谢冠鹏

（碧桂园（上海）房地产开发有限公司，上海 201808）

某住宅剪力墙在施工过程中发现部分剪力墙混凝土强度远达不到设计强度，存在安全隐患，需进行加固处理。经过对比分析，最终确定采用置换混凝土的方法对剪力墙进行加固处理，加固前对剪力墙和相关区域进行支顶，并制定了置换加固的工艺流程。

1 工程概况

某住宅小区1#、2#、3#、5#楼原设计18层，主体结构施工至第四层时，业主单位发现混凝土试块强度不足，遂安排检测单位进行混凝土回弹，发现混凝土强度低于原设计强度2个等级左右，存在安全问题，进行加固处理。

2 剪力墙加固方案选择

根据现行有关结构加固规范[1,2]，结合本工程实际，可供选择的方法有：

（1）直接拆除，但此法浪费大量的资金，而且社会影响极大。

（2）加大截面法。采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积，以提高其承重力和满足正常使用的一种加固方法。

（3）碳纤维和粘钢加固。碳纤维和粘钢加固不能从根本上解决剪力墙的轴压比，也不能达到原设计要求，且在今后的使用过程中，若住户发现该建筑结构进行过加固处理，会给住户带来不安。

（4）置换混凝土。在保持原结构截面的情况下，用跳仓法分批凿除原剪力墙混凝土，用高标号的混凝土进行置换。该方案施工简单，保留原结构，不留后遗症。

经多方讨论分析比较，最终选择了跳仓法置换混凝土的加固方案。

3 施工方法简介

本工程施工技术的主要难点在于混凝土置换过程中的支撑体系。本项目剪力墙混凝土置换采用跳仓式置换施工，施工中严格执行有关规范规定，具体施工流程如下：钢筋探测→放线→支撑安装→验收→剪力墙混凝土分段剔凿→剪力墙混凝土破除→分段界面修复→混凝土钢筋修复及加筋→验收→墙模板安装加固→验收→灌浆料浇筑→养护→同条件养护试块报告→拆除支撑，所有剪力墙按此顺序进行置换。

（1）第一阶段剪力墙混凝土置换时剪力墙部位采用上下钢管脚手支撑，钢管脚手距墙边500mm；立杆间距800mm；采用顶丝托木方顶紧板底。

（2）第二阶段混凝土置换支撑，本工程为负一层至四层局部剪力墙混凝土置换工程，主体结构已施工至四层，在混凝土置换过程中应考虑上部结构还需正常施工，根据置换混凝土的时间和上部结构继续施工的需求，上部结构施工荷载按三层考虑，即剪力墙置换部位安全支撑需要按照完成7层结构的模拟施工工况进行设计施工。

临时支撑体系采用钢管+丝杆+木方，钢管选用圆钢管48×2.7规格，每层钢管中间加几道水平杆，剪力墙加固按2层（加固层及其下一层）支设，增加承重钢管对梁底、剪力墙两侧进行钢管支撑顶托，从而将梁、板及施工荷载的力通过支撑传力至地面的钢管，再通过钢管架将力分散至楼面并传递到下部楼层，从而减少梁板悬挑的自身荷载，限制梁、板挠度的产生（说明：支撑数量的计算按照现有施工楼层以上再叠加三层，考虑全部设计恒载+1.0kN/m2大小的活载，待拆除加固的剪力墙承担的全部荷载由支撑承担）。

（3）墙体剔凿拆除施工。剪力墙混凝土凿除前，必须严格按设计图纸弹出每批次混凝土置换范围边线，混凝土凿除时加以严格控制，不得超过该范围；剪力墙模板支设前应弹好定位线和水平控制线。

安全支撑搭设完成，经检查验收后方可进行墙体的拆除施工。本工程的拆除施工分两次进行，第一次将部分钢筋混凝土墙体按照1m间隔跳仓式拆除剪力墙，并完成混凝土置换，在置换混凝土强度达到要求后，再凿除剩余部位混凝土，且每边扩大50mm，以保证满足设计要求。

根据钢筋位置及分段间距位置采用人工凿混凝土分割缝，将混凝土进行分段处理。

剔凿第一段待置换墙体，拆除采取风镐破碎及电锤剔凿相结合的施工方法，风镐剔凿时应在钢筋网中间的混凝土位置进行，不可直接剔凿钢筋，在接近钢筋的位置时可用人工剔凿。拆除时可以由上至下逐步剔凿拆除，直至剔凿拆除完成。

人工修整洞口边缘，保证交接界面有6mm～10mm的凹凸面。

（4）被剔除混凝土清理。拆除完成后的混凝土垃圾及时清走，不得堆积在楼板上。

（5）钢筋修复及验收[3,4]。墙体混凝土凿除后需对凿除部位的钢筋进行清理，将钢筋附着的混凝土清除，保证钢筋表面干净，对于破坏的钢筋采用焊接进行连接，焊接长度单面焊不少于10d，双面焊不少于5d。

剔凿过程中应保证不破坏原有钢筋，对少数在剔凿过程中被破坏的钢筋，应切除并增补同面积钢筋，新增加的钢筋需进行植筋处理的，植筋工程质量应满足相关规范及验收要求，钢筋绑扎时应将原有镀锌铁丝拆除，对所有钢筋重新绑扎，钢筋修复完毕后进行隐蔽工程自检，自检合格报监理验收，验收通过方可进入下一道工序。

（6）模板支设。本工程模板结构设计按清水混凝土要求考虑，为保证混凝土成型后的质量，必须以模板体系的选型为重点，加强对梁墙节点，阴阳角、模板接缝的模板设计、加工、拼装。

剪力墙根据墙体高度配置模板，每层墙体内、外侧模板配置高度至上层板底高度，墙体模板采用复合木模板，沿高度方向在模板背面钉100mm×50mm木方，竖向木方间距300mm要求木方宽度、高度一致，表面平整无死结，水平向以双排钢管布置，用对拉螺栓解决混凝土浇捣的侧压力问题，垂直间距下密上疏，自下而上固定。底层穿墙螺栓距楼板100mm，其上3道间距300mm，其余间距500mm，穿墙螺栓直径12mm，拼缝间隙不大于2mm，若大于2mm，可用海绵条塞填。

钢筋验收合格后，弹好模板控制线，根据模板控制线，开始支设模板，先安装一侧的模板，穿好螺杆后，再安装另一面模板，在模板及螺杆安装就位后，收紧模板。为便于混凝土灌注以及浇筑密实，支模前，在上层楼面现浇板上开洞，洞口宽度每侧约300mm，长度根据每次置换混凝土剪力墙长度确定，现浇板洞口底模与剪力墙模板同时支设完成。在楼板开洞前先用红外线探测出楼板钢筋位置，开洞时尽可能不损坏楼板钢筋，为防止浇筑混凝土出现漏浆现象，沿模板四周与梁、板及剪力墙接缝处贴海绵条。

（7）混凝土浇筑[5,6]。模板支设完毕经验收合格，为保证混凝土浇筑质量，剪力墙采用C60水泥基灌浆料从墙体浇注口浇注入模，采用两侧用锤振击模板结合振动棒的办法浇筑混凝土，灌浆料浇筑一次到位，保证混凝土的入模高度，以使模内混凝土浇筑密实到位。

为保证一层剪力墙置换混凝土与二层剪力墙底混凝土接合处质量，一层剪力墙混凝土一次浇筑至二层楼面现浇板两侧300mm开洞顶标高上100mm位置，现浇板附加三级钢ø8＠400混凝土浇筑前预先留置完毕并保证位置正确，二层楼面现浇板上开洞两侧支设50mm×100mm木方，以保证剪力墙置换混凝土成型。

上批次剪力墙置换混凝土浇筑封模前，于其中部与下批次待置换混凝土剪力墙接缝处放置定制木方，做成凹形企口，以保证一层剪力墙置换混凝土批次之间垂直施工缝接合处质量。

除按照规范要求留置试块以外，应多留两组同条件试块用以确定拆除支撑混凝土强度，从而进行下一次的施工置换。

（8）模板拆除。剪力墙置换的混凝土浇筑完成，强度满足拆除条件后方可拆除模板，拆模时注意对阴阳角部位混凝土的棱角进行保护。

（9）混凝土养护。模板拆除后应选派有责任心的专人对混凝土进行养护，养护时间不少于7天。

（10）支撑的拆除。当混凝土置换全部完成后，对剪力墙进行同条件试块检测，强度达到灌浆料设计强度的75%后，由上往下拆除各段支撑。支撑拆除后，每天对该段剪力墙进行监测，连续监测2周后，未发现异常，则正常使用。拆除时与安装时施工顺序相反，先装的后拆、后装的先拆。

4 结论

高层混凝土结构剪力墙施工过程中，剪力墙混凝土强度实测值远低于设计强度值时，置换混凝土是比较合理的加固施工方法，置换混凝土施工前需对置换构件周围进行顶撑支护处理，确保施工过程中的结构安全，且为保证后续上部结构的施工，可对后续工况在进行充分考虑模拟计算的情况后，进行上部结构的继续施工。