某办公楼梁柱节点混凝土置换施工技术

马 维

（湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

0 引言

目前我国混凝土置换施工技术已较为成熟，本文介绍某办公楼工程梁柱节点的混凝土置换施工。该办公楼工程建筑高度为 99.90 m，地下 2 层，地上 25 层，标准层高 3.8 m，框剪结构，总建筑面积 58 600 m2。该工程 4～6 层、9～10 层部分梁柱节点混凝土需要置换施工，施工难度较大；以该办公楼的梁柱节点混凝土置换施工为引研究混凝土置换过程中需要注意的事项以及质量安全控制要点。

1 工程概况

某办公楼工程地下室柱、剪力墙（以下简称“墙”）混凝土等级 C60，梁、板混凝土等级 C35；1～11 层柱、墙混凝土等级 C60，梁、板混凝土等级 C30；12～17 层柱、墙混凝土等级 C55，梁、板混凝土等级 C30；18～22 层柱、墙混凝土等级 C50，梁、板混凝土等级 C30；23～25 层柱、墙混凝土等级 C40，梁、板混凝土等级 C30。设计要求：梁柱节点区混凝土按柱强度等级要求施工，剪力墙与梁、楼板交接点节点区按剪力墙强度等级要求施工。梁柱节点区混凝土浇灌如图 1 所示。

办公楼 4～10 层主体结构混凝土施工时，由于梁端快易收口网安装不牢且不符合要求，使梁板低标号混凝土流入梁柱、梁墙节点区内，使梁柱、梁墙节点区部分混凝土强度等级降低。

图1 梁柱节点混凝土浇灌

经某公司对已完结构梁柱、梁墙节点区混凝土强度进行现场检测，发现办公楼 4～6 层、9～10 层共有 13 个梁柱节点区混凝土、梁墙节点区混凝土达不到设计要求，此时主体结构已施工至 18 层。业主委托某公司对上述混凝土缺陷进行置换设计。

梁柱节点混凝土置换设计方案概况如下。

1）按从下到上的顺序依次置换各层梁墙、梁柱节点混凝土。

2）将每层梁墙、梁柱节点内部分混凝土凿除（凿除外围混凝土、墙芯 150 mm 厚或柱芯 600 mm×600 mm 则保留）凿除高度为 350～600 mm（每个节点高度按施工图）。节点周边梁的端部也需凿除，凿除长度为 500 mm，凿除高度与墙、柱置换高度基本相同（部分梁凿除高度略大于墙柱置换高度），若梁截面高度小于墙柱置换高度，则整个梁高均需要凿除。

3）凿除时，注意保护墙、柱、梁内原纵筋、箍筋、腰筋等，以免受损，清除混凝土灰渣并冲洗干净，如有受损钢筋应补强复位，为提高梁墙、梁柱节点的抗力，应在原有箍筋或水平筋的基础上增加箍筋，直径和间距同原设计，箍筋通过绑扎并焊牢。

4）最后封模浇 C70 自密实混凝土，适时保湿养护 14 d。

典型梁柱节点置换图如图 2 所示，典型墙柱节点置换图如图 3 所示。钢筋采用 HRB400，混凝土强度等级为 C70 自密实混凝土。

2 工程施工特点

1）办公楼主体结构已施工至第 18 层。

2）梁柱、梁墙节点凿除前，需搭设支撑架，以确保结构安全和施工安全。

3）梁柱、梁墙节点自密实混凝土施工，支模应保证牢固且密封，并应确保自密实混凝土浇捣密实。

3 工艺流程

梁柱节点混凝土置换施工工艺流程为：施工准备→搭设支撑架→梁柱、梁墙节点混凝土凿除→梁柱、梁墙箍筋绑扎、钢筋验收→支模、模板验收→浇筑自密实混凝土→养护混凝土→拆模。

4 主要施工技术及操作要点

4.1 施工准备

1）编制梁柱节点混凝土置换施工方案，并组织进行专家论证。

图2 梁柱节点置换图（单位：mm）

图3 梁墙节点置换图（单位：mm）

2）组织材料、机具设备进场。

3）组织施工人员进场，进行质量安全技术交底。

4.2 搭设加固支撑架

1）清扫需搭设支撑架的楼面，根据施工方案进行放线，放出加固支撑架立杆位置。

2）从下至上搭设加固支撑架，先立立杆，立杆设硬木垫块，每根梁板底 5 排共 25 根立杆，每排 5 根立杆（梁底 3 根、梁侧板底各 1 根），立杆纵向间距 250 mm，立杆顶设顶托加φ48×3.5 双钢管与梁板底顶紧。立杆底设纵横扫地杆，并设纵横水平杆、歩距≤1.5 m，外侧面满设剪力撑、剪力撑角度 45°左右、≤ 60°。

每个梁柱、梁墙节点混凝土置换支撑架搭设 3 层。

3）支撑架由专业架子工按照施工方案和建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范要求搭设。

如 4 层 1 轴交 D 轴梁柱节点混凝土置换支撑架搭设如图 4 所示。

4.3 梁柱及梁墙节点混凝土凿除

梁柱、梁墙节点混凝土凿除采用小钻头的电锤与手工相结合的方法进行混凝土的凿除，先凿除梁混凝土、再凿除柱、墙外侧混凝土。

节点周边梁的端部凿除长度为 500 mm，凿除高度与墙、柱置换高度基本相同（部分梁凿除高度略大于墙柱置换高度），若梁截面高度小于墙柱置换高度，则整个梁高均需要凿除。

梁墙、梁柱节点凿除外围混凝土，剪力墙芯或柱芯则保留（柱芯保留6 0 0 m m×6 0 0 m m、剪力墙芯保留 1 5 0 m m 厚），凿除高度为 350～600 mm（每个节点高度按施工图）。

凿除时，保护好剪力墙、柱、梁内原纵筋、箍筋、腰筋等，以免受损，凿完后清除混凝土灰渣、并用水冲洗干净。

4.4 梁柱及梁墙箍筋绑扎 钢筋验收

节点区需置换的混凝土凿除后，对凿除尺寸和凿除质量进行检查和验收，合格后进行钢筋施工。对剪力墙、柱、梁内原箍筋、腰筋和板筋等进行修整，并逐点进行绑扎。梁墙、梁柱节点内应在原有箍筋或水平筋的基础上增加箍筋或水平筋，直径（10 mm）和间距同原设计，箍筋和水平筋逐点绑扎，搭接处单面焊焊牢。

钢筋绑扎及焊接完成自检合格后，报监理工程师验收，合格后进行支模施工。

4.5 支模及模板验收

4.5.1 模板材料

模板采用 1 5 m m 厚木胶合板和 6 0 m m×80 mm 木枋配制。支撑材料采用φ48 mm×3.5 mm 钢管扣件和φ14 mm 螺栓。

4.5.2 模板安装

先对支撑体系进行计算，经计算，梁底支撑立杆横向 3 根、均匀布置，纵向间距 500 mm，步距 1.5 m。再根据专项方案进行安装。底模和侧模根据现场实际尺寸先制作成定型模板，小梁（木枋）间距 200 mm。

先用φ48 mm×3.5 mm 钢管搭设支模架，然后铺设底模和安装侧模。柱、梁及剪力墙侧模用双钢管加φ14 mm 螺栓拉结牢固，局部加设钢管或木枋顶牢。

应遵照 GB 50204－2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》中的模板分项工程规定安装模板。模板铺设平整，安装牢固，几何尺寸准确，接缝严密。

模板安装完好后，进行自检、互检、专检和隐蔽工程验收，合格后报监理进行验收。

图4 卸荷支撑图（单位：mm）

4.6 浇筑自密实混凝土

自密实混凝土设计为 C70 自密实混凝土，实际釆用 C80 高强无收缩混凝土灌浆料，C80 高强无收缩混凝土灌浆料由专业厂家生产，有出厂合格证和检测报告，产品质量合格。C80 高强无收缩混凝土灌浆料为袋装产品，分两批进场后分别堆放在施工层、架空分散堆放在楼面上，堆放重量不得超过楼面设计荷载。

1）C80 高强无收缩混凝土灌浆料搅拌由专业机械操作人员进行搅拌操作。

2）C80 高强无收缩混凝土灌浆料搅拌严格按照厂家提供的配合比进行搅拌。搅拌方法为：在搅拌机斗内倒入一定量 C80 高强无收缩混凝土灌浆料，再按灌浆料重量的 10 %～14 % 加入自来水进行搅拌 2～3 min。

3）自密实混凝土浇捣。C80 高强无收缩混凝土灌浆料搅拌好后用手推斗车运至浇捣点浇捣，每个节点区自密实混凝土一次性浇捣完毕，不留施工缝。浇捣时先浇至平楼板梁面，约 15～30 min 后待自密实混凝土自然下沉后、再浇灌自密实混凝土约高于楼板梁面 2～5 mm，然后抹压平整，混凝土终凝前混凝土表面二次抹平。

4）每次浇筑过程中留置 2 组试块；1 组为标养试块，1 组为同条件养护试块。

4.7 养护混凝土

自密实混凝土的养护采用人工浇水养护法，在混凝土浇筑完毕后的 8 h 以内对混凝土覆盖一层塑料薄膜、一层麻袋并浇水养护；养护时间，连续不得少于 14 昼夜。

4.8 拆模

梁柱、剪力墙侧模板待混凝土强度达到 1.2 N/mm2， 其表面棱角不因拆模而损坏方可拆除。梁底模待混凝土强度达到 100 % 后方可拆模。

4.9 施工效果

梁柱、梁墙节点混凝土置换施工典型照片如图 5～图 8 所示。

5 质量控制措施

1）严格遵照执行国家和行业有关质量施工及验收规范、规程和标准。主要为 GB50204－2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》。

图5 支撑架图

图6 支模图

图7 自密实混凝土浇灌

图8 自密实混凝土拆模后

2）建立健全质量保证和管理体系，规范和落实质量责任制，规范施工过程。

3）坚持工序自检、互检、专检制度，上道工序检查验收合格后方可进行下道工序的施工。

4）混凝土凿除时，确保保留混凝土面平整，几何尺寸准确，不损伤结构钢筋。

5）钢筋加工前，检查钢筋出厂合格证和出厂检验报告，并见证取样送检，合格后方可进行加工。并确保钢筋绑扎和焊接质量。

6）支撑架和支模架由技术熟练架子工进行施工，持证上岗。

7）坚持隐蔽验收及复查制度。各分项工程施工过程中，详细检查支撑架和支模架，钢筋绑扎和焊接质量及模板安装质量等在通过自检、专检认可后均应会同监理、建设、设计等单位代表进行隐蔽验收手续后方可隐蔽。

8）自密实混凝土浇灌令经监理批准签发后方可浇筑混凝土，混凝土采用分层浇灌密实。及时做好混凝土施工记录和施工日记，并按规定留置试块。

9）自密实混凝土抹面完成后，在混凝土表面立即覆盖一层塑料薄膜、一层麻袋，并及时浇水养护，养护时间不少于 14 昼夜。

6 安全控制措施

1）严格遵照执行国家和行业有关安全施工规范、规程和标准。主要有：JGJ 130－2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ 59－2011《建筑施工安全检查标准》。

2）建立健全安全保证和管理体系，加强施工人员的安全教育，提高安全意识，遵守工地安全施工有关规定，如穿好防滑鞋，戴好安全帽，高处作业系好安全带。

3）设置专职安全员，负责混凝土置换施工的安全管理工作。制定安全生产岗位责任制，定期和不定期检查施工现场安全生产情况，重点检查高空作业，四口、五临边的防护，电气线路，机具设备等。防止高空坠落、物体打击、触电、机械伤人等事故发生，发现问题及时整改。

4）注意设置确保施工安全的临时支撑，施工操作平台，并加强可靠性检查。

5）安全用电。室内配线必须采用绝缘导线，采用架空电缆线。每台用电设备应有各自专用开关箱，必须实行“一机一闸”制，开关箱中必须装设漏电保护器，用电机具设备接零接地。非电工不得从事电气作业。

7 结语

某办公楼工程梁柱节点混凝土置换施工，在施工中严格控制加固支撑架搭设质量、控制梁柱节点凿除质量，在钢筋施工阶段控制钢筋绑扎和焊接质量，在模板安装阶段控制支模架搭设质量、模板安装平整度和几何尺寸，在混凝土施工阶段控制自密实混凝土浇筑质量，有效地保证了梁柱节点混凝土置换工程质量，取得了较好的效果。