摘要：本文結合工程實(shí)例，詳細闡述了某高層建筑地下核心筒剪力墻結構施工存在的主要質(zhì)量和工程質(zhì)量檢測，了產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因；提出合理有效的補強加固處理方案，并對其結構補強加固處理施工及處理效果進(jìn)行了評價(jià)和。 
　　關(guān)鍵詞：高層建筑；核心筒-剪力墻結構；施工質(zhì)量問(wèn)題；加固處理 
　　 

　　1工程概況 
　　湖南某高層建筑為一幢三十二層的現澆鋼筋混凝土框架-核心簡(jiǎn)結構，按7度抗震設防，框架抗震等級為二級，剪力墻抗震等級為二級。該工程總建筑面積為50000m2，設三層地下室，四層裙房，總建筑高度為99.4m。地下室為停車(chē)庫，裙房為商業(yè)用房，五層以上為寫(xiě)字樓。建筑物地下室平面簡(jiǎn)圖如圖1所示。該建筑物柱網(wǎng)跨度大，雙核心簡(jiǎn)集中布置，簡(jiǎn)體剪力墻是主要抗側力構件。 
　　 
　　2工程施工存在的主要質(zhì)量問(wèn)題與質(zhì)量檢測 
　　2.1主要質(zhì)量問(wèn)題 
　　該工程地下三層核心筒剪力墻設計混凝土等級為C50，混凝土澆筑施工后，按規范規定的拆模時(shí)間（中途進(jìn)行測溫，內外溫差相等時(shí)）開(kāi)始拆模。在拆模的過(guò)程中，發(fā)現筒體墻多處出現蜂窩、部分露筋和墻體裂縫等多種質(zhì)量問(wèn)題。本次質(zhì)量問(wèn)題主要發(fā)生在主樓部分的地下三層東、西兩個(gè)核心簡(jiǎn)體剪力墻上，在墻體轉角的暗柱、門(mén)洞暗柱、暗梁筋密集區以下。從檢查結果發(fā)現：蜂窩面積較大，且露筋較多。根據建筑工程質(zhì)量檢測評定標準，各項指標均超過(guò)標準允許值，對整體結構承載力造成較大。 
　　2.2工程檢測 
　　為了查清問(wèn)題，及時(shí)處理，消除隱患，決定對筒體混凝土進(jìn)行全面回彈，必要時(shí)進(jìn)行抽芯，查出混凝土的實(shí)際強度。由于《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規程》（JGJ/T23-29）能查到的最大強度換算值為49MPa，且地下室因連日陰雨，墻體潮濕，故筒體（混凝土C50）回彈檢測意義不大，且數據離散性也大。最后決定采用鉆芯法對核心筒混凝土進(jìn)行檢測，以進(jìn)行區域強度評價(jià)。 
　　 
　　 
　　檢測單位對核心筒剪力墻共鉆芯取樣57處，其中東筒鉆芯30處，西筒27處。檢測結果核心筒混凝土最大換算強度為66MPa，最小換算強度為21MPa，強度變化較大，達不到設計要求。東、西核心筒混凝土檢測換算強度區域代表強度分別詳見(jiàn)表1和表2。 
　　3施工質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因分析 
　　認真分析這次施工發(fā)生重大質(zhì)量問(wèn)題的原因，認為主要如下： 
　　3.1人員狀況：現場(chǎng)管理干部素質(zhì)差，組織和管理水平較差，沒(méi)有與各有關(guān)管理人員和施工操作員有效溝通。施工技術(shù)人員力量薄弱，責任不明確。工人素質(zhì)低，混凝土澆筑工未經(jīng)培訓，沒(méi)有以往類(lèi)似工程施工經(jīng)驗。 
　　3.2技術(shù)原因：未按規范施工，質(zhì)量保證體系不健全，技術(shù)措施不落實(shí)，管理人員沒(méi)有將施工方案里的技術(shù)措施向施工人員交底，工序交接沒(méi)有記錄，沒(méi)有交底�；炷�土澆筑不對，一次澆筑超高未設溜槽或串筒，致使混凝土在澆筑時(shí)出現離析現象，混凝土澆筑時(shí)又振搗不足，致使混凝土出現石子與砂漿不分離，石子多的地方出現蜂窩、孔洞，砂漿多的地方強度不足，混凝土體開(kāi)裂。 
　　3.3設備狀況：運送混凝土的車(chē)輛不足，致使澆筑時(shí)不能連續施工，施工縫又沒(méi)能進(jìn)行必要的處理；經(jīng)常出現混凝土輸送泵堵管，維修不及時(shí)；振動(dòng)棒等振動(dòng)器材質(zhì)量不穩定且數量不足，振動(dòng)器材經(jīng)常壞或轉動(dòng)無(wú)力，無(wú)法使用。 
　　4核心筒剪力墻結構強度分析與論證 
　　甲方委托設計單位對該質(zhì)量事故進(jìn)行計算分析并提出加固補強處理方案，確保其承載能力能滿(mǎn)足建筑物的安全及使用要求�，F將計算分析過(guò)程簡(jiǎn)述如下。 
　　4.1核心筒主要是抗側力構件，在框一剪（或框筒）結構中剪力墻對結構物的位移起控制作用，結構變位取決于構件總體剛度ECJ，設計中地下三層混凝土強度等級為C50，當實(shí)際混凝土強度為C40時(shí)，其混凝土彈性模量EC的比值為Ec40/Ec80=3.25×104/3.45×101=0.94。在墻體截面不變（即J不變）時(shí)，墻體剛度僅降低6%，沒(méi)有引起剛度突變。從計算分析中得知，不管在風(fēng)荷載還是地震荷載作用下，底層的層作用力較小，層間位移角小于1/12000，故混凝土的E值變化對底層層間位移角也幾乎無(wú)影響。對整體結構而言，因其它樓層剛度不變，故頂點(diǎn)位移變化很小，全樓最大層間位移變化甚微，建筑物位移受到影響很小。 
　　4.2一般核心筒是個(gè)軸壓比較小的構件，經(jīng)計算當混凝土強度等級在C35～C50之間變化時(shí)，本工程核心筒各墻肢軸壓比最大值為0.66～0.50范圍內，主要承受抗側力的核心筒四周外壁軸壓比均小于0.60，混凝土的延性仍能得到保證。 
　　4.3軸壓比的變化是因混凝土強度等級變化引起的，也就是說(shuō)構件軸壓力幾乎沒(méi)有變化。當核心筒混凝土強度等級按C40計算時(shí)，該層各構件內力略有變化，電算分析結果顯示，柱軸壓比影響不大，柱子配筋仍按構造要求配置；僅核心筒四周外壁墻體各段內力在需要配筋計算的范圍內，其余各墻肢（段）按構造要求配筋，暗柱配筋為1.2%Ac，墻體水平筋配筋率為0.25%。本工程實(shí)際配筋暗柱多1.2%Ac，墻體水平筋配筋率為：墻厚500為0.536%，墻厚250為0.6%，墻厚200為0.565%，均遠大于計算值。 
　　4.4在計算分析中，并未考慮地下室外壁的剛度貢獻，其實(shí)地下室外壁剛度還是相當大的，對結構的變位帶來(lái)有利影響。本工程三層地下室埋深較大，塔樓采用大直徑人工挖孔樁，地下室側壁外回填土施工控制比較嚴格，密實(shí)度達到0.95以上，可以認為地下室周?chē)�有比較可靠的側限，地下室三層及大直徑樁可以祈禱固定端嵌固作用。實(shí)際上建筑物水平力進(jìn)入地面后，已逐漸衰減，地下三層水平力大大減少，地下三層的抗震等級可以降低，實(shí)際設計配筋對抵抗水平力有足夠保證。 


　　綜合上述分析可知，由于施工質(zhì)量造成核心筒混凝土強度等級在不低于C40的情況下，不影響其承載力，結構變位及配筋。因此，不需作整體加固補強措施，僅需對施工中出現的麻面、蜂窩、孔洞等導致混凝土等級降低太多的部位進(jìn)行局部加固補強。 
　　 
　　5結構補強與加固處理施工 
　　5.1缺陷部位補強處理 
　　裂縫：清理墻基面的污垢、松散物體、刷洗干凈，用改性環(huán)氧化學(xué)灌漿液對所以裂縫進(jìn)行封閉補強。麻面：用鋼絲刷清理墻面浮漿，并沖洗干凈，充分濕潤，用1：2水泥沙漿抹壓平整。 
　　蜂窩：鑿除墻面浮漿浮石，并洗刷干凈，充分濕潤，用1：2水泥砂漿抹壓平整。 
　　孔洞：將孔洞處不密實(shí)的混凝土和突出的石子顆粒鑿除，直至無(wú)空隙為止，要鑿成斜形，避免死角，已銹蝕的鋼筋應除銹。再將鑿好的孔洞用水沖洗，清刷干凈，充分濕潤24小時(shí)后，刷水泥漿一道，用C50微膨脹細石混凝土澆灌，細石混凝土的水灰比控制在0.5以?xún)�，采用小振搗棒仔細振搗密實(shí)，混凝土澆灌應超高超寬澆灌，拆模后將多余混凝土鑿除，或采用噴射混凝土施工。 

         

露筋：將外露鋼筋上的混凝土殘渣、浮漿浮石清除，用鋼絲刷刷除銹皮。 
　　5.2東、西核心筒剪力墻加固處理 
　　由于混凝土強度等級不同程度低于設計混凝土強度等級C50的要求（見(jiàn)表1、表2），故需進(jìn)行加固處理。本設計采取的補強加固措施，是結合實(shí)測混凝土缺陷處及強度較弱（小于C40）處將筒體剪力墻鑿成多條豎向加強帶，加強帶采用微膨脹混凝土，強度等級為C50，加強帶鑿斷面要清刷干凈，并充分濕潤12h。澆混凝土前，要刷一道水泥漿，混凝土要振搗密實(shí)。加強帶的具體位置要求見(jiàn)圖2，在層頂處設一道加強暗圈梁，以形成整體加強。 
　　5.3施工要求 
　　5.3.1所有缺陷定義劃分，應按照國家標準“建筑安裝工程質(zhì)量檢測評定標準”進(jìn)行劃分，分別采取補強措施。 
　　5.3.2所有已銹鋼筋均應除銹，當鋼筋截面銹蝕削弱≥10%（面積比）時(shí)，應綁條焊加強。 
　　5.3.3所以修補部位的水泥砂漿及細石混凝土均應做好養護，確保砂漿及混凝土強度。 
　　5.3.4缺陷補強及加強帶位置、范圍，放線(xiàn)后要經(jīng)有關(guān)單位核實(shí)后方可鑿打。 
　　5.3.5在缺陷補強時(shí)，鑿除浮漿、浮石、除銹清刷工作完成后，應通知建設、質(zhì)檢、監理、設計檢查滿(mǎn)足設計要求后，再做下步工作。 
　　5.3.6混凝土鑿打，不能采用大錘大力撞打。應采用鋼釬鑿打，不得損傷旁邊的混凝土，不得打斷鋼筋。 
　　 
　　6加固處理效果評價(jià) 
　　按照上述要求補強、加固后，確認整體混凝土的強度等級可達C40。經(jīng)復核：建筑物層間位移及頂點(diǎn)位移滿(mǎn)足規范限值要求；筒體剪力墻軸壓比均小于0.60，滿(mǎn)足設計要求，剪力墻仍保證一定的延性，剪壓比控制在規范范圍內；筒體剪力墻的配筋按原設計滿(mǎn)足要求，承載力滿(mǎn)足使用要求，建筑物安全、可靠。對新補混凝土強度進(jìn)行超聲一回彈綜合法檢測和新舊混凝土結合面超聲法檢測，按檢測結果評定修補構件混凝土強度代表值為48MPa，相當于C49實(shí)際強度水平，具95%保證率。為設計強度等級（C50）的97.8%，滿(mǎn)足設計要求。修補構件混凝土內部密實(shí)度情況良好，無(wú)明顯蜂窩、孔洞及脫空等缺陷，新舊混凝土結合正常。 
　　 
　　7結語(yǔ) 
　　綜上所述，通常地下室核心筒（剪力墻）是一個(gè)軸壓比較小的構件，且地下室承擔的水平力由地面向下逐漸衰減，地下室剪力墻抗震等級可以降低，對該類(lèi)構件的發(fā)生質(zhì)量時(shí)不需作整體加固補強措施，只需對缺陷部位進(jìn)行局部加固補強，即可滿(mǎn)足結構抗震承載力要求。 
　　 
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　　[1] 高層建筑混凝土結構技術(shù)規范.JGJ3-2002.北京：建筑出版社，2002. 
　　[2] 建筑地基基礎設計規范.GB50007-2002.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002. 
　　[3] 混凝土結構設計規范.GB50010-2002.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002. 
　　[4] 建筑抗震設計規范.GB50011-2001.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001. 
　　[5] 王濟川，卜良桃編著(zhù). 建筑工程結構鑒定、改造與加固. 湖南技術(shù)出版社，1999. 
　　[6] 李國勝. 建筑結構裂縫及加固疑難問(wèn)題的處理-附實(shí)例. 中國建筑工業(yè)出版社，2006.