摘 要：某在建框筒结构住宅部分柱需进行混凝土置换处理，针对结构现状，提出了支撑方案，对置换过程中的结构采用全过程控制计算，计算结果显示，置换方案对结果整体是安全的，以此结果为依据，指导柱混凝土置换施工，顺利完成置换工作。为类似工程积累了可资借鉴的经验。
关键词：框筒结构；混凝土置换；支撑方案；全过程控制
1工程概况
背景项目为框筒结构，地下3层，地上47层，屋顶结构标高160m。施工至地上6层时，经施工单位现场回弹发现2层及3层个别柱混凝土强度低于设计要求，且由于客观因素不能拆除重建或进行结构加固补强处理，只能对该部分柱混凝土进行置换处理。混凝土置换施工前必须对该部分柱进行可靠支撑，以保证上部结构荷载向下传递途径，鉴于柱结构混凝土置换存在极大的风险，必须通过全过程施工控制计算作为依据，以保证混凝土置换过程的安全。
2支撑方案
2.1施工方案制定时需考虑的因素
（a）支撑体系设置和原结构不是一个整体，如果设计不够可靠，将会给结构带来裂缝、变形或更严重事故；
（b）支撑体系的设计不但要考虑到承载力、变形、锚固等问题，还应当考虑拆除施工空间、拆除振动对支撑的不利影响；
（c）拆除柱要整体替换，即核心区混凝土也要替换，使固结节点变成铰接；
（d）混凝土柱自身已承受较大荷载，支撑体系的托力要和目前受荷情况接近，顶撑力过大或过小，都会给结构带来附加应力；
（e）从混凝土柱的替换部位看，相邻的两柱同时要进行替换，核心区混凝土拆除后，连接2根柱的梁失去了支点，如果处理不当，该区域梁板容易出现塌陷；
（f）个别柱连续2层均需要替换，一次替换量大，支撑体系更需考虑周全；
（g）无法使用大型机械设备，尤其拆除时劲性柱的型钢不能受到扰动。
2.2置换支撑及施工方案
（a）在柱的四周架设H型钢撑杆，柱的上下端均顶在梁的位置，施加一定的顶升力，以抵消该柱所承受的竖向荷载；
（b）置换层的上层和下层同样设置支撑，并靠近上下节点使拆换层的力合理传至相邻层的核心区；置换方案的整体思路如图1所示；
（c）对于支撑体系施加顶撑力的方法是：先将H型钢就位，型钢的顶端固定焊接牢固，从下部架设千斤顶顶升，然后打入钢楔，焊接加劲板；
（d）根据柱子目前荷载情况进行计算，选择合适的千斤顶，使卸荷量接近实际受力；
（e）在拆除层的上段设置1道环梁，增加支撑体系的整体性，在梁柱核心区拆除以后不至于发生水平错动；
（f）按照实际施工情况重新建模计算，找到结构的薄弱环节，重点进行加固处理；
（g）加强施工监测，制定应急预案，先支撑后拆除，拆除后柱的沉降变形控制在2.5mm以内。（h）对于个别特殊的柱（同一柱多层拆除），制定合理的拆除顺序。
（i）拆除和重新浇筑时,可采用轻型拆除工具（如风钻、风镐）拆除柱子混凝土，也可部分采用静态破碎技术将混凝土酥松，混凝土拆除后保留原有竖向钢筋，并利用植筋增补一定的钢筋，混凝土浇筑时强度提高一级。
3全过程控制计算
3.1结构建模
（a）结构已施工至地上6层，但为了保证置换施工过程中的荷载安全储备，结构计算模型考虑地上第8层；
（b）结构1～6层结构梁、板、柱均现场实际施工尺寸进行建模，第7层及第8层按结构施工图进行建模计算；
（c）恒载仅考虑结构自重，楼面施工活荷载考虑2kN/m2；不考虑地震作用及风荷载作用；
（d）临时钢支撑与原结构连接节点在置换过程中模拟为铰接；
（e）混凝土置换柱楼层上下端梁柱核心区节点在置换过程中模拟为铰接，如图2所示。
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