超高层建筑框筒结构的混凝土墙柱托换施工技术
摘 要：一些超高层建筑框筒结构中，常常会出现混凝土墙柱不稳的问题，但是由于各种因素的限制，使得这些问题无法有效的得到解决，所以，要想在不影响超高层建筑框筒结构的前提下，能够使得混凝土墙柱的强度得到提升，就需要采用托换施工技术，来对局部混凝土墙柱进行加固处理，本文就主要针对超高层建筑框筒结构的混凝土墙柱托换施工技术进行了详尽的分析，仅供同行交流和参考。
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关键词：超高层建筑；框筒结构；混凝土墙柱；托换施工技术
在目前的城市中，超高层建筑的建设数量逐渐增多，而很多的超高层建筑均采用框筒结构进行修建，之所以应用该结构形式，就是为了能够保障超高层建筑的稳定性。但是在实际的施工过程中，超高层建筑框筒结构中的混凝土墙柱往往会因为一些因素的影响，而使得混凝土墙柱出现不稳定的状况，从而影响到超高层建筑的整体稳定性，因此，就需要采用合理的施工技术来对这一问题进行解决，而目前应用最为广泛的施工技术就是托换施工技术，该技术的应用，有效的解决了超高层建筑框筒结构中混凝土墙柱不稳的问题，对混凝土墙柱实现了有效的加固处理。
1 工程概况
某超高层建筑工程总体楼层数为50层，其中地下2层，而地上48层，这一超高层建筑主要是由框筒结构所构成的，该建筑底层的标高设定为4.30m，而顶层的标高则设定为150m，每一楼层的高度均为3.50m，在一楼层以及二楼层中间还设置了一个夹层，该夹层的厚度为3.10m。在该建筑中，20层以下，均采用混凝土墙柱进行支撑，每根混凝土墙柱的强度均为C60，而在地下2层中，采用的支撑结构则主要是劲性混凝土墙柱。
在该建筑完工之后，对其进行检验，发现该建筑的1-5层之间的混凝土墙柱，出现了不稳的情况，但是该超高层建筑在结构形式上较为复杂，而且还有一些客观因素的影响，从而使得拆除以及加固的传统方法无法有效的进行应用，所以，该超高层建筑就采用了托换施工技术，来对建筑中1-5层间出现的混凝土墙柱不稳问题进行解决，要想能够使得该施工技术可以发挥出其真正的作用，就需要合理的进行施工方案的设定，同时加强施工控制，从而就可以使得超高层建筑框筒结构中的混凝土墙柱强度得到有效的提升。
2 托换方案设计
该超高层建筑中，所采用的托换混凝土墙柱总共有20根，托换的数量相对较多，而托换方案如果设计不当，就会使得框筒结构出现严重的不稳情况。这样就会使得超高层建筑中的框筒结构的出现一些严重的裂缝，而且无法修复，从而就会使得框筒结构的安全性和稳定性下降，严重的会造成安全事故的发生。一些为劲性混凝土的墙柱，在进行托换的时候，万会采用整体替换的方式，而这些劲性混凝土墙柱一般都设定在核心区域，为了能够使得框筒结构保持稳定，就需要在劲性混凝土墙柱原有节点上进行加固处理，并且对新托换的混凝土墙柱进行有效的交接处理，从而尽可能的避免机动体系的出现，从而使得框筒结构保持良好的稳定。
2.1 临时支撑体系
如果要想使得原有混凝土墙柱与托换混凝土墙柱能够实现有效的交接，就需要先对混凝土进行打凿，将混凝土去除，同时，针对连接的钢筋进行有效的解除，在保障环梁稳定性的前提下，搭建一个临时的支撑体系，而该支撑体系则需要由较大厚度的钢管来构成，同时也哟啊设定有效的拆除方案，在保障框筒结构稳定的前提下，对支撑体系进行有效的拆除。
2.2 计算分析
根据实际的超高层建筑框筒的混凝土墙柱托换施工实际情况，来构建一个完备的空间模型，依据该模型，采用有限元计算法，来对混凝土墙柱的实际尺寸进行分析，而楼板的尺寸截取则主要参照统一的设定标准，一般取值为120mm。而荷载结构的取值则为1KN/m2，根据这些数值进行计算，可分析得出所需要设置的临时支撑体系中，钢管的内力最大需要达到550KN，而且能够承受的变形系数为5.5mm。
3 托换施工
3.1 施工流程
对拆除柱核对、标注→架设整体支撑体系→混凝土拆除→补加竖向钢筋→支模→浇筑混凝土→养护→拆除模板、支撑。
3.2 施工要点
3.2.1 在混凝土墙柱拆除后，需要对墙柱进行细致的核查和校对，并按照次序进行标注，在需要进行安置支撑体系的位置处，进行放线处理，针对施工现场测量所得的相关数据，准确的判断沉降观测点应该设定的位置，针对防护措施进行详细的检验，保障防护措施设定的有效性和合理性，如果在检查过程中，发现防护措施做的不到位，就需要进一步对防护措施进行改进，加强防护的力度。
3.2.2 安装顶撑层时先将撑杆和顶部锚板焊接在一起，撑杆和下部锚板留有10mm左右间隙，从间隙对称打入钢楔，然后焊接下部劲板。
3.2.3 对于同一榀框架2根相邻柱需要拆除者，对中间的混凝土梁应当支撑，确保整体性。
3.3 钢筋凿除安装方案
3.3.1 柱中钢筋经过拆除适当受到损伤，因此所有箍筋废弃，主筋保留，适当增加主筋数量，增加主筋的方法是下部采取植筋锚入下部核心区，上部做90°弯钩插入顶部核心区。
3.3.2 在拆除梁混凝土钢筋时，主筋保留，箍筋能保留尽量保留。在凿除混凝土时，因传力钢柱与柱边间距仅有20～30cm，本次凿除范围考虑为离柱边各外扩10～20cm。
3.3.3 根据图纸钢筋数量，增加15%的纵向钢筋，即在每侧柱边根据现场凿除情况在偏于植筋的位置补加1～2根钢筋，总植筋数量不少于5根。
3.4 混凝土浇筑方案
3.4.1 混凝土采用预拌混凝土C65，将泵送混凝土管安装至工作面处，用人工辅助将预拌混凝土直接运输到位。
3.4.2 浇筑梁、柱混凝土前，应将施工缝剔打整齐、顺直，清除施工缝处的松散石屑、木渣及其他杂物，并浇水充分润湿后，在施工缝处灌入一层与梁、柱混凝土同配合比的水泥砂浆，方可浇筑混凝土。
3.4.3 试件的留置及混凝土的养护同标准层梁、柱主体结构。
4 施工控制
4.1 测点布置
沉降观测监测点布置在支撑结构上部的楼层上，观测参照点可以布置在拆除层的柱或墙上，但该点必须是下部不需要替换的构件
4.2 观测要求
沉降观测应在支撑施加顶升力以前设置观测点，监测主要在拆除全过程，连续3d无明显变化时，可逐渐加大观测周期，直至混凝土浇筑后3d为止。
结束语
采用加临时支撑钢管的方法对框架柱进行托换施工，在柱混凝土拆除时，支撑内力和结构位移均有明显变化。因此施工过程应加强监测，并采取相应的安全措施，确保施工安全顺利进行。在进行框架柱施工时，必须经过详细的有限元计算分析，为托换施工提供理论支撑，确保托换施工万无一失。
参考文献
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