CN101899907B - 钢筋混凝土柱置换加固方法和卸载钢筋混凝土柱负荷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢筋混凝土柱置换加固方法和卸载钢筋混凝土柱负荷装置，属于建筑技术领域。它解决了现有的钢筋混凝土柱出现质量问题后，加固、修复工作比较困难的问题。本钢筋混凝土柱置换加固方法主要包括备料、卸载、凿除、支模、置换、拆模步骤。一种卸载钢筋混凝土柱负荷装置，包括能够支撑在本层梁上的支顶柱，在支顶柱的两侧设有能够使支顶柱抬升的液压抬升机构。本钢筋混凝土柱置换加固方法具有不改变原柱截面尺寸、不留加固痕迹的优点。本卸载钢筋混凝土柱负荷装置采用液压卸载，具有施加力量大且施力均匀的优点。

Description

钢筋混凝土柱置换加固方法和卸载钢筋混凝土柱负荷装置

技术领域

本发明属于建筑技术领域，涉及一种钢筋混凝土柱，特别是一种钢筋混凝土柱置换加固方法和一种卸载上述钢筋混凝土柱负荷的卸荷装置。

背景技术

混凝土自问世以来，一直是主要的建筑材料之一，钢筋混凝土结构也是建筑工程中应用最为广泛的结构形式。钢筋混凝土结构的主要特点之一是影响其质量的因素较多，出现质量问题后，加固、修复工作比较困难。

在钢筋混凝土结构施工过程中，由于施工操作不当等原因，会导致部分混凝土柱强度未达设计值或混凝土柱施工缝交接处形成夹层等严重缺陷。出现上述施工缺陷时，需采用适当的加固方法进行处理，于是人们设计出了各种加固方法。例如，中国专利文献曾公开的一种包角钢加固混凝土柱的方法【申请号：200510200364.5；公开号：CN1702271A】；中国专利文献还公开的一种外套钢管混凝土扩大截面加固混凝土柱的方法【申请号：200910062521.9；公开号：CN10581152A】及矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍【申请号：200520074341.X；授权公告号：CN2809064Y】。采用上述的增大截面法、外包钢法等加固方法会影响结构使用功能且留下明显的加固痕迹；采用粘贴碳纤维加固法虽然不影响柱截面尺寸，但也会留下加固痕迹。尤其当上述施工缺陷出现在商品房中时，若采用以上几种加固法进行处理，住户更容易因遗留的加固痕迹而对房屋整体质量产生担忧。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种既满足原钢筋混凝土柱设计要求又不会留下加固痕迹的加固方法。

本发明的又一目的是提出了一种实施上述加固方法所需对钢筋混凝土柱进行稳定且准确卸荷的装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种钢筋混凝土柱置换加固方法，其特征在于该方法是按以下步骤进行的：

A、备料：准备卸载钢筋混凝土柱负荷装置、模板、灌浆材料；

B、采用上述的卸载钢筋混凝土柱负荷装置对钢筋混凝土柱进行卸荷，卸载力值等于卸载前该钢筋混凝土柱的承受荷载值；

C、凿除并清理钢筋混凝土柱缺陷面处的混凝土；

D、在钢筋混凝土柱混凝土凿除部外围支设模板，在模板的上端设有高于钢筋混凝土柱的混凝土凿除部上端面的灌浆口；

E、拌和上述的灌浆材料并浇灌至上述的钢筋混凝土柱的混凝土凿除部，使灌浆材料与钢筋混凝土柱的混凝土凿除部的上下端混凝土黏合；

F、待灌浆材料硬化成形后，拆除模板及移除卸载钢筋混凝土柱负荷装置。

本方法通过设卸载钢筋混凝土柱负荷装置对原柱进行卸载，确保在置换加固过程中结构的安全性。本方法通过支顶卸载、凿除、支模、置换、拆模等一系列工序完成对有严重缺陷混凝土柱的整体或局部置换加固。灌浆材料置换了钢筋混凝土柱缺陷面处的混凝土，由此并不改变原柱截面尺寸、不留加固痕迹。

在上述的钢筋混凝土柱置换加固方法中，所述的灌浆材料为水泥基灌浆材料。利用水泥基灌浆材料粘结性好、微膨胀、早强高强、不泌水等特性，确保灌浆料与原混凝土粘结成一体，能够协同工作。

在上述的钢筋混凝土柱置换加固方法中，所述的步骤B中钢筋混凝土柱的侧部轴对称设置卸载钢筋混凝土柱负荷装置。上述结构能够均匀的分散原钢筋混凝土柱的承受荷载值，避免在卸载钢筋混凝土柱负荷时导致梁产生新的缺陷。同时，能够降低单个卸载钢筋混凝土柱负荷装置所需的最大卸荷值，即有效的降低了置换加固所需的设备条件。

在上述的钢筋混凝土柱置换加固方法中，在完成步骤C后，在钢筋混凝土柱的混凝土凿除部上下端面上均设置若干条钢筋且该钢筋的一端穿入对应的钢筋混凝土柱的混凝土凿除部端面，然后继续依次D、E、F步骤。在灌浆料与原混凝土结合面植入钢筋，增强结合面处抗剪能力。

在上述的钢筋混凝土柱置换加固方法中，所述的步骤E中在浇灌灌浆材料过程中间歇敲击模板。浇灌过程应适当敲击模板以排除气泡，进一步保证加固质量。

在上述的钢筋混凝土柱置换加固方法中，所述的完成步骤F后凿除灌浆口处的灌浆材料及对灌浆材料表面进行装修。进行粉刷、批腻子、刷涂料等装修后不会留下加固痕迹，保证了置换加固后的钢筋混凝土柱的美观性。

一种卸载上述钢筋混凝土柱负荷装置，其特征在于，它包括能够支撑在本层梁上的支顶柱，在支顶柱的两侧设有能够使支顶柱抬升的液压抬升机构。

在上述的卸载上述钢筋混凝土柱负荷装置中，所述的液压抬升机构包括固连在支顶柱底部两侧的支撑腿，在支撑腿下部连接有能够置于地面上的液压缸，所述的液压缸联接有液压泵。

在上述的卸载上述钢筋混凝土柱负荷装置中，所述的液压泵和/或液压缸上连接有油压表。

在上述的卸载上述钢筋混凝土柱负荷装置中，所述的支顶柱的顶端固连有顶板，支顶柱的底端固连有底板。

在上述的卸载上述钢筋混凝土柱负荷装置中，所述的支顶柱采用工字钢制成。

与现有技术相比，本钢筋混凝土柱置换加固方法具有不改变原柱截面尺寸、不留加固痕迹的优点。水泥基灌浆材料粘结性好、微膨胀，采用水泥基灌浆材料作为置换材料能保证灌浆料与混凝土界面间良好的粘结力且灌浆料硬化后不会产生因收缩引起的界面裂缝，保证加固质量；水泥基灌浆材料早期强度发展快，因此可早拆支顶柱及模板，缩短工期。本卸载钢筋混凝土柱负荷装置采用液压泵施力，具有施加力量大且施力均匀的优点。

附图说明

图1是本卸载钢筋混凝土柱负荷装置的结构示意图。

图2是图1中A-A的结构示意图。

图3是图1中A-A的另一种结构示意图。

图4是本钢筋混凝土柱置换加固方法步骤中结构示意图。

图中，1、钢筋混凝土柱；2、支顶柱；3、支撑腿；4、顶板；5、底板；6、液压缸；7、液压泵；8、油压表；9、本层梁；10、地梁；11、粗钢条；12、钢筋；13、灌浆口；14、模板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本卸载钢筋混凝土柱负荷装置包括支顶柱2、液压抬升机构、底板5、顶板4。

具体来说，支顶柱2采用工字钢制成，在支顶柱2的顶端固连有顶板4，在支顶柱2的底端固连有底板5。

液压抬升机构包括固连在支顶柱2底部两侧的支撑腿3，在支撑腿3下部连接有能够置于地面上的液压缸6，液压缸6通过高压油管连接有液压泵7，在液压泵7上连接有油压表8。

本钢筋混凝土柱置换加固方法包括备料、卸载、凿除、支模、置换、拆模步骤。本方法适用于钢筋混凝土柱1因混凝土强度未达设计值、施工缝交界处形成夹层、疏松等严重缺陷或遭受腐蚀、冻害、火灾烧损等破坏，需整体或局部置换有缺陷混凝土的情况，尤其是要求不改变原柱截面尺寸、不留加固痕迹的情况。

具体来说，本置换加固方法是按以下步骤进行的：

1、备料：准备卸载钢筋混凝土柱1负荷装置、模板14、水泥基灌浆材料。

2、卸载：首先，计算原钢筋混凝土柱1承受的荷载及验算卸载钢筋混凝土柱1负荷装置中的支顶柱2的承载力与稳定。如图1和图2所示，为保证原结构、构件安全，在钢筋混凝土柱1的两侧轴对称设置支顶柱2，保证梁及其他构件在卸载钢筋混凝土柱1荷载时受力均匀，避免造成再次伤害。当承受荷载较大时，如图3所示，可在钢筋混凝土柱1四周对称布置四根支顶柱2，并用粗钢条11或钢筋点焊将支顶柱2连成整体。

支顶柱2位于地梁10和本层梁9之间且支顶柱2顶端抵靠在本层梁9处，支顶柱2底端依靠在地面上，若支顶柱2底部与下层梁顶面间有空隙，用铁楔楔紧。液压缸6的缸体放置于地面上，活塞杆抵靠在支撑腿3的底面上，均匀的启动各个液压泵7抬升活塞杆推动支顶柱2使支顶柱2缓慢的卸载钢筋混凝土柱1荷载。上述的油压表8示值控制卸载力，该力值应等于原钢筋混凝土柱1承受荷载值。

当上层钢筋混凝土柱1置换加固时，应在支顶柱2部位从底层开始逐层设置木支撑柱至支顶柱2下层梁底，防止该部位产生剪切裂缝。

3、凿除：凿除并清理钢筋混凝土柱1缺陷面处的混凝土。凿除混凝土柱时不得用重锤猛砸，应确保与原钢筋混凝土柱1相连的梁板结构不受破坏及柱内主筋不受损伤及弯扭，凿除的柱上下端混凝土应平整，柱主筋粘着的混凝土碎屑清理干净并扶正。必要时需进行植筋、焊接或绑扎钢筋。

如图4所示，若整体凿除混凝土，为确保结合面能有效传递剪力，在结合面处钻孔并植入钢筋12，植入深度是钢筋12直径的10～15倍。若局部凿除混凝土，凿除深度不应小于60mm，并可在保留的柱核心混凝土上植筋，方法同上。

4、支模和置换：如图4所示，将混凝土表面用压力水冲洗干净，充分湿润(包括模板14)，柱根部不得留积水。检查合格后在钢筋混凝土柱1混凝土凿除部外围支设模板14，模板14的上下端分别于混凝土凿除部上下部混凝土贴合并密封。在模板14的上端设有高于钢筋混凝土柱1的混凝土凿除部上端面呈喇叭型的灌浆口13。

将水泥基灌浆材料按照规范要求进行搅拌并浇灌至上述的钢筋混凝土柱1的混凝土凿除部，使水泥基灌浆材料与钢筋混凝土柱1的混凝土凿除部的上下端混凝土黏合；浇灌过程应适当敲击模板14以排除气泡，同时制作若干块试块。

5、拆模：首先，待水泥基灌浆材料硬化成形后，拆除模板14并进行养护；然后，移除卸载钢筋混凝土柱1负荷装置，凿除灌浆口处水泥基灌浆材料并对所有表面按原设计要求进行粉刷、批腻子、刷涂料等装修。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了钢筋混凝土柱1；支顶柱2；支撑腿3；顶板4；底板5；液压缸6；液压泵7；油压表8；本层梁9；地梁10；粗钢条11；钢筋12；灌浆口13；模板14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (3)

1.一种钢筋混凝土柱置换加固方法，其特征在于该方法是按以下步骤进行的：

A、备料：准备卸载钢筋混凝土柱(1)负荷装置、模板(14)、水泥基灌浆材料；

B、采用上述的卸载钢筋混凝土柱(1)负荷装置对钢筋混凝土柱(1)进行卸荷，卸载力值等于卸载前该钢筋混凝土柱(1)的承受荷载值；

卸载钢筋混凝土柱负荷装置包括支顶柱(2)，支顶柱(2)底部两侧的支撑腿(3)，在支撑腿(3)下部连接有液压缸(6)，液压缸(6)通过高压油管连接有液压泵(7)；支顶柱(2)位于地梁(10)和本层梁(9)之间且支顶柱(2)顶端抵靠在本层梁(9)处，支顶柱(2)底端依靠在地梁(10)上；支顶柱(2)底部与下层梁顶面间有空隙，用铁楔楔紧；液压缸(6)的缸体放置于地梁(10)上，活塞杆抵靠在支撑腿(3)的底面上，均匀的启动各个液压泵(7)抬升活塞杆推动支顶柱(2)使支顶柱(2)缓慢的卸载钢筋混凝土柱(1)荷载；

当置换加固上层的钢筋混凝土柱(1)时，在支顶柱(2)部位从底层开始逐层设置木支撑柱至支顶柱(2)下层梁底；

C、整体凿除混凝土并清理钢筋混凝土柱(1)缺陷面处的混凝土；确保与原钢筋混凝土柱(1)相连的梁板结构不受破坏及柱内主筋不受损伤及弯扭，凿除的柱上下端混凝土应平整，柱主筋粘着的混凝土碎屑清理干净并扶正；在结合面处钻孔并植入钢筋(12)，植入深度是钢筋(12)直径的10～15倍；

D、在钢筋混凝土柱(1)混凝土凿除部外围支设模板(14)，在模板(14)的上端设有高于钢筋混凝土柱(1)的混凝土凿除部上端面的灌浆口(13)；

E、拌和上述的水泥基灌浆材料并浇灌至上述的钢筋混凝土柱(1)的混凝土凿除部，使灌浆材料与钢筋混凝土柱(1)的混凝土凿除部的上下端混凝土黏合；在浇灌灌浆材料过程中间歇敲击模板(14)；

F、待灌浆材料硬化成形后，拆除模板(14)及移除卸载钢筋混凝土柱(1)负荷装置。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱置换加固方法，其特征在于，所述的步骤B中钢筋混凝土柱(1)的侧部轴对称设置卸载钢筋混凝土柱(1)负荷装置。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱置换加固方法，其特征在于，所述的完成步骤F后凿除灌浆口(13)处的灌浆材料及对灌浆材料表面进行装修。