CN103498572A - 石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构及其施工方法，属于抗震加固技术领域，包括原石结构墙体，还包括设置在原石结构墙体上的外加夹板梁、夹板柱结构，外加夹板梁、夹板柱结构为外挂纵向钢筋、箍筋及拉结筋与混凝土构成的抗震梁、柱。新加纵向钢筋固定在原石结构墙体外侧，箍筋及拉结筋穿过墙体与纵向钢筋绑扎牢固，形成坚实的钢筋骨架。本发明在对原石结构房屋改动量很小的基础上，增加了梁、柱的抗震措施，实现了对老旧石结构房屋的抗震加固，可广泛应用于老旧石结构农居加固中。
Description
技术领域
本发明涉及一种老旧石砌体住宅加固改造结构及其施工方法，特别是一种石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构及其施工方法，属于抗震加固技术领域。
背景技术
随着人类社会的发展，生产力水平的提高和科学技术的进步，建筑结构设计标准不断提高，人们也越来越重视住宅的安全性。而在石资源丰富的地区，由于开采方便，质优价廉，在很多村镇因地制宜、就地取材建造了大量石结构建筑，其中主要是农居。由于目前石结构房屋墙体的砂浆标号普遍偏低，有的甚至是干砌石结构房屋，大部分石结构房屋中采用立砌块石中间夹碎石填充的形式较多，再加上这些村镇石结构房屋多由石匠设计施工，没有经过正规设计，故这种结构形式在地震时必然会遭到惨重的破坏。而对于农民来说拆除重建耗费资金较大，未必能够承担。因此，提高石结构农居的加固措施显得尤为重要，这样既能够节约农民的改造成本，又能够提供更加安全可靠的居住环境，减少灾害造成的人员及财产损失，增加房屋的使用寿命。可以预见，随着人们对自身居住环境安全性要求的提高以及房屋抗震性能越来越得到重视，如果该技术加以推广，在加固农居石结构房屋方面将有显著的经济效益。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构及其施工方法，其采用在原石结构的墙体上增加夹板柱、夹板梁结构，并在石结构墙体中间拉结钢筋及其施工方法。主要是为了解决现有的老旧石砌体住宅多数为未经正规设计建造，不符合现有的抗震水平，并且拆除重建会耗费农民大量资金的问题。
本发明的技术方案如下：
一种石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，包括原石结构墙体，还包括设置在原石结构墙体上的外加夹板梁及夹板柱，所述夹板梁和夹板柱均为外挂纵向钢筋、箍筋及拉结筋与混凝土构成的抗震梁、柱；其中，所述纵向钢筋通过锚杆固定在原石结构墙体两侧，同时，夹板柱纵向钢筋与埋在土壤中的短钢筋绑牢，以确保纵向钢筋不产生位移；所述原石结构墙体上打有键洞及通缝，所述锚杆插入所述键洞内，键洞及通缝用细石混凝土浇捣密实；所述箍筋及拉结筋通过在原石结构墙体上凿的通缝穿过墙体并与纵向钢筋绑扎牢固，形成坚实的钢筋骨架；所述混凝土将墙体两侧的纵向钢筋、箍筋、拉结筋及锚杆整体浇筑在一起。
进一步地，所述锚杆的直径为Φ14mm。
所述短钢筋为lm长钢筋头，其布置在夹板柱竖向钢筋对应的位置并钉入土壤中，钉入深度不小于500mm。
所述键洞的孔径为5～10cm，深度不少于墙厚的1/2。
所述夹板梁及夹板柱两侧混凝土厚度不小于6cm。
所述细石混凝土强度不低于C20。
所述纵向钢筋直径为Φl0mm～Φ12mm。
所述箍筋直径不小于Φ6mm，间距不大于250mm。
所述拉结筋直径为Φ8mm～Φl0mm，每隔0.7m～1.0m设置一道拉结筋，且每层不少于两根。
上述石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构的施工方法，采用如下步骤：
步骤一：根据设计图纸定位划线，进行键洞布置，根据箍筋及拉结筋位置确定原石结构墙体上通缝位置，并做好清底工作，清除石材表面的泥垢、水锈；
步骤二：根据夹板柱竖向钢筋位置钉入短钢筋，在此之前应根据土壤性质对土壤做适当处理，确保短钢筋在土壤中位置不发生变化；
步骤三：根据设计要求在原石结构墙体上凿出键洞及通缝，并清理缝内杂物；用扁钻沿原有石块缝中剔除，用皮老虎，或压力水清洗键洞及通缝内粉尘，并用细石混凝土浇捣密实，将锚杆插入键洞内固定，并将箍筋及拉结筋贯穿通缝；
步骤四：待键洞内细石混凝土强度达到70％以上时，绑扎外挂夹板梁及夹板柱的纵向钢筋，并使其与锚杆进行可靠的连接，同时将夹板柱的纵向钢筋下端与埋入土壤中的上述短钢筋绑扎牢固；
步骤五：绑扎箍筋及拉结筋，使其与纵向钢筋有效连接；
步骤六：支夹板梁及夹板柱的模板，先沿夹板梁及夹板柱的模板上、下两边方向，用水泥砂浆将模板缝堵实，以保证后续混凝土浇筑时不跑浆、不漏浆；
步骤七：浇筑混凝土，将墙体两侧的纵向钢筋、箍筋、拉结筋及锚杆整体浇筑在一起，以保证外加夹板柱、夹板梁与原石结构墙体之间有足够的强度；同时，将外加的夹板梁和夹板柱与相邻构件连接，并将夹板柱上部与屋面进行可靠连接。
有益效果：
本发明的优势在于增加夹板梁、夹板柱，避免了对原石结构的拆除重建，施工比较方便，工序简单，不会对原结构造成破坏。利用锚杆将钢筋固定于原有石结构墙体外侧，并与通过墙体的箍筋、拉结筋结合形成坚实的钢筋骨架，浇筑混凝土并硬化后形成抗震梁、抗震柱，从而提高石结构房屋的抗震性能。本发明中键洞内可用细石混凝土或水泥砂浆浇捣密实或用树脂胶泥将锚杆与墙体粘结。
由于利用夹板梁、柱加固既有石结构农居施工简单，同时大大提高了石结构农居的加固措施，节约了农民的改造成本，又提供了更加安全可靠的居住环境，减少灾害造成的人员及财产损失，增加房屋的使用寿命。可以预见，随着人们对自身居住环境安全性要求的提高以及房屋抗震性能越来越得到重视，如果该技术加以推广，在加固农居石结构房屋方面将有显著的经济效益。
附图说明
图1为夹板梁、夹板柱平面示意图；
图2为夹板柱平面图；
图3为图2的A-A剖面图；
图4为夹板梁平面图；
图5为图4的B-B剖面图；
图6为锚杆在墙体中的剖面图。
图中，l：原石结构墙体；2：夹板柱；3：夹板梁；4：纵向钢筋；5：箍筋；6：拉结筋；7、混凝土；8、锚杆；9、键洞。
具体实施方式
一种石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构及其施工方法参见图l至图6所示，包括原石结构墙体1，还包括设置在原石结构墙体l上的外加夹板梁3、夹板柱2结构。所述外加夹板梁3、夹板柱2结构为外挂纵向钢筋4、箍筋5及拉结筋6与混凝土7构成的抗震梁、柱。新加纵向钢筋4通过锚杆8固定在原石结构墙体1两侧，同时，新加夹板柱2纵向钢筋4与埋在土壤中的短钢筋绑牢确保纵向钢筋4不产生位移，所述锚杆8通过在原石结构墙体1上打键洞9并用高标号细石混凝土浇捣密实，同时将锚杆8埋入细石混凝土固定，参见图6。箍筋5及拉结筋6通过在原石结构墙体1上凿的通缝穿过墙体1并与纵向钢筋4绑扎牢固，形成坚实的钢筋骨架，混凝土7将墙体两侧的纵向钢筋4、箍筋5、拉结筋6及锚杆8整体浇筑在一起；所述通缝应根据箍筋5及拉结筋6位置布置并应用细石混凝土填充密实，参见图2至图5。其中锚杆8直径宜为Φ14，应根据设计所选用的加固方法而定，但必须照图6做法以确保锚杆8的抗拔力；短钢筋为1m长钢筋头，其应布置在夹板柱2竖向钢筋4对应的位置并钉入土壤中，但应根据土壤性质对土壤做不同程度的处理，钉入深度不得小于500mm；键洞9孔径要求为5～10厘米，深度不得少于墙厚的1/2；夹板梁3、夹板柱2外侧混凝土7厚度有设计的按设计要求，无设计的按构造要求，不得小于6cm；灌缝用细石混凝土强度不应低于C20；纵向钢筋4直径宜为Φ10～Φ12；箍筋5直径不得小于Φ6，间距不得大于250mm；贯通拉结钢筋6直径宜为Φ8～Φ10，每隔0.7～1.0m设置一道拉结筋6，且每层不得少于两根。
上述夹板梁、夹板柱结构的施工方法，采用如下步骤：
步骤一：根据设计图纸定位划线，进行键洞9布置，根据箍筋5及拉结筋6位置确定通缝位置，并做好清底工作，清除石材表面的泥垢、水锈等杂质；
步骤二：根据夹板柱2竖向钢筋4位置钉入短钢筋，在此之前应根据土壤性质对土壤做适当处理，确保短钢筋在土壤中位置不发生变化；
步骤三：根据设计要求在原石结构墙体l上凿出键洞9及通缝，并清理缝内杂物；建议用扁钻沿原有石块缝中剔除，用皮老虎，或压力水清洗孔内粉尘，并用高标号细石混凝土浇捣密实，将锚杆8插入键洞9内固定，并将箍筋5及拉结筋6贯穿通缝；
步骤四：待键洞9内细石混凝土强度达到70％以上时，绑扎外挂夹板梁3、夹板柱2的纵向钢筋4，并使其与锚杆8有可靠的连接，同时将夹板柱2的纵向钢筋4下端与埋入土壤中的短钢筋绑扎牢固；
步骤五：绑扎箍筋5及拉结筋6，使其与纵向钢筋4有效连接；
步骤六：支模板，先沿夹板梁3及夹板柱2模板上下两边方向，用l：3水泥砂浆粉成条、带状，其宽度略大于模板的厚度；而厚度可根据石结构房屋墙面凸凹程度确定，也可以用半干硬性水泥砂浆，将模板缝堵实，以保证不跑浆、不漏浆为原则；
步骤七：浇筑混凝土7，将墙体两侧的纵向钢筋4、箍筋5、拉结筋6及锚杆8整体浇筑在一起，保证外加夹板柱2、夹板梁3与原石结构墙体l之间有足够的强度。新增的夹板梁3、夹板柱2必须与相邻构件相连接，夹板柱2上部应与屋面有可靠连接以增强房屋的整体性，更好的发挥抗震构造措施的作用。
以上是本发明的一典型实施例，本发明的具体实施不限于此。
Claims (10)
1.一种石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，包括原石结构墙体(1)，其特征在于：还包括设置在原石结构墙体(1)上的外加夹板梁(3)及夹板柱(2)，所述夹板梁(3)和夹板柱(2)均为外挂纵向钢筋(4)、箍筋(5)及拉结筋(6)与混凝土(7)构成的抗震梁、柱；其中，所述纵向钢筋(4)通过锚杆(8)固定在原石结构墙体(1)两侧，同时，夹板柱(2)纵向钢筋(4)与埋在土壤中的短钢筋绑牢，以确保纵向钢筋(4)不产生位移；所述原石结构墙体(1)上打有键洞(9)及通缝，所述锚杆(8)插入所述键洞(9)内，键洞(9)及通缝用细石混凝土浇捣密实；所述箍筋(5)及拉结筋(6)通过在原石结构墙体(1)上凿的通缝穿过墙体并与纵向钢筋(4)绑扎牢固，形成坚实的钢筋骨架；所述混凝土(7)将墙体两侧的纵向钢筋(4)、箍筋(5)、拉结筋(6)及锚杆(8)整体浇筑在一起。
2.根据权利要求1所述的石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，其特征在于：所述锚杆(8)的直径为Φ14mm。
3.根据权利要求1所述的石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，其特征在于：所述短钢筋为lm长钢筋头，其布置在夹板柱(2)竖向钢筋(4)对应的位置并钉入土壤中，钉入深度不小于500mm。
4.根据权利要求l所述的石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，其特征在于：所述键洞(9)的孔径为5～10cm，深度不少于墙厚的1/2。
5.根据权利要求1所述的石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，其特征在于：所述夹板梁(3)及夹板柱(2)两侧混凝土(7)厚度不小于6cm。
6.根据权利要求1所述的石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，其特征在于：所述细石混凝土强度不低于C20。
7.根据权利要求1所述的石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，其特征在于：所述纵向钢筋(4)直径为Φ10mm～Φ12mm。
8.根据权利要求1所述的石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，其特征在于：所述箍筋(5)直径不小于Φ6mm，间距不大于250mm。
9.根据权利要求1所述的石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构，其特征在于：所述拉结筋(6)直径为Φ8mm～Φ10mm，每隔0.7m～1.0m设置一道拉结筋(6)，且每层不少于两根。
10.根据权利要求1-9任一所述石结构外加夹板梁及夹板柱加固结构的施工方法，其特征在于：采用如下步骤：
步骤一：根据设计图纸定位划线，进行键洞(9)布置，根据箍筋(5)及拉结筋(6)位置确定原石结构墙体(1)上通缝位置，并做好清底工作，清除石材表面的泥垢、水锈；
步骤二：根据夹板柱(2)竖向钢筋(4)位置钉入短钢筋，在此之前应根据土壤性质对土壤做适当处理，确保短钢筋在土壤中位置不发生变化；
步骤三：根据设计要求在原石结构墙体(1)上凿出键洞(9)及通缝，并清理缝内杂物；用扁钻沿原有石块缝中剔除，用皮老虎，或压力水清洗键洞(9)及通缝内粉尘，并用细石混凝土浇捣密实，将锚杆(8)插入键洞(9)内固定，并将箍筋(5)及拉结筋(6)贯穿通缝；
步骤四：待键洞(9)内细石混凝土强度达到70％以上时，绑扎外挂夹板梁(3)及夹板柱(2)的纵向钢筋(4)，并使其与锚杆(8)进行可靠的连接，同时将夹板柱(2)的纵向钢筋(4)下端与埋入土壤中的上述短钢筋绑扎牢固；
步骤五：绑扎箍筋(5)及拉结筋(6)，使其与纵向钢筋(4)有效连接；
步骤六：支夹板梁(3)及夹板柱(2)的模板，先沿夹板梁(3)及夹板柱(2)的模板上、下两边方向，用水泥砂浆将模板缝堵实，以保证后续混凝土浇筑时不跑浆、不漏浆；
步骤七：浇筑混凝土(7)，将墙体两侧的纵向钢筋(4)、箍筋(5)、拉结筋(6)及锚杆(8)整体浇筑在一起，以保证外加夹板柱(2)、夹板梁(3)与原石结构墙体(1)之间有足够的强度；同时，将外加的夹板梁(3)和夹板柱(2)与相邻构件连接，并将夹板柱(2)上部与屋面进行可靠连接。
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