CN104453270A - 一种异形钢筋混凝土构件的加固装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形钢筋混凝土构件的加固装置，包括若干内置有钢筋的混凝土构件，混凝土构件的截面形状为正六边形，混凝土构件的外层设有聚氨酯硬泡体保温层，聚氨酯硬泡体保温层喷涂在GRC免拆模板内层上，GRC免拆模板通过若干内置的预埋环与钢筋相连接，GRC免拆模板外侧设有若干次龙骨，次龙骨外连接有若干主龙骨，主龙骨的连接处通过螺栓和垫片固定连接，主龙骨的纵向通过圆钢管连接；主龙骨的下端连接有支撑架主龙骨，支撑架主龙骨下设有盘销式支撑架。本发明的有益效果为：结构简单，施工容易，使应用GRC饰面模板的异形钢筋混凝土拱柱的加固成为可能，提高了加固的可靠性；减少了混凝土浇筑时异常情况的发生，有利于市场的推广与应用。

Description

一种异形钢筋混凝土构件的加固装置及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说，涉及一种异形钢筋混凝土构件的加固装置及施工方法。

背景技术

现有技术中对柱或梁的加固措施，一般常用对拉螺杆搭配钢管互锁的方式；通过对呼和浩特国家公路运输枢纽汽车客运东枢纽站-综合站务楼的特殊混凝土构件（拱柱、拱框柱和拱框梁）施工发现，传统的梁柱加固措施并不适用：主要原因如下：

1）混凝土构件（拱柱、拱框柱和拱框梁）的钢筋量太大，箍筋纵横交错密密麻麻，主筋规格大间距小，且截面不方正，间距不能对齐，以上原因导致对拉螺杆根本不能穿过；

2）表面使用GRC玻璃纤维增强混凝土材料做清水混凝土效果外饰面，不能有太多穿孔和破坏，必须保证浇筑过程中模板万无一失不受损坏，进而增加了施工难度；

3）异形截面加固困难，截面不规则且荷载大，普通方式的钢管加固方法加固不可靠，存在质量和安全隐患。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种异形钢筋混凝土构件的加固装置及施工方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种异形钢筋混凝土构件的加固装置，包括若干内置有钢筋的混凝土构件，所述混凝土构件的截面形状为正六边形，所述混凝土构件的外层设有相匹配的聚氨酯硬泡体保温层，所述聚氨酯硬泡体保温层喷涂在所述聚氨酯硬泡体保温层外层的GRC免拆模板上，所述GRC免拆模板通过若干内置的预埋环与钢筋相连接，并且所述GRC免拆模板外侧均匀设有若干次龙骨，所述次龙骨外连接有若干主龙骨，所述主龙骨的连接处通过螺栓和垫片固定连接，所述主龙骨的纵向通过圆钢管连接；并且所述主龙骨的下端连接有支撑架主龙骨，所述支撑架主龙骨下设有盘销式支撑架。

进一步的，所述混凝土构件包括拱柱、拱框柱或拱框梁。

进一步的，所述混凝土构件由粒径在5-16mm、坍落度260-280mm的自密实混凝土构成。

进一步的，所述次龙骨由80×80mm的方木构成。

进一步的，所述主龙骨由14#工字钢构成，所述支撑架主龙骨由16#工字钢构成。

一种异形钢筋混凝土构件的加固装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：搭设盘销式支撑架至预定的设计标高；

步骤2：在所述盘销式支撑架上端通设支撑架主龙骨；

步骤3：选取符合条件的GRC免拆模板，在所述GRC免拆模板内层均匀喷涂聚氨酯硬泡体保温层；

步骤4：在所述GRC免拆模板的外侧均匀铺设若干次龙骨，然后铺设预先设计的GRC免拆模板的底模；

步骤5：沿底模走向，绑扎和焊接所述混凝土构件的主筋和箍筋；

步骤6：待所述混凝土构件中的钢筋施工完成后，覆盖预先准备的GRC免拆模板的顶模，并通过预埋环将所述GRC免拆模板固定于钢筋上；

步骤7：铺设次龙骨，使得其平行所述混凝土构件方向并且密排于所述GRC免拆模板的外侧；

步骤8：使用倒链将次龙骨缠绕并勒紧；

步骤9：将加固用的主龙骨端头部的翼缘板使用氧炔焰切掉一部分，以便于两根主龙骨连接拼合；

步骤10：使用经步骤9处理后的主龙骨将次龙骨合围，其中，使用所述主龙骨的数量根据所述混凝土构件的截面形状进行确定；

步骤11：在两根主龙骨相交处的腹板上选择适当位置打孔，插入螺栓旋紧固定，所述若干主龙骨之间均采用相同的方法进行连接构成一个完整的柱箍；

步骤12：使用相匹配的钢管将每组柱箍纵向连接；

步骤13：卸载临时加固用倒链，检查主龙骨与次龙骨之间的不严密部位，使用木楔子楔紧。

进一步的，在所述步骤11中，将处理过的主龙骨配合螺栓加固包括以下步骤：

步骤1：将六根或更多已去掉端头翼缘板的主龙骨把所述次龙骨严密合围住；

步骤2：将两根主龙骨连接部位的腹板打孔，插入相匹配的螺栓和加垫片旋紧。

进一步的，所述混凝土构件包括拱柱、拱框柱和拱框梁。

进一步的，所述混凝土构件由粒径在5-16mm、坍落度260-280mm的自密实混凝土构成。

进一步的，所述次龙骨由80×80mm的方木构成；所述主龙骨由14#工字钢构成；所述支撑架主龙骨由16#工字钢构成。

本发明的有益效果为：本装置结构简单，施工容易，使应用GRC饰面模板的异形钢筋混凝土拱柱的加固成为可能，有效的提高了加固的可靠性；减少了混凝土浇筑时异常情况的发生，节约了修补成本，取得了一定的社会效益，有利于市场的推广与应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种异形钢筋混凝土构件的加固装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例所述的混凝土构件的结构示意图；

图3是图1中A处的局部放大示意图；

图4是图1中B处的局部放大示意图；

图5是根据本发明实施例所述的圆钢管的结构示意图。

图中：

1、混凝土构件；2、聚氨酯硬泡体保温层；3、GRC免拆模板；4、预埋环；5、次龙骨；6、主龙骨；7、加固螺栓；8、盘销式支撑架；9、支撑架主龙骨；10、圆钢管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，根据本发明实施例所述的一种异形钢筋混凝土构件的加固装置，包括若干内置有钢筋的混凝土构件1，所述混凝土构件1为单一构件时的截面形状为正六边形，当所述混凝土构件1为两种或三种构件相交时的截面形状为渐变的不规则图形，所述混凝土构件1的外层设有相匹配的聚氨酯硬泡体保温层2，所述聚氨酯硬泡体保温层2喷涂在所述聚氨酯硬泡体保温层外层的GRC免拆模板3上，所述GRC免拆模板3通过若干内置的预埋环4与钢筋相连接，起到固定作用，并且所述GRC免拆模板3外侧均匀设有若干次龙骨5，所述次龙骨5外连接有若干主龙骨6，所述主龙骨6的连接处通过螺栓7和垫片固定连接，所述主龙骨6的纵向通过圆钢管10连接；并且所述主龙骨6的下端连接有支撑架主龙骨9，所述支撑架主龙骨9下设有盘销式支撑架8；其中所述混凝土构件1的最表层使用GRC免拆模板3作为永久清水效果饰面。

所述混凝土构件1包括拱柱、拱框柱和拱框梁；所述混凝土构件1由粒径在5-16mm、坍落度260-280mm的自密实混凝土构成；所述次龙骨5由80×80mm的方木构成；所述主龙骨6由14#工字钢构成，所述支撑架主龙骨9由16#工字钢构成。

一种异形钢筋混凝土构件的加固装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：搭设盘销式支撑架8至预定的设计标高；

步骤2：在所述盘销式支撑架8上端通设支撑架主龙骨9；

步骤3：选取符合条件的GRC免拆模板3，在所述GRC免拆模板3内层均匀喷涂聚氨酯硬泡体保温层2；

步骤4：在所述GRC免拆模板3的外侧均匀铺设若干次龙骨5，然后铺设预先设计的GRC免拆模板3的底模；

步骤5：沿底模走向，绑扎和焊接所述混凝土构件1的主筋和箍筋；

步骤6：待所述混凝土构件1中的钢筋施工完成后，覆盖预先准备的GRC免拆模板3的顶模，并通过预埋环4将所述GRC免拆模板3固定于钢筋上；

步骤7：铺设次龙骨5，使得其平行所述混凝土构件1方向并且密排于所述GRC免拆模板3的外侧；

步骤8：使用倒链将次龙骨5缠绕并勒紧；

步骤9：将加固用的主龙骨6端头部的翼缘板使用氧炔焰切掉一部分，以便于两根主龙骨6连接拼合；

步骤10：使用经步骤9处理后的主龙骨6将次龙骨5合围，其中，使用所述主龙骨6的数量根据所述混凝土构件1的截面形状进行确定；

步骤11：在两根主龙骨6相交处的腹板上选择适当位置打孔，插入螺栓7旋紧固定，所述若干主龙骨6之间均采用相同的方法进行连接构成一个完整的柱箍；

步骤12：使用相匹配的钢管将每组柱箍纵向连接；

步骤13：卸载临时加固用倒链，检查主龙骨6与次龙骨5之间的不严密部位，使用木楔子楔紧。

在所述步骤11中，将处理过的主龙骨6配合螺栓7加固包括以下步骤：

步骤1：将六根或更多已去掉端头翼缘板的主龙骨6把所述次龙骨5严密合围住；

步骤2：将两根主龙骨6连接部位的腹板打孔，插入相匹配的螺栓7和加垫片旋紧。

所述混凝土构件1包括拱柱、拱框柱和拱框梁；所述混凝土构件1由粒径在5-16mm、坍落度260-280mm的自密实混凝土构成；所述次龙骨5由80×80mm的方木构成；所述主龙骨6由14#工字钢构成；所述支撑架主龙骨9由16#工字钢构成。

具体应用时，本发明中通过应用GRC免拆模板3作为永久外立面的异形截面的混凝土构件1的加固装置，其中包括对钢筋混凝土拱形柱的加固装置，所述钢筋混凝土拱形柱是屋面钢结构主钢拱管的混凝土拱脚，拱柱和拱柱之间通过截面为六边形的钢筋混凝土拱框梁横向连接，拱柱和拱框梁的相交节点处，有一根拱框柱作为斜向的支撑柱，支撑住斜向的拱柱。

拱柱不单单是纵向的有弧度，横向也存在倾斜角度；一组拱柱为两根截面为六边形的钢筋混凝土拱柱慢慢靠近、相交、分离的造型，在相交处并非六边形棱线简单相交，而是做了相间线缓和处理；拱框梁为正六边形钢筋混凝土梁，起斜向支撑作用的拱框柱的整体造型有两种，分别为“X”形和“Y”形，下部落在框柱承台上，上部支撑一组拱柱；钢筋混凝土拱柱、拱框柱和拱框梁均为外露构件，按照设计要求，外露混凝土构件为清水混凝土效果。

为保证异形截面拱柱的精良制作和清水混凝土效果，外立面采用GRC材料做模板兼做清水外饰面；所述GRC免拆模板3内埋设预埋环4，将其与拱柱的钢筋固定，拱框柱和拱框梁为室内和室外交界部位，保温内置于GRC免拆模板3；拱柱的正六边形截面边长为981mm，拱框梁的正六边形截面边长为841mm，截面较大，外侧使用本发明的加固柱箍进行有效的加固，保证混凝土浇筑的质量和安全。

本发明实施例提出的一种应用GRC材料作为饰面免拆模板的异形钢筋混凝土构件的加固装置的施工方法是对现有技术的进一步改进，具体改进点如下：

1）解决了对拉螺杆加固不能通穿的问题，避免了GRC模板加固时的开孔破坏，保证了完美的外立面效果；

使用可靠的外围合箍，在外侧将次龙骨5合围，从而将模板加固，解决了不能使用对拉螺杆加固的问题。

2）解决了采用GRC免拆模板3的异形大截面钢筋混凝土构件1的加固可靠性问题；

通过刚度大的工字钢作为主龙骨6，并使用螺栓7旋紧连接，保证了加固可靠性，确保混凝土浇筑的质量和安全。

3）解决后期修补剔凿费工费时的问题；

为了保证外立面的清水混凝土效果，加固时采取可靠加固措施，避免了浇筑过程中涨模、漏浆等问题，一次成型，减少后期的修补剔凿，也保证了良好的外观效果。

本发明带来的主要有益效果如下：

一、质量效益

优化的重点是解决了不能通过采用GRC免拆模板3的异型大截面混凝土构件1的加固问题，并确保加固质量，优化后的效果显著，具体分析如下：

1）改变加固方式，提供了通过采用GRC免拆模板3的异型大截面混凝土构件的有效加固方案，使对采用GRC免拆模板3的异型大截面混凝土构件1的加固成为可能；

2）使用可靠的外围工字钢合箍，在外侧将次龙骨5合围，从而将模板加固，避免了清水混凝土效果外立面效果的破坏；

3）加固时采取刚度大的工字钢并通过螺栓7连接的可靠加固措施，避免了浇筑过程中涨模、漏浆等问题，一次成型，减少后期的修补剔凿。

二、社会效益

1）在“百年大计，质量第一”的质量方针中，确保工程质量是工程施工的重中之重，而针对优化的重点是为了对采用GRC免拆模板3的异型大截面混凝土构件1的有效加固，从而保证混凝土构件1的浇筑质量，是对工程负责的态度；

2）在政府主导的民生工程中，工期紧任务重的严峻形势下，如何保质保量、按时交付并安全的投入使用，是我们兑现合同承诺最基本的内容，也是建筑人必须有的社会责任；本项目对采用GRC免拆模板3的异型大截面混凝土构件1的加固措施进行了改进，保证了站房最主要的混凝土构件（拱柱、拱框柱和拱框梁）顺利的一次成型，避免二次剔凿修补，成型美观，快速实用；

3）采用GRC免拆模板3的异型大截面混凝土构件1加固措施的优化还具有推广作用，追求自然朴实的清水混凝土效果的设计越来越流行，现代建筑的造型也越来越多样化，异形截面的钢筋混凝土结构也会越来越多，都可以采用类似施工方法施工，以满足工期、质量、环保和节约材料的需要。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种异形钢筋混凝土构件的加固装置，包括若干内置有钢筋的混凝土构件（1），其特征在于，所述混凝土构件（1）的截面形状为正六边形，所述混凝土构件（1）的外层设有相匹配的聚氨酯硬泡体保温层（2），所述聚氨酯硬泡体保温层（2）喷涂在所述聚氨酯硬泡体保温层外层的GRC免拆模板（3）上，所述GRC免拆模板（3）通过若干内置的预埋环（4）与钢筋相连接，并且所述GRC免拆模板（3）外侧均匀设有若干次龙骨（5），所述次龙骨（5）外连接有若干主龙骨（6），所述主龙骨（6）的连接处通过螺栓（7）和垫片固定连接，所述主龙骨（6）的纵向通过圆钢管（10）连接；并且所述主龙骨（6）的下端连接有支撑架主龙骨（9），所述支撑架主龙骨（9）下设有盘销式支撑架（8）。

2.根据权利要求1所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置，其特征在于，所述混凝土构件（1）包括拱柱、拱框柱或拱框梁。

3.根据权利要求2所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置，其特征在于，所述混凝土构件（1）由粒径在5-16mm、坍落度260-280mm的自密实混凝土构成。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置，其特征在于，所述次龙骨（5）由80×80mm的方木构成。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置，其特征在于，所述主龙骨（6）由14#工字钢构成，所述支撑架主龙骨（9）由16#工字钢构成。

6.一种如权利要求1所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：搭设盘销式支撑架（8）至预定的设计标高；

步骤2：在所述盘销式支撑架（8）上端通设支撑架主龙骨（9）；

步骤3：选取符合条件的GRC免拆模板（3），在所述GRC免拆模板（3）内层均匀喷涂聚氨酯硬泡体保温层（2）；

步骤4：在所述GRC免拆模板（3）的外侧均匀铺设若干次龙骨（5），然后铺设预先设计的GRC免拆模板（3）的底模；

步骤5：沿底模走向，绑扎和焊接所述混凝土构件（1）的主筋和箍筋；

步骤6：待所述混凝土构件（1）中的钢筋施工完成后，覆盖预先准备的GRC免拆模板（3）的顶模，并通过预埋环（4）将所述GRC免拆模板（3）固定于钢筋上；

步骤7：铺设次龙骨（5），使得其平行所述混凝土构件（1）方向并且密排于所述GRC免拆模板（3）的外侧；

步骤8：使用倒链将次龙骨（5）缠绕并勒紧；

步骤9：将加固用的主龙骨（6）端头部的翼缘板使用氧炔焰切掉一部分，以便于两根主龙骨（6）连接拼合；

步骤10：使用经步骤9处理后的主龙骨（6）将次龙骨（5）合围，其中，使用所述主龙骨（6）的数量根据所述混凝土构件（1）的截面形状进行确定；

步骤11：在两根主龙骨（6）相交处的腹板上选择适当位置打孔，插入螺栓（7）旋紧固定，所述若干主龙骨（6）之间均采用相同的方法进行连接构成一个完整的柱箍；

步骤12：使用相匹配的钢管将每组柱箍纵向连接；

步骤13：卸载临时加固用倒链，检查主龙骨（6）与次龙骨（5）之间的不严密部位，使用木楔子楔紧。

7.根据权利要求6所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置的施工方法，其特征在于，在所述步骤11中，将处理过的主龙骨（6）配合螺栓（7）加固包括以下步骤：

步骤1：将六根或更多已去掉端头翼缘板的主龙骨（6）把所述次龙骨（5）严密合围住；

步骤2：将两根主龙骨（6）连接部位的腹板打孔，插入相匹配的螺栓（7）和加垫片旋紧。

8.根据权利要求6或7所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置的施工方法，其特征在于，所述混凝土构件（1）包括拱柱、拱框柱和拱框梁。

9.根据权利要求6或7所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置，其特征在于，所述混凝土构件（1）由粒径在5-16mm、坍落度260-280mm的自密实混凝土构成。

10.根据权利要求6或7所述的异形钢筋混凝土构件的加固装置，其特征在于，所述次龙骨（5）由80×80mm的方木构成；所述主龙骨（6）由14#工字钢构成；所述支撑架主龙骨（9）由16#工字钢构成。