CN105257015A - 承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，解决了现有的承台在地下室增层工程中成为节点薄弱区，容易给工程带来较大安全隐患的缺陷，包括如下步骤：A、制作第一阶段抱箍结构：B、制作第二阶段抱箍结构：C、拆除第一阶段抱箍结构，并凿除第二阶段抱箍结构锚杆外侧的承台混凝土。通过张拉锚杆及压力注浆，精确控制抱箍结构的受力性能，保证闭合抱箍结构与承台原有核心区混凝土的共同受力。整个施工安全性高、适应性强，可在不影响上部结构功能的情况下完成承台-梁柱节点核心区结构置换，使之能够满足我国规范对梁柱节点的各项构造要求和地下室增层工程中的实际受力要求。
Description
技术领域
本发明涉及既有建筑物地下室增层领域，尤其是一种承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法。
背景技术
为了缓解城市中心用地不足的矛盾，既有建筑物的地下增层日益得到重视。地下增层工程的难点之一在于必须在不影响上部结构安全的条件下对原有基础进行结构置换。对于原设计为桩基础的既有建筑物，将桩基承台置换为地下室楼面的梁柱节点较为常见。
在承台-梁柱节点结构置换过程中，由于我国规范规定的承台与梁柱节点设计构造在许多方面有较大区别，特别是柱底钢筋锚入承台部分的水平箍筋数量一般不能够满足梁柱节点设计的柱端水平箍筋和节点水平箍筋的要求，从而在承台改造时形成节点薄弱区，使得地下室增层工程存在较大安全隐患。
发明内容
本发明解决了现有的承台在地下室增层工程中成为节点薄弱区，容易给工程带来较大安全隐患的缺陷，提供一种承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，通过一种对承台进行加固的抱箍结构加强承台，从而提高工程节点置换的安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，包括如下步骤：A、制作第一阶段抱箍结构：
a1、在承台长边所在面上沿承台短边方向钻若干水平状的通孔，通孔呈多层排列，每一层包括两平行的通孔，所有通孔的位置均在柱底部竖向钢筋外侧；
a2、向每一个通孔内穿入锚杆，同一层的两锚杆端部之间的承台混凝土外表粘贴固定抱箍钢板，抱箍钢板与同一层的两锚杆相固定；
a3、对锚杆进行张拉，张拉后向通孔内注浆，注浆压力达到设定要求后，注浆结束，完成第一阶段抱箍结构制作；
B、制作第二阶段抱箍结构：
b1、确保第一阶段抱箍结构完整，凿除第一阶段抱箍锚杆外侧的承台混凝土；
b2、在承台凿出的面上沿承台原长边方向钻若干水平的通孔，通孔呈多层排列，每一层包括两平行的通孔，通孔的位置均在柱底部竖向钢筋外侧；
b3、向每一个通孔内穿入锚杆，同一层的两锚杆端部之间的承台混凝土外表粘贴固定抱箍钢板，抱箍钢板与同一层的两锚杆相固定；
b4、对锚杆进行张拉，张拉后向通孔内注浆，注浆压力达到设定要求后，注浆结束，完成第二阶段抱箍结构制作；
C、拆除第一阶段抱箍结构，并凿除第二阶段抱箍结构锚杆外侧的承台混凝土。
第一阶段抱箍结构施工完成后凿除多余的长度方向上的承台混凝土，缩小承台的长度反向尺寸，但不影响承台节点薄弱区的结构安全，施工完成第二阶段抱箍结构凿除多余的承台混凝土，拆除第一阶段抱箍结构，最终得到符合柱底尺寸的节点，且第二抱箍结构的存在能起到加强作用，从而提高工程节点置换的安全性。通过张拉锚杆及压力注浆，精确控制抱箍结构的受力性能，保证闭合抱箍结构与承台原有核心区混凝土的共同受力。整个施工安全性高、适应性强，可在不影响上部结构功能的情况下完成承台-梁柱节点核心区结构置换，使之能够满足我国规范对梁柱节点的各项构造要求和地下室增层工程中的实际受力要求。同时，由于施工需机械较小，对工作面尺寸要求低，可在多个施工面同时施工且施工过程较为简单，能够更好地节省施工时间和减少工程造价。承台呈正方形，则只要从其中一面开始抱箍即可。
作为优选，第一阶段抱箍结构的通孔和第二阶段抱箍结构的通孔在竖向上分别呈等间距排列，第一阶段抱箍结构的每一层的两通孔在竖向上对齐，第二阶段抱箍结构的每一层的两通孔在竖向上对齐。
作为优选，通孔竖向的间距控制在100-200mm，抱箍钢板的竖向宽度为50-100mm，注浆的压力控制在0.3-1.0MPa。
作为优选，第一阶段抱箍结构最上侧的通孔处于承台最上侧的位置并与承台上的横梁相贴近，第二阶段抱箍结构的最上侧通孔低于第一阶段抱箍结构最上侧的通孔。
作为优选，凿除锚杆外侧的承台混凝土后要进行磨平，磨平至露出锚杆并与柱底部外侧面相平齐。
作为优选，磨平的表面与锚杆的外表之间的距离为5-10mm。
作为优选，穿入锚杆及固定抱箍钢板采用分道施工法，即每次只施工一道抱箍，待该抱箍闭合经张拉成形后再施工完成下一道抱箍。
作为优选，拆除第一阶段抱箍结构时，采用自下而上的方向一道一道逐一拆除。
作为优选，锚杆采用钢筋锚杆或者组合中空锚杆，穿入锚杆后，通孔的一端连接注浆口，另一端设置排气管。
作为优选，注浆采用的是水灰比0.4：1的水泥浆，水泥浆中掺入水泥用量0.01%的膨胀剂。
本发明的有益效果是：通过张拉锚杆及压力注浆，精确控制抱箍结构的受力性能，保证闭合抱箍结构与承台原有核心区混凝土的共同受力。整个施工安全性高、适应性强，可在不影响上部结构功能的情况下完成承台-梁柱节点核心区结构置换，使之能够满足我国规范对梁柱节点的各项构造要求和地下室增层工程中的实际受力要求。
附图说明
图1是本发明第一阶段抱箍结构示意图；
图2是本发明第一阶段抱箍结构闭合后凿除锚杆外侧混凝土状态示意图；
图3是本发明第二阶段抱箍结构示意图；
图4是本发明一种组合中空锚杆施工结构示意图；
图5是本发明一种钢筋锚杆施工结构示意图；
图中：1、横梁，2、承台，3、抱箍钢板，4、锚杆，5、固定螺母，6、柱底部，7、通孔，8、注浆口，9、堵头，10、组合中空锚杆，11、排气管，12、结构胶，13、钢筋锚杆，14、注浆管。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，分为两个阶段，第一个阶段是制作第一阶段抱箍结构，第二阶段是制作第二阶段抱箍结构，并拆除第一阶段抱箍结构，具体包括如下步骤：（1）在承台长边所在面上沿承台短边方向钻若干水平状的通孔，通孔呈五层排列，每一层包括两平行的通孔，所有通孔的位置均在柱底部6竖向钢筋外侧；层与层之间的通孔属于竖向等间距排列且竖向对齐，竖向的间距控制在120mm，通孔的直径大于锚杆的外径15mm；
a2、向每一个通孔内穿入锚杆4，本实施例中的锚杆采用钢筋锚杆13（参见图5），钢筋锚杆的长度大于承台短边的长度，同一层的两锚杆端部之间的承台长边所在面的混凝土外表粘贴固定抱箍钢板3，抱箍钢板的厚度为5mm，抱箍钢板的高度为80mm，抱箍钢板的长度大于两通孔之间的水平距离150mm，抱箍钢板与混凝土之间通过结构胶粘贴，抱箍钢板对应锚杆端部的位置设置有锚杆孔，锚杆的端部穿过锚杆孔并在伸出端通过垫板和固定螺母5固定，这样两锚杆与两抱箍钢板围合成四边形的闭合结构；一侧的抱箍钢板对应通孔的位置处连接有排气管11，另一侧的抱箍钢板对应通孔的位置处连接有注浆管14；
或者a2、向每一个通孔内穿入锚杆，本实施例中的锚杆采用组合中空锚杆10（参见图4），组合中空锚杆的整体长度大于承台短边的长度，同一层的两锚杆端部之间的承台长边所在面的混凝土外表粘贴固定抱箍钢板3，抱箍钢板的厚度为5mm，抱箍钢板的高度为80mm，抱箍钢板的长度大于两通孔之间的水平距离150mm，抱箍钢板与混凝土之间通过结构胶粘贴，抱箍钢板对应锚杆端部的位置设置有锚杆孔，锚杆的端部穿过锚杆孔并在伸出端通过垫板和固定螺母5固定，这样两锚杆与两抱箍钢板围合成四边形的闭合结构；一侧的抱箍钢板对应通孔的位置处连接有排气管11，另一侧的抱箍钢板对应通孔的位置处连接有注浆口8并配有堵头9；
a3、对锚杆进行张拉，利用预应力扳手通过固定螺栓和垫板对锚杆进行张拉，张拉使得抱箍结构提前产生水平约束力，张拉力根据节点薄弱区的应力分布计算结果取5kN，张拉后向通孔内注浆，取水泥浆水灰比0.4：1，为了防止通孔内的水泥浆产生体积收缩，在水泥浆中掺入水泥用量0.01%的膨胀剂，注浆饱满且压力达到0.5MPa后，注浆结束，带砂浆固化后完成第一阶段抱箍结构制作（参见图1）；
a4、沿着承台长边的方向，凿除第一阶段抱箍锚杆外侧的承台混凝土，凿除过程中确保第一阶段抱箍结构完整，凿除后进行表面磨平，磨平的表面与承台原长边所在面相垂直，凿除的高度与承台四周横梁1底部相平齐；
a5、在承台凿出的面上沿承台原长边方向钻若干水平的通孔7（参见图2），通孔呈五层排列，每一层包括两平行的通孔，通孔的位置均在柱底部竖向钢筋外侧，通孔的位置相对第一阶段抱箍结构偏下但不与第一阶段抱箍结构相干涉；
a6、重复a2的工作，向每一个通孔内穿入锚杆4，锚杆采用钢筋锚杆13（参见图5），钢筋锚杆的长度大于承台短边的长度，同一层的两锚杆端部之间的承台长边所在面的混凝土外表粘贴固定抱箍钢板3，抱箍钢板与混凝土之间通过结构胶粘贴，抱箍钢板对应锚杆端部的位置设置有锚杆孔，锚杆的端部穿过锚杆孔并在伸出端通过垫板和固定螺母5固定，这样两锚杆与两抱箍钢板围合成四边形的闭合结构；一侧的抱箍钢板对应通孔的位置处连接有排气管11，另一侧的抱箍钢板对应通孔的位置处连接有注浆管14；
a7、利用预应力扳手通过固定螺栓和垫板对锚杆进行张拉，张拉使得抱箍结构提前产生水平约束力，张拉力根据节点薄弱区的应力分布计算结果取10kN，张拉后向通孔内注浆，取水泥浆水灰比0.4：1，为了防止通孔内的水泥浆产生体积收缩，在水泥浆中掺入水泥用量0.01%的膨胀剂，注浆饱满且压力达到0.5MPa后，注浆结束，带砂浆固化后完成第二阶段抱箍结构制作；
a8、自下而上逐一拆除第一阶段抱箍结构，并凿除第二阶段抱箍结构锚杆外侧的承台混凝土，凿除过程中确保第二阶段抱箍结构完整，凿除后进行表面磨平，磨平的表面与承台原短边所在面相垂直，凿除的高度与承台四周横梁1底部相平齐；最终承台成为与柱底部形状一致的结构，且外部由第二阶段抱箍结构加强（参见图3）。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于包括如下步骤：A、制作第一阶段抱箍结构：
a1、在承台长边所在面上沿承台短边方向钻若干水平状的通孔，通孔呈多层排列，每一层包括两平行的通孔，所有通孔的位置均在柱底部竖向钢筋外侧；
a2、向每一个通孔内穿入锚杆，同一层的两锚杆端部之间的承台混凝土外表粘贴固定抱箍钢板，抱箍钢板与同一层的两锚杆相固定；
a3、对锚杆进行张拉，张拉后向通孔内注浆，注浆压力达到设定要求后，注浆结束，完成第一阶段抱箍结构制作；
B、制作第二阶段抱箍结构：
b1、确保第一阶段抱箍结构完整，凿除第一阶段抱箍锚杆外侧的承台混凝土；
b2、在承台凿出的面上沿承台原长边方向钻若干水平的通孔，通孔呈多层排列，每一层包括两平行的通孔，通孔的位置均在柱底部竖向钢筋外侧；
b3、向每一个通孔内穿入锚杆，同一层的两锚杆端部之间的承台混凝土外表粘贴固定抱箍钢板，抱箍钢板与同一层的两锚杆相固定；
b4、对锚杆进行张拉，张拉后向通孔内注浆，注浆压力达到设定要求后，注浆结束，完成第二阶段抱箍结构制作；
C、拆除第一阶段抱箍结构，并凿除第二阶段抱箍结构锚杆外侧的承台混凝土。
2.根据权利要求1所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于第一阶段抱箍结构的通孔和第二阶段抱箍结构的通孔在竖向上分别呈等间距排列，第一阶段抱箍结构的每一层的两通孔在竖向上对齐，第二阶段抱箍结构的每一层的两通孔在竖向上对齐。
3.根据权利要求1或2所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于通孔竖向的间距控制在100-200mm，抱箍钢板的竖向宽度为50-100mm，注浆的压力控制在0.3-1.0MPa。
4.根据权利要求1所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于第一阶段抱箍结构最上侧的通孔处于承台最上侧的位置并与承台上的横梁相贴近，第二阶段抱箍结构的最上侧通孔低于第一阶段抱箍结构最上侧的通孔。
5.根据权利要求1所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于凿除锚杆外侧的承台混凝土后要进行磨平，磨平至露出锚杆并与柱底部外侧面相平齐。
6.根据权利要求5所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于磨平的表面与锚杆的外表之间的距离为5-10mm。
7.根据权利要求1或2所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于穿入锚杆及固定抱箍钢板采用分道施工法，即每次只施工一道抱箍，待该抱箍闭合经张拉成形后再施工完成下一道抱箍。
8.根据权利要求1或2所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于拆除第一阶段抱箍结构时，采用自下而上的方向一道一道逐一拆除。
9.根据权利要求1或2或4或5所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于锚杆采用钢筋锚杆或者组合中空锚杆，穿入锚杆后，通孔的一端连接注浆口，另一端设置排气管。
10.根据权利要求1或2所述的承台-梁柱节点置换超前加固抱箍结构施工方法，其特征在于注浆采用的是水灰比0.4：1的水泥浆，水泥浆中掺入水泥用量0.01%的膨胀剂。
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