CN105525765B - 叠合式混凝土构件及其施工结构和施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叠合式混凝土构件及其施工结构和施工方法，叠合式混凝土构件包括原混凝土构件和后置混凝土构件，所述原混凝土构件和后置混凝土构件的叠合部设置有抗剪型钢，所述抗剪型钢分别固定设置在原混凝土构件和后置混凝土构件中。通过在原混凝土构件和后置混凝土构件的叠合部设置抗剪型钢，增加了后置混凝土构件在叠合部的抗剪能力。采用该施工结构和施工方法，施工操作简单，施工成本低，施工周期短。

Description

叠合式混凝土构件及其施工结构和施工方法

技术领域

本发明涉及房屋建筑技术领域，特别涉及一种叠合式混凝土构件及其施工结构和施工方法。

背景技术

由于原有建筑物在结构功能上的局限或在建筑物遭受自然灾害损坏后，往往需要对原先建筑结构进行改造或加固，目前这种在原有建筑结构上进行改造或加固的方法通常采用增大原结构构件的截面尺寸，或在原结构构件上叠合浇注新的结构构件，这种新的结构构件也称为后置混凝土构件。在原结构构件上叠合浇注后置混凝土构件时，原结构构件和后置混凝土构件之间的交界部位不可避免地存在施工缝，导致后置混凝土构件抗剪能力较低。目前传统的设计及施工方法是在施工缝部位设置用于增加其抗剪能力的纵向钢筋，但这种设置纵向钢筋的施工方法，其所能提供的抗剪力有限，在高负荷的使用过程中或遭受强烈自然灾害时，原结构构件和后置混凝土构件容易在施工缝处，因剪力的作用产生相互的滑移，进而导致结构破坏失效，给建筑物带来极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于解决现有后置混凝土构件结构存在抗剪能力不足的问题，提供一种叠合式混凝土构件及其施工结构和施工方法，提高后置混凝土构件在施工缝处叠合部的抗剪承载能力。

为解决上述技术问题，本发明采用了一种叠合式混凝土构件，包括原混凝土构件和后置混凝土构件，所述原混凝土构件和后置混凝土构件的叠合部设置有抗剪型钢，所述抗剪型钢分别固定设置在原混凝土构件和后置混凝土构件中。

上述技术方案中，抗剪型钢设置在原混凝土构件中的一端设置有多个穿筋孔，所述穿筋孔内均设置有横向钢筋，横向钢筋固定设置在原混凝土构件中。

上述技术方案中，抗剪型钢设置在后置混凝土构件中的一端设置有多个锚栓。

本发明还涉及一种上述叠合式混凝土构件的施工结构，包括设置在原混凝土构件上的预设孔，所述预设孔内设置有抗剪型钢，抗剪型钢一部分固定设置在预设孔内，一部分伸出预设孔外，在原混凝土构件上沿抗剪型钢四周固定设置有抗剪钢筋，所述抗剪钢筋伸出原混凝土构件的一端固定连接有纵向钢筋。

上述技术方案中，在原混凝土构件上与抗剪型钢穿筋孔相对应的位置开设有贯通孔，穿筋孔上的横向钢筋设置在贯通孔内。

上述技术方案中，所述贯通孔两外端均设置有堵头。

上述技术方案中，所述抗剪钢筋和纵向钢筋上套设有箍筋，套设在抗剪钢筋上的箍筋间距小于套设在纵向钢筋上的箍筋间距，其中套设在抗剪钢筋上的箍筋间距不大于50mm。

上述技术方案中，所述抗剪型钢腹板两侧设置有L型附加箍筋，所述附加箍筋一端与抗剪型钢焊接连接，另一端弯折后分别与抗剪钢筋连接，弯折端同时与箍筋绑扎连接。

上述技术方案中，在原混凝土构件上设置有注浆孔，所述注浆孔一端连通原混凝土构件外表面，另一端连通预设孔。

通过在原混凝土构件和后置混凝土构件的叠合部设置抗剪型钢和抗剪钢筋，增加了后置混凝土构件的抗剪能力；同时通过在抗剪型钢上设置穿筋孔和锚栓，加强了抗剪型钢与原混凝土构件与后置混凝土构件之间的结合强度，增加了后置混凝土构件的抗拉拔能力；具有结构简单，施工操作方便，施工周期短，承载能力强等特点。

同时本发明中还涉及一种叠合式混凝土构件施工方法，包括以下步骤：

1)在原混凝土构件上放出后置混凝土构件的定位线和抗剪型钢的置入位置；

2)在原混凝土构件表面，位于原混凝土构件与后置混凝土构件的叠合端面錾出深3～5mm的麻点，所述麻点在叠合端面上以600点～800点/m²均匀分布，或以相互间距为30mm呈梅花形分布；

3)在原混凝土构件上沿抗剪型钢的置入位置钻孔，钻孔孔眼贯通连续，在原混凝土构件上形成预设孔，所述预设孔尺寸比抗剪型钢周向尺寸大约10mm；同时在原混凝土构件上沿预设孔周边钻出用于设置抗剪钢筋的植筋孔；

4)根据抗剪型钢上的穿筋孔位置，在原混凝土构件上钻贯通孔，贯通孔孔径应略大于横向钢筋的直径；

5)在原混凝土构件上钻出注浆孔，注浆孔位于预设孔上方，其一端与预设孔贯通；

6)对注浆孔、预设孔和植筋孔内的碎渣进行清理，然后用压缩空气清除孔内的浮尘，清除完后再用酒精或丙酮对孔进行清理；

7)将抗剪型钢一端置入原混凝土构件的预设孔中，使抗剪型钢上的穿筋孔与原混凝土构件上的贯通孔对齐，在贯通孔和穿筋孔中穿入横向钢筋，贯通孔两外端用堵头封堵，调整抗剪型钢的水平位置，利用脚手架对抗剪型钢进行支撑；

8)通过注浆孔将植筋胶注入并填满预设孔；

9)在抗剪钢筋植筋孔内植入抗剪钢筋，然后在植筋孔中注入植筋胶；

10)采用套筒在抗剪钢筋上连接纵向钢筋，在抗剪钢筋和纵向钢筋上套入箍筋，将箍筋分别绑扎固定在抗剪钢筋和纵向钢筋上，套设在抗剪钢筋上的箍筋间距小于套设在纵向钢筋上的箍筋间距，其中抗剪钢筋上的箍筋间距应不大于50mm；

11)在抗剪型钢腹板两侧焊接L型附加箍筋，附加箍筋与抗剪型钢之间采用双面焊接，焊缝长度不小于附加箍筋直径的5倍，附加箍筋另一端弯折呈145°，分别将其一侧的抗剪钢筋包覆在弯曲端，同时弯曲端与箍筋绑扎连接；

12)预设孔和植筋孔中的植筋胶固化后，先搭设后置混凝土构件的底模；箍筋绑扎完成后，搭设后置混凝土构件的侧模；

13)采用混凝土对后置混凝土构件进行浇注，浇注完成后洒水养护至少14天，在混凝土强度大于1MPa后拆除侧模，待混凝土强度等级达到设计要求后拆除底模。

采用该施工结构和施工方法，施工操作简单，施工成本低，施工周期短，能有效保证叠合式混凝土构件的整体施工质量。

附图说明

图1是本发明叠合式混凝土构件结构和施工结构示意图。

图2是图1中A-A剖视结构示意图。

图3是图1中B-B剖视结构示意图。

图4是图1中C-C剖视结构示意图。

图中：1、原混凝土构件，2、后置混凝土构件，3、抗剪型钢，4、锚栓，5、套筒，6、箍筋，7、纵向钢筋，8、注浆孔，9、穿筋孔，10、附加箍筋，11、横向钢筋，12、堵头，13、贯通孔，14、抗剪钢筋，15、预设孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参照图1，为一种叠合式混凝土构件，包括原混凝土构件1和后置混凝土构件2，所述原混凝土构件1和后置混凝土构件2的连接部设置有抗剪型钢3，所述抗剪型钢3分别设置在原混凝土构件1和后置混凝土构件2中。这里的抗剪型钢可采用工字钢、槽钢等不同截面的型钢。通过在原混凝土构件和后置混凝土构件的连接部之间设置抗剪型钢，增加了后置混凝土构件的抗剪能力。

优选地，抗剪型钢3设置在原混凝土构件中的一端设置有多个穿筋孔9，所述穿筋孔9内均设置有横向钢筋11，横向钢筋11固定设置在原混凝土构件1中。另外，抗剪型钢3设置在后置混凝土构件中的一端设置有多个锚栓4，锚栓在抗剪型钢的上下两侧均匀对称设置。通过在抗剪型钢上设置穿筋孔和锚栓，加强了抗剪型钢与原混凝土构件与后置混凝土构件之间的结合强度，增加了后置混凝土构件的抗拉拔能力。

参照图1至4，为上述叠合式混凝土构件的施工结构，该结构包括设置在原混凝土构件1上的预设孔15，所述预设孔15内设置有抗剪型钢3，抗剪型钢3一部分固定设置在预设孔15内，一部分伸出预设孔15外，在原混凝土构件1上沿抗剪型钢3四周固定设置有抗剪钢筋14，所述抗剪钢筋14伸出原混凝土构件1的一端固定连接有纵向钢筋7。

为增加抗剪型钢与原混凝土构件之间的连接强度，在抗剪型钢3设置在预设孔内的一端的腹板上设置多个穿筋孔9，抗剪型钢通过穿筋孔与原混凝土构件连接。具体地，本发明是在原混凝土构件1上与抗剪型钢穿筋孔相对应的位置开设有多个贯通孔13，这些贯通孔贯穿整个原混凝土构件截面，在贯通孔内设置横向钢筋11，横向钢筋同时穿过抗剪型钢的穿筋孔，从而实现将抗剪型钢与原混凝土构件进行连接。另外为了后序注浆施工操作的考虑，通常需要将贯通孔露在原混凝土构件表面的两端进行封闭，这里采用的是在贯通孔两外端分别设置有堵头12。

所述纵向钢筋7与抗剪钢筋14之间通过套筒5固定连接，套筒与纵向钢筋和抗剪钢筋之间均通过螺纹进行连接。

在抗剪钢筋14和纵向钢筋7上套设有箍筋6，套设在抗剪钢筋上的箍筋间距小于套设在纵向钢筋上的箍筋间距，其中套设在抗剪钢筋上的箍筋间距不大于50mm。

另外，在抗剪型钢腹板两侧设置有L型附加箍筋10，所述附加箍筋一端与抗剪型钢焊接连接，另一端弯折后分别与位于同一侧的抗剪钢筋连接，附件钢筋的弯曲端弯曲时正好将抗剪钢筋包覆在弯曲部位，弯折端同时与箍筋绑扎连接。

在原混凝土构件上设置有注浆孔8，所述注浆孔8一端连通原混凝土构件外表面，另一端连通预设孔；该注浆孔位于预设孔上方，与预设孔之间呈一定的倾斜角，这样通过注浆孔可方便地将植筋胶注入预设孔中，保证抗剪型钢的连接强度和施工质量。

本发明还提供了一种后置混凝土构件施工方法，该方法可应用于上述叠合式混凝土构件的施工，该方法的施工步骤具体如下：

1)在原混凝土构件上放出后置混凝土构件的定位线和抗剪型钢的置入位置，以确定后置混凝土构件和抗剪型钢的位置；

2)采用1.5kg～2.5kg的尖头錾石花锤在原混凝土构件表面上，位于原混凝土构件与后置混凝土构件的叠合面錾出麻点；所述麻点可以采用深3mm，在叠合面上以600点～800点/m²均匀分布的结构；也可以采用深4～5mm，相互间距为30mm呈梅花形分布的结构；麻点的设置可增加后置混凝土构件与原混凝土构件在叠合面的结合强度，防止后期在两者的叠合面处形成裂纹；

3)用冲击钻在原混凝土构件上沿抗剪型钢的置入位置钻孔，钻孔孔眼应贯通连续，最终在原混凝土构件上形成一个大致呈方形的预设孔，钻孔范围略大于抗剪型钢长度和宽度方向的最大尺寸，通常预设孔尺寸比抗剪型钢周向尺寸大10mm左右；同时在原混凝土构件上沿预设孔周边钻出用于设置抗剪钢筋的植筋孔；

4)根据抗剪型钢上的穿筋孔位置，在原混凝土构件上钻贯通孔，贯通孔孔径应略大于横向钢筋的直径，通常贯通孔孔径应比穿入的横向钢筋直径大5mm左右；

5)在原混凝土构件上钻出注浆孔，注浆孔位于预设孔上方，其一端与预设孔贯通，并与预设孔之间呈一定的倾斜角，使注浆孔的注射入口位置高于预设孔；

6)用毛刷对注浆孔、预设孔和植筋孔内的碎渣进行清理，然后用压缩空气清除孔内的浮尘，清除完后再用脱脂棉沾酒精或丙酮对孔进行清理；

7)将抗剪型钢一端置入原混凝土构件的预设孔中，使抗剪型钢上的穿筋孔与原混凝土构件上的贯通孔对齐，在贯通孔和穿筋孔中穿入横向钢筋，贯通孔两外端用堵头封堵，调整抗剪型钢的水平位置，利用脚手架对抗剪型钢进行支撑；

8)将手动注射器针头插入注浆孔，通过注浆孔将植筋胶注入并填满预设孔；

9)在抗剪钢筋植筋孔内植入抗剪钢筋，然后采用上述的方法在植筋孔中注入植筋胶；

10)采用套筒在抗剪钢筋上连接纵向钢筋，抗剪钢筋与套筒、套筒与纵向钢筋之间均通过螺纹进行连接，在抗剪钢筋和纵向钢筋上套入箍筋，将箍筋分别用铁丝绑扎固定在抗剪钢筋和纵向钢筋上，套设在抗剪钢筋上的箍筋间距小于套设在纵向钢筋上的箍筋间距，即在抗剪钢筋上对箍筋的设置进行加密处理，以进一步加强原混凝土构件与后置混凝土构件之间的连接强度，其中抗剪钢筋上的箍筋间距应不大于50mm；

11)在抗剪型钢腹板两侧焊接L型附加箍筋，附加箍筋与抗剪型钢之间采用双面焊接，焊缝长度不小于附加箍筋直径的5倍，附加箍筋另一端弯折呈145°，分别将其一侧的抗剪钢筋包覆在弯曲端，实现附加箍筋对与其位于同一水平位置的抗剪钢筋的固定连接，同时弯曲端与箍筋用铁丝绑扎连接；

12)待预设孔和植筋孔中的植筋胶固化后，先搭设后置混凝土构件的底模；箍筋绑扎完成后，搭设后置混凝土构件的侧模；

13)完成上述工序后，采用微膨胀自密实混凝土对后置混凝土构件进行浇注，浇注完成后洒水养护至少14天，在混凝土强度大于1MPa后拆除侧模，待混凝土强度等级达到设计要求后拆除底模，即完成后置混凝土构件的施工。

本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.叠合式混凝土构件，其特征在于：包括原混凝土构件和后置混凝土构件，所述原混凝土构件和后置混凝土构件的叠合部设置有抗剪型钢，所述抗剪型钢分别固定设置在原混凝土构件和后置混凝土构件中；抗剪型钢设置在原混凝土构件中的一端设置有多个穿筋孔，所述穿筋孔内均设置有横向钢筋，横向钢筋固定设置在原混凝土构件中。

2.根据权利要求1所述的叠合式混凝土构件，其特征在于：抗剪型钢设置在后置混凝土构件中的一端设置有多个锚栓。

3.如权利要求1至2中任一项所述叠合式混凝土构件的施工结构，其特征在于：包括设置在原混凝土构件上的预设孔，所述预设孔内设置有抗剪型钢，抗剪型钢一部分固定设置在预设孔内，一部分伸出预设孔外，在原混凝土构件上沿抗剪型钢四周固定设置有抗剪钢筋，所述抗剪钢筋伸出原混凝土构件的一端固定连接有纵向钢筋。

4.根据权利要求3所述的叠合式混凝土构件施工结构，其特征在于：在原混凝土构件上与抗剪型钢穿筋孔相对应的位置开设有贯通孔，穿筋孔上的横向钢筋设置在贯通孔内。

5.根据权利要求4所述的叠合式混凝土构件施工结构，其特征在于：所述贯通孔两外端均设置有堵头。

6.根据权利要求3所述的叠合式混凝土构件施工结构，其特征在于：所述抗剪钢筋和纵向钢筋上套设有箍筋，套设在抗剪钢筋上的箍筋间距小于套设在纵向钢筋上的箍筋间距，其中套设在抗剪钢筋上的箍筋间距不大于50mm。

7.根据权利要求6所述的叠合式混凝土构件施工结构，其特征在于：所述抗剪型钢腹板两侧设置有L型附加箍筋，所述附加箍筋一端与抗剪型钢焊接连接，另一端弯折后分别与抗剪钢筋连接，弯折端同时与箍筋绑扎连接。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的叠合式混凝土构件施工结构，其特征在于：在原混凝土构件上设置有注浆孔，所述注浆孔一端连通原混凝土构件外表面，另一端连通预设孔。

9.一种叠合式混凝土构件施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在原混凝土构件上放出后置混凝土构件的定位线和抗剪型钢的置入位置；

2)在原混凝土构件表面，位于原混凝土构件与后置混凝土构件的叠合端面錾出深3～5mm的麻点，所述麻点在叠合端面上以600点～800点/m²均匀分布，或以相互间距为30mm呈梅花形分布；

3)在原混凝土构件上沿抗剪型钢的置入位置钻孔，钻孔孔眼贯通连续，在原混凝土构件上形成预设孔，所述预设孔尺寸比抗剪型钢周向尺寸大约10mm；同时在原混凝土构件上沿预设孔周边钻出用于设置抗剪钢筋的植筋孔；

4)根据抗剪型钢上的穿筋孔位置，在原混凝土构件上钻贯通孔，贯通孔孔径应略大于横向钢筋的直径；

5)在原混凝土构件上钻出注浆孔，注浆孔位于预设孔上方，其一端与预设孔贯通；

6)对注浆孔、预设孔和植筋孔内的碎渣进行清理，然后用压缩空气清除孔内的浮尘，清除完后再用酒精或丙酮对孔进行清理；

7)将抗剪型钢一端置入原混凝土构件的预设孔中，使抗剪型钢上的穿筋孔与原混凝土构件上的贯通孔对齐，在贯通孔和穿筋孔中穿入横向钢筋，贯通孔两外端用堵头封堵，调整抗剪型钢的水平位置，利用脚手架对抗剪型钢进行支撑；

8)通过注浆孔将植筋胶注入并填满预设孔；

9)在抗剪钢筋植筋孔内植入抗剪钢筋，然后在植筋孔中注入植筋胶；

10)采用套筒在抗剪钢筋上连接纵向钢筋，在抗剪钢筋和纵向钢筋上套入箍筋，将箍筋分别绑扎固定在抗剪钢筋和纵向钢筋上，套设在抗剪钢筋上的箍筋间距小于套设在纵向钢筋上的箍筋间距，其中抗剪钢筋上的箍筋间距应不大于50mm；

11)在抗剪型钢腹板两侧焊接L型附加箍筋，附加箍筋与抗剪型钢之间采用双面焊接，焊缝长度不小于附加箍筋直径的5倍，附加箍筋另一端弯折呈145°，分别将其一侧的抗剪钢筋包覆在弯曲端，同时弯曲端与箍筋绑扎连接；

12)预设孔和植筋孔中的植筋胶固化后，先搭设后置混凝土构件的底模；箍筋绑扎完成后，搭设后置混凝土构件的侧模；

13)采用混凝土对后置混凝土构件进行浇注，浇注完成后洒水养护至少14天，在混凝土强度大于1MPa后拆除侧模，待混凝土强度等级达到设计要求后拆除底模。