CN106088646A - 旧建筑物的加固结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旧建筑物的加固结构，其特征是墙体加固采取如下：墙体剥离粉刷后在墙体表面布置一皮预应力钢筋，预应力钢筋上面再布置非预应力加强筋。预应力钢筋张拉完毕后将预应力钢筋通过固定筋进行固定。预应力钢筋与非预应力加强筋形成的张拉单元内布置注浆管，混凝土梁加固采取如下：角钢在1/3和2/3处弯折，角钢弯折处切出三角形缺口，三角形缺口背面焊接钢板进行加强，角钢弯折处设置紧固螺杆，混凝土梁下面两个角部均布置角钢，两个角部角钢之间焊接缀板，缀板厚度为10～12mm，缀板宽度为100～120mm。

Description

旧建筑物的加固结构
技术领域
本发明涉及一种加固结构，特别涉及一种旧建筑物的加固结构。
背景技术
旧建筑物经长期使用后因各种原因会出现承载力下降的现象，主要表现在旧建筑物的墙体因沉降等原因出现裂缝，或者墙体承载力不能满足现有荷载的要求；旧建筑物的混凝土梁因混凝土碳化会出现承载力下降，或者因使用标准的提升而出现承载力不能达到要求。因此对于旧建筑物，要加强结构的整体承力效果，改善结构的力学性能。
发明内容
本发明是提供一种旧建筑物的加固结构，解决墙体承载力和混凝土梁承载力不够的问题。
本发明针对墙体强度不够，采取以下加固结构：墙体剥离粉刷后在墙体表面布置一皮预应力钢筋，预应力钢筋直径为12～14mm，预应力钢筋间距为150～300mm，预应力钢筋上面再布置非预应力加强筋，预应力钢筋与加强筋进行焊接连接，加强筋直径为12～14mm，加强筋钢筋间距为150～300mm。预应力钢筋初布置方向与水平夹角为45度，加强筋布置方向与预应力钢筋初布置方向垂直。预应力钢筋张拉完毕后将预应力钢筋通过固定筋进行固定，固定筋与预应力钢筋进行焊接固定，固定筋直径为14～16mm。固定筋间距为150～300mm，每个张拉单元长度为150～300mm，在张拉单元的两个端头设置加强筋。预应力钢筋与非预应力加强筋形成的张拉单元内布置注浆管，注浆管间距为350～450mm，注浆管为直径10mm的不锈钢钢管，注浆管埋入墙体灰缝，埋入深度为60mm，用结构胶进行固定。注浆管与储浆罐之间设置三通阀门。
还可以采用下列加固结构：墙体剥离粉刷后在墙体表面布置一皮预应力钢筋，预应力钢筋直径为12～14mm，预应力钢筋间距为150～300mm，预应力钢筋上面再布置非预应力加强筋，预应力钢筋与加强筋进行焊接连接，加强筋直径为12～14mm，加强筋钢筋间距为150～300mm。预应力钢筋初布置方向为水平，加强筋布置方向为竖向布置。预应力钢筋张拉完毕后将预应力钢筋通过固定筋进行固定，固定筋与预应力钢筋进行焊接固定，固定筋直径为14～16mm。固定筋间距为300～600mm，每个张拉单元长度为300～600mm，在张拉单元的两个端头设置加强筋，在端头竖向加强筋和竖向固定筋之间布置一排加强筋。预应力钢筋与非预应力加强筋形成的张拉单元内布置注浆管，注浆管间距为350～450mm，注浆管为直径10mm的不锈钢钢管，注浆管埋入墙体灰缝，埋入深度为60mm，用结构胶进行固定。注浆管与储浆罐之间设置三通阀门。
墙体表面设置预应力钢筋后，墙体结构性能会有很大的提升，即使是结构的破坏形态也会很大的改善，会从塑性破坏过渡到弹性破坏，对结构安全会有显著的作用。
墙体加固施工步骤采用如下：
(1)剥离粉刷层，预钻注浆管的埋设孔，注浆管的埋设孔直径为12mm；预钻埋设孔使用电动旋转金刚石取芯钻，用水冷却钻头并带出砖屑；采用钢丝清理墙体表面的灰尘及浮渣或者松散部位并保持干燥；
(2)挂设预应力钢筋，通过U形铁扣将预应力钢筋固定在墙体，U形铁扣插入墙体灰缝；
(3)在预应力钢筋上面挂设加强筋，用钢丝将预应力钢筋与加强筋进行初步连接；
(4)对预应力钢筋进行预应力张拉，预应力钢筋张拉采用杠杆式夹紧工具，杠杆式夹紧工具的阻力臂与动力臂的比值为0.05～0.15。张拉工艺采用如下：将预应力钢筋初张拉张拉至10％的控制张拉应力，持荷3min建立初始应力，再张拉至控制张拉应力，持荷5min建立预应力。
(5)预应力张拉完毕后用固定筋将预应力钢筋进行焊接锚定，将预应力钢筋与加强筋进行焊接固定；
(6)埋设注浆管，注浆管与埋设孔的空隙采用结构胶进行封闭；
(7)对墙体进行注浆；用压力注浆机械浆液注入墙体，注浆从最下排位置开始，逐步向上和对称向两侧发展，在每一个注射点达到预期压力或者浆液在邻近注射点自由流出，注射方可终止，把注射孔堵塞。
如果浆液有渗漏，如找不到漏失通道，将浆液掺入速凝剂持续小量的注射使漏失通道逐渐沉淀堵塞。
浆液完全凝固后，拆除注浆管并进行封孔。
如果墙体有裂缝，在步骤(7)前要进行以下处理：
1)在裂缝中部埋设灌浆嘴，灌注点间距根据裂缝宽度和裂缝深度综合确定，间距为200～300mm；
2)封闭裂缝，灌浆嘴埋设后采用环氧胶泥封闭，形成一个密闭空间，预留浆液进出口，再用针筒将浆液压入缝隙，使其注满。
3)密封检查，沿裂缝涂一层肥皂，从灌浆嘴通入压缩空气，漏气部位予以修补密封至不漏为止。
4)灌浆，当裂缝宽度小于0.3mm时，采用环氧胶泥封闭裂缝后，再采用甲基丙烯酸脂类浆液灌注；当裂缝宽度大于或等于0.3mm且小于1mm时，采用环氧树脂类浆液灌注；当裂缝宽度大于或等于1mm时，采用水泥浆液灌注。
根据混凝土梁的受力特点，混凝土梁加固采取如下：在混凝土梁的1/3和2/3处施加向上的预应力会大大缓解混凝土梁的最大弯矩，所以本发明中角钢在1/3和2/3处弯折，角钢弯折处切出三角形缺口，三角形缺口背面焊接钢板进行加强，焊接钢板焊接宽度为150～200mm，钢板厚度为12～14mm。角钢弯折处设置紧固螺杆，紧固螺杆直径为18～22mm，螺帽高度大于螺杆直径的1.5倍。混凝土梁下面两个角部均布置角钢，左角部角钢和右角部角钢之间焊接缀板，缀板厚度为10～12mm，缀板宽度为100～120mm。
混凝土梁施工步骤采用如下：
(1)在混凝土梁下面设置临时支撑；
(2)凿除支承混凝土梁的砖墙250～300mm，为角钢施工留置操作空间；
(3)混凝土梁表面清理后插入角钢；
(4)安装紧固螺杆，对角钢进行预应力张拉；
(5)焊接钢板和缀板。
本发明结构性能好，安全可靠。
附图说明
图1为墙体加固结构示意图一，图2为墙体加固结构示意图二，图3为混凝土加固前结构示意图，图4为混凝土加固结构示意图。
各附图中：1、预应力钢筋，2、加强筋，3、固定筋，4、注浆管，5、角钢，6、紧固螺杆，7、钢板，8、缀板。
具体实施方式
实施例一
本实施例针对墙体强度不够，采取以下加固结构：墙体剥离粉刷后在墙体表面布置一皮预应力钢筋1，预应力钢筋1直径为12mm，预应力钢筋1间距为200mm，预应力钢筋1上面再布置非预应力加强筋2，预应力钢筋1与加强筋2进行焊接连接，加强筋2直径为12mm，加强筋2钢筋间距为200mm。预应力钢筋1初布置方向与水平夹角为45度，加强筋2布置方向与预应力钢筋1初布置方向垂直，预应力钢筋1初布置为图1虚线位置，预应力钢筋1经张拉后变成实线位置。预应力钢筋1张拉完毕后将预应力钢筋1通过固定筋3进行固定，固定筋3与预应力钢筋1进行焊接固定，固定筋3直径为14mm。固定筋3间距为200mm，每个张拉单元长度为200mm，在张拉单元的两个端头设置加强筋2。预应力钢筋1与非预应力加强筋2形成的张拉单元内布置注浆管4，注浆管4间距为400mm，注浆管4为直径10mm的不锈钢钢管，注浆管4埋入墙体灰缝，埋入深度为60mm，用结构胶进行固定。注浆管4与储浆罐之间设置三通阀门。
还可以采用下列加固结构：墙体剥离粉刷后在墙体表面布置一皮预应力钢筋1，预应力钢筋1直径为12mm，预应力钢筋1间距为200mm，预应力钢筋1上面再布置非预应力加强筋2，预应力钢筋1与加强筋2进行焊接连接，加强筋2直径为12mm，加强筋2钢筋间距为200mm。预应力钢筋1初布置方向为水平，加强筋2布置方向为竖向布置，预应力钢筋1初布置为图2虚线位置，预应力钢筋1经张拉后变成实线位置。预应力钢筋1张拉完毕后将预应力钢筋1通过固定筋3进行固定，固定筋3与预应力钢筋1进行焊接固定，固定筋3直径为14～16mm。固定筋3间距为400mm，每个张拉单元长度为400mm，在张拉单元的两个端头设置加强筋2，在端头竖向加强筋2和竖向固定筋3之间布置一排加强筋2。预应力钢筋1与非预应力加强筋2形成的张拉单元内布置注浆管4，注浆管4间距为400mm，注浆管4为直径10mm的不锈钢钢管，注浆管4埋入墙体灰缝，埋入深度为60mm，用结构胶进行固定。注浆管4与储浆罐之间设置三通阀门。
墙体加固施工步骤采用如下：
(1)剥离粉刷层，预钻注浆管4的埋设孔，注浆管4的埋设孔直径为12mm；预钻埋设孔使用电动旋转金刚石取芯钻，用水冷却钻头并带出砖屑；采用钢丝清理墙体表面的灰尘及浮渣或者松散部位并保持干燥；
(2)挂设预应力钢筋1，通过U形铁扣将预应力钢筋1固定在墙体，U形铁扣插入墙体灰缝；
(3)在预应力钢筋1上面挂设加强筋2，用钢丝将预应力钢筋1与加强筋2进行初步连接；
(4)对预应力钢筋1进行预应力张拉，预应力钢筋1张拉采用杠杆式夹紧工具，杠杆式夹紧工具的阻力臂与动力臂的比值为0.05～0.15。张拉工艺采用如下：将预应力钢筋1初张拉张拉至10％的控制张拉应力，持荷3min建立初始应力，再张拉至控制张拉应力，持荷5min建立预应力。
(5)预应力张拉完毕后用固定筋3将预应力钢筋1进行焊接锚定，将预应力钢筋1与加强筋2进行焊接固定；
(6)埋设注浆管4，注浆管4与埋设孔的空隙采用结构胶进行封闭；
(7)对墙体进行注浆；用压力注浆机械浆液注入墙体，注浆从最下排位置开始，逐步向上和对称向两侧发展，在每一个注射点达到预期压力或者浆液在邻近注射点自由流出，注射方可终止，把注射孔堵塞。
如果浆液有渗漏，如找不到漏失通道，将浆液掺入速凝剂持续小量的注射使漏失通道逐渐沉淀堵塞。
浆液完全凝固后，拆除注浆管4并进行封孔。
如果墙体有裂缝，在步骤(7)前要进行以下处理：
1)在裂缝中部埋设灌浆嘴，灌注点间距根据裂缝宽度和裂缝深度综合确定，间距为200～300mm；
2)封闭裂缝，灌浆嘴埋设后采用环氧胶泥封闭，形成一个密闭空间，预留浆液进出口，再用针筒将浆液压入缝隙，使其注满。
3)密封检查，沿裂缝涂一层肥皂，从灌浆嘴通入压缩空气，漏气部位予以修补密封至不漏为止。
4)灌浆，当裂缝宽度小于0.3mm时，采用环氧胶泥封闭裂缝后，再采用甲基丙烯酸脂类浆液灌注；当裂缝宽度大于或等于0.3mm且小于1mm时，采用环氧树脂类浆液灌注；当裂缝宽度大于或等于1mm时，采用水泥浆液灌注。
混凝土梁加固采取如下：在混凝土梁的1/3和2/3处施加向上的预应力会大大缓解混凝土梁的最大弯矩，所以本发明中角钢5在1/3和2/3处弯折，角钢5弯折处切出三角形缺口，三角形缺口背面焊接钢板7进行加强，焊接钢板7焊接宽度为180mm，钢板7厚度为12mm。角钢5弯折处设置紧固螺杆6，紧固螺杆6直径为20mm，螺帽高度为40mm。混凝土梁下面两个角部均布置角钢5，由于混凝土梁中部弯矩较大，两个角部角钢5之间焊接缀板8，缀板8厚度为10mm，缀板8宽度为100mm。
混凝土梁施工步骤采用如下：
(1)在混凝土梁下面设置临时支撑；
(2)凿除支承混凝土梁的砖墙280mm，为角钢5施工留置操作空间；
(3)混凝土梁表面清理后插入角钢5；
(4)安装紧固螺杆6，对角钢5进行预应力张拉；
(5)焊接钢板7和缀板8。
实施例二
本实施例采用下列加固结构：墙体剥离粉刷后在墙体表面布置一皮预应力钢筋1，预应力钢筋1直径为12mm，预应力钢筋1间距为200mm，预应力钢筋1上面再布置非预应力加强筋2，预应力钢筋1与加强筋2进行焊接连接，加强筋2直径为12mm，加强筋2钢筋间距为200mm。预应力钢筋1初布置方向为水平，加强筋2布置方向为竖向布置，预应力钢筋1初布置为图2虚线位置，预应力钢筋1经张拉后变成实线位置。预应力钢筋1张拉完毕后将预应力钢筋1通过固定筋3进行固定，固定筋3与预应力钢筋1进行焊接固定，固定筋3直径为14～16mm。固定筋3间距为400mm，每个张拉单元长度为400mm，在张拉单元的两个端头设置加强筋2，在端头竖向加强筋2和竖向固定筋3之间布置一排加强筋2。预应力钢筋1与非预应力加强筋2形成的张拉单元内布置注浆管4，注浆管4间距为400mm，注浆管4为直径10mm的不锈钢钢管，注浆管4埋入墙体灰缝，埋入深度为60mm，用结构胶进行固定。注浆管4与储浆罐之间设置三通阀门。
墙体加固施工步骤采用如下：
(1)剥离粉刷层，预钻注浆管4的埋设孔，注浆管4的埋设孔直径为12mm；预钻埋设孔使用电动旋转金刚石取芯钻，用水冷却钻头并带出砖屑；采用钢丝清理墙体表面的灰尘及浮渣或者松散部位并保持干燥；
(2)挂设预应力钢筋1，通过U形铁扣将预应力钢筋1固定在墙体，U形铁扣插入墙体灰缝；
(3)在预应力钢筋1上面挂设加强筋2，用钢丝将预应力钢筋1与加强筋2进行初步连接；
(4)对预应力钢筋1进行预应力张拉，预应力钢筋1张拉采用杠杆式夹紧工具，杠杆式夹紧工具的阻力臂与动力臂的比值为0.05～0.15。张拉工艺采用如下：将预应力钢筋1初张拉张拉至10％的控制张拉应力，持荷3min建立初始应力，再张拉至控制张拉应力，持荷5min建立预应力。
(5)预应力张拉完毕后用固定筋3将预应力钢筋1进行焊接锚定，将预应力钢筋1与加强筋2进行焊接固定；
(6)埋设注浆管4，注浆管4与埋设孔的空隙采用结构胶进行封闭；
(7)对墙体进行注浆；用压力注浆机械浆液注入墙体，注浆从最下排位置开始，逐步向上和对称向两侧发展，在每一个注射点达到预期压力或者浆液在邻近注射点自由流出，注射方可终止，把注射孔堵塞。
如果浆液有渗漏，如找不到漏失通道，将浆液掺入速凝剂持续小量的注射使漏失通道逐渐沉淀堵塞。
浆液完全凝固后，拆除注浆管4并进行封孔。
如果墙体有裂缝，在步骤(7)前要进行以下处理：
1)在裂缝中部埋设灌浆嘴，灌注点间距根据裂缝宽度和裂缝深度综合确定，间距为200～300mm；
2)封闭裂缝，灌浆嘴埋设后采用环氧胶泥封闭，形成一个密闭空间，预留浆液进出口，再用针筒将浆液压入缝隙，使其注满。
3)密封检查，沿裂缝涂一层肥皂，从灌浆嘴通入压缩空气，漏气部位予以修补密封至不漏为止。
4)灌浆，当裂缝宽度小于0.3mm时，采用环氧胶泥封闭裂缝后，再采用甲基丙烯酸脂类浆液灌注；当裂缝宽度大于或等于0.3mm且小于1mm时，采用环氧树脂类浆液灌注；当裂缝宽度大于或等于1mm时，采用水泥浆液灌注。
混凝土梁加固采取如下：在混凝土梁的1/3和2/3处施加向上的预应力会大大缓解混凝土梁的最大弯矩，所以本发明中角钢5在1/3和2/3处弯折，角钢5弯折处切出三角形缺口，三角形缺口背面焊接钢板7进行加强，焊接钢板7焊接宽度为180mm，钢板7厚度为12mm。角钢5弯折处设置紧固螺杆6，紧固螺杆6直径为20mm，螺帽高度为40mm。混凝土梁下面两个角部均布置角钢5，左角部角钢5和右角部角钢5之间焊接缀板8，缀板8厚度为10mm，缀板8宽度为100mm。
混凝土梁施工步骤采用如下：
(1)在混凝土梁下面设置临时支撑；
(2)凿除支承混凝土梁的砖墙280mm，为角钢5施工留置操作空间；
(3)混凝土梁表面清理后插入角钢5；
(4)安装紧固螺杆6，对角钢5进行预应力张拉；
(5)焊接钢板7和缀板8。

Claims (6)

1.一种旧建筑物的加固结构，其特征是墙体加固采取如下：墙体剥离粉刷后在墙体表面布置一皮预应力钢筋，预应力钢筋直径为12～14mm，预应力钢筋间距为150～300mm，预应力钢筋上面再布置非预应力加强筋，预应力钢筋与加强筋进行焊接连接，加强筋直径为12～14mm，加强筋钢筋间距为150～300mm；预应力钢筋张拉完毕后将预应力钢筋通过固定筋进行固定，固定筋与预应力钢筋进行焊接固定，固定筋直径为14～16mm；预应力钢筋与非预应力加强筋形成的张拉单元内布置注浆管，注浆管间距为350～450mm，注浆管为直径10mm的不锈钢钢管，注浆管埋入墙体灰缝，埋入深度为60mm，用结构胶进行固定；注浆管与储浆罐之间设置三通阀门；
混凝土梁加固采取如下：角钢在1/3和2/3处弯折，角钢弯折处切出三角形缺口，三角形缺口背面焊接钢板进行加强，焊接钢板焊接宽度为150～200mm，钢板厚度为12～14mm；角钢弯折处设置紧固螺杆，紧固螺杆直径为18～22mm，螺帽高度大于螺杆直径的1.5倍；混凝土梁下面两个角部均布置角钢，左角部角钢和右角部角钢之间焊接缀板，缀板厚度为10～12mm，缀板宽度为100～120mm。
2.根据权利要求1所述的旧建筑物的加固结构，其特征是预应力钢筋初布置方向与水平夹角为45度，加强筋布置方向与预应力钢筋初布置方向垂直；固定筋间距为150～300mm，每个张拉单元长度为150～300mm，在张拉单元的两个端头设置加强筋。
3.根据权利要求1所述的旧建筑物的加固结构，其特征是预应力钢筋初布置方向为水平，加强筋布置方向为竖向布置；固定筋间距为300～600mm，每个张拉单元长度为300～600mm，在张拉单元的两个端头设置加强筋，在端头竖向加强筋和竖向固定筋之间布置一排加强筋。
4.根据权利要求1所述的旧建筑物的加固结构，其特征是墙体加固施工步骤采用如下：
(1)剥离粉刷层，预钻注浆管的埋设孔，注浆管的埋设孔直径为12mm；预钻埋设孔使用电动旋转金刚石取芯钻，用水冷却钻头并带出砖屑；采用钢丝清理墙体表面的灰尘及浮渣或者松散部位并保持干燥；
(2)挂设预应力钢筋，通过U形铁扣将预应力钢筋固定在墙体，U形铁扣插入墙体灰缝；
(3)在预应力钢筋上面挂设加强筋，用钢丝将预应力钢筋与加强筋进行初步连接；
(4)对预应力钢筋进行预应力张拉，预应力钢筋张拉采用杠杆式夹紧工具，杠杆式夹紧工具的阻力臂与动力臂的比值为0.05～0.15；张拉工艺采用如下：将预应力钢筋初张拉张拉至10％的控制张拉应力，持荷3min建立初始应力，再张拉至控制张拉应力，持荷5min建立预应力；
(5)预应力张拉完毕后用固定筋将预应力钢筋进行焊接锚定，将预应力钢筋与加强筋进行焊接固定；
(6)埋设注浆管，注浆管与埋设孔的空隙采用结构胶进行封闭；
(7)对墙体进行注浆；用压力注浆机械浆液注入墙体，注浆从最下排位置开始，逐步向上和对称向两侧发展，在每一个注射点达到预期压力或者浆液在邻近注射点自由流出，注射方可终止，把注射孔堵塞；
如果浆液有渗漏，如找不到漏失通道，将浆液掺入速凝剂持续小量的注射使漏失通道逐渐沉淀堵塞；
浆液完全凝固后，拆除注浆管并进行封孔。
5.根据权利要求1所述的旧建筑物的加固结构，其特征是混凝土梁施工步骤采用如下：
(1)在混凝土梁下面设置临时支撑；
(2)凿除支承混凝土梁的砖墙250～300mm，为角钢施工留置操作空间；
(3)混凝土梁表面清理后插入角钢；
(4)安装紧固螺杆，对角钢进行预应力张拉；
(5)焊接钢板和缀板。
6.根据权利要求4所述的旧建筑物的加固结构，其特征是如果墙体有裂缝，在步骤(7)前要进行以下处理：
1)在裂缝中部埋设灌浆嘴，灌注点间距根据裂缝宽度和裂缝深度综合确定，间距为200～300mm；
2)封闭裂缝，灌浆嘴埋设后采用环氧胶泥封闭，形成一个密闭空间，预留浆液进出口，再用针筒将浆液压入缝隙，使其注满；
3)密封检查，沿裂缝涂一层肥皂，从灌浆嘴通入压缩空气，漏气部位予以修补密封至不漏为止；
4)灌浆，当裂缝宽度小于0.3mm时，采用环氧胶泥封闭裂缝后，再采用甲基丙烯酸脂类浆液灌注；当裂缝宽度大于或等于0.3mm且小于1mm时，采用环氧树脂类浆液灌注。当裂缝宽度大于或等于1mm时，采用水泥浆液灌注。
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