发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷,提供一种高层建筑不同强度等级混凝土梁柱节点处加固处理施工工法。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
一种高层建筑不同强度等级混凝土梁柱节点处加固处理施工工法,所述的施工工法包括下列步骤:
S1、测量基面放线;
S2、钢筋表面处理,对需要作为植筋使用钢筋进行打磨除锈处理,然后对其表面擦拭干净;
S3、混凝土剔凿开洞及凿毛清;
S4、植筋钻孔、清理;
S5、植筋;
S6、钢筋连接绑扎;
S7、支设模板;
S8、混凝土浇筑、养护。
进一步地,所述的步骤S1具体如下:
S101、根据统计需要增大截面的梁柱节点的具体梁、柱截面尺寸,确定剃凿楼板的范围并弹线;
S102、按照增加截面尺寸要求,确定梁的外包线位置并弹线;
S103、根据要求,确定梁上植筋位置、植筋部位梁主筋位置及各箍筋位置的布置线。
进一步地,所述的步骤S3具体如下:
S301、按照要求,柱子增大截面范围的楼板需要剃凿开洞,露出原楼板钢筋并与加设的箍筋绑扎,且设置竖向拉结筋;
S302、在楼板弹设外包线边线,沿线用切割机切至原结构件混凝土下 10mm至12mm深,然后剔凿由边线向内采用电锤剃凿,剃凿后开洞边线成斜型,保证新旧混凝土的结合;
S303、楼板剃凿完成后,对增大截面范围的梁顶面进行剃凿,剃凿高度同楼板厚度;
S304、对原混凝土柱子的新旧结合面进行凿毛处理,凿毛深度10mm 至12mm深,且不使柱筋外露;
S305、剃凿完成后,同时去除剃凿面酥松混凝土层,碳化锈裂及严重油污的混凝土,然后用无油压缩空气除去粉尘,并在新混凝土浇灌前,洒水湿润。
进一步地,所述的步骤S4的施工流程如下:
放初始定位线→确定原结构钢筋位置并做标记→放钻孔位置十字交叉线→验线→电锤或冲击钻钻孔→清孔→注入胶粘剂→插入钢筋后→养护→实验检测、验收。
进一步地,所述的步骤S7具体如下:
S701、支模前,梁侧面、柱身及楼板地面应设置定位筋,保证合模板时正确放置及避免破坏加固钢筋;
S702、提前进行加工木方及模板,保证边沿平直,模板采用木模板,底模、侧模次龙骨均采用方木;
S703、主龙骨加固均采用钢管,侧模主龙骨采用两道钢管,并设置钢管斜撑用扣分别与侧模主龙骨钢管、底模主龙骨钢管锁紧,使主龙骨连结紧固;
S704、底模下设置立杆支撑,并设置横纵向大横杆;
S705、模板安装前应逐块检查,发现模板有变形、翘曲修正达到使用标准后方可安装,并在楼面、墙面上弹出模板安装控制线,控制柱位置正确及柱垂直,模板安装时应先安装校正阴阳角模,后安装柱面模板,模板与楼面接触面必须找平平整,并防止漏浆;
S706、在模板安装前,认真清理模板,为工人配备水桶、扁铲、滚子棉丝,拆出的模板用专用扁铲清除干净;
S707、支模板时应留出进料口,模板支设至板底,在柱顶面对应的板上开孔作为进料口,此处模板应支设成喇叭口;
S708、模板与已施工完的混凝土相接触处加设海绵条,海绵条保证平直,楼板模板拼缝处均粘贴胶条或采用模板压条。
进一步地,所述的步骤S8具体如下:
S801、浇筑混凝土前应将模板内的垃圾、泥土杂物及钢筋上的油污清除干净,并用水冲洗充分湿润表面;
S802、检查钢筋的保护层垫块是否垫好,钢筋的保护层垫块是否符合规范要求;
S803、混凝土浇筑大面积施工前,先选用1至2个代表性构件浇筑混凝土,获取混凝土施工相关质量控制依据,为大面积施工创造条件;
S804、混凝土振捣应采用直径不大于50mm小型振捣棒,防止振捣使模板变形,混凝土分层浇筑,每层浇筑高度不超过300mm,待下层混凝土振捣密实,方可浇筑上层混凝土,混凝土的振捣采取内外振捣相结合的方式;
S805、混凝土自由倾落高度不超过2米;
S806、在混凝土浇筑完成12小时后拆除侧面模板,拆模后及时浇水养护。
进一步地,所述的步骤S4中植筋钻孔的质量控制具体如下:
(1)深度控制:成孔施工深度应达到要求再加20mm;
(2)方向控制:用卷尺测量机身上下与同方向测量控制线的间距,调节机身使之相等,以保证机身与柱面、墙面垂直,水平孔成孔要求向下倾斜3~5°的角度,以防止注胶时胶倒流,内部出现空洞;
(3)钻孔保证直线,孔内不能有叉孔、斜孔;
(4)冲击钻钻孔时不能震酥新旧混凝土的结合面或震裂结构边缘棱角,在新旧混凝土结合面上植入连接件后应人工清理面层上的虚混凝土;
(5)应堵住外界向孔内渗流水或污物,孔内不能滞留明水,清理干净孔内明水后,及时注胶并植入连接件,如果胶粘剂要求孔内干燥的,用电加热棒伸入孔内进行干燥处理;
(6)注胶必须有相应的压力,孔内胶体必须饱满,而且每个孔的胶粘剂必须一次注完。
进一步地,所述的步骤S5中针对植筋是否达到工程要求,还包括对植筋进行拉拔试验,测试植筋锚固质量,具体如下:
首先,了解拉拔设备的性能要求后,将压力表进行调零,通过液体压力泵逐级加压,当达到钢筋的设计强度后停止加压;
然后,观测压力表的指针固定在某一刻度值,不再上下摆动时,再继续加压,反复调试,直到压力值与试验设计强度相符时,停止加压并做好数据的记录,直至钢筋的屈服强度为止。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
本发明公开的高层建筑不同强度等级混凝土梁柱节点处加固处理施工工法与传统的梁柱节点处理措施工艺相比较,核心区节点部位混凝土强度得到了保证,并一定程度上减少了混凝土节点处的收缩裂纹,提高了问题处理效率以及更好的解决节点混凝土强度问题;具有一定的实施性、科学性和适用性,可在复杂的高层建筑结构梁柱节点核心区广泛应用。
实施例
如图1所示的高层建筑不同强度等级混凝土梁柱节点处加固处理施工工法,该实施例公开了一种具体施工做法,包括以下步骤:
S1、测量基面放线,该步骤具体如下:
S101、根据统计需要增大截面的梁柱节点的具体梁、柱截面尺寸,确定剃凿楼板的范围并弹线。
S102、按照增加截面尺寸要求,确定梁的外包线位置并弹线。
S103、根据要求,确定梁上植筋位置、植筋部位梁主筋位置及各箍筋位置的布置线。
S2、钢筋表面处理,该步骤具体如下:
加工后钢筋,应对需要作为植筋使用钢筋进行打磨除锈处理,然后对其表面擦拭干净。
S3、混凝土剔凿开洞及凿毛清,该步骤具体如下:
S301、按照要求,柱子增大截面范围的楼板需要剃凿开洞,露出原楼板钢筋并与加设的箍筋绑扎,且设置竖向拉结筋,保证新旧混凝土结合的整体性。
S302、在楼板弹设外包线边线,沿线用切割机切至原结构件混凝土下约10mm深,然后剔凿由边线向内采用电锤剃凿,剔凿时要避免混凝土崩裂豁缺伤及非加大截面而增大支模难度,且注意避免损伤板筋。剃凿后开洞边线成斜型,保证新旧混凝土的结合。剔凿后垃圾运出场外。具体如图 2所示。
S303、楼板剃凿完成后,对增大截面范围的梁顶面进行剃凿,剃凿高度同楼板厚度。在剃凿过程中应注意不得损坏梁纵向钢筋及箍筋。
S304、对原混凝土柱子的新旧结合面进行凿毛处理,凿毛深度约10mm,且不使柱筋外露。如图3所示。
S305、剃凿完成后,同时去除剃凿面酥松混凝土层,碳化锈裂及严重油污的混凝土。然后用无油压缩空气除去粉尘,并在新混凝土浇灌前,洒水湿润。
S4、植筋钻孔、清理,该步骤具体如下:
一般情况下采用电锤钻孔即可,如遇特殊工况也可选择螺旋冲击钻成孔方式。根据梁柱截面增大施工做法要求施工,本工程钢筋植筋选用 HPB400Φ12除特殊要求的地方之外,均可以采用电锤打眼。植筋结构胶拟选用知名品牌植筋胶。
植筋技术系通过成孔机械(电锤、冲击钻等)在需要增大截面的梁柱节点的梁侧混凝土面上成孔,通过胶粘剂(植筋胶)将处理完的钢筋与基底结构牢固连接。工艺流程如图4所示。
施工流程如下:
放初始定位线→确定原结构钢筋位置并做标记→放钻孔位置十字交叉线→验线→电锤(冲击钻)钻孔→清孔→注入胶粘剂→插入钢筋后→养护→实验检测、验收。
其中,植筋钻孔的质量控制
(1)深度控制:冲击钻或水钻上带深度控制装置,成孔施工深度应达到要求再加20mm。
(2)方向控制:用卷尺测量机身上下与同方向测量控制线的间距,调节机身使之相等,以保证机身与柱面、墙面垂直。水平孔成孔要求向下倾斜3~5°的角度,以防止注胶时胶倒流,内部出现空洞。
(3)钻孔保证直线,孔内不能有叉孔、斜孔,以免注入胶粘剂时外渗,影响胶的有效利用。
(4)一般钻孔深度应保证锚固设计深度+20mm,预留的深度是考虑清孔后的滞留物和连接筋端头粘接所需
(5)冲击钻钻孔时不能震酥新旧混凝土的结合面或震裂结构边缘棱角,在新旧混凝土结合面上植入连接件后应人工清理面层上的虚混凝土。
(6)应堵住外界向孔内渗流水或污物,孔内不能滞留明水,清理干净孔内明水后,及时注胶并植入连接件,如果胶粘剂要求孔内干燥的,用电加热棒伸入孔内进行干燥处理。
(7)注胶必须有相应的压力,孔内胶体必须饱满,而且每个孔的胶粘剂必须一次注完,如果遇到一只(桶)胶注完不够的情况应及时补注。
S5、植筋,该步骤具体如下:
S501、将钢筋植入指定部位。在植筋胶按规定量的药剂注入孔内(约 2/3孔深),再将钢筋缓慢(将所植钢筋除去铁锈的一端)旋入洞中,钢筋插入后应有少许药剂渗出,确保药剂密实,以利于排出胶体内气泡,增加连接筋和胶粘剂之间的握裹力,同时要保证钢筋在孔中心位置。
S502、应使钢筋达到植入深度及洞底,临时校正、固定、静置,在胶液固化前禁止扰动锚固件钢筋,以免影响锚固效果。如图5(a)及图5(b) 所示。
针对植筋是否达到工程要求,需要对植筋进行拉拔试验。
(1)试验目的:随机性的选择所植钢筋,作为试验对象,测试植筋锚固质量。
(2)植筋锚固质量的非破损检验:对于一般结构构件,应按其检验批植筋总数的1‰,且不少于3件进行随机抽样。
(3)了解拉拔设备的性能要求后,将压力表进行调零,通过液体压力泵逐级加压。当达到钢筋的设计强度后停止加压。
(4)观测压力表的指针固定在某一刻度值,不再上下摆动时,再继续加压,反复调试,直到压力值与试验设计强度相符时,停止加压并做好数据的记录,直至钢筋的屈服强度为止。
(5)做好试验记录,由抽检的检测单位负责整理数据,做出分析报告和结论。
S6、钢筋连接绑扎,该步骤具体实施应注意如下要点:
(1)钢筋绑扎时必须注意保护层的控制,植筋前根据成孔的情况对钢筋进行调整,以保证植筋钢筋之间搭接长度(单面焊10d或双面焊5d) 符合焊接连接质量要求。
(2)钢筋单面焊(双面焊)焊缝表面应平整,不得有凹陷或焊瘤,接头区域不得有裂纹。咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸偏差必须符合规范要求。横向咬边深度不大于0.5mm,在长2d焊缝表面上的气孔个数不多于2个、夹渣面积不大于6mm2。焊缝余高不得大于3mm。注:钢筋施焊时,应用湿毛巾对植筋部位钢筋进行包裹,并浇水冷却处理。
(3)竖向闭合箍筋应一头不做弯头,待穿过水平箍筋(即植筋后连接形成的箍筋)后采用扳手二次弯曲成型。
(4)焊接完成后应按批次现场制作试拉件进行检测。
S7、支设模板,该步骤具体如下:
S701、支模前,梁侧面、柱身及楼板地面应设置定位筋,保证合模板时正确放置及避免破坏加固钢筋。
S702、木方及模板均应提前进行加工,保证边沿平直。模板采用厚度为15mm木模板,底模、侧模次龙骨均采用50×100方木,间距均为250mm.
S703、主龙骨加固均采用48×3.5钢管,底模主龙骨钢管间距为600mm;侧模主龙骨采用两道钢管,并设置钢管斜撑用扣分别与侧模主龙骨钢管、底模主龙骨钢管锁紧,使主龙骨连结紧固。
S704、底模下设置立杆支撑(如增大截面长宽尺寸小于1300mm,则采用钢管支撑,具体以样板确定),立杆横纵向间距均为900mm,并设置横纵向大横杆,横杆步距为1500mm。如附图6所示。
S705、模板安装前应逐块检查,发现模板有变形、翘曲修正达到使用标准后方可安装。并在楼面、墙面上弹出模板安装控制线,控制柱位置正确及柱垂直。模板安装时应先安装校正阴阳角模,后安装柱面模板。模板与楼面接触面必须找平平整,并防止漏浆。
S706、在模板安装前,模板应认真清理,为工人配备水桶、扁铲、滚子棉丝等,拆出的模板用专用扁铲清除干净。
S707、支模板时应每隔2m留出进料口,模板支设至板底,在柱顶面对应的板上开孔作为进料口,此处模板应支设成喇叭口。
S708、模板与已施工完的混凝土相接触处均要加设海绵条,防止漏浆。加设海绵条时,且保证海绵条平直。楼板模板拼缝处均应粘贴胶条或采用模板压条。
S8、混凝土浇筑、养护,该步骤具体如下:
S801、浇筑混凝土前应将模板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净,并用水冲洗充分湿润表面。
S802、检查钢筋的保护层垫块是否垫好,钢筋的保护层垫块是否符合规范要求。
S803、混凝土浇筑大面积施工前,先选用1至2个代表性构件浇筑混凝土,获取混凝土施工相关质量控制依据,为大面积施工创造条件。
S804、混凝土振捣应采用直径不大于50mm小型振捣棒,防止振捣使模板变形。混凝土应严格分层浇筑,每层浇筑高度不宜超过300mm,待下层混凝土振捣密实,方可浇筑上层混凝土,混凝土的振捣可采取内外振捣相结合的方式。当不能进行插入式振捣时,可采用敲击柱箍、背楞等方式加强外部振捣混凝土,外部振捣严禁直接敲打模板。
S805、混凝土自由倾落高度不得超过2米,浇筑高度如超过3米时必须采取措施,用溜槽或溜管等。
特别注意,在浇筑过程中严禁加水。
S806、在混凝土浇筑完成后12小时(以拆模后不缺棱掉角为宜)可拆除侧面模板,拆模后及时浇水养护。养护时间不少于7d。
针对上述钻孔植筋工艺,强调以下几个操作要点:
1、植筋时钢筋下料准确。柱子增大截面构造中植入梁侧钢筋主要起到箍筋作用,其采取焊接连接,钢筋接头按照要求进行错开。筋下料时必须严格根据图纸及规范下料。
2、现场清理:将需要植筋部位的现场清理干净,并保持周边混凝土的干燥。
3、钢筋处理:锚固用钢筋必须做好除锈清理,除锈长度大于锚固长度5cm左右,锚固用钢筋的型号、规格要严格按图纸要求选用;用铜丝刷将除锈清理高度范围内的钢筋表面打磨出光泽;
4、钻孔
将冲击钻机把握牢靠,钻头对准十字线钻孔,根据图纸和现场试验确定的孔深,在钻杆上标明对应的位置开始钻孔。
由专业人员接通电源,检查、调试机具;选用与埋筋匹配的钻头进行钻孔,其孔径应略大于钢筋直径,孔深应为250+20mm。核心区梁处钻孔应保证贯通孔与梁截面垂直且位置正确。
5、清孔
钻孔后应用钢刷清除孔内疏松层,然后用空气压缩机吹净孔内灰尘,确保孔洞清洁无灰尘,清孔时应将干净的孔用棉纱封住,防止造成二次污染,从而提高工程效率。
6、孔烘干
孔内必须烘干,避免影响植筋质量。
7、植筋胶调制:
每次使用前检查包装桶内有无沉淀,按照结构胶的使用说明书,按一定比例充分搅拌。
8、灌胶:将药剂管置入套筒,事先按孔深的2/3容积备胶,旋上混合器,然后将套筒置入打胶枪内,扣动扳机,第一、二次挤出来的药剂不要使用(因为此时药剂可能没有混合均匀),将胶枪上的混合喷头伸进孔的底部,扣动扳机注胶。在扣动扳机感觉有明显压力后,一步一步慢慢抽出, 药剂添满孔深的2/3时,停止扣动扳机。
综上所述,本发明公开的高层建筑不同强度等级混凝土梁柱节点处加固处理施工工法,核心区节点部位混凝土强度得到了保证,并一定程度上减少了混凝土节点处的收缩裂纹,提高了问题处理效率以及更好的解决节点混凝土强度问题;具有一定的实施性、科学性和适用性,可在复杂的高层建筑结构梁柱节点核心区广泛应用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。