CN109235925B - 一种带套筒预制部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带套筒预制部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法，主要包括预制钢筋混凝土部件(1)、套筒(2)、带锚头的植筋(3)、后浇带(4)。预制钢筋混凝土加固部件由预埋纵筋、预埋箍筋、构造拉结筋和混凝土组成。所述方法是将柱底端塑性铰破损的钢筋混凝土拆除，用预制钢筋混凝土部件进行替换，连接处通过后浇带与原柱形成整体，最后形成加固后受力性能得到改善的柱。本发明采用预制部件现场装配加固损伤钢筋混凝土柱，实现了柱端受损部位的快速拆除和加固，所有的预制部件均可实现工厂化生产，现场装配连接，减少现场湿作业工作量，有效提高加固效率，同时加固施工质量也易保证，体现了损伤结构采用装配式方法进行加固的新理念。

Description

一种带套筒预制部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法及装置

技术领域

本发明涉及建筑结构加固技术领域，是关于一种快速加固的方法，特别涉及到一种采用预制部件快速加固钢筋混凝土柱塑性铰破坏区的方法及装置。

背景技术

我国大量建筑位于地震区，地震能对建筑结构造成严重破坏。对于框架结构，地震作用下柱端产生塑性铰是常见的损伤模式。传统加固方法存在现场湿作业量大、加固效率低的缺点，而且对损伤柱刚度和强度的提高程度有限。鉴于此，本发明试图提高损伤柱的加固效率和效果，主要涉及到一种带套筒预制部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法及装置。

随着现代工业技术的发展和进步，装配式建筑技术和产业近年来得到迅速发展。大量建筑结构部件可实现工厂预制生产，再进行现场装配连接，可减少现场模板工程及湿作业工作量，有效提高施工效率，且能保证建筑质量；同时装配式建筑可缓解当前建筑业存在的资源浪费和环境污染问题，实现建造过程的节能环保，符合绿色建筑的要求。鉴于此，本发明对用于加固的预制部件进行了深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种便于工厂预制和现场安装，而且抗震性能优良的用于损伤钢筋混凝土柱加固的钢筋混凝土预制部件。通过将受损端部已破坏的钢筋混凝土拆除，再将对应尺寸的预制部件安装上去，通过冷挤压套筒连接纵向钢筋，然后用无收缩高强灌缝料灌注纵向钢筋套筒连接区域，使其与原柱形成受力整体，实现快速加固，并能提高被加固损伤柱的刚度和承载能力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种采用带套筒的预制钢筋混凝土部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法，包括预制钢筋混凝土部件、套筒、带锚头的植筋、后浇带、无收缩高强灌缝料。预制钢筋混凝土加固部件由预埋纵筋、预埋箍筋、构造拉结筋和混凝土组成。所述加固方法是通过在损伤钢筋混凝土柱两侧支撑钢管释放柱子所承担的荷载，将柱底端塑性铰破损的钢筋混凝土拆除，拆除部位的上下端纵筋预留一定长度，以与预制部件的上下端纵筋通过套筒连接；然后在原柱下侧植入带有螺栓锚头的钢筋，植筋上端伸出一定长度以与预制部件下端纵筋通过套筒连接；再将预制部件安装到损伤柱底端，预制部件纵筋与原柱纵筋采用冷挤压套筒连接形式，并在连接处通过后浇带与原柱形成整体，最后形成加固后受力性能得到改善的柱。

进一步地，在工厂预制加固部件时，绑扎好钢筋后，浇筑的混凝土应比既有原柱混凝土高一个强度等级。

进一步地，后浇带采用无收缩高强灌缝料灌注，其强度应比既有原柱混凝土高一个强度等级，以保证与原柱形成可靠的受力整体。

进一步地，预制加固部件与钢筋混凝土柱在加固后需形成受力整体，要求纵向钢筋间的套筒连接提供可靠的连接性能。

进一步地，柱底部植入的钢筋直径宜与既有原柱纵筋直径一致，且钢筋端部应带有螺栓锚头，以加强植筋与混凝土的锚固性能，进而提高加固柱的承载能力。

进一步地，预制部件通过套筒与原柱上、下端的纵筋进行连接。预制部件的上下伸出的纵向钢筋应设置在与原柱同一位置纵筋以及柱底植筋的相应位置，以保证上下纵筋不错位，纵向钢筋采用冷挤压套筒进行连接，其套筒连接质量应满足相关规范和构造要求。

本发明的工作机理简述如下：

为了提高加固效果，本发明采用如下方法：(1)利用冷挤压套筒连接纵向钢筋形成可靠连接，保证加固柱具有可靠的承载能力。(2)预制加固部件在原柱配筋的基础上，通过增设纵筋的方式提高加固柱的配筋水平，从而提高损伤柱加固后的极限承载力，这部分纵筋上端伸出作构造拉结筋、下端伸出与植筋进行连接，并且在后浇带采用无收缩高强灌缝料灌注，可以有效提高加固柱的整体性。

本发明具有以下优点：

1、本发明采用预制部件加固柱，所有部件均在工厂加工完成，运输至加固施工现场后，可在施工现场装配连接，减少了现场模板工程和湿作业，保证了加固施工质量，且能实现损伤柱的震后快速加固。

2、本发明采用混凝土、预埋纵筋和预埋箍筋制作加固部件，去替换损伤柱的塑性铰破坏区，加固后能有效修复损伤柱的侧向刚度和承载能力，并具有可靠的耐火性能和耐久性能，达到良好的加固效果。

3、本发明采用冷挤压套筒连接纵向钢筋，实现预制加固部件和原柱的有效连接，保证了加固柱的整体性能。

附图说明

附图1为本发明整体加固的示意图。

附图2为本发明预制部件构造方式的三维示意图。

附图3为本发明被加固柱的底端处理示意图。

附图4为本发明加固过程的示意图。

图中标号：1-预制部件，2-套筒，3-带锚头的植筋，4-后浇带，5-无收缩高强灌缝料，6-原柱拆除后所伸出纵筋，7-预制部件对应原柱所伸出纵筋，8-预制部件增设纵筋上部伸出构造拉结筋，9-预制部件增设纵筋下部伸出部分，10-核心区混凝土保留，11-柱端部塑性铰拆除。

具体实施方式

下面结合附图对本发明加固方法的实施方式作进一步描述。

本发明提出一种对损伤柱进行快速加固的方法与装置，该方法所采用的加固装置——预制部件可在工厂提前预制，在现场施工时只需将预制部件拼接到损伤柱端部拆除部位，从而实现对受损柱端部破坏区进行快速加固替换，并能有效修复加固柱的侧向刚度和承载能力，其具体的实施步骤为：

1)下面先具体介绍预制部件的预制和安装施工步骤；

2)除了预制部件与原柱进行连接的过程需现场施工外，预制部件的制作在预制工厂完成。制作预制部件模具，模具尺寸选用工程中常用的柱尺寸；

3)绑扎纵向钢筋时，除对应原柱纵向钢筋外，另需根据实际需求增设纵向钢筋，增设纵筋的上部采用构造拉结筋形式，箍筋与原柱一致。将绑扎好的钢筋笼放入模具中，然后浇筑混凝土，其强度应比原混凝土柱的混凝土高一个等级；

4)进行养护后拆模，脱模后即得到整体性能优良的新型预制部件(1)；

5)将损伤柱端部破坏区混凝土和内部钢筋(11)拆除，拆除高度与预制部件高度一致，柱上下端纵筋预留一定长度，保证其与预制部件所伸出的纵筋(7)满足冷挤压套筒连接的构造要求，并保留柱核心区部分混凝土(10)，预制部件上下伸出的纵向钢筋应设置在与原柱同一位置纵筋以及柱底植筋的相应位置，以保证上下纵筋不错位；

6)对于原柱底部植入的纵向钢筋，端部应该带有螺栓锚头(3)，并且用无收缩高强灌缝料灌缝(5)；

7)通过冷挤压套筒连接将各对应位置的纵向钢筋连接,其套筒连接质量和强度需要满足相关规范和构造要求；

8)纵向钢筋连接后，采用无收缩高强灌缝料浇筑预制部件两端连接位置处的后浇带(4)，其强度等级应比待加固柱混凝土高一个等级；

上述实施例和图示并非限定本发明专利的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化和修饰，皆应视为不脱离本发明专利的专利范畴。

Claims (4)

1.一种带套筒预制部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法，其特征在于，主要包括预制部件(1)、套筒(2)、带锚头的植筋(3)、后浇带(4)，预制部件由预埋纵筋、预埋箍筋、构造拉结筋和混凝土组成，所述方法是将柱底端塑性铰破损的钢筋混凝土拆除，用预制部件进行替换，连接处通过后浇带与原柱形成整体，最后形成加固后受力性能得到改善的柱；

所述加固方法是通过在柱两侧支撑钢管释放柱子所承担的荷载，将柱底端塑性铰破损的钢筋混凝土拆除，拆除部位的上下端纵筋预留一定长度，以与预制部件的上下端纵筋通过套筒连接；然后在原柱拆除部位的下端植入带有螺栓锚头的钢筋，植筋上端伸出一定长度以与预制部件下端纵筋通过套筒连接；再将预制部件安装到原柱底端，预制部件纵筋与原柱纵筋采用冷挤压套筒连接形式，并在连接处通过后浇带与原柱形成整体，最后形成加固后受力性能得到改善的柱；

原柱拆除部位的下端预埋的植筋端部带有螺栓锚头，以保证植筋的锚固性能，植筋上端伸出长度以及套筒连接质量应满足相关规范和构造要求。

2.根据权利要求1所述的一种带套筒预制部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法，其特征在于，所述预制部件上下伸出的纵向钢筋应设置在与原柱拆除部位上端同一位置纵筋以及原柱拆除部位下端植筋的相应位置，以保证上下纵筋不错位，且便于进行冷挤压套筒连接，纵筋伸出长度以及套筒连接质量应满足相关规范和构造要求。

3.根据权利要求1所述的一种带套筒预制部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法，其特征在于，在保证上下纵向钢筋连接施工空间的前提下，预制部件的高度应该与柱底端拆除的柱子高度对应，所述预制部件与钢筋混凝土柱在加固后通过浇筑后浇带成为一个整体部件，共同受力，加固后柱体刚度和承载能力需要满足相关规范和构造要求。

4.根据权利要求1所述的一种带套筒预制部件加固损伤钢筋混凝土柱的方法，其特征在于，所述在工厂预制的预制部件，在钢筋绑扎后浇入的混凝土应比待加固柱混凝土高一个强度等级，且除与原柱对应位置设置纵筋之外，另在预制部件上部后浇带内设置纵向拉结构造钢筋，以保证后浇带与加固柱形成受力整体。