CN110130670B - 钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统及其施工方法，属于建筑工程加固施工领域。在加固层安装临时顶升装置并顶升到位后，建立钢筋混凝土牛腿式临时支撑系统，该系统以原结构顶环梁或原结构框架梁为承托，待各钢筋混凝土临时支撑柱的混凝土强度达到要求后，将临时顶升装置拆除，可实现临时顶升装置与各钢筋混凝土临时支撑柱的承载转换，并在各钢筋混凝土临时支撑柱的卸载下，对原结构缺陷柱进行加固施工，钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统不仅卸载有效，而且施工方法简便可靠，适用于负载大、截面大的在役混凝土柱的托梁换柱加固，实用性极强。

Description

钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程加固施工领域，特别是涉及一种钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统及其施工方法。

背景技术

在实际工程中，托梁换柱加固法通常用于柱混凝土强度偏低以及局部混凝土有严重缺陷的加固处理。通常施工方法为：首先利用临时支撑装置对柱所承担的荷载进行卸载，再对缺陷柱进行置换混凝土等加固施工，待加固施工完成后拆除临时支撑装置即可。

目前，关于加固柱临时支撑系统的技术有很多。比如:专利201420048227.9，采用钢托梁与钢柱对原框架柱进行荷载转换；专利201520244103.2是采用钢管柱对原框架柱进行荷载转换；期刊论文“置换混凝土在高层框架柱加固中的应用研究”，罗文佑等，该加固工程为，当施工至第10层，发现第3层框架柱存在质量问题时，其采取的是置换混凝土加固处理措施，文中采用型钢柱作为临时支撑；期刊论文“大跨度框架结构托梁换柱技术的设计与施工”，胡新红等，该加固工程为多层建筑结构，文中采用钢管柱作为临时支撑，通过在支撑系统底部打入钢楔以对结构梁施加一定的预顶升力。

但是上述现有技术均是对负载较小的、小截面框架柱进行托换加固时采用的临时支撑装置，多采用钢构件制作，并不适用于针对负载大、截面尺寸大的在役混凝土柱的临时支撑系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种卸载有效、安全可靠、施工方便的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统及其施工方法，适用于负载大、截面大的在役混凝土柱的托梁换柱加固。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，包括临时顶升装置和牛腿式临时支撑系统，所述临时顶升装置用于临时支撑在位于原结构缺陷柱两端的原结构顶环梁之间，所述原结构缺陷柱的上方和下方分别同轴设置有多层原结构柱，每相邻原结构柱之间分别通过一所述原结构顶环梁连接，位于所述原结构缺陷柱两端的所述原结构顶环梁的外周分别设置有原结构框架梁，所述牛腿式临时支撑系统包括加固层临时支撑柱和非加固层临时支撑柱，所述加固层临时支撑柱用于临时支撑在位于所述原结构缺陷柱两端的所述原结构框架梁之间，且所述加固层临时支撑柱与所述原结构缺陷柱之间彼此独立，所述非加固层临时支撑柱用于临时支撑在位于所述原结构柱两端的所述原结构顶环梁之间，所述原结构缺陷柱的上方和下方分别设置有一层以上的所述非加固层临时支撑柱，且所述非加固层临时支撑柱与所述原结构柱相连接。

可选的，所述临时顶升装置包括钢柱、千斤顶和多块钢楔，所述钢柱的顶端设置有上连接板，所述钢柱的底端设置有下连接板，所述千斤顶设置在所述上连接板的上方，所述钢楔用于放置在所述下连接板与位于所述原结构缺陷柱底端的所述原结构顶环梁之间。

可选的，位于所述原结构缺陷柱两端的所述原结构顶环梁的外周分别周向均匀设置有多根所述原结构框架梁；位于每层所述原结构柱两端的所述原结构顶环梁的外周均周向均匀设置有多根所述原结构框架梁。

可选的，每层所述原结构顶环梁的外周均周向设置有多块原结构楼板，所述原结构楼板位于所述原结构框架梁的上方，且所述原结构楼板的上表面与所述原结构顶环梁的上表面平齐。

可选的，所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱均为钢筋混凝土临时支撑柱；每根所述钢筋混凝土临时支撑柱均采用纵筋锚固，所述纵筋位于所述原结构顶环梁范围内时，所述纵筋的端部植入所述原结构顶环梁内，所述纵筋位于所述原结构楼板范围内时，所述纵筋贯穿所述原结构楼板后与螺栓连接。

可选的，所述千斤顶的顶端与所述原结构顶环梁之间，以及所述钢楔与所述原结构顶环梁之间均设置有一后置埋板。

可选的，所述原结构缺陷柱的外周周向间隔设置有多个所述临时顶升装置，且所述所述临时顶升装置的数目与所述原结构框架梁的设置根数相同。

可选的，所述非加固层临时支撑柱与所述原结构柱之间通过抗剪锚栓连接。

同时，本发明提供一种基于上述钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：在加固层的所述原结构缺陷柱的外周安装所述临时顶升装置，并调控好顶升量和所述临时顶升装置的垂直度；

步骤二：加固层的所述临时顶升装置顶升到位后，建立所述牛腿式临时支撑系统，并沿楼层自下而上依次安装所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱，且所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱均为钢筋混凝土临时支撑柱；

步骤三：待所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱的混凝土强度均达到要求后，拆除加固层的所述临时顶升装置，实现所述临时顶升装置与所述牛腿式临时支撑系统中各根钢筋混凝土临时支撑柱之间的承载转换；

步骤四：所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱完全承担对原结构缺陷柱的托梁卸载工作，从而实现对所述原结构缺陷柱进行换柱加固；

步骤五：对加固层的所述原结构缺陷柱加固施工完成后，拆除所述牛腿式临时支撑系统，并沿楼层自上而下依次拆卸各根钢筋混凝土临时支撑柱。

可选的，所述临时顶升装置包括钢柱、千斤顶和多块钢楔，所述钢柱的顶端设置有上连接板，所述钢柱的底端设置有下连接板，所述千斤顶设置在所述上连接板的上方，所述钢楔用于放置在所述下连接板与位于所述原结构缺陷柱底端的所述原结构顶环梁之间；所述临时顶升装置的安装步骤如下：

步骤一：根据原结构缺陷柱受荷情况，计算所述钢柱最大单撑力与最大顶升量；

步骤二：在所述上连接板与所述原结构顶环梁之间安装所述千斤顶，所述下连接板与所述所述原结构顶环梁之间嵌入所述钢楔，加楔与钢柱顶升应对称进行，待所述钢柱顶升完成后，对所述钢柱的垂直度进行量测，调控所述钢柱的垂直度满足要求后，第一轮顶升完成；

步骤三：计算所述临时顶升装置需要顶升的次数，按照步骤二，逐步打入所述钢楔，增大顶升量，依次进行后续轮次的钢柱顶升，直至达到所述钢柱的最大单撑力或最大顶升量。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，在加固层安装临时顶升装置并顶升到位后建立牛腿式临时支撑系统，该牛腿式临时支撑系统以原结构顶环梁或原结构框架梁为承托，并采用托换加固一层、临时支撑多层的方式，在加固层以上和以下分别设置多层非加固层临时支撑柱，形成牛腿，加固层临时支撑柱支撑在上、下牛腿之间，从而形成独立的上下牛腿式临时支撑系统，不仅安全可靠、施工方便，适用于负载大、截面大的在役混凝土柱的托梁换柱加固，尤其适用于负载大、截面大的在役钢管混凝土叠合柱或型钢混凝土组合柱的托梁换柱加固。

此外，本发明提供的基于上述钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的施工方法，在加固层安装临时顶升装置并顶升到位后建立牛腿式临时支撑系统，待各钢筋混凝土临时支撑柱的混凝土强度达到要求后，将临时顶升装置拆除，可实现临时顶升装置与各钢筋混凝土临时支撑柱的承载转换，并在各钢筋混凝土临时支撑柱的卸载下，对原结构缺陷柱进行加固施工；不仅钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统卸载有效，而且施工方法简便可靠，有效解决了本发明所要解决的技术问题，实用性极强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的整体结构示意图；

图2为图1的A-A剖面结构示意图；

图3为图1的B-B剖面结构示意图；

图4为本发明临时顶升装置的结构示意图；

图5为本发明加固层临时支撑柱的结构示意图；

图6为本发明非加固层临时支撑柱与原结构柱的连接示意图；

其中，附图标记为：1、原结构柱；2、原结构顶环梁；3、原结构楼板；4、原结构框架梁；5、原结构缺陷柱；6、非加固层临时支撑柱；7、临时顶升装置；8、加固层临时支撑柱；9、加固层、临时支撑层；10、非加固层、临时支撑层；11、非加固层、非临时支撑层；12、后置埋板；13、上连接板；14、下连接板；15、千斤顶；16、钢柱；17、钢楔；18、纵筋；19、抗剪锚栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种卸载有效、安全可靠、施工方便的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统及其施工方法，适用于负载大、截面大的在役混凝土柱的托梁换柱加固。

基于此，本发明提供一种钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，包括临时顶升装置和牛腿式临时支撑系统，临时顶升装置用于临时支撑在位于原结构缺陷柱两端的原结构顶环梁之间，原结构缺陷柱的上方和下方分别同轴设置有多层原结构柱，每相邻原结构柱之间分别通过一原结构顶环梁连接，位于原结构缺陷柱两端的原结构顶环梁的外周分别设置有原结构框架梁，牛腿式临时支撑系统包括加固层临时支撑柱和非加固层临时支撑柱，加固层临时支撑柱支撑用于临时支撑在位于原结构缺陷柱两端的原结构框架梁之间，且加固层临时支撑柱与原结构缺陷柱之间彼此独立，非加固层临时支撑柱用于临时支撑在位于原结构柱两端的原结构顶环梁之间，原结构缺陷柱的上方和下方分别设置有一层以上的非加固层临时支撑柱，且非加固层临时支撑柱与原结构柱相连接。

同时，本发明提供一种基于上述钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：在加固层的所述原结构缺陷柱的外周安装所述临时顶升装置，并调控好顶升量和所述临时顶升装置的垂直度；

步骤二：加固层的所述临时顶升装置顶升到位后，建立所述牛腿式临时支撑系统，并沿楼层自下而上依次安装所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱，且所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱均为钢筋混凝土临时支撑柱；

步骤三：待所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱的混凝土强度均达到要求后，拆除加固层的所述临时顶升装置，实现所述临时顶升装置与所述牛腿式临时支撑系统中各根钢筋混凝土临时支撑柱之间的承载转换；

步骤四：所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱完全承担对原结构缺陷柱的托梁卸载工作，从而实现对所述原结构缺陷柱进行换柱加固；

步骤五：对加固层的所述原结构缺陷柱加固施工完成后，拆除所述牛腿式临时支撑系统，并沿楼层自上而下依次拆卸各根钢筋混凝土临时支撑柱。

本发明的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，在加固层安装临时顶升装置并顶升到位后建立牛腿式临时支撑系统，该牛腿式临时支撑系统以原结构顶环梁或原结构框架梁为承托，并采用托换加固一层、临时支撑多层的方式，在加固层以上和以下分别设置多层非加固层临时支撑柱，形成牛腿，加固层临时支撑柱支撑在上、下牛腿之间，从而形成独立的上下牛腿式临时支撑系统，不仅安全可靠、施工方便，适用于负载大、截面大的在役混凝土柱的托梁换柱加固，尤其适用于负载大、截面大的在役钢管混凝土叠合柱或型钢混凝土组合柱的托梁换柱加固。

此外，本发明提供的基于上述钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的施工方法，在加固层安装临时顶升装置并顶升到位后建立牛腿式临时支撑系统，待各钢筋混凝土临时支撑柱的混凝土强度达到要求后，将临时顶升装置拆除，可实现临时顶升装置与各钢筋混凝土临时支撑柱的承载转换，并在各钢筋混凝土临时支撑柱的卸载下，对原结构缺陷柱进行加固施工；不仅钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统卸载有效，而且施工方法简便可靠，有效解决了本发明所要解决的技术问题，实用性极强。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供一种钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，包括临时顶升装置7和牛腿式临时支撑系统，临时顶升装置7用于临时支撑在位于原结构缺陷柱5两端的原结构顶环梁2之间，原结构缺陷柱5的上方和下方分别同轴设置有多层原结构柱1，每相邻原结构柱1之间分别通过一原结构顶环梁2连接，位于原结构缺陷柱5两端的原结构顶环梁2的外周分别设置有原结构框架梁4，牛腿式临时支撑系统包括加固层临时支撑柱8和非加固层临时支撑柱6，加固层临时支撑柱8用于临时支撑在位于原结构缺陷柱5两端的原结构框架梁2之间，且加固层临时支撑柱8与原结构缺陷柱5之间彼此独立，两者之间的净距根据柱所承受荷载大小以及加固施工要求确定；非加固层临时支撑柱6用于临时支撑在位于原结构柱1两端的原结构顶环梁2之间，原结构缺陷柱5的上方和下方分别设置有一层以上的非加固层临时支撑柱6，且非加固层临时支撑柱6与原结构柱1相连接。于本具体实施例中，优选原结构缺陷柱5与原结构柱1之间的上下连接形成现有常见的叠合柱结构，原结构缺陷柱5与原结构柱1与原结构顶环梁2之间的位置关系以及连接方式、原结构顶环梁2与原结构框架梁4之间的位置关系以及连接方式均为本领域的公知常识，在此不再赘述。上述牛腿式临时支撑系统以原结构顶环梁2或原结构框架梁4为承托，并采用托换加固一层、临时支撑多层的方式，在原结构缺陷柱5所在的加固层以上和以下分别设置多层非加固层临时支撑柱6，形成牛腿，加固层临时支撑柱8即支撑在上、下牛腿之间，从而形成独立的上下牛腿式临时支撑系统；本实施例优选在原结构缺陷柱5的上方和下方分别设置有1～3层非加固层临时支撑柱6，具体支撑层数根据柱所承受荷载大小确定；且优选上述上牛腿结构和下牛腿结构在原结构缺陷柱5的上方和下方对称设置。

于本实施例中，如图1和图4所示，临时顶升装置7包括钢柱16、千斤顶15和多块钢楔17，钢柱16的顶端设置有上连接板13，钢柱16的底端设置有下连接板14，千斤顶15设置在上连接板13的上方，安装到位后，千斤顶15位于上连接板13与原结构顶环梁2之间，钢楔17则用于放置在下连接板14与位于原结构缺陷柱5底端的原结构顶环梁2之间。如图1、2、4所示，本实施例优选在原结构缺陷柱5的外周对称安装4组临时顶升装置7，每组临时顶升装置7中，钢楔17可优选设置4块并对称设置在下连接板14与原结构顶环梁2之间。如图4所示，千斤顶15的顶端与原结构顶环梁2之间，以及钢楔17与原结构顶环梁2之间均设置有一后置埋板12。

安装临时顶升装置7时，首先应根据原结构缺陷柱5的受荷情况，计算钢柱16的最大单撑力与千斤顶15能够达到的最大顶升量。之后现场放线，在原结构缺陷柱5底部的原结构顶环梁2上通过化学锚栓固定安装后置埋板12，后置埋板12的板端面灌胶以与原结构顶环梁2粘结，化学锚栓的顶端在后置埋板12上穿孔后塞焊，由于原结构顶环梁2内钢筋较密，种植化学锚栓时应避开梁内钢筋位置，进而完成底部后置埋板的施工。相应的，顶部的后置埋板12的施工方法与上述底部后置埋板相同，其中采用的化学锚栓的锚固方式为本领域的常规锚固方式，在此不再赘述。同时现场放样，进行钢柱16和钢楔17的制作加工，钢楔17的厚度差优选不小于10mm。之后现场安装钢柱16、千斤顶15以及钢楔17，即在上连接板13与原结构顶环梁2之间安装千斤顶15，下连接板14与原结构顶环梁2之间嵌入钢楔17，钢楔17初步放置，以此撑紧钢柱16，对原结构缺陷柱5进行临时顶升，并保持钢柱16垂直，采用千斤顶15与钢楔17打入量双控的方式，达到对钢柱16撑力与顶升量的数据控制。本实施例优选对称设置4组临时顶升装置7，加楔与钢柱顶升也应对称进行，在四组钢柱顶升完成后，对钢柱16的垂直度进行量测，垂直度允许偏差应满足设计及规范要求，四租钢柱16的垂直度均满足要求后，第一轮顶升完成；计算好顶升次数，按照上述第一轮顶升程序，逐步打入钢楔17，增大顶升量，依次进行后续轮次的钢柱顶升，直至达到最大钢柱16的最大单撑力或最大顶升量为止。

进一步地，如图1所示，位于原结构缺陷柱5两端的原结构顶环梁2的外周分别周向均匀设置有多根原结构框架梁4，位于每层原结构柱1两端的原结构顶环梁2的外周均周向均匀设置有多根原结构框架梁4。如图1所示，原结构缺陷柱5与原结构柱1均为圆柱结构，本实施例优选在每层原结构顶环梁2的外周周向间隔均匀地设置4根原结构框架梁4；设置在原结构缺陷柱5的外周周向间隔设置有多个临时顶升装置7，本实施例优选位于加固层的临时顶升装置7的设置数目与加固层设置原结构框架梁4的根数、以及非加固层设置原结构框架梁4的根数均相同，本实施例优选加固层的临时顶升装置7的设置数目为4个。

进一步地，如图1所示，每层原结构顶环梁2的外周均周向设置有多块原结构楼板3，原结构楼板3位于原结构框架梁4的上方，且原结构楼板3的上表面与原结构顶环梁2的上表面平齐。原结构顶环梁2、原结构楼板3以及原结构框架梁4三者之间的位置关系以及连接方式均采用本领域的常规技术，在此不再赘述。并且，在上述结构基础上，用于支撑在原结构缺陷柱5外周的加固层临时支撑柱8的顶端抵在顶部原结构顶环梁2的底端面，而加固层临时支撑柱8的底端则抵在底部原结构楼板3的上表面；对应在非加固层的非加固层临时支撑柱6，底端也会部分抵在原结构楼板3上。

进一步地，本实施例中加固层临时支撑柱8和非加固层临时支撑柱6均优选为钢筋混凝土临时支撑柱，且优选采用快凝高强的混凝土材质，便于各根临时支撑柱快速达到强度要求，提高施工效率；同时，如图5所示，每根钢筋混凝土临时支撑柱均采用纵筋18锚固，且纵筋18位于原结构顶环梁2的范围内时，纵筋18的端部植入原结构顶环梁18内一定深度，进而实现锚固，纵筋18位于原结构楼板3范围内时，纵筋18则贯穿原结构楼板3后与螺栓连接，进而实现锚固。上述各根临时支撑柱的截面尺寸与配筋根据加固柱负荷大小确定，需满足承载力要求及柱顶截面局部承压要求。

进一步地，如图6所示，本实施例中非加固层临时支撑柱6优选与原结构柱1之间通过若干抗剪锚栓19连接；采用抗剪锚栓19连接非加固层临时支撑柱6与原结构柱1，既可为对原柱提供支撑，也能够引导新的传力路径。

下面以钢管混凝土叠合柱的临时支撑系统为例对本实施例作具体说明。其中加固一层、支撑五层，即在原结构缺陷柱5的上方和下方分别设置2层非加固层临时支撑柱6。

如图1所示，在加固层安装临时顶升装置7并顶升到位后建立牛腿式临时支撑系统，待各钢筋混凝土临时支撑柱的混凝土强度达到要求后，将临时顶升装置7拆除，可实现临时顶升装置7与各钢筋混凝土临时支撑柱的承载转换，并在各钢筋混凝土临时支撑柱的卸载下，对原结构缺陷柱5进行加固施工；不仅钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统卸载有效，而且施工方法简便可靠，实用性极强。

由此可见，本发明的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，在加固层安装临时顶升装置并顶升到位后建立牛腿式临时支撑系统，该牛腿式临时支撑系统以原结构顶环梁或原结构框架梁为承托，并采用托换加固一层、临时支撑多层的方式，在加固层以上和以下分别设置多层非加固层临时支撑柱，形成牛腿，加固层临时支撑柱支撑在上、下牛腿之间，从而形成独立的上下牛腿式临时支撑系统，不仅安全可靠、施工方便，适用于负载大、截面大的在役混凝土柱的托梁换柱加固，尤其适用于负载大、截面大的在役钢管混凝土叠合柱或型钢混凝土组合柱的托梁换柱加固。

实施例二：

本实施例提供一种基于实施例一所述钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：在加固层的原结构缺陷柱5的外周安装临时顶升装置7，并调控好顶升量和临时顶升装置的垂直度；本实施例优选对称设置4组临时顶升装置7；

步骤二：加固层的临时顶升装置7顶升到位后，建立牛腿式临时支撑系统，并沿楼层自下而上依次安装加固层临时支撑柱8和非加固层临时支撑柱6，且加固层临时支撑柱8和非加固层临时支撑柱6均优选为钢筋混凝土临时支撑柱；其中牛腿式临时支撑系统的建立步骤具体如下：

(1)根据原结构缺陷柱5的受荷情况，计算各根加固层临时支撑柱8和非加固层临时支撑柱6的截面尺寸与配筋；

(2)测量放线，施测各根钢筋混凝土临时支撑柱的截面位置，各根钢筋混凝土临时支撑柱柱顶、柱底的植筋位置，主筋位置的布置线；

(3)植筋时钢筋下料准确，纵筋18的接头按照要求错开，对纵筋18进行打磨除锈处理后，用脱脂棉沾丙酮擦拭干净；并各临时支撑柱的顶端面位置和底端面位置清理并露出混凝土基层表面，用清水冲洗干净；

(4)钻孔植筋，按纵筋18位置定位后用电锤钻钻孔，清孔处理后注入植筋胶，插入纵筋18，纵筋18位于原结构顶环梁2的范围内时，纵筋18的端部植入原结构顶环梁18内一定深度，其中纵筋18的锚入深度应满足设计及规范要求，然后进行钢筋搭接和钢筋绑扎；纵筋18位于原结构楼板3范围内时，纵筋18则贯穿原结构楼板3后与螺栓连接，锚栓技术应满足设计及规范要求；

(5)设置各根临时支撑柱：模板支设，浇筑混凝土，混凝土宜采用快凝高强混凝土，以缩短临时顶升装置7的支撑时间，然后进行混凝土养护、模板拆除；

步骤三：待加固层临时支撑柱8和非加固层临时支撑柱6的混凝土强度均达到要求后，拆除加固层的临时顶升装置7，实现临时顶升装置7与牛腿式临时支撑系统中各根钢筋混凝土临时支撑柱之间的承载转换；

步骤四：钢筋混凝土牛腿式临时支撑系统进入工作状态，加固层临时支撑柱8和非加固层临时支撑柱6完全承担对原结构缺陷柱5的托梁卸载工作，从而实现对原结构缺陷柱5进行换柱加固；

步骤五：对加固层的原结构缺陷柱5加固施工完成后，拆除牛腿式临时支撑系统，并沿楼层自上而下依次拆卸各根钢筋混凝土临时支撑柱。

于本具体实施例中，如图4所示，临时顶升装置7包括钢柱16、千斤顶15和多块钢楔17，钢柱16的顶端设置有上连接板13，钢柱16的底端设置有下连接板14，千斤顶15设置在上连接板13的上方，安装到位后，千斤顶15位于上连接板13与原结构顶环梁2之间，钢楔17则用于放置在下连接板14与位于原结构缺陷柱5底端的原结构顶环梁2之间。如图1、2、4所示，本实施例优选在原结构缺陷柱5的外周对称安装4组临时顶升装置7，每组临时顶升装置7中，钢楔17可优选设置4块并对称设置在下连接板14与原结构顶环梁2之间。如图4所示，千斤顶15的顶端与原结构顶环梁2之间，以及钢楔17与原结构顶环梁2之间均设置有一后置埋板12。

临时顶升装置7的安装步骤具体如下：

步骤一：根据原结构缺陷柱5受荷情况，计算钢柱16最大单撑力与最大顶升量；之后现场放线，在原结构缺陷柱5底部的原结构顶环梁2上通过化学锚栓固定安装后置埋板12，后置埋板12的板端面灌胶以与原结构顶环梁2粘结，化学锚栓的顶端在后置埋板12上穿孔后塞焊，由于原结构顶环梁2内钢筋较密，种植化学锚栓时应避开梁内钢筋位置，进而完成底部后置埋板的施工。相应的，顶部的后置埋板12的施工方法与上述底部后置埋板相同，其中采用的化学锚栓的锚固方式为本领域的常规锚固方式，在此不再赘述。同时现场放样，进行钢柱16和钢楔17的制作加工，钢楔17的厚度差优选不小于10mm；

步骤二：之后现场安装钢柱16、千斤顶15以及钢楔17，即在上连接板13与原结构顶环梁2之间安装千斤顶15，下连接板14与原结构顶环梁2之间嵌入钢楔17，钢楔17初步放置，以此撑紧钢柱16，对原结构缺陷柱5进行临时顶升，并保持钢柱16垂直，采用千斤顶15与钢楔17打入量双控的方式，达到对钢柱16撑力与顶升量的数据控制；在四组钢柱顶升完成后，对钢柱16的垂直度进行量测，垂直度允许偏差应满足设计及规范要求，四租钢柱16的垂直度均满足要求后，第一轮顶升完成；

步骤三：计算临时顶升装置需要顶升的次数，按照步骤二，逐步打入钢楔17，增大顶升量，依次进行后续轮次的钢柱顶升，直至达到钢柱16的最大单撑力或最大顶升量。

由此可见，本发明提供的基于上述钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的施工方法，在加固层安装临时顶升装置并顶升到位后建立牛腿式临时支撑系统，待各钢筋混凝土临时支撑柱的混凝土强度达到要求后，将临时顶升装置拆除，可实现临时顶升装置与各钢筋混凝土临时支撑柱的承载转换，并在各钢筋混凝土临时支撑柱的卸载下，对原结构缺陷柱进行加固施工；不仅钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统卸载有效，而且施工方法简便可靠，有效解决了本发明所要解决的技术问题，实用性极强。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，其特征在于：包括临时顶升装置和牛腿式临时支撑系统，所述临时顶升装置用于临时支撑在位于原结构缺陷柱两端的原结构顶环梁之间，所述原结构缺陷柱的上方和下方分别同轴设置有多层原结构柱，每相邻原结构柱之间分别通过一所述原结构顶环梁连接，位于所述原结构缺陷柱两端的所述原结构顶环梁的外周分别设置有原结构框架梁，所述牛腿式临时支撑系统包括加固层临时支撑柱和非加固层临时支撑柱，所述加固层临时支撑柱用于临时支撑在位于所述原结构缺陷柱两端的所述原结构框架梁之间，且所述加固层临时支撑柱与所述原结构缺陷柱之间彼此独立，所述非加固层临时支撑柱用于临时支撑在位于所述原结构柱两端的所述原结构顶环梁之间，所述原结构缺陷柱的上方和下方分别设置有一层以上的所述非加固层临时支撑柱，且所述非加固层临时支撑柱与所述原结构柱相连接。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，其特征在于：所述临时顶升装置包括钢柱、千斤顶和多块钢楔，所述钢柱的顶端设置有上连接板，所述钢柱的底端设置有下连接板，所述千斤顶设置在所述上连接板的上方，所述钢楔用于放置在所述下连接板与位于所述原结构缺陷柱底端的所述原结构顶环梁之间。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，其特征在于：位于所述原结构缺陷柱两端的所述原结构顶环梁的外周分别周向均匀设置有多根所述原结构框架梁；位于每层所述原结构柱两端的所述原结构顶环梁的外周均周向均匀设置有多根所述原结构框架梁。

4.根据权利要求3所述的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，其特征在于：每层所述原结构顶环梁的外周均周向设置有多块原结构楼板，所述原结构楼板位于所述原结构框架梁的上方，且所述原结构楼板的上表面与所述原结构顶环梁的上表面平齐。

5.根据权利要求4所述的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，其特征在于：所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱均为钢筋混凝土临时支撑柱；每根所述钢筋混凝土临时支撑柱均采用纵筋锚固，所述纵筋位于所述原结构顶环梁范围内时，所述纵筋的端部植入所述原结构顶环梁内，所述纵筋位于所述原结构楼板范围内时，所述纵筋贯穿所述原结构楼板后与螺栓连接。

6.根据权利要求2所述的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，其特征在于：所述千斤顶的顶端与所述原结构顶环梁之间，以及所述钢楔与所述原结构顶环梁之间均设置有一后置埋板。

7.根据权利要求1所述的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，其特征在于：所述原结构缺陷柱的外周周向间隔设置有多个所述临时顶升装置，且所述临时顶升装置的数目与所述原结构框架梁的设置根数相同。

8.根据权利要求1所述的钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统，其特征在于：所述非加固层临时支撑柱与所述原结构柱之间通过抗剪锚栓连接。

9.一种基于权利要求1～8任意一项所述钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：在加固层的所述原结构缺陷柱的外周安装所述临时顶升装置，并调控好顶升量和所述临时顶升装置的垂直度；

步骤二：加固层的所述临时顶升装置顶升到位后，建立所述牛腿式临时支撑系统，并沿楼层自下而上依次安装所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱，且所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱均为钢筋混凝土临时支撑柱；

步骤三：待所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱的混凝土强度均达到要求后，拆除加固层的所述临时顶升装置，实现所述临时顶升装置与所述牛腿式临时支撑系统中各根钢筋混凝土临时支撑柱之间的承载转换；

步骤四：所述加固层临时支撑柱和所述非加固层临时支撑柱完全承担对原结构缺陷柱的托梁卸载工作，从而实现对所述原结构缺陷柱进行换柱加固；

步骤五：对加固层的所述原结构缺陷柱加固施工完成后，拆除所述牛腿式临时支撑系统，并沿楼层自上而下依次拆卸各根钢筋混凝土临时支撑柱。

10.根据权利要求9所述的基于钢筋混凝土上下牛腿式临时支撑系统的施工方法，其特征在于：所述临时顶升装置包括钢柱、千斤顶和多块钢楔，所述钢柱的顶端设置有上连接板，所述钢柱的底端设置有下连接板，所述千斤顶设置在所述上连接板的上方，所述钢楔用于放置在所述下连接板与位于所述原结构缺陷柱底端的所述原结构顶环梁之间；所述临时顶升装置的安装步骤如下：

步骤一：根据原结构缺陷柱受荷情况，计算所述钢柱最大单撑力与最大顶升量；

步骤二：在所述上连接板与所述原结构顶环梁之间安装所述千斤顶，所述下连接板与所述原结构顶环梁之间嵌入所述钢楔，加楔与钢柱顶升应对称进行，待所述钢柱顶升完成后，对所述钢柱的垂直度进行量测，调控所述钢柱的垂直度满足要求后，第一轮顶升完成；

步骤三：计算所述临时顶升装置需要顶升的次数，按照步骤二，逐步打入所述钢楔，增大顶升量，依次进行后续轮次的钢柱顶升，直至达到所述钢柱的最大单撑力或最大顶升量。

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