CN113152919A - 一种用于加固的预制装配式复合格构柱及其施工方法 - Google Patents

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徐磊
张�杰
王少纯
王钰赟
徐伟涛
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Abstract

本发明涉及一种用于加固的预制装配式复合格构柱及其施工方法，属于建筑施工技术领域，用于解决现有的柱结构加固采用增大截面法施工中现场作业量大、工期较长、施工工序繁琐、破坏既有构件的问题。该格构柱包括若干L型钢包混凝土角柱构件单元，构件单元套设并通过连接件紧密贴合固定于待加固结构柱的四角，连接件包括水平连接件和垂直连接件，水平相邻的两个构件单元之间通过水平连接件固定连接，竖向相邻的两个构件单元之间通过垂直连接件固定连接；构件单元包括浇筑为一体结构的L型混凝土角柱内芯和钢外壳。本发明实现了L型钢包混凝土角柱构件单元预制化的加固施工，最大限度减少了现场湿作业工作量，降低了工期，实现高效快速施工。

Description

一种用于加固的预制装配式复合格构柱及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种用于加固的预制装配式复合格构柱及其施工方法。
背景技术
目前，既有建筑加固改造中，柱的加固主要有加大截面法、外包钢加固法、和碳纤维加固法。其中外包钢加固法和碳纤维加固法施工方便，但加固能力有限；而加大截面法提高承载力效果显著，设计施工中常采用。
现有的加大截面法加固施工工艺主要步骤依次是：1)清理原构件；2)配置新增钢筋；3)界面处理和清洗；4)模板施工；5)浇筑新增混凝土；6)养护和模板拆除等。加大截面法工艺施工过程中主要缺点包括：1)施工作业工序多，耗费大量人工；2)在混凝土养护期间需限制荷载，不利于缩短工期；3)往往需要植筋钻孔，施工困难，破坏原柱、梁构件的钢筋混凝土结构；4)原构件表面打磨过程中往往产生大量灰尘，不利于安全文明施工等。
因此，如何避免或减少加大截面法施工中人工作业量大、工期长期、施工工序繁琐、破坏既有构件等缺点，开发新的截面增大加固施工方法，是建筑工程技术人员亟待解决的问题。。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于加固的预制装配式复合格构柱及其施工方法，用于解决现有的柱结构加固采用增大截面法中现场作业量大、工期较长、施工工序繁琐、破坏既有构件的问题，而且满足了柱结构加固中承载力提高的施工要求。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种用于加固的预制装配式复合格构柱，所述格构柱包括若干L型钢包混凝土角柱构件单元，所述构件单元套设并紧密贴合固定于待加固结构柱的四角，水平相邻的两个构件单元之间通过水平连接件固定连接，竖向相邻的两个构件单元之间通过垂直连接件固定连接；所述构件单元包括浇筑为一体结构的L型混凝土角柱内芯和钢外壳。
与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：
本发明提供的用于加固的预制装配式复合格构柱，格构柱包括若干L型钢包混凝土角柱构件单元，构件单元套设并通过连接件紧密贴合固定于待加固结构柱的四角，连接件包括水平连接件和垂直连接件，水平相邻的两个构件单元之间通过水平连接件固定连接，竖向相邻的两个构件单元之间通过垂直连接件固定连接；所述构件单元包括浇筑为一体结构的L型混凝土角柱内芯和钢外壳。本发明实现了L型钢包混凝土角柱构件单元预制化的加固施工，最大限度减少了现场湿作业工作量，降低了工期，实现高效快速施工。而且可以根据设计灵活调整加固构件尺寸，满足结构柱承载能力提高和刚度提高的要求。本发明通过简化现有的加固施工工序，降低了现场作业粉尘，实现了绿色施工。
进一步地，所述钢外壳预留水平连接件卡槽和垂直连接件卡槽。
进一步地，所述水平连接件、垂直连接件由钢材或者钢材包裹混凝土制作而成。
进一步地，所述构件单元与水平连接件、垂直连接件的连接处通过焊接或者填充结构胶加固。
本发明还提供了一种用于加固的预制装配式复合格构柱的施工方法，该施工方法包括如下步骤：
步骤S1、提供若干L型钢包混凝土角柱构件单元并运输至施工现场，所述构件单元包括浇筑为一体结构的L型混凝土角柱内芯和钢外壳，钢外壳预留水平连接件卡槽和垂直连接件卡槽；
步骤S2、凿除待加固结构柱表面的粉刷层至原混凝土结构基层，打磨平整，将待加固结构柱表面清理干净；
步骤S3、在施工现场将构件单元就位校准，并用夹具或者膨胀螺栓临时固定于待加固结构柱的四角位置；
步骤S4、将水平连接件和垂直连接件分别放入水平连接件卡槽和垂直连接件卡槽内，从而完成水平和竖向相邻的构件单元之间的固定连接；
步骤S5、在构件单元与待加固结构柱之间的空隙进行结构注胶，完成单柱加固施工。
进一步地，所述步骤S1包括：
首先预制钢外壳，再在钢外壳内侧填充混凝土并养护，形成L型混凝土角柱内芯，从而完成L型钢包混凝土角柱构件单元。
进一步地，所述步骤S4还包括：在构件单元与水平连接件、垂直连接件的连接处通过焊接或者填充结构胶加固。
附图说明
图1为本发明实施例中用于加固的预制装配式符合格构柱的安装示意图；
图2为图1的b-b剖视图；
图3为图1的c-c剖视图；
图4为图1的d-d剖视图；
图5为本发明实施例中用于加固的预制装配式复合格构柱的侧视图；
图6为图5的e-e剖视图；
图7为图5的f-f剖视图；
图8为图5的g-g剖视图；
图9为本发明实施例中连接件的结构示意图；
图10为图9的侧视图；
图11为图10的a-a剖视图。
图中：
1-构件单元；2-水平连接件；3-待加固结构柱；4-结构胶；5-垂直连接件；6-水平连接件卡槽；7-垂直连接件卡槽；8-钢外壳；9-L型混凝土角柱内芯。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于加固的预制装配式复合格构柱及其施工方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
下面结合图1至图11详细说明本发明的用于加固的预制装配式复合格构柱的结构组成。
实施例一
如图1至图11所示，本发明的用于加固的预制装配式复合格构柱，格构柱包括若干L型钢包混凝土角柱构件单元1，构件单元1套设并通过连接件紧密贴合固定于待加固结构柱3的四角，连接件包括水平连接件2和垂直连接件5，水平相邻的两个构件单元1之间通过水平连接件2固定连接，竖向相邻的两个构件单元1之间通过垂直连接件5固定连接；构件单元1包括浇筑为一体结构的L型混凝土角柱内芯9和钢外壳8。本实施例实现了L型钢包混凝土角柱构件单元预制化的加固施工，最大限度减少了现场湿作业工作量，降低了工期，实现高效快速施工，降低了现场作业粉尘，实现了绿色施工。而且可以根据设计灵活调整加固构件尺寸，满足结构柱承载能力提高和刚度提高的要求。
在本实施例中，更优选地，钢外壳8预留水平连接件卡槽6和垂直连接件卡槽7。格构柱的构件单元1的内层为混凝土层即L型混凝土角柱内芯9，外层为钢外壳8。其中钢外壳8作为L型混凝土角柱内芯9的模板，且预留了水平连接件卡槽6和垂直连接件卡槽7，卡槽的尺寸和连接件的大小和形状相匹配，卡槽位置也与连接件的设计位置相匹配。
在本实施例中，更优选地，水平连接件2、垂直连接件5由钢材或者钢材包裹混凝土制作而成。即先用钢材制作做空心的连接件，再在其内部填充混凝土。构件单元1和待加固结构柱3四角密切贴合、共同承担建筑改造后的竖向荷载。水平连接件2、垂直连接件5分别用于连接水平和竖向相邻两个构件单元1，形成整体加固体系，提高加固构件的刚度。
在本实施例中，更优选地，构件单元1与水平连接件2、垂直连接件5的连接处通过焊接或者填充结构胶4加固。
请继续参考图1至图11，本发明还提供了一种用于加固的预制装配式复合格构柱的施工方法，该施工方法包括如下步骤：
步骤S1、提供若干L型钢包混凝土角柱构件单元1并运输至施工现场，构件单元1包括浇筑为一体结构的L型混凝土角柱内芯9和钢外壳8，钢外壳8预留水平连接件卡槽6和垂直连接件卡槽7。
步骤S2、凿除待加固结构柱3表面的粉刷层至原混凝土结构基层，打磨平整，将待加固结构柱3表面清理干净。
步骤S3、在施工现场将构件单元1就位校准，并用夹具或者膨胀螺栓临时固定于待加固结构柱3的四角位置。
步骤S4、将水平连接件2和垂直连接件5分别放入水平连接件卡槽6和垂直连接件卡槽7内，从而完成水平和竖向相邻的构件单元1之间的固定连接。
步骤S5、在构件单元1与待加固结构柱3之间的空隙进行结构注胶，完成单柱加固施工。
在本实施例中，更优选地，步骤S1包括：
首先预制钢外壳8，再在钢外壳8内侧填充混凝土并养护，形成L型混凝土角柱内芯9，从而完成L型钢包混凝土角柱构件单元1的施工。当然，施工完成后的场地需要进行清理。
在本实施例中，更优选地，步骤S4还包括：在构件单元1与水平连接件2、垂直连接件5的连接处通过焊接或者填充结构胶4加固。
本实施例中，格构柱的构件单元1、水平连接件2和垂直连接件5均可在场外预制，运抵现场后进行装配式施工，辅以少量焊接或注胶工序即可完成组装。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于加固的预制装配式复合格构柱，其特征在于，所述格构柱包括若干L型钢包混凝土角柱构件单元，所述构件单元套设并通过连接件紧密贴合固定于待加固结构柱的四角，所述连接件包括水平连接件和垂直连接件，水平相邻的两个构件单元之间通过水平连接件固定连接，竖向相邻的两个构件单元之间通过垂直连接件固定连接；所述构件单元包括浇筑为一体结构的L型混凝土角柱内芯和钢外壳。
2.根据权利要求1所述的用于加固的预制装配式复合格构柱，其特征在于，所述钢外壳预留水平连接件卡槽和垂直连接件卡槽。
3.根据权利要求1所述的用于加固的预制装配式复合格构柱，其特征在于，所述水平连接件、垂直连接件由钢材或者钢材包裹混凝土制作而成。
4.根据权利要求1所述的用于加固的预制装配式复合格构柱，其特征在于，所述构件单元与水平连接件、垂直连接件的连接处通过焊接或者填充结构胶加固。
5.一种用于加固的预制装配式复合格构柱的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、提供若干L型钢包混凝土角柱构件单元并运输至施工现场，所述构件单元包括浇筑为一体结构的L型混凝土角柱内芯和钢外壳，钢外壳预留水平连接件卡槽和垂直连接件卡槽；
步骤S2、凿除待加固结构柱表面的粉刷层至原混凝土结构基层，打磨平整，将待加固结构柱表面清理干净；
步骤S3、在施工现场将构件单元就位校准，并用夹具或者膨胀螺栓临时固定于待加固结构柱的四角位置；
步骤S4、将水平连接件和垂直连接件分别放入水平连接件卡槽和垂直连接件卡槽内，从而完成水平和竖向相邻的构件单元之间的固定连接；
步骤S5、在构件单元与待加固结构柱之间的空隙进行结构注胶，完成单柱加固施工。
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
首先预制钢外壳，再在钢外壳内侧填充混凝土并养护，形成L型混凝土角柱内芯，从而完成L型钢包混凝土角柱构件单元。
7.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：在构件单元与水平连接件、垂直连接件的连接处通过焊接或者填充结构胶加固。
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