申请/专利权人：广东华科大建筑技术开发有限公司;梁冬

申请日：2018-07-27

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108756291B

主分类号：E04G23/02

分类号：E04G23/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2018.11.30#实质审查的生效;2018.11.06#公开

摘要：本发明公开一种大吨位混凝土柱置换加固结构，包括包围在混凝土柱外周面的若干块内束钢板，所述内束钢板相邻边沿之间固定相连形成一体结构，所述内束钢板边沿还与加强角钢固定相连，所述内束钢板端部与节点角钢固定相连，所述内束钢板表面设有若干个预留孔并通过紧固结构与混凝土柱预紧固相连，所述内束钢板外周面被型钢箍箍紧，所述内束钢板内表面与混凝土柱外周面之间灌注有粘接剂将两者粘接相连，本发明还公开一种使用大吨位混凝土柱置换加固结构的加固方法。相对现有技术，本发明技术方案具有施工便捷和结构可靠等优点，可简化混凝土柱缺陷置换的步骤以及保证混凝土柱缺陷置换后的结构强度以及避免对后续使用产生影响。

主权项：1.一种大吨位混凝土柱置换加固结构的加固方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：拆除待加固混凝土柱表面的装饰装修层，凿除混凝土柱表面的批荡层并将其表面打磨至粗糙；S2：使用金属探测仪检测混凝土柱内部钢筋分布以确定所述化学锚栓安装位置；S3：根据所述化学锚栓预安装位置以及待加固混凝土柱立体投影制作安装和固定所述内束钢板的木模；S4：清洗待加固混凝土柱表面后，通过木模安装和固定所述内束钢板，在混凝土柱缺陷位置上方和下方分别外包围内束钢板，通过所述内束钢板表面预留孔安装所述化学锚栓以将所述内束钢板与混凝土柱预固定相连；S5：将所述内束钢板的相邻边沿焊接相连，在所述内束钢板边沿再焊接所述加强角钢以及水平焊接所述加强缀板，所述加强缀板端部与所述加强角钢相连，再于所述内束钢板外周面焊接相连所述型钢箍，并在所述内束钢板端部焊接加强肋板；S6：预埋多个灌浆嘴并密封其边沿缝隙，通过加压灌注将粘接剂灌注入所述内束钢板与混凝土柱之间间隙，待粘接剂从部分灌浆嘴冒出后封闭该灌浆嘴，直至全部灌浆嘴均冒出粘接剂后稳压灌注10min；然后静置养护至少3天，期间严禁敲打混凝土柱以及与之相连构件，直至粘接剂完全固化；S7：检测粘接剂固化后密实度不低于95%后，采用人工或小型机械分部凿除待加固混凝土柱的缺陷部位，清洗新旧位置交界面，在保证交界面无浮尘和碎石后涂刷界面剂后，对被凿除区域支模并灌注高强无收缩灌浆料，采用分部置换法进行置换，先置换一半截面的混凝土后再置换另一半截面的混凝土；S8：按规范要求养护灌注构件后再拆除支模，检测被置换部分的混凝土是否存在蜂窝麻面等缺陷后进行回弹检验结构强度；S9：达到结构强度后拆除所述型钢箍和加强肋板，对混凝土柱外部外加的所述内束钢板和所述加强角钢进行表面除锈，再对整个混凝土柱和外加的构件表面涂抹厚度2cm以上的环氧砂浆作为批荡保护层，最终恢复至原有的装饰装修层；所述大吨位混凝土柱置换加固结构，包括包围在混凝土柱外周面的若干块内束钢板，所述内束钢板相邻边沿之间固定相连形成一体结构，所述内束钢板边沿还与加强角钢固定相连，所述内束钢板端部与节点角钢固定相连，所述内束钢板表面设有若干个预留孔并通过紧固结构与混凝土柱预紧固相连，所述内束钢板外周面被型钢箍箍紧，所述内束钢板内表面与混凝土柱外周面之间灌注有粘接剂将两者粘接相连；所述紧固结构为化学锚栓，所述化学锚栓一端与所述内束钢板紧固相连，另一端穿入至所述混凝土柱内部并紧固相连；所述内束钢板表面焊接固定有水平设置的加强缀板；所述内束钢板端部焊接相连有加强肋板。

全文数据：一种大吨位混凝土柱置换加固结构和加固方法技术领域[0001]本发明涉及混凝土构件加固技术领域，特别涉及一种大吨位混凝土柱置换加固结构和加固方法。背景技术[0002]工程施工验收以及后期使用中，经常会遇到混凝土柱质量不达标或者混凝土柱达不到设计强度而需要补强加固，现有技术的加固通常采用增大截面加固法、外包型钢加固法以及传统混凝土置换法，其中增大截面加固法通过增大截面而增加混凝土柱受力截，夕卜包型钢加固法通过外包型钢而增加混凝土柱刚度和抗压强度，传统混凝土置换法通过增加钢筋混凝土柱托换承台置换缺陷的混凝土。[0003]然而上述方法均存在一定缺陷，例如增加截面加固法使被加固混凝土柱上部的轴向作用力较大，并且使加固后的混凝土柱截面比原截面增加较多，从而不利于装饰装修以及视觉感官和空间利用。而外包型钢加固法并没有从根本上解决混凝土柱存在的缺陷，只是依靠型钢进行受力，在后期使用的养护和保护要求都比较高。而传统混凝土置换法需要增设大尺寸钢筋混凝土转换平台，因此施工影响较大且施工面较大。发明内容[0004]本发明的主要目的是提出一种施工便捷和结构可靠的一种大吨位混凝土柱置换加固结构，本发明还提出一种使用大吨位混凝土柱置换加固结构的加固方法，旨在简化混凝土柱缺陷置换的步骤以及保证混凝土柱缺陷置换后的结构强度以及避免对后续使用产生影响。[0005]为实现上述目的，本发明提出的一种大吨位混凝土柱置换加固结构，包括包围在混凝土柱外周面的若干块内束钢板，所述内束钢板相邻边沿之间固定相连形成一体结构，所述内束钢板边沿还与加强角钢固定相连，所述内束钢板端部与节点角钢固定相连，所述内束钢板表面设有若干个预留孔并通过紧固结构与混凝土柱预紧固相连，所述内束钢板外周面被型钢箍箍紧，所述内束钢板内表面与混凝土柱外周面之间灌注有粘接剂将两者粘接相连。[0006]优选地，所述紧固结构为化学锚栓，所述化学锚栓一端与所述内束钢板紧固相连，另一端穿入至所述混凝土柱内部并紧固相连。[0007]优选地，所述内束钢板表面焊接固定有水平设置的加强缀板。[0008]优选地，所述内束钢板端部焊接相连有加强肋板。[0009]本发明还公开了一种使用所述大吨位混凝土柱置换加固结构的加固方法，包括以下步骤：[0010]SI:拆除待加固混凝土柱表面的装饰装修层，凿除混凝土柱表面的批荡层并将其表面打磨至粗糙；[0011]S2:使用金属探测仪检测混凝土柱内部钢筋分布以确定所述化学锚栓安装位置；[0012]S3:根据所述化学锚栓预安装位置以及待加固混凝土柱立体投影制作安装和固定所述内束钢板的木模；[0013]S4:清洗待加固混凝土柱表面后，通过木模安装和固定所述内束钢板，通过所述内束钢板表面预留孔安装所述化学锚栓以将所述内束钢板与混凝土柱预固定相连；[0014]S5:将所述内束钢板的相邻边沿焊接相连，在所述内束钢板边沿再焊接所述加强角钢以及水平焊接所述加强缀板，所述加强缀板端部与所述加强角钢相连，再于所述内束钢板外周面焊接相连所述型钢箍，并在所述内束钢板端部焊接加强肋板；[0015]S6:预埋多个灌浆嘴并密封其边沿缝隙，通过加压灌注将粘接剂灌注入所述内束钢板与混凝土柱之间间隙，待粘接剂从部分灌浆嘴冒出后封闭该灌浆嘴，直至全部灌浆嘴均冒出粘接剂后稳压灌注IOmin;然后静置养护至少3天，期间严禁敲打混凝土柱以及与之相连构件，直至粘接剂完全固化；[0016]S7:检测粘接剂固化后密实度不低于95%后，采用人工或小型机械分部凿除待加固混凝土柱的缺陷部位，清洗新旧位置交界面，在保证交界面无浮尘和碎石后涂刷界面剂后，对被凿除区域支模并灌注高强无收缩灌浆料；[0017]S8:按规范要求养护灌注构件后再拆除支模，检测被置换部分的混凝土是否存在蜂窝麻面等缺陷后进行回弹检验结构强度；[0018]S9:达到结构强度后拆除所述型钢箍和加强肋板，对混凝土柱外部外加的所述内束钢板和所述加强角钢进行表面除锈，再对整个混凝土柱和外加的构件表面涂抹厚度2cm以上的环氧砂浆作为批荡保护层，最终恢复至原有的装饰装修层。[0019]本发明技术方案相对现有技术具有以下优点：[0020]本发明技术方案采用在混凝土柱缺陷位置上方和下方分别外包围内束钢板，通过焊接使内束钢板成为一体结构，再使用化学锚栓穿过内束钢板的预留孔与混凝土柱相连，以实现内束钢板和混凝土柱之间预固定，最后通过向内束钢板和混凝土柱之间空间注入粘接剂以将两者粘接相连，通过提高混凝土柱的结构强度而保证后续置换工作的可靠性。待粘接剂充分固化后，对混凝土柱的缺陷部位进行分部清除并重新封闭浇注高强无收缩灌浆料，以对带有缺陷的混凝土结构进行加固补强。[0021]本发明技术方案在施工时间上只需较短时间即可完成混凝土柱缺陷位置置换，因此施工周期较短。与现有技术相比，本发明技术方案可基本保持原有横截面，置换过程所使用的加固结构可与混凝土柱构件的一部分而增强其结构强度，既能避免拆除加固结构对原结构柱的影响，又可作为永久结构提高原柱承载力安全系数。[0022]另外，本发明技术方案所用材料少，钢材等部件均可加工后再入场，灌浆料现场制配而不需用到大功率机械，采用材料均为高强度和高性能材料，可有效提高置换后的结构强度，并且用水节约、减少施工中的扬尘以及产生的污水。附图说明[0023]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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。[0024]图1为本发明大吨位混凝土柱置换加固结构的结构示意图；[0025]图2为图1中A-A方向横截面示意图；[0026]图3为图1中B-B方向横截面示意图。[0027]附图标号说明：[0028][0029]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式[0030]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的一部分实施例，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作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。[0031]需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。[0032]另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。[0033]本发明提出一种大吨位混凝土柱置换加固结构和加固方法。[0034]请参见图1至图3,在本发明实施例中，大吨位混凝土柱置换加固结构包括包围在混凝土柱1外周面的四块内束钢板2,其中内束钢板2包围在待加固混凝土柱缺陷位置的上方和下方的混凝土柱1外周面，漏出缺陷位置而方便进行后续凿除处理。相邻内束钢板2相邻边沿之间固定相连，从而使得多块内束钢板2形成一体结构，其中本实施例的内束钢板2之间的边沿进行焊接时需要使用剖口满焊焊接，焊接的等级需要达到I级并且饱满，从而使得焊接位置的结构强度达到设计要求。另外在其他实施例中，内束钢板2的数量以及形状设置可根据被加固的混凝土柱1的外形结构进行适应性调整安装，内束钢板2边沿还与加强角钢5固定相连，以提高整体的内束钢板2的结构强度。内束钢板2端部分别与节点角钢4固定相连，内束钢板2表面设有若干个预留孔21并通过紧固结构与混凝土柱1预紧固相连，内束钢板2外周面被型钢箍7箍紧，其中通过型钢箍7能够提高内束钢板2的整体结构强度以及增加内束钢板2的抗变形能力。通过在内束钢板2内表面与混凝土柱1外周面之间灌注粘接剂，从而将两者粘接相连。优选地，本实施例的紧固结构为化学锚栓3,化学锚栓3—端与内束钢板2紧固相连，且另一端穿入至混凝土柱1内部并紧固相连，其中化学锚栓3采用化学植入，能够提高内束钢板2与被加固混凝土柱1之间的贴合度，从而提高混凝土柱1的抗剪能力。[0035]为了提高本实施例的大吨位混凝土柱置换加固结构的结构强度，本实施例的内束钢板2表面焊接固定有水平设置的加强缀板6,加强缀板6的侧面与内束钢板2焊接相连，而其端部则与加强角钢5焊接相连，需要说明的是，本实施例中上下相邻设置的加强缀板6的竖直间距不能设置过大，以使其能够起到良好的支撑作用。内束钢板2端部焊接相连有加强肋板，可防止内束钢板2和混凝土柱1在端部产生过大的剪切力。[0036]请参见图1至图3,本实施例对于大吨位混凝土柱进行置换加固时，首先需要拆除待加固的混凝土柱1表面的装饰装修层，然后使用常规工具凿除混凝土柱1表面的批荡层并将混凝土柱1表面打磨至粗糙状态以提高混凝土柱1在使用粘接剂后与内束钢板2之间粘结效果。再使用金属探测仪检测混凝土柱1内部的钢筋分布以确定后续化学锚栓3安装位置，根据初步确定的化学锚栓3安装位置以及待加固混凝土柱1进行立体投影，制作出与之相适应且用于安装和预固定内束钢板2的木模。[0037]对待加固混凝土柱1表面清洗完毕后，使用木模安装和预固定内束钢板2,与此同时，在内束钢板2端部分别安装节点角钢4,通过内束钢板2表面的预留孔21安装化学锚栓3以将内束钢板2与混凝土柱1之间初步相连。[0038]然后将相邻两块内束钢板2边沿焊接相连，再于内束钢板2边沿焊接加强角钢5以及水平焊接加强缀板6,其中加强缀板6端部与加强角钢5相连，在内束钢板2外周面焊接型钢箍7，再于内束钢板2端部焊接加强肋板，通过上述加强结构，可有效提高大吨位混凝土柱进行置换加固的整体结构强度。[0039]在外设的上述加强结构固定安装后，再预埋多个灌浆嘴后进行密封边沿缝隙，通过加压灌注将粘接剂灌注于内束钢板2与混凝土柱1之间间隙，待粘接剂从部分灌浆嘴部分冒出后封闭该灌浆嘴并直至全部灌浆嘴均冒出粘接剂后稳压灌注IOmin;然后静置养护至少3天，期间严禁敲打混凝土柱1以及与之相连的各个构件直至粘接剂充分固化。[0040]当检测粘接剂固化后的密实度不低于95%后，采用人工或小型机械分部凿除待加固混凝土柱的缺陷部位，其中在凿除待缺陷部位外，应当再凿深4〜5cm保证缺陷位置已经被充分清除，然后清洗新旧构件的交界面，保证交界面无浮尘和碎石后，涂刷界面剂，然后对被凿除区域支模并灌注高强无收缩灌浆料，其中灌浆料强度等级应当至少比原混凝土柱1的混凝土强度等级提高一等级。然后按规范要求进行养护构件后拆除支模，检测被置换部分的混凝土是否存在蜂窝麻面等缺陷并进行回弹检验结构强度。需要说明的是，本发明实施例采用分部置换法进行置换，可先置换一半截面的混凝土后再置换另一半截面的混凝土。[0041]当通过检验后，置换结构达到结构强度后拆除型钢箍7和加强肋板，对外加的内束钢板2和加强角钢5进行表面除锈，并对整个混凝土柱1和外加的构件表面涂抹厚度2cm以上的环氧砂浆作为批荡保护层，最终恢复至原有的装饰装修层。[0042]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种大吨位混凝土柱置换加固结构，其特征在于，包括包围在混凝土柱外周面的若干块内束钢板，所述内束钢板相邻边沿之间固定相连形成一体结构，所述内束钢板边沿还与加强角钢固定相连，所述内束钢板端部与节点角钢固定相连，所述内束钢板表面设有若干个预留孔并通过紧固结构与混凝土柱预紧固相连，所述内束钢板外周面被型钢箍箍紧，所述内束钢板内表面与混凝土柱外周面之间灌注有粘接剂将两者粘接相连。2.如权利要求1所述的大吨位混凝土柱置换加固结构，其特征在于，所述紧固结构为化学锚栓，所述化学锚栓一端与所述内束钢板紧固相连，另一端穿入至所述混凝土柱内部并紧固相连。3.如权利要求2所述的大吨位混凝土柱置换加固结构，其特征在于，所述内束钢板表面焊接固定有水平设置的加强缀板。4.如权利要求3所述的大吨位混凝土柱置换加固结构，其特征在于，所述内束钢板端部焊接相连有加强肋板。5.—种使用如权利要求4所述大吨位混凝土柱置换加固结构的加固方法，其特征在于，包括以下步骤：SI:拆除待加固混凝土柱表面的装饰装修层，凿除混凝土柱表面的批荡层并将其表面打磨至粗糙；S2:使用金属探测仪检测混凝土柱内部钢筋分布以确定所述化学锚栓安装位置；S3:根据所述化学锚栓预安装位置以及待加固混凝土柱立体投影制作安装和固定所述内束钢板的木模；S4:清洗待加固混凝土柱表面后，通过木模安装和固定所述内束钢板，通过所述内束钢板表面预留孔安装所述化学锚栓以将所述内束钢板与混凝土柱预固定相连；S5:将所述内束钢板的相邻边沿焊接相连，在所述内束钢板边沿再焊接所述加强角钢以及水平焊接所述加强缀板，所述加强缀板端部与所述加强角钢相连，再于所述内束钢板外周面焊接相连所述型钢箍，并在所述内束钢板端部焊接加强肋板；S6:预埋多个灌浆嘴并密封其边沿缝隙，通过加压灌注将粘接剂灌注入所述内束钢板与混凝土柱之间间隙，待粘接剂从部分灌浆嘴冒出后封闭该灌浆嘴，直至全部灌浆嘴均冒出粘接剂后稳压灌注IOmin;然后静置养护至少3天，期间严禁敲打混凝土柱以及与之相连构件，直至粘接剂完全固化；S7:检测粘接剂固化后密实度不低于95%后，采用人工或小型机械分部凿除待加固混凝土柱的缺陷部位，清洗新旧位置交界面，在保证交界面无浮尘和碎石后涂刷界面剂后，对被凿除区域支模并灌注高强无收缩灌浆料；S8:按规范要求养护灌注构件后再拆除支模，检测被置换部分的混凝土是否存在蜂窝麻面等缺陷后进行回弹检验结构强度；S9:达到结构强度后拆除所述型钢箍和加强肋板，对混凝土柱外部外加的所述内束钢板和所述加强角钢进行表面除锈，再对整个混凝土柱和外加的构件表面涂抹厚度2cm以上的环氧砂浆作为批荡保护层，最终恢复至原有的装饰装修层。

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