[發明專利]一種保證新老混凝土結構共同受力的加固結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201310111359.1
• 申請日: 2013-04-01
• 公開（公告）號: CN103195260A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 趙冉;蘇林王;應宗權
• 申請（專利權）人: 中交四航工程研究院有限公司;廣州港灣工程質量檢測有限公司;中交四航巖土工程有限公司;廣州四航材料科技有限公司
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 劉菁菁

技術領域

本發明涉及一種保證新老混凝土結構共同受力的新型連接鍵的加固維修技術。

背景技術

在結構加固工程中，往往需在損傷的老混凝土結構表面澆筑新混凝土材料，以增大截面高度和抗彎慣性矩，提高結構承載能力并延長結構使用壽命；

目前新老混凝土的縱向抗滑移往往采用結合面鑿毛并涂刷界面劑的方式進行；這種方式來用混凝土咬合力來實現縱向協調變形的方式往往難以達到共同受力效果，在使用一段時間后，較多加固結構的結合面上出現縱向脫開的現象。

目前在加固工程中，為保證新結構不致因重力與老結構脫開，一般采用U型箍的形式來將其連接起來，U型箍在長期使用過程中會發生移位甚至脫落的情況，且外觀不太美觀，影響正常使用效果，加固工程在使用一段時間后，新加混凝土結構會出現豎向剝離甚至脫落的情形。

綜上所述，加固后新老混凝土的共同受力往往難以保證，尤其是在荷載作用下會出現新老結構接觸面的滑移開裂以及豎向剝離問題，因此需采用一定措施來阻止這種界面滑移和剝離，目前的技術手段往往不能保證這種共同受力。

發明內容

本發明的目的在于彌補現有混凝土維修加固技術的不足，解決加固后新老混凝土結構難以實現共同受力的難題。

本發明采用了以下技術方案達到上述發明目的:

一種保證新老混凝土結構共同受力的加固結構，其特征在于：所述加固結構包括

沿老混凝土構件縱向間隔設置的若干連接鍵，所述連接鍵包括一工字鋼構件及若干錨栓，所述工字鋼構件的底面寬度與老混凝土構件寬度相等，工字鋼構件的高度與擬澆灌新混凝土厚度相等，工字鋼構件的上、下底面預留有對應設置的穿孔，所述錨柱一端植入老混凝土，另一端貫穿過工字鋼構件的穿孔露于老混凝土構件表面，工字鋼構件的其中一底面緊貼老混凝土構件表面；

所述加固結構還包括相鄰工字鋼構件之間的老混凝土構件表面鑿毛后所涂刷的界面劑；及包括沿工字鋼構件縱向鋪設的新加鋼筋；及包括自老混凝土表面澆灌而成形的新混凝土，所述新混凝土表面與工字鋼構件表面平齊。

所述連接鍵每隔2～3m布置一個。

所述錨栓為化學錨栓，其植入深度為錨栓直徑的20～30倍。

所述工字鋼構件的縱向長度為30cm，每塊工字鋼構件配置6個化學錨栓。

所述工字鋼構件采用Q235鋼材，其外表面刷有防腐及防火涂料。

一種如上任一所述的保證新老混凝土結構共同受力的加固結構的施工方法，其包括以下步驟：

1）將錨栓植入老混凝土構件中，所述錨栓露于老混凝土構件表面；

2)在老混凝土構件表面安裝工字鋼構件，所述工字鋼構件的底面寬度與老混凝土寬度相等，工字鋼構件的高度與擬澆灌新混凝土厚度相等，工字鋼構件的上、下底面預留有對應設置的穿孔，使步驟1）中的錨栓貫穿所述穿孔，并初步固定錨栓的螺帽；

3）將相鄰工字鋼構件之間的老混凝土表面鑿毛，并涂刷界面劑；

4）在擬澆灌新混凝土區域安裝新加鋼筋，支護模板；

5）澆筑新加混凝土，養護并拆模成型后，對螺栓的螺帽實施二次緊固。

化學錨栓的螺帽應分兩次緊固，第一次在工字鋼定位后，第二次在新澆結構成型后。

所述化學錨栓，每個連接鍵各有6條，以保證連接鍵的抗剪和抗拉能力。

本發明提供了一種實現新老混凝土結構共同受力的結構結構，其采用由植入式化學錨栓和工字鋼構件組成的連接鍵，本發明通過在新老混凝土結構接觸面設置若干新型連接鍵，可起到提高新老接觸面水平縱向抗滑移和豎向抗剝離的能力，從而保證了新老結構的共同受力，使新老混凝土較好的連接并實現協調變形，保證了加固結構的承載能力和長期使用性能。設置的新型連接鍵比U型箍和截面鑿毛連接的方式更加牢靠，且具有U型箍所沒有的縱向抗滑移作用，比截面鑿毛和涂刷界面劑的連接效果要好出很多。采用新型連接鍵具有受力性能好、工廠預制、安裝方便等優點，適合在結構加固維修等場合得到推廣應用。

附圖說明

圖1a為單個連接鍵的平面圖。

圖1b為單個連接鍵的立圖圖。

圖1c為單個連接鍵的剖面圖。

圖2a為采用連接鍵加固后的結構立面圖。

圖2b為圖2a的1-1剖面圖。

圖3為本發明連接鍵施工過程斷面示意圖，其中圖3a為老混凝土梁；圖3b為在老混凝土中植入化學錨栓；圖3c為加裝工字鋼構件；圖3d為加入鋼筋及安裝模板；圖3e為新混凝土澆注成形后的結構示意圖。