[發明專利]一種安全可靠的托梁換柱施工系統及其施工方法

有效

• 申請號: 201410023247.5
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103758359A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王建平;范力;溫鵬輝;穆衛平;李妍;趙笑男
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

【技術領域】

本發明屬于土木工程中建筑結構加固技術領域，特別涉及一種安全可靠的托梁換柱施工系統及其施工方法。

【背景技術】

在實際工程中，托梁換柱加固法通常用于柱混凝土強度偏低以及局部混凝土有嚴重缺陷的加固處理。隨著混凝土結構加固技術的不斷發展，托梁換柱加固法越來越多地被應用于實際工程中。近年來，國內外學者對托梁換柱加固法進行了研究和實踐。通常施工方法為，首先利用支撐裝置對柱所承擔的荷載進行卸載，其次置換缺陷部分混凝土，最后待置換部分混凝土到達規范要求強度時進行卸載，整個施工過程即完成。但是在柱荷載卸載過程中，結構的位移、沉降、應力等將難以進行精確控制，特別是需要將柱完全斷開時，支撐結構的受力、梁的變形不能精確測試并加以控制。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種安全可靠的托梁換柱施工系統及其施工方法，以解決現有技術中存在的問題。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種安全可靠的托梁換柱施工系統，包括若干托梁換柱支撐結構、電腦、靜態應變測試儀和若干應變片；托梁換柱支撐結構包括支撐、底座、千斤頂和百分表；底座設置在地面上，千斤頂設置在底座上，千斤頂上設有用于支撐梁的支撐；底座上設有用于測量支撐頂升量的百分表；支撐的外壁上設有若干應變片，每個應變片通過對應的信號線連接靜態應變測試儀，靜態應變測試儀連接電腦。

本發明進一步的改進在于：所述梁為十字交叉梁，交叉處設有柱；所述托梁換柱支撐結構的數量為四個，分別支撐在柱四周的梁下部。

本發明進一步的改進在于：梁底面搭設有作為臨時支撐的腳手架。

本發明進一步的改進在于：支撐的外壁上的若干應變片分成若干層排布，層間距為1～1.5m。

本發明進一步的改進在于：支撐的外壁上每層均勻設有四個應變片。

本發明進一步的改進在于：每個底座上對稱安裝兩只百分表。

一種安全可靠的托梁換柱施工方法，包括以下步驟：

1）、搭建好安全可靠的托梁換柱施工系統；

2）、控制千斤頂進行分級加載，加載過程平穩、同步進行；每加一級荷載，觀測靜態應變測試儀及百分表數值，待讀數穩定后方加下一級加載，直至加載全部完成；

3）、采用施工工具，鑿除柱缺陷部位的混凝土；經對缺陷部位清理后，灌注灌漿料，達到強度要求后拆除安全可靠的托梁換柱施工系統，整個托梁換柱的加固過程完成。

本發明進一步的改進在于：支撐安裝完畢后，用自動安平激光投線儀校正支撐垂直度，同時對四個支撐均施加5MPa的荷載，使支撐與梁底面緊密接觸。

本發明進一步的改進在于：通過百分表測得的支撐頂升量和支撐壓縮量△L控制梁的變形量，△L=L×ε，L為支撐的長度，ε為靜態應變測試儀測得的應變平均值；梁的變形量=支撐頂升量-支撐壓縮量。

相對于現有技術，本發明的有益效果是，

1、本發明將應變測試和位移測試同時引入到施工過程中，可實時精確地測定支撐結構的受力和變形，有效地預防了支撐系統失穩。

2、本發明對位移的觀測在地面即可完成，避免了以往的高空作業，保證現場觀測人員的安全。

3、本發明對梁的位移能夠精確測量并加以控制，有效的預防了托梁換柱施工過程中梁因變形過大引起開裂。

【附圖說明】

圖1是本發明一種安全可靠的托梁換柱施工系統的示意圖；

圖2是圖1的A-A向視圖；

圖3是圖1的B-B向視圖；

圖4是實施例1施工過程中測得的鋼管應變曲線圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

請參閱圖1所示，本發明一種安全可靠的托梁換柱施工系統，包括四個托梁換柱支撐結構、電腦9、靜態應變測試儀10和若干應變片11。

托梁換柱支撐結構包括支撐4、底座6、千斤頂7和百分表8；底座6設置在地面上，千斤頂7設置在底座6上，千斤頂7上設有支撐4；支撐4上設有若干應變片11，每個應變片11通過對應的信號線12連接靜態應變測試儀10，靜態應變測試儀10連接電腦9。

本發明一種安全可靠的托梁換柱施工方法包括以下步驟：

步驟一，按圖1所示的支撐結構裝置；首先在梁2底面搭設腳手架5用來作為臨時支撐，然后安裝托梁換柱支撐結構，安裝時要保證支撐4和梁2底面緊密接觸。