[發明專利]一種局部削梁的鋼筋混凝土預應力框架結構改造方法

有效

• 申請號: 202110951855.2
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113622704B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 李慶濤;夏浩然;劉普;陳建設;張楊;柴英鵬;孫胡斐;屈路陽;劉萌;郭宗凱;朱明權;王浩;徐成;袁廣林;鄭嘉新
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04G25/00;E04G25/04;E04C3/26;E04B1/20
• 代理公司: 徐州蘇越知識產權代理事務所(普通合伙) 32543
• 代理人: 劉振祥

1.一種局部削梁的鋼筋混凝土預應力框架結構改造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，設置梁下支撐；

先規劃好各個千斤頂（7）和鋼管柱（5）的布置位置，再將各個千斤頂（7）放平，并在每個千斤頂（7）的底部均鋪設鋼墊板（6）；然后，將鋼管柱（5）豎直的設置在對應的千斤頂（7）的上方，并使鋼管柱（5）的頂端通過鋼墊板（6）與上部的框架主梁（4）平順接觸，再通過千斤頂（7）向上加載頂緊鋼管柱（5）的底端；

步驟二，設置板底支撐；

將需要削減截面高度的預應力梁（1）長度方向兩側的樓板（11）通過多根鋼管（19）進行支撐，其中，預應力梁（1）上需要進行局部削減的待削減部分（2）兩側的樓板（11）較不需要進行局部削減的其余部分兩側的樓板（11）的支撐密度更高，以保證在待削減部分（2）削減掉梁底部分后結構能夠安全可靠；同時，在預應力梁（1）兩側的上部、中部和底部各設置一道水平鋼管（20）進行橫向支撐，每一道水平鋼管（20）將預應力梁（1）一側的多根鋼管（19）連接在一起，且每一道水平鋼管（20）之間縱橫向相互連接，形成牢固穩定的樓板支撐體系，以代替預應力梁（1）承擔樓板（11）上面傳來的荷載，其中，需要進行局部削減的待削減部分（2）兩側的橫向支撐較不需要進行局部削減的其余部分兩側的橫向支撐密度更高；

步驟三，架設監測儀器；

在需要進行局部削減截面高度的預應力梁（1）和靠近待削減部分（2）的框架主梁（4）底面布置混凝土表面應變計（12），用于監測混凝土的應變情況，其中，靠近待削減部分（2）一側底面上混凝土表面應變計（12）的數量較其余部分底面上混凝土表面應變計（12）數量多；同時，在地面相對應的布置激光測距儀（13），用于監測在改造過程中預應力梁（1）和框架主梁（4）的撓度變形，其中，靠近待削減部分（2）一側下方的激光測距儀（13）的數量較其余部分下方的激光測距儀（13）的數量多；

步驟四，預應力梁（1）頂升卸載；

通過千斤頂（7）向上加載頂起鋼管柱（5），以使預應力梁（1）進行卸載；該過程中，使各個千斤頂（7）統一同步向上升起，并通過混凝土表面應變計（12）觀察預應力梁（1）在頂升過程中的應力變化情況，通過激光測距儀（13）監測觀察水平線的上升高度和預應力梁（1）的變形情況，在上升達到設計高度時停止千斤頂（7）的加載；

步驟五，框架柱頭加高；

在靠近待削減部分（2）的一根或兩根框架主梁（4）兩端的原框架柱B（15）頂端增設新增框架柱頭（22），以對原框架柱B（15）進行加高，新增框架柱頭（22）的截面尺寸與原框架柱B（15）的尺寸保持一致；

步驟六，框架梁頂加高；

在靠近待削減部分（2）的一根或兩根框架主梁（4）的頂部增設新框架梁（9），對靠近待削減部分（2）的框架主梁（4）進行加高，通過對靠近待削減部分（2）的框架主梁（4）加高的方式來使其承載更多的荷載，從而通過靠近待削減部分（2）的框架主梁（4）分擔需要削減去待削減部分（2）的預應力梁（1）的荷載，新框架梁（9）的截面寬度和長度與框架主梁（4）的尺寸保持一致；

步驟七，預應力退載；

打開預應力梁（1）中的預應力筋或預應力鋼絞線（3）端頭保護混凝土，觀察結構完整情況，在需要進行局部削減截面高度預應力梁（1）上根據探測出的預應力筋或預應力鋼絞線（3）的位置鑿開切口（8），使其中的預應力筋或預應力鋼絞線（3）露出，配合監測結果，逐根截斷預應力梁（1）中的預應力筋或預應力鋼絞線（3），使預應力梁（1）退載；在逐次截斷預應力筋或預應力鋼絞線（3）退載的過程中，通過混凝土表面應變計（12）觀察預應力梁（1）的應力變化情況，確保安全退載；

步驟八，削減局部梁高；

拆除削減待削減部分（2）底部的混凝土，降低預應力梁（1）的一部分厚度，并使預應力梁（1）改為非預應力梁；該過程中，先在預應力梁（1）上的待削減部分（2）間隔一定距離的打出多個孔洞，再在孔洞內裝填破碎劑，待預應力梁（1）底部混凝土開裂后再進行拆除，在拆除時注意觀察鋼管（19）的變形情況，在變形過大及時補充支撐；

步驟九，梁底截面恢復；

拆除待削減部分（2）底部至設計高度，該設計高度高于設計的改造后梁底位置，然后恢復拆除部分的梁底鋼筋；該過程中，先植入新增縱筋（16），再恢復箍筋（17）；并在新恢復梁底鋼筋的外圍支設模板，然后澆筑流動性好，硬化后不收縮的灌漿料，對待削減部分（2）的底面進行修復，并形成梁底截面（10），梁底截面（10）為設計的改造后梁底位置；

步驟十，預應力梁（1）和框架主梁（4）受力性能加強；

先將梁底截面（10）和框架主梁（4）的混凝土表面打磨平整，使混凝土表面清理干凈并保持干燥，再把結構膠均勻涂于混凝土構件表面，然后在修復后的梁底截面（10）上和框架主梁（4）貼碳纖維布（18），最后在碳纖維布（18）的表面均勻涂抹浸漬結構膠；

步驟十一，千斤頂（7）卸載、撤除鋼管柱（5）和鋼管（19）；

待步驟九中的灌漿料達到設計強度后，同步緩慢降低千斤頂（7），同時，通過激光測距儀（13）監測預應力梁（1）的變形情況，若預應力梁（1）的梁身產生較大的撓度變形，則先停止千斤頂（7）的下降，再對步驟九至步驟十進行返工處理，直至在降低千斤頂（7）的過程中再無異常變形情況的出現，即可拆除鋼管柱（5），撤除千斤頂（7），拆除激光測距儀（13）。