[發明專利]一種抽柱轉換加固結構及其施工方法

有效

• 申請號: 202210567821.8
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114809703B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 溫鵬;吳榮;李楊;王博;石陳陳;曲俊杰;趙華穎;姚元朝;陳文光;郭洪波;徐歡;陳浩
• 申請（專利權）人: 中建二局第三建筑工程有限公司
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04B1/21;E04B1/58
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 趙傳軍

1.一種抽柱轉換加固結構的施工方法，其特征在于，抽柱轉換加固結構包含原柱（1）、垂直連接于原柱（1）上的原梁（2）、連接于原柱（1）上的柱植筋（3）、連接于原梁（2）上的梁植筋（4）、連接于柱植筋（3）和梁植筋（4）外伸端的擴大截面鋼筋（5）、連接于原梁（2）和原柱（1）連接處且位于原梁（2）長向的植筋連筋（6）、預先連接于原柱（1）兩側樓板（7）下的支撐架（11）、連接于原梁（2）下方和擴大截面加固區下的鋼胎架（12）以及連接于鋼胎架（12）上的千分表（16）和千斤頂（15）；

所述柱植筋（3）、梁植筋（4）、植筋連筋（6）以及擴大截面鋼筋（5）組合呈柱轉換的擴大截面加固區；所述擴大截面加固區與支撐架（11）之間設置有擴大模板；

所述柱植筋（3）在原柱（1）四周間隔對稱布置且與擴大截面鋼筋（5）連接，原柱（1）內還設置有柱通連筋（9）；

梁擴截面鋼筋（10）對應原梁（2）擴大截面設置，且梁擴截面鋼筋（10）在水平向通長設置兩端與擴大截面鋼筋（5）連接；所述梁擴截面鋼筋（10）與原梁（2）底部通過梁植筋（4）連接；所述原梁（2）與原柱（1）連接處的植筋連筋（6）由原柱（1）向兩側呈漸擴喇叭狀設置；

所述的抽柱轉換加固結構的施工方法，具體步驟如下：

步驟一、對原柱（1）、原梁（2）、樓板（7）及老混凝土構件的表面，先清除被加固擴大構件表面的劣化混凝土，除去2mm左右厚的混凝土表層，并用壓縮空氣吹除構件表面的粉粒；對于新混凝土結構面，先用鋼絲刷除去表面浮渣，再用硬毛刷沾丙酮或酒精擦洗表面；用結構膠摻水泥將混凝土表面修復平整；將結構轉角粘貼處進行導角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不小于20mm；

步驟二、搭設支撐架（11），支撐架（11）連接于待擴大截面加固的原柱（1）和原梁（2）下面；支撐架（11）的縱橫向水平桿接長采用對接扣件連接，對接扣件應交錯布置，兩根相鄰縱向水平桿的接頭不設置在同步或同跨內；不同步或不同跨兩個相鄰接頭在水平方向錯開的距離不小于500mm ，各接頭中心至最近主節點的距離不大于縱距的1/3；

步驟三、根據深化的CAD圖紙或BIM模型，現場放樣實測原梁（2）、原柱（1）增大截面尺寸，放出梁植筋（4）和柱植筋（3）的布置線；對原混凝土構件的新舊結合面進行鑿毛，鑿毛剔除厚度5-10mm；按新鋼筋位置定位后用電錘鉆鉆孔，清孔處理后注入植筋膠插入鋼筋，錨入深度按照設計圖紙要求；

步驟四、安裝擴大截面鋼筋（5）和梁擴截面鋼筋（10），根據梁柱截面加大的尺寸，在截面加大區域縱橫向每隔1m左右安裝擴大截面鋼筋（5），用來控制被加固構件的截面尺寸；并在原梁（2）的長向安裝有植筋連筋（6），用以加強鋼筋間連接；通過錨筋（8）和柱通連筋（9）的設置，利于擴大截面鋼筋（5）、梁擴截面鋼筋（10）和原柱（1）的整體性加強；

步驟五、截面加大區鋼筋布置完成后安裝模板，模板采用多層板，用木方作龍骨，在原梁（2）和原柱（1）設計截面加大處設置模板，并通過下方的支撐架（11）進行支設；模板完成后澆筑自密實混凝土，采取人工澆筑進行施工；其中，柱體混凝土分三次澆筑，每次澆筑高度5.5m左右，最后一次混凝土同梁一起澆筑，截面加大梁之間有連接的需同時澆筑；

步驟六、混凝土完成后拆除模板，在梁下安裝鋼胎架（12），鋼胎架（12）從設計梁底連續傳遞至設計標高的樓板（7）處，鋼胎架（12）立柱頂部焊接有鋼板，且與梁底留出300-500mm的距離，用來放置千斤頂（15）；

鋼胎架（12）施工時，鋼胎架（12）立柱與鋼胎架（12）橫梁采用剛性連接，所有立柱必須立在原結構梁上，且上下層立柱軸線需重合，立柱從底到頂垂直度偏差控制在25mm以內；千斤頂（15）與梁底頂緊，使待拆除柱軸向壓力為0，并檢測每個千斤頂（15）回頂力；

步驟七、采用水鉆對需拆除柱梁柱接頭進行靜力切割，先切除端部混凝土及鋼筋，注意觀察監測裝置讀數；如讀數未有變化，則加固及胎架支撐體系能達到受力狀態，按照上述步驟直至柱與梁完全斷開；斷開高度控制在150mm，保證出現突發情況時可立即采取措施將柱與梁頂緊；在此期間，需將位移變化做好記錄；

步驟八、位移監測分兩個階段，第一階段：斷開梁柱連接后，所有胎架支撐點（13）下降至結構完成面下150mm，并可隨時恢復支撐作用,千斤頂（15）卸載不能一次卸完，需分三次逐步逐點交錯卸載，通過布置的位移觀測點，觀察梁僅在混凝土自重情況下的撓度值，此階段觀測時間不少于48小時，當出現下列情況時應立即將所有支撐點（13）回頂，確保設備及人員安全：托換柱周圍板及周邊出現明顯裂縫，點撓度大于結構撓度限值的70%；

第二階段：堆載實驗，加載試驗荷載載體采用注水加載，在托換結構承載范圍周邊砌筑擋水墻形成的蓄水池（17），池底及周邊采用滿布防水油布密封；堆載荷載為7kN/m²,分5級施加，每級荷載分別為2kN/m²、1.5kN/m²、1.5kN/m²、1kN/m²、1kN/m²,前二級堆載后觀測時間不得少于36小時，中間二級堆載后觀測時間不得少于24小時，最后一級堆載后觀測時間不得少于100小時；當出現下列情況時應立即停止加載，并卸除所有荷載，確保設備及人員安全：

A、托換柱周圍板、梁體及周邊出現明顯裂縫；

B、該級荷載下點撓度增加量大于前級荷載的兩倍，且總撓度大于35.2mm；

C、點撓度大于結構撓度限值的70%；

步驟十、堆載試驗完成后，進行鋼胎架（12）及支撐架（11）的拆除，胎架及支撐架（11）時自上而下逐層拆除；整個切割拆除要遵循由上到下的順序，逐塊拆除，切完立即吊至樓面。