一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构与加固方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构与加固方法，所述钢筋混凝土结构包括架立钢筋、箍筋、受拉钢筋，所述受拉钢筋和架立钢筋依附于箍筋的内侧并与之绑扎在一起，所述斜筋加固结构包括至少一个穿过施工缝所在竖直平面的斜筋，斜筋的底部、顶部分别焊接于设置于底部的受拉钢筋、设置于顶部的架立钢筋，斜筋与受拉钢筋的夹角为45°或60°。本发明的钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构和加固方法安全可靠、施工方便，提高了钢筋混凝土结构的强度和抗剪承载能力，保证了钢筋混凝土结构的稳定性和安全性。
【专利说明】
一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构与加固方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构与加固方法，属于钢筋 混凝土结构加固领域。
【背景技术】
[0002] 在混凝土浇筑过程中，因设计要求或施工需要分段浇筑，而在先、后浇筑的混凝土 之间所形成的接缝即为施工缝。施工缝并不是真实存在的缝，而是在先后浇混凝土连接处 形成的薄弱病害面，其存在会降低混凝土试件的抗拉，抗剪，抗裂，抗渗等性能。一般情况 下，一个施工段的混凝土应连续浇筑以保证混凝土结构的整体性，但如果浇筑区过大，或在 特殊施工工序等情况下，比如半逆作施工方式，就有可能形成施工缝。现有施工规范虽对施 工缝的留置位置等做出了规定，要求施工缝应尽量留置在受剪力较小的位置，但施工过程 中难免存在临时更改设计图纸，遭遇极端天气等突发状况，施工缝可能被迫留置于梁的端 部等受剪力较大位置。如果处理不当，将造成十分重大的安全隐患，因此，通过有效的措施 对施工缝进行加固是十分必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对上述问题和难点，克服现有技术中由于施工缝留置不当带来 的结构抗拉、抗剪强度下降的问题。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构，所述 钢筋混凝土结构包括架立钢筋、箍筋及受拉钢筋，所述受拉钢筋和架立钢筋依附于箍筋的 内侧并与之绑扎在一起，所述加固结构包括至少一个穿过施工缝所在竖直平面的斜筋，斜 筋的底部、顶部分别焊接于设置于底部的受拉钢筋、设置于顶部的架立钢筋，斜筋与受拉钢 筋的夹角为45°或60°。
[0005] 通过设置穿过施工缝所在竖直平面的斜筋，则将施工缝两侧的结构通过斜筋及斜 筋上浇筑的混凝土连接在一起，增强本发明的加固结构的强度，提高其抗剪承载能力，避免 因施工缝可能留置于梁的端部等受剪力较大位置而出现的安全隐患。实际施工过程中，可 在混凝土浇筑之前设置斜筋，同时，对于混凝土已经浇筑完成的结构，也可通过植筋的方式 设置斜筋，实现对已浇筑完成的结构的加固。斜筋顶部焊接在钢筋骨架上部的架立钢筋上， 斜筋底部焊接在钢筋骨架下部的受拉钢筋上。由于在施工缝处配置了受拉钢筋，增加了该 处腹筋配筋率，从而斜筋的直径要根据施工缝处受力分析确定。将斜筋的倾角45°或60°，有 利于工程上的操作。
[0006] 进一步地，所述箍筋为封闭式箍筋，在施工缝的左右两侧长度为d的范围内对箍筋 进行加密，其中d的取值为150-250毫米。通过在施工缝左右两侧位置设置加密箍筋，可以进 一步增强本发明的加固结构的强度，进一步提高结构的抗剪承载能力。
[0007] 进一步地，所述钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构还包括在水平方向上设置于 进行加密后的箍筋上的水平钢筋，所述水平钢筋焊接于所述箍筋上，所述水平钢筋与所述 箍筋构成网状结构。水平钢筋与所述箍筋所形成的网状结构具有较好的强度和稳定性，可 以进一步增强本发明的加固结构的强度，进一步提高结构的抗剪承载能力。
[0008] 进一步地，所述钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构包括平行设置的两个斜筋。 设置两个相互平行的斜筋，相比于仅设置一个斜筋，也可以提高结构的抗剪承载能力。
[0009] 进一步地，所述受拉钢筋、斜筋为高强钢筋，所述架立钢筋和箍筋为高强钢筋或普 通钢筋，所述高强钢筋为屈服强度500MPa及以上的钢筋。在本发明的加固结构中，由于受拉 钢筋和斜筋受力较大，因此受拉钢筋和斜筋采用高强钢筋。同时，由于架立钢筋和箍筋受力 较小，因此架立钢筋和箍筋可采用高强钢筋或普通钢筋。
[0010]本发明还提供一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固方法，所述钢筋混凝土结构包 括设置于上部的架立钢筋、箍筋及设置于下部的受拉钢筋，所述受拉钢筋和架立钢筋依附 于箍筋的内侧并与箍筋绑扎在一起，包括如下步骤：
[0011] (1)设置穿过施工缝所在竖直平面的斜筋，其中斜筋的底部、顶部分别焊接于受拉 钢筋、架立钢筋上，斜筋与受拉钢筋的夹角为45°或60° ;
[0012] ⑵在施工缝的左右两侧长度为d的范围内对箍筋进行加密，其中d的取值为150-250晕米；
[0013] (3)将水平钢筋在水平方向上设置于进行加密后的箍筋上，所述水平钢筋与所述 箍筋构成网状结构。
[0014] 上述技术方案中，所述钢筋混凝土结构为完成混凝土浇筑的钢筋混凝土结构，所 述步骤(1)中，通过植筋方式设置斜筋，所述的步骤(3)中，通过植筋的方式设置水平钢筋。
[0015] 上述技术方案中，所述钢筋混凝土结构为未完成混凝土浇筑的钢筋混凝土结构， 还包括如下步骤：
[0016] 利用混凝土先浇筑位于施工缝一侧的钢筋混凝土结构，再利用混凝土浇筑位于施 工缝另一侧的钢筋混凝土结构。
[0017] 本发明具有的优点和积极效果是:本发明的钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构 和加固方法安全可靠、施工方便，提高了钢筋混凝土结构的强度和抗剪承载能力，保证了钢 筋混凝土结构的稳定性和安全性。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的钢筋混凝土梁施工缝加固结构的施工缝处的横截面图；
[0019] 图2是本发明的钢筋混凝土梁施工缝加固结构的正面结构示意图；
[0020] 图3是本发明的钢筋混凝土梁施工缝加固结构的水平钢筋设置于箍筋上的结构示 意图；
[0021] 其中：1、架立钢筋，2、斜筋，3、受拉钢筋，4、箍筋，5、施工缝，6、水平钢筋。
【具体实施方式】
[0022]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做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。
[0023]本发明构造适用于一切带有施工缝的钢筋混凝土结构，主要包括钢筋混凝土梁。 [0024]下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0025] 1、一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构
[0026]如图1-3所示，一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构，包括设置于上部的架立 钢筋1、箍筋4、设置于下部的受拉钢筋3以及两个斜筋2,受拉钢筋3和架立钢筋1依附于箍筋 4的内侧并与箍筋4绑扎在一起，斜筋2穿过施工缝5所在竖直平面，斜筋2的顶部焊接在架立 钢筋1上，斜筋2的底部焊接在受拉钢筋3上。斜筋2与受拉钢筋3的夹角为45°或60°。箍筋4采 用为封闭式箍筋，在施工缝5所在位置对箍筋4进行加密。在进行加密后的箍筋4的两端之间 设置至少一个水平钢筋6,水平钢筋6与箍筋4构成网状结构。可以在混凝土浇筑之前设置斜 筋2,也可以通过植筋的方式对已浇筑混凝土的结构进行加固补强，即通过植筋的方式设置 斜筋2和水平钢筋6。
[0027] 植筋是指在混凝土上钻孔，然后注入高强植筋胶，再插入斜筋2或水平钢筋6,等待 高强植筋胶固化后，将斜筋2或水平钢筋6与混凝土粘接为一体。
[0028] 受拉钢筋3、斜筋2采用高强钢筋，架立钢筋1和箍筋4采用高强钢筋或普通钢筋，所 述高强钢筋为屈服强度500MPa及以上的钢筋。
[0029] 2、一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固方法
[0030] 所述钢筋混凝土结构包括架立钢筋1、箍筋4及受拉钢筋3,所述受拉钢筋3和架立 钢筋1依附于箍筋4的内侧并与之绑扎在一起。本发明的钢筋混凝土结构中施工缝的加固方 法包括如下步骤：
[0031] (1)设置穿过施工缝5所在竖直平面的斜筋2,其中斜筋2的底部、顶部分别焊接于 受拉钢筋3、架立钢筋1上，斜筋2与受拉钢筋3的夹角为45°或60° ;
[0032] (2)在施工缝5的左右两侧长度为d的范围内对箍筋4进行加密，其中d的取值为 150-250 毫米；
[0033] (3)将水平钢筋6在水平方向上设置于进行加密后的箍筋4上，所述水平钢筋6与所 述箍筋4构成网状结构。
[0034] 对于以上加固方法，可以在混凝土浇筑之前或浇筑之后设置斜筋2,如此便可实现 通过植筋的方式对已浇筑混凝土的结构的加固补强。
[0035]植筋是指在混凝土上钻孔，然后注入高强植筋胶，再插入斜筋2或水平钢筋6,等待 高强植筋胶固化后，将斜筋2或水平钢筋6与混凝土粘接为一体。
[0036]若所述钢筋混凝土结构为完成混凝土浇筑的钢筋混凝土结构，则在上述的步骤 (1)中，通过植筋方式设置斜筋2，在上述的步骤(3)中，通过植筋的方式设置水平钢筋6。 [0037]若所述钢筋混凝土结构为未完成混凝土浇筑的钢筋混凝土结构，则完成斜筋2的 设置、箍筋4的加密以及水平钢筋6的设置之后，利用混凝土先浇筑位于施工缝5-侧的钢筋 混凝土结构，等待初凝时间后，再利用混凝土浇筑位于施工缝5另一侧的钢筋混凝土结构。 [0038] 3、试验结果分析
[0039]试验中，共制作五根钢筋混凝土梁，分别为无施工缝的正常钢筋混凝土梁记为LA、 LB;有施工缝且不加固的钢筋混凝土梁LC、LD;有施工缝并设置本发明的加固结构的钢筋混 凝土梁LE。
[0040]钢筋混凝土梁实验数据开裂荷载等试验数据列于表1。如表1所示，本次试验主要 考察斜截面抗剪能力。一般要求施工缝应尽量留置在受剪力较小的位置，但施工过程中难 免存在临时更改设计图纸，遭遇极端天气等突发状况，施工缝可能被迫留置于梁的端部等 受剪力较大位置。
[0041] 施工缝5开裂荷载结果中，1^、1^丄0、1^开裂荷载几乎一致；另外，由实验结果可 知，设置本发明的加固结构的钢筋混凝土梁LE的开裂载荷提高10%以上，因此设置斜筋2对 于提高抗剪承载能力的效果显著。钢筋混凝土梁的开裂原因是由于受剪区混凝土达到极限 抗拉强度，进行加密的箍筋4的作用主要是在混凝土开裂后抑制施工缝5继续展开;斜筋2在 混凝土开裂前与混凝土一起受拉，对开裂荷载的加强效果也是正常的。
[0042]表1钢筋混凝土梁实验数据 [0043]
[0044]以上试验证明本发明的钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构和加固方法不仅明 显优于有施工缝且不加固的钢筋混凝土梁，也明显优于无施工缝的正常钢筋混凝土梁，显 著提高了钢筋混凝土结构的抗拉、抗剪性能，施工速度快，成本低，效果好。
[0045]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例， 不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应 仍归属于本专利涵盖范围之内。
【主权项】
1. 一种钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构，所述钢筋混凝土结构包括设置于上部的 架立钢筋（1)、箍筋(4)及设置于下部的受拉钢筋(3)，所述受拉钢筋(3)和架立钢筋（1)依附 于箍筋(4)的内侧并与箍筋(4)绑扎在一起，其特征在于:所述钢筋混凝土结构中施工缝的 加固结构包括至少一个穿过施工缝(5)所在竖直平面的斜筋(2)，斜筋(2)的底部、顶部分别 焊接于受拉钢筋(3)、架立钢筋（1)上，斜筋(2)与受拉钢筋(3)的夹角为45°或60°。2. 根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构，其特征在于:所述箍筋 (4)为封闭式箍筋，在施工缝(5)的左右两侧长度为d的范围内对箍筋(4)进行加密，其中d的 取值为150-250毫米。3. 根据权利要求2所述的钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构，其特征在于:还包括在 水平方向上设置于进行加密后的箍筋（4)上的水平钢筋（6)，所述水平钢筋（6)焊接于所述 箍筋(4)上，所述水平钢筋(6)与所述箍筋(4)构成网状结构。4. 根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构，其特征在于:所述钢筋 混凝土结构中施工缝的加固结构包括两个平行设置的斜筋(2)。5. 根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构中施工缝的加固结构，其特征在于:所述受拉 钢筋(3)、斜筋(2)为高强钢筋，所述架立钢筋（1)和箍筋(4)为高强钢筋或普通钢筋，所述高 强钢筋为屈服强度500MPa及以上的钢筋。6. -种钢筋混凝土结构中施工缝的加固方法，所述钢筋混凝土结构包括设置于上部的 架立钢筋（1)、箍筋(4)及设置于下部的受拉钢筋(3)，所述受拉钢筋(3)和架立钢筋（1)依附 于箍筋(4)的内侧并与箍筋(4)绑扎在一起，其特征在于，包括如下步骤： (1) 设置穿过施工缝(5)所在竖直平面的斜筋（2)，其中斜筋（2)的底部、顶部分别焊接 于受拉钢筋(3)、架立钢筋（1)上，斜筋(2)与受拉钢筋(3)的夹角为45°或60°; (2) 在施工缝（5)的左右两侧长度为d的范围内对箍筋（4)进行加密，其中d的取值为 150-250 毫米； (3) 将水平钢筋(6)在水平方向上设置于进行加密后的箍筋(4)上，所述水平钢筋(6)与 所述箍筋(4)构成网状结构。7. 根据权利要求6所述的钢筋混凝土结构中施工缝的加固方法，其特征在于:所述钢筋 混凝土结构为完成混凝土浇筑的钢筋混凝土结构，所述步骤（1)中，通过植筋方式设置斜筋 (2)，所述步骤(3)中，通过植筋的方式设置水平钢筋(6)。8. 根据权利要求6所述的钢筋混凝土结构中施工缝的加固方法，其特征在于:所述钢筋 混凝土结构为未完成混凝土浇筑的钢筋混凝土结构，还包括如下步骤： (4) 利用混凝土先浇筑位于施工缝(5)-侧的钢筋混凝土结构，再利用混凝土浇筑位于 施工缝(5)另一侧的钢筋混凝土结构。
【文档编号】E04B1/68GK105952183SQ201610485931
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】李小荣, 耿顺成, 连剑, 左郎, 左一郎, 王皓仪, 周伟, 金国定, 张涛涛, 夏力农, 邓凯, 郭帅
【申请人】中铁建设集团有限公司