混凝土框架柱的加固施工方法与流程

本发明属于房屋建筑施工领域，具体涉及一种混凝土框架柱的加固施工方法。

背景技术：

在钢筋混凝土结构中，混凝土框架柱作为主要的受力构件，起着承受荷载和传递荷载的重要作用，是影响建筑结构倒塌破坏的重要构件，其安全性直接决定了整个混凝土结构的安全性能。

由于设计规范等级提高、施工质量差、服役时间增长、结构超载、疲劳荷载和侵蚀环境下钢筋锈蚀引起结构性能退化等人为或自然灾害因素的影响，导致建筑结构在中震和大震中极易发生倒塌破坏造成人民财产安全损失。因此，出于安全考虑，延长钢筋混凝土结构的使用寿命，尤其是对混凝土框架柱进行修复加固成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种混凝土框架柱的加固施工方法，本方法增加了框架柱横截面积，增加了柱体的强度、刚度和稳定性，延长了混凝土框架柱的结构使用寿命，增加了内部楼板的承载力和耐久性，操作简单，造价成本低。

本发明所采用的技术方案是：

一种混凝土框架柱的加固施工方法，通过增加框架柱横截面积进行加固，包括步骤：

s1、凿除需加固的框架柱及框架柱周围内部楼板的保护层，将混凝土缺陷部位清理至坚实基层并对裂缝进行处理，保留钢筋并对钢筋锈蚀进行除锈和清洁；

s2、对新旧混凝土浇筑界面进行凿毛、湿润和接浆或刷结构界面胶处理，清除表面的油污、浮浆和灰尘；

s3、对框架柱及内部楼板进行植筋，先进行现场试验，合格后才进行大面积植筋，植筋后绑扎加固钢筋和封闭箍筋，绑扎完成后支设模板；

s4、拌制和浇筑灌浆料，浇筑前对混凝土基面洒水浸润，浇筑过程中保证气体能自由逸出和振捣密实，浇筑后采取养护措施并拆除模板。

在s1中，若需加固的框架柱及框架柱周围内部楼板在凿除前存在构件需要拆除，则必须确保加固工作完成且加固构件达到设计强度后，才能进行拆除工作。

进一步地，需拆除的梁及楼板必须先采取可靠支顶，确保施工人员及结构体系安全后，再采取静力排孔切割进行拆除。

在s2中，对新旧混凝土浇筑界面增加种植剪切销钉。

在s3中，当植筋与纵向受拉的加固钢筋搭接时，搭接接头相互错开且搭接长度ll＝ζld，ζ为纵向受拉的加固钢筋搭接接头面积百分率系数，ld为植筋锚固深度。

进一步地，纵向受拉的加固钢筋搭接接头面积百分率≤25％时，ζ等于1.2，纵向受拉的加固钢筋搭接接头面积百分率等于50％时，ζ等于1.4，纵向受拉的加固钢筋搭接接头面积百分率等于100％时，ζ等于1.6，对于梁类构件，纵向受拉的加固钢筋搭接接头面积百分率不超过50％。

在s3中，植筋时，应先焊后种植，当有困难必须后焊时，焊点离基材表面大于15d且应采用冰水浸渍的湿毛巾多层包裹植筋外露部分的根部，d为钢筋直径；种植时，先按设计要求的孔位、孔径、孔深钻孔，用吹风机与刷子清理孔道直至孔内壁无浮尘水渍为止，然后向孔内伸入灌注器，边注植筋胶边缓缓拔出灌注器，将顺直除锈的钢筋单向旋转缓速插入孔道内，使植筋胶均匀附着在钢筋表面及螺纹缝隙中，钢筋除锈长度大于植筋长度。

在s3中，封闭箍筋由两个u形钢筋焊接连接形成，焊接长度10d，d为钢筋直径，或由4个l形钢筋焊接连接形成。

在s3中，模板围成的加固区域的最小保护层厚度应大于植筋锚固深度ld+2倍钻孔直径d。

在s4中，拌制灌浆料前需要制作混凝土试块，混凝土试块的强度等级符合要求时，才能拌制灌浆料，混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定。

本发明的有益效果是：

本方法不需要对柱体凿除返工，操作简单，现场湿作业量少，节约了工期，造价成本低，增加了框架柱横截面积，延长了混凝土框架柱的结构使用寿命；凿除保护层、凿毛和植筋后，采用灌浆的方法进行加固区域混凝土浇筑，凿除保护层确保了加固部分和原框架柱的钢筋混凝土直接相连，凿毛处理保证了新旧混凝土浇筑界面坑洼状态，有利于可靠连接，植筋保证了新旧混凝土的整体性，加固部分和原框架柱都是钢筋混凝土，二者能较好的融为一体，增加了柱体的强度、刚度和稳定性，同时加固钢筋和封闭箍筋对内部楼板和框架柱进行整体加固，提高了立柱对内部楼板的承受力与延展性，增加了内部楼板的承载力和耐久性。

附图说明

图1是本发明实施例中一个施工节点的剖面图。

图中：1-水泥基灌浆料；2-加固钢筋；3-内部楼板；4-框架柱；5-封闭箍筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。

一种混凝土框架柱的加固施工方法，通过增加框架柱4横截面积进行加固，包括步骤：

s1、凿除需加固的框架柱4及框架柱4周围内部楼板3的保护层(保护层一般为粉刷层和垫层，包含混凝土菱角)，将混凝土缺陷部位(疏松、破损)清理至坚实基层并对裂缝进行处理，保留钢筋并对钢筋锈蚀进行除锈和清洁。

具体的，若需加固的框架柱4及框架柱4周围内部楼板在凿除前存在构件需要拆除，则必须确保加固工作完成且加固构件达到设计强度后，才能进行拆除工作；需拆除的梁及楼板必须先采取可靠支顶，确保施工人员及结构体系安全后，再采取静力排孔切割进行拆除。

s2、对新旧混凝土浇筑界面进行凿毛、湿润和接浆或刷结构界面胶处理，清除表面的油污、浮浆和灰尘。

还可以在新旧混凝土浇筑界面增加种植剪切销钉(未特殊说明的采用8@400梅花状，长度l＝200mm，植入构件内100mm)。

s3、对框架柱4及内部楼板3进行植筋(植筋胶满足焊接、抗震性能等要求并提供相关测试报告)，先进行现场试验，合格后才进行大面积植筋，植筋后绑扎加固钢筋2和封闭箍筋5，绑扎完成后支设模板。

具体地，当植筋与纵向受拉的加固钢筋2搭接时，搭接接头相互错开且搭接长度ll＝ζld，ζ为纵向受拉的加固钢筋2搭接接头面积百分率系数，ld为植筋锚固深度。纵向受拉的加固钢筋2搭接接头面积百分率≤25％时，ζ等于1.2，纵向受拉的加固钢筋2搭接接头面积百分率等于50％时，ζ等于1.4，纵向受拉的加固钢筋2搭接接头面积百分率等于100％时，ζ等于1.6，对于梁类构件，纵向受拉的加固钢筋2搭接接头面积百分率不超过50％。

具体地，植筋时，应先焊后种植，当有困难必须后焊时，焊点离基材表面大于15d且应采用冰水浸渍的湿毛巾多层包裹植筋外露部分的根部，d为钢筋直径；种植时，先按设计要求的孔位、孔径、孔深钻孔，用吹风机与刷子清理孔道直至孔内壁无浮尘水渍为止，然后向孔内伸入灌注器，边注植筋胶边缓缓拔出灌注器，将顺直除锈的钢筋单向旋转缓速插入孔道内，使植筋胶均匀附着在钢筋表面及螺纹缝隙中，钢筋除锈长度大于植筋长度。

具体地，封闭箍筋5由两个u形钢筋焊接连接形成，焊接长度10d，d为钢筋直径，或由4个l形钢筋焊接连接形成。

具体地，模板围成的加固区域的最小保护层厚度应大于植筋锚固深度ld+2倍钻孔直径d。

s4、拌制和浇筑灌浆料1，浇筑前对混凝土基面洒水浸润，浇筑过程中保证气体能自由逸出和振捣密实，浇筑后采取养护措施并拆除模板。

具体地，拌制灌浆料1前需要制作混凝土试块，混凝土试块的强度等级符合要求时，才能拌制灌浆料1，混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定(按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试件，在28d或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度值)。

本方法不需要对柱体凿除返工，操作简单，现场湿作业量少，节约了工期，造价成本低，增加了框架柱4横截面积，延长了混凝土框架柱的结构使用寿命；凿除保护层、凿毛和植筋后，采用灌浆的方法进行加固区域混凝土浇筑，凿除保护层确保了加固部分和原框架柱4的钢筋混凝土直接相连，凿毛处理保证了新旧混凝土浇筑界面坑洼状态，有利于可靠连接，植筋保证了新旧混凝土的整体性，加固部分和原框架柱都是钢筋混凝土，二者能较好的融为一体，增加了柱体的强度、刚度和稳定性，同时加固钢筋2和封闭箍筋5对内部楼板3和框架柱4进行整体加固，提高了立柱对内部楼板3的承受力与延展性，增加了内部楼板3的承载力和耐久性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。