一种可拆卸循环利用柱混凝土置换支撑方法与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种可拆卸循环利用柱混凝土置换支撑方法。


背景技术：

2.混凝土结构是我国应用范围最为广泛的的结构形式，混凝土具有稳定性好、强度高、经济可靠、使用寿命长的特点。但是因混凝土在生产过程中影响其质量的因素很多，比如混凝土配合比、沙子氯离子含量、水泥安定性、添加剂质量等等；同时施工过程中养护不到位、拆模过早等等也影响其强度。因混凝土质量不合格需要对原柱进行加固。加固的方法主要有粘贴碳纤维布、外包角钢、增大截面，这些方法均影响柱的外观及截面，其适用性受到限制。
3.置换混凝土法加固柱可以保持外观尺寸，在混凝土柱加固时被广泛使用，但是由于房屋已经建成为既有建筑，荷载已经产生，凿除混凝土时必须考虑安全性，凿除前对柱进行支撑是十分必要的。传统的支撑方法造价高，远比置换混凝土本身造价高得多；施工难度大，工期长；支撑不可重复利用，材料浪费大；不能有效解决混凝土应力释放及钢筋变形大等问题，钢筋要重新绑扎，造成浪费。
4.因此亟需研发一种安全可靠可重复使用的柱混凝土置换用支撑。该支撑首先应保证绝对安全，不能产生变形，避免梁板混凝土产生裂缝；同时因荷载已经施加，柱及其内部钢筋已经产生应变，对置换区段的柱应进行应力释放，保证置换后的混凝土有效传力。


技术实现要素：

5.为了解决以上问题，提出一种可拆卸循环利用柱混凝土置换支撑方法。，该支撑系统可以拆卸、可循环再利用。该支撑系统可以保证保证置换部位混凝土凿除后结构的安全；凿除前对支撑预顶，混凝土及钢筋应力进行释放，避免凿除后钢筋产生变形；保证混凝土浇筑完成，支撑拆除后钢筋可以继续受力，避免应力滞后。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
7.一种可拆卸循环利用柱混凝土置换支撑方法，具体步骤如下：
8.步骤1)确定要置换部位受力大小，确定所需支撑钢梁层数，在置换部位上下端钻孔，将对穿螺杆穿入柱；
9.步骤2)安装上下层支撑钢梁，安装小立柱；
10.步骤3)安装支撑钢柱，同时安装下端钢垫板和上端钢垫板与上下部支撑钢梁相连，此时钢柱与上部支撑钢梁为未顶紧状态；
11.步骤4)安装支撑框架梁用型钢，此时型钢与框架梁为未顶紧状态；
12.步骤5)安装支顶用型钢，放置千斤顶；
13.步骤6)千斤顶施加对支顶用型钢施加力，此时钢柱向上顶紧支撑钢梁，通过对拉螺杆和小立柱等向待置换柱施加预顶力；
14.步骤7)此时钢柱与下层钢梁脱开，中间空隙采用灌浆料或者结构胶填充。
15.作为本发明进一步改进，步骤1)所述支撑钢梁分为上支撑钢梁和下支撑钢梁，支撑钢梁通过对拉螺杆与原柱连接；对拉螺杆穿过柱上的钻孔；根据待置换柱受力大小确定对拉螺杆根数和支撑钢梁层数。
16.作为本发明进一步改进，上支撑钢梁和下支撑钢梁均设置至少2层支撑支撑钢梁，每层支撑钢梁间通过小立柱相连。
17.作为本发明进一步改进，步骤3)所述支撑钢柱通过钢垫板与上层支撑钢梁相连；通过钢垫板和高强灌浆料填充与下层支撑钢梁相连，同时设置加劲肋板份担传力。
18.作为本发明进一步改进，步骤4)框架梁下设置支撑梁用型钢，型钢与支撑钢柱连接。
19.作为本发明进一步改进，步骤5)设置预顶用钢梁与钢柱连接，千斤顶放置在下部支撑钢梁上，通过预顶用钢梁支顶支撑钢柱。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
21.1、本支撑系统可以有效传递上层柱的应力到下层柱，防止置换部位混凝土凿除后上层柱产生变形影响结构安全，保证框架柱置换混凝土加固施工时的安全性。
22.2、对支撑系统进行了预顶，有限防止控制支撑的变形对结构带来的不利影响；同时释放置换混凝土的应力和应变，避免因混凝土凿除后钢筋变形过大而重新绑扎钢筋。
23.3、该支撑系统中对拉螺杆与柱、支撑钢梁与对拉螺杆、支撑钢柱与钢梁等所有连接采用螺栓或搁置方式，钢构件实现了可拆卸载利用，节省了工期、有效控制了造价。
24.4、该支撑系统具有经济可靠、安全性高、便于施工、施工质量好等特点。
附图说明
25.图1是本发明的立面布置图(跨楼层)；
26.图2是本发明的立面布置图(上下层)；
27.图3是本发明的支撑钢梁处剖面图；
28.图4是本发明的支撑钢柱处剖面图；
29.图5是本发明的小立柱处剖面图；
30.图6是本发明的待置换梁柱节点处断面图；
31.图7是本发明的千斤顶处剖面图。
32.以上图中有：
33.1、待置换柱；2、上层柱；3、下层柱；4、框架梁；5、支撑钢柱；6、支撑钢梁；7、对穿螺杆；
34.8、钢垫板；9、千斤顶；10、预顶钢梁；11、支撑梁用型钢；12、小立柱；13、高强灌浆料填充；14、加劲肋板；15、连接角钢；16、连接螺栓；17、大螺杆；18、大螺母。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
36.参照参照附图1及附图2所示，本发明的用于柱混凝土置换的可拆卸再利用支撑系
统的一例实施例，包括待置换柱1；上层柱2；下层柱3；框架梁4；支撑钢柱5；支撑钢梁6；对穿螺杆7；钢垫板8；千斤顶9；预顶钢梁10；支撑梁用型钢11；小立柱12；高强灌浆料填充13；加劲肋板14；连接角钢15；连接螺栓16；具体实施步骤如下：
37.其中支撑钢梁处剖面图如图3所示，支撑钢柱处剖面图如图4所示，小立柱处剖面图如图5所示，待置换梁柱节点处断面图如图6所示，千斤顶处剖面图如图7所示。
38.构体系布置及荷载情况，计算待置换部位柱的受力情况，包括轴力，弯矩，剪力等。根据实际情况决定是否考虑风荷载、地震力等。
39.根据受力情况计算确定支撑钢柱5、支撑钢梁6、对穿螺杆7等构件截面积。
40.工厂按照标准尺寸成套预制钢构件，因层高不同、需置换混凝土柱高度不同支撑钢柱5可采用预制拼接的方式，现场根据实际需要接长，确定上下层支撑钢梁6、对穿螺杆7所在位置。
41.现场对混凝土柱钻孔，将对穿螺杆7穿过。空隙内不填充任何材料，方便对穿螺杆7后期取出。安装支撑钢梁6、小立柱12。安装支撑钢柱5，钢柱分段预制时分段安装，做好连接部位的安装，保证钢柱竖直。安装支撑梁用型钢11、预顶钢梁10；
42.根据待置换部位柱的受力情况确定千斤顶9加载力。加载力不小于待置换部位柱的受力大小的30％。根据千斤顶9进行预顶，支撑钢柱5顶紧后，分级加载。每级加载力不大于5％。加载结束后拧紧连接螺栓16，同时安装连接角钢15防止支撑钢柱5平面外失稳。浇筑高强灌浆料填充13。
43.待高强灌浆料填充13达到设计强度后，卸除千斤顶9，荷载转换为由支撑系统传递。此时可以凿除柱混凝土，对柱混凝土进行置换。
44.混凝土柱置换完成达到设计强度后，拆除支撑系统。首先凿除高强灌浆料填充13，此时因其处于受力状态，凿除时应注意安全。凿除完成后支撑系统应力释放，上部荷载有置换部位混凝土承受。拆除保护性拆除整个支撑系统，保证其可循环利用。
45.以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的应用范围不限于此。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，比如根据受力大小，上下支撑钢梁减少为两根，支撑钢梁与上下层柱贴邻布置，然后设置支撑钢柱。或者支撑钢柱更换为钢螺杆，千斤顶预顶上支撑钢梁，顶紧后拧紧钢螺杆上的大螺母，如附图2所示。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。