一种建筑结构反顶加固装置及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工，具体为一种建筑结构反顶加固装置及其施工方法。

背景技术：

1、目前，越来越多的建筑结构采用下部混凝土+上部钢屋盖的结构形式。在安装上部钢结构时，常需要设置临时支撑架支撑上部钢结构。由于支撑架立柱柱脚均落在混凝土结构上，临时支撑架的支撑荷载经由支撑架传递至混凝土结构上，并全部由混凝土结构承担。当临时支撑架的支撑荷载比较大时，混凝土结构便会超过承载力限值，此时便需要对混凝土结构进行加固处理。

2、针对上述情况，传统的施工单位采用的混凝土结构加固方法主要有三种：1、在混凝土未浇筑前增加配筋、2保留混凝土结构的支模架；3、在混凝土结构下设置一根单管撑，将上部荷载继续向下传递至地基。对于方法1：由于建筑施工工期一向紧张，且钢结构技术工作及施工相对滞后，因此一般情况下混凝土都会提前浇筑完毕。此外，若大量增加将混凝土结构的配筋也会使混凝土结构面临超筋的风险；对于方法2：保留混凝土结构下部的支模架虽然能够提高混凝土结构的承载力，但却占用了混凝土结构的下层空间，导致下层的施工作业难以进行。同时保留支模架也会极大增加施工成本。对于方法3：该方法虽然能够弥补方法1、2的部分不足，但由于混凝土结构刚度较大，简单地在混凝土结构下部设置一根单管撑并无法保证其完全顶紧。当上部临时支撑架受荷时，大部分的竖向荷载还是由混凝土结构承担，加固效果较差。

3、鉴于上述情况，本申请提出一种建筑结构反顶加固装置及其施工方法，解决上述传统加固方法面临的超筋、施工成本高、加固效果差、无法顶紧等问题。

技术实现思路

1、本发明为解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种建筑结构反顶加固装置及其施工方法，从而实现将混凝土结构的承载力提升至满足上部钢结构施工的要求。该方法施工简单、成本低、加固效果好，能够在混凝土结构浇筑完成且支模架拆除之后再施工，同时保证反顶装置能够完全顶紧，同时保证在混凝土结构上部临时支撑架受荷时，有效地传递竖向荷载，提高结构承载力，保证结构安全。

2、为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种建筑结构反顶加固装置，包括上顶板和下底板，所述上顶板和所述下底板之间设置有支撑圆管，所述支撑圆管的上端连接有吊装装置，所述支撑圆管的底部侧面设置有若干耳板，所述耳板的下部设置有顶升装置，所述顶升装置落于下底板上，所述下底板上设置有若干将所述支撑圆管的底部配合夹紧的弧形夹板。

3、上顶板为反顶支撑圆管封口板，与上部混凝土结构顶紧；耳板对称设置于支撑圆管底部侧面，用于传递顶升装置的反顶力；弧形夹板与顶升装置均落在下底板上，下底板落在下层混凝土结构上，并在施加反顶力后顶紧下部混凝土；吊装装置用于吊装反顶支撑圆管。在施工时，首先将下底板放置于下层混凝土上，并与上层混凝土结构需要反顶的位置对齐。之后将上顶板焊接在支撑圆管顶部，并安装支撑圆管底部的耳板。然后再利用吊装装置将支撑圆管吊起，底部落在下底板上并对准上层混凝土结构需要反顶的位置，同时保持垂直。支撑圆管立直后，将顶升装置放置于下底板上，并对准耳板，之后缓慢将支撑圆管顶起。之后继续加载顶升装置，施加约2t的反顶力使支撑圆管受压，确保上顶板、下底板完全顶紧。上顶板、下底板完全顶紧之后，在支撑圆管完全顶紧之后，在支撑圆管底部安装四片弧形夹板，弧形夹板上端与支撑圆管焊接固定，下端与下底板焊接固定。焊接完成后静置一段时间，待焊缝收缩完成后，卸载顶升装置，至此反顶加固装置施工完毕。

4、进一步，所述吊装装置采用手拉葫芦，所述支撑圆管一侧设置有与所述手拉葫芦配合的吊耳。

5、进一步，所述连接耳板设置两个，对称设置在所述支撑圆管的两侧。

6、进一步，所述顶升装置采用千斤顶，千斤顶位于耳板与下底板之间并保证千斤顶能够顶住耳板，且千斤顶落于下底板上。

7、进一步，所述上顶板和所述支撑圆管在尺寸相差较大时，设置有外加劲板。

8、进一步，所述弧形夹板内径与所述支撑圆管外径相等，保证弧形夹板能够紧贴住支撑圆管外侧；多个弧形夹板总弧长不小于支撑圆管周长的80%。

9、上述建筑结构反顶加固装置的施工方法，包括以下步骤：

10、（1）将下底板放置于下层混凝土上部，并与上层混凝土结构需要反顶的位置竖向对齐；

11、（2）将上顶板焊接在支撑圆管顶部，同时放样确定耳板安装位置并与支撑圆管焊接固定；

12、（3）利用手拉葫芦将支撑圆管吊起，底部落在下底板上并对准上层混凝土结构需要反顶的位置，之后将支撑圆管调整垂直；

13、（4）支撑圆管立直后将两个千斤顶放置于下底板上，并分别塞入两侧耳板下方，之后缓慢加载千斤顶使之与耳板顶紧；

14、（5）同步加载两侧千斤顶，使支撑圆管缓慢顶起直至上顶板顶紧上层混凝土结构；

15、（6）继续同步加载两侧千斤顶，施加反顶力使支撑圆管受压，确保上顶板、下底板完全顶紧；

16、（7）安装弧形夹板，并将其分别于支撑圆管和下底板焊接固定；

17、（8）静置一段时间，待焊缝收缩完成后，卸载千斤顶，至此，结构反顶加固完毕；

18、（9）若在上部混凝土结构受荷时，反顶装置下部的混凝土结构也不满足承载力要求，可采用同样的方式继续反顶加固下部混凝土结构，直至将荷载传递至地基上。

19、进一步，上顶板尺寸需大于被反顶混凝土梁梁宽3/5，当支撑圆管过小时，需在上顶板与支撑圆管连接处设置加劲板；两侧千斤顶需同步加载，防止支撑圆管发生倾斜。

20、进一步，千斤顶待弧形夹板与下底板、支撑圆管之间的焊缝收缩完成后再卸载，以防止焊缝收缩导致反顶不到位。

21、进一步，弧形夹板与支撑圆管之间焊缝长度可根据支撑荷载进行调整，若荷载较大，可通过增高弧形夹板延长竖向焊缝长度，以提高焊缝承载力。

22、上顶板、下底板顶紧前，将与其接触的混凝土结构打磨平整，以防止局部应力集中，耳板焊接位置根据千斤顶高度确定，确保耳板底部至下底板之间的净空略大于千斤顶，以保证千斤顶能顺利塞入耳板下方，并在加载后顶紧耳板。支撑圆管高度需略低于上下层混凝土之间的净空高度，确保千斤顶行程走完之前，上顶板能够顶紧上部混凝土结构。

23、本发明相较于传统技术，具有如下有益效果：

24、（1）本发明建筑结构反顶加固施工方法可实现在混凝土结构浇筑完毕且支模架拆除后，实现对混凝土结构的反顶加固，并有效传递上层混凝土结构的竖向荷载，提高混凝土结构的承载能力，同时解决了传统加固方法面临的超筋、施工成本高、加固效果差、无法顶紧等问题；

25、（2）本发明建筑结构反顶装置构造简单，安全可靠，安装效率高，可有效保障施工进度。

技术特征：

1.一种建筑结构反顶加固装置，其特征在于：包括上顶板和下底板，所述上顶板和所述下底板之间设置有支撑圆管，所述支撑圆管的上端连接有吊装装置，所述支撑圆管的底部侧面设置有若干耳板，所述耳板的下部设置有顶升装置，所述顶升装置落于下底板上部，所述下底板上设置有若干将所述支撑圆管的底部配合夹紧的弧形夹板。

2.根据权利要求1所述的建筑结构反顶加固装置，其特征在于：所述吊装装置采用手拉葫芦，所述支撑圆管一侧设置有与所述手拉葫芦配合的吊耳。

3.根据权利要求1所述的建筑结构反顶加固装置，其特征在于：所述连接耳板设置两个，对称设置在所述支撑圆管的两侧。

4.根据权利要求3所述的建筑结构反顶加固装置，其特征在于：所述顶升装置采用千斤顶，千斤顶位于耳板与下底板之间并保证千斤顶能够顶住耳板，且千斤顶落于下底板上。

5.根据权利要求1所述的建筑结构反顶加固装置，其特征在于：所述上顶板和所述支撑圆管尺寸相差过大时，设置有外加劲板。

6.根据权利要求1所述的建筑结构反顶加固装置，其特征在于：所述弧形夹板内径与所述支撑圆管外径相等，保证弧形夹板能够紧贴住支撑圆管外侧；多个弧形夹板总弧长不小于支撑圆管周长的80%。

7.采用权利要求1-6任一权利要求所述的建筑结构反顶加固装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的建筑结构反顶加固装置的施工方法，其特征在于：上顶板尺寸需大于被反顶混凝土梁梁宽3/5，当支撑圆管过小时，需在上顶板与支撑圆管连接处设置加劲板；两侧千斤顶需同步加载，防止支撑圆管发生倾斜。

9.根据权利要求7所述的建筑结构反顶加固装置的施工方法，其特征在于：千斤顶待弧形夹板与下底板、支撑圆管之间的焊缝收缩完成后再卸载，以防止焊缝收缩导致反顶不到位。

10.根据权利要求7所述的建筑结构反顶加固装置的施工方法，其特征在于：弧形夹板与支撑圆管之间焊缝长度可根据支撑荷载进行调整，若荷载较大，可通过增高弧形夹板延长竖向焊缝长度，以提高焊缝承载力。

技术总结
本发明公开了一种建筑结构反顶加固装置及其施工方法，该装置包括上顶板和下底板，所述上顶板和所述下底板之间设置有支撑圆管，所述支撑圆管的上端连接有吊装装置，所述支撑圆管的底部侧面设置有若干耳板，所述耳板的下部设置有顶升装置，所述顶升装置落于下底板上部，所述下底板上设置有若干将所述支撑圆管的底部配合夹紧的弧形夹板。本发明实现将混凝土结构进行反顶加固，从而将其承载力提升至满足上部钢结构施工的要求。该方法施工简单、成本低、加固效果好，能够在混凝土结构浇筑完成且支模架拆除之后再施工，同时保证反顶装置能够完全顶紧，且保证在混凝土结构上部临时支撑架受荷时，有效地传递竖向荷载，提高结构承载力，保证结构安全。

技术研发人员：徐常森,吴楚桥,周国军,丁利,张敏,邓来明,张之浩,王昂,孙佳兴,吴迪,杨熙华,王相阁,马洁烽,贾尚瑞
受保护的技术使用者：浙江精工钢结构集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17