一种柱体转换加固监测结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑施工技术领域，特别涉及一种柱体转换加固监测结构。


背景技术：

2.现有的钢筋混凝土框架结构应用较为普遍，对于建成的钢筋混凝土梁柱施工时，为满足更新或更高的设计要求，需要进行柱体的抽换。在梁柱节点抽换柱体时如何支撑加固连接处的梁柱、通过支撑处位移和受力监测，保证抽柱过程中的高质量施工以及保证原结构的受力不受干扰是抽柱施工的重点和难点，且加之现场如何有效便捷的实施是现有施工中鲜少设计，需要进行专门的针对性设计。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种柱体转换加固监测结构，用以解决抽柱转换过程中的梁柱节点支撑胎架的设置、支撑点布置以及位移和受力监测等技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种柱体转换加固监测结构，包含原柱、垂直连接于原柱上的原梁、连接于原梁下方和扩大截面加固区下的钢胎架以及连接于钢胎架上的千分表和千斤顶；
6.所述监测点设置于梁体下方，监测点对应钢胎架立柱设置，所述监测点处可拆卸连接有千分表；
7.所述钢胎架自原柱向外侧每一侧面至少包含两个钢胎架立柱，钢胎架立柱顶部连接有钢板，钢板上安装有千斤顶；所述千斤顶对应支撑点设置，且千斤顶与梁体底部顶接。
8.进一步的，所述钢胎架包含胎架主体和设置与胎架主体内设置的剪刀撑，胎架主体包含竖向设置的钢胎架立柱和垂直连接于钢胎架立柱的水平杆。
9.进一步的，加固后柱体四周中心部位设置监测点，监测点处对应的设置有钢胎架立柱。
10.进一步的，钢胎架连接于设计梁底连续传递至设计标高的楼板处，钢胎架立柱顶部焊接有钢板，且与梁底留出300-500mm；
11.进一步的，钢胎架立柱与钢胎架横梁采用刚性连接，钢胎架立柱立柱立在原梁上，且上下层钢胎架立柱轴线需重合。
12.进一步的，所述钢胎架立柱从底到顶垂直度偏差控制在25mm以内。
13.进一步的，扩大截面加固区范围内顶部还设置有蓄水池。
14.进一步的，所述蓄水池包含由砌块砌成的挡水墙，池底及周边满布密封有防水油布以及分时加载的水体。
15.本实用新型的有益效果体现在：
16.1）本实用新型通过钢胎架的设置，利于为抽换柱提供千斤顶的顶升力；利于便捷、安全且高质量的进行梁柱接头的切除，且钢胎架和支撑架联合使用还为柱体的拆除提供操作平台；
17.2）本实用新型通过千斤顶和千分表的设置，一方面利于均衡受力承托梁体，另一方面可实时监测位移变化，修正施工过程做到安全有效的抽柱转换；
18.3）本实用新型通过蓄水池的设置，利于进行堆载试验，可更有效的保证梁柱节点切割后剩余结构的受力位移状况，监测柱拆除后梁体的下挠值，保证梁体的受力稳定性和结构的安全性。
19.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见， 通过实施本实用新型而了解；本实用新型的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
20.图1是钢胎架和支撑点分布示意图；
21.图2是钢胎架和监测点分布示意图；
22.图3是钢胎架安装侧面示意图一；
23.图4是钢胎架安装侧面示意图二；
24.图5是蓄水池安装示意图。
25.附图标记：1-原柱、2-钢胎架、21-胎架主体、22-剪刀撑、3-支撑点、4-监测点、5-原梁、6-千斤顶、7-千分表、8-蓄水池。
具体实施方式
26.以某项目为例，建筑总高度为60m，地上5层，一层层高为10m，二层层高为8m、局部16m，二夹层层高8m，三层层高8m。由于升级改造需求，需要将某框架25.9m-42m范围需拆除，同时将拆除柱周围的梁柱进行加固，托换后柱网的尺寸为25.2m
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25.2m；主要加固方法为：梁柱采用加大截面进行加固。
27.如图1至图5所示，一种柱体转换加固监测结构，其特征在于，包含原柱1、垂直连接于原柱1上的原梁5、连接于原梁5下方和扩大截面加固区下的钢胎架2以及连接于钢胎架2上的千分表7和千斤顶6；监测点4设置于梁体下方，监测点4对应钢胎架2立柱设置，所述监测点4处可拆卸连接有千分表7；
28.本实施例中，钢胎架2自原柱1向外侧每一侧面至少包含两个钢胎架2立柱，钢胎架2立柱顶部连接有钢板，钢板上安装有千斤顶6；所述千斤顶6对应支撑点3设置，且千斤顶6与梁体底部顶接。
29.本实施例中，所述钢胎架2包含胎架主体21和设置与胎架主体21内设置的剪刀撑22，胎架主体21包含竖向设置的钢胎架2立柱和垂直连接于钢胎架2立柱的水平杆。
30.本实施例中，加固后柱体四周中心部位设置监测点4，监测点4处对应的设置有钢胎架2立柱。
31.本实施例中，钢胎架2连接于设计梁底连续传递至设计标高的楼板处，钢胎架2立柱顶部焊接有钢板，且与梁底留出300-500mm；进一步的，钢胎架2立柱与钢胎架2横梁采用刚性连接，钢胎架2立柱立柱立在原梁5上，且上下层钢胎架2立柱轴线需重合。钢胎架2立柱从底到顶垂直度偏差控制在25mm以内。
32.本实施例中，扩大截面加固区范围内顶部还设置有蓄水池8。进一步的，所述蓄水
池8包含由砌块砌成的挡水墙，池底及周边满布密封有防水油布以及分时加载的水体。
33.结合图1至图5所示，进一步说明一种柱体转换加固监测结构的施工方法，具体步骤如下：
34.步骤羿、梁柱截面扩大加固完成后，在梁下安装钢胎架2，钢胎架2从设计梁底连续传递至设计标高的楼板处，钢胎架2立柱顶部焊接有钢板，且与梁底留出300-500mm的距离，用来放置千斤顶6；
35.钢胎架2施工时，钢胎架2立柱与钢胎架2横梁采用刚性连接，所有立柱必须立在原结构梁上，且上下层立柱轴线需重合，立柱从底到顶垂直度偏差控制在25mm以内；千斤顶6与梁底顶紧，使待拆除柱轴向压力为0，并检测每个千斤顶6回顶力；
36.其中，对于模板的拆除，侧模在混凝土浇筑完成2天后即可拆除；底模在混凝土强度达到100%后方可拆除；支撑架暂不拆除，一是为了应对突发状况可随时恢复支撑，二是作为胎架施工、柱拆除以及位移监测的操作平台。
37.步骤二、采用水钻对需拆除柱梁柱接头进行静力切割，先切除端部混凝土及钢筋，注意观察监测装置读数；如读数未有变化，则加固及胎架支撑体系能达到受力状态，按照上述步骤直至柱与梁完全断开；断开高度控制在150mm，保证出现突发情况时可立即采取措施将柱与梁顶紧；在此期间，需将位移变化做好记录；
38.步骤三、位移监测分两个阶段，第一阶段：断开梁柱连接后，所有胎架支撑点3下降至结构完成面下150mm，并可随时恢复支撑作用,千斤顶6卸载不能一次卸完，需分三次逐步逐点交错卸载，通过布置的位移观测点，观察梁仅在混凝土自重情况下的挠度值，此阶段观测时间不少于48小时，当出现下列情况时应立即将所有支撑点3回顶，确保设备及人员安全：托换柱周围板及周边出现出现明显裂缝，点挠度大于结构挠度限值的70%；
39.第二阶段：堆载实验，加载试验荷载载体采用注水加载，在托换结构承载范围周边砌筑挡水墙形成的蓄水池8，池底及周边采用满布防水油布密封；堆载荷载为7kn/m2,分5级施加，每级荷载分别为2kn/m2、1.5kn/m2、1.5kn/m2、1kn/m2、1kn/m2,前二级堆载后观测时间不得少于36小时，中间二级堆载后观测时间不得少于24小时，最后一级堆载后观测时间不得少于100小时；当出现下列情况时应立即停止加载，并卸除所有荷载，确保设备及人员安全：
40.a、托换柱周围板、梁体及周边出现出现明显裂缝；
41.b、该级荷载下点挠度增加量大于前级荷载的两倍，且总挠度大于35.2mm；
42.c、点挠度大于结构挠度限值的70%；
43.对于位移监测，为了监测柱拆除后梁体的下挠值，在梁下安装位移控制观测千分表7，以测量结构变形的位移，此时千分表7数值归0，位移读数能上能下；
44.利用胎架钢胎架2立柱及需拆除原柱1，制作安装位移监测支撑点3，预留出需拆除柱的无损切割施工空间以及梁体的截面加大施工空间。
45.对于位移监测时，监测梁向下位移大小，同时做好过程中的位移记录； 在梁下方安装位移千分表7，监测梁向下位移的同时，施工过程中不断观察周围梁板外观状况，若出现裂缝，对出现裂缝的长度、宽度、形态进行测量和记录。
46.步骤四、堆载试验完成后，进行钢胎架2及支撑架的拆除，胎架及支撑架时自上而下逐层拆除；整个切割拆除要遵循由上到下的顺序，逐块拆除，切完立即吊至楼面。
47.待拆除柱周围架体暂缓拆除，用做柱拆除施工时的操作架；柱切割拆除架体采用已搭设好的支撑架作为操作平台，根据实际情况采用绳锯进行切割，柱分割成500mm长的立方体，并在分割好的每个混凝土块上钻一个吊装孔；拟采用在上部支撑架处设置手动葫芦吊，每一切割块必须通过吊装孔预先临时起吊固定，防止切割块突然塌下。
48.以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。