[发明专利]一种安全可靠的托梁换柱施工系统及其施工方法

说明书

【技术领域】

本发明属于土木工程中建筑结构加固技术领域，特别涉及一种安全可靠的托梁换柱施工系统及其施工方法。

【背景技术】

在实际工程中，托梁换柱加固法通常用于柱混凝土强度偏低以及局部混凝土有严重缺陷的加固处理。随着混凝土结构加固技术的不断发展，托梁换柱加固法越来越多地被应用于实际工程中。近年来，国内外学者对托梁换柱加固法进行了研究和实践。通常施工方法为，首先利用支撑装置对柱所承担的荷载进行卸载，其次置换缺陷部分混凝土，最后待置换部分混凝土到达规范要求强度时进行卸载，整个施工过程即完成。但是在柱荷载卸载过程中，结构的位移、沉降、应力等将难以进行精确控制，特别是需要将柱完全断开时，支撑结构的受力、梁的变形不能精确测试并加以控制。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种安全可靠的托梁换柱施工系统及其施工方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种安全可靠的托梁换柱施工系统，包括若干托梁换柱支撑结构、电脑、静态应变测试仪和若干应变片；托梁换柱支撑结构包括支撑、底座、千斤顶和百分表；底座设置在地面上，千斤顶设置在底座上，千斤顶上设有用于支撑梁的支撑；底座上设有用于测量支撑顶升量的百分表；支撑的外壁上设有若干应变片，每个应变片通过对应的信号线连接静态应变测试仪，静态应变测试仪连接电脑。

本发明进一步的改进在于：所述梁为十字交叉梁，交叉处设有柱；所述托梁换柱支撑结构的数量为四个，分别支撑在柱四周的梁下部。

本发明进一步的改进在于：梁底面搭设有作为临时支撑的脚手架。

本发明进一步的改进在于：支撑的外壁上的若干应变片分成若干层排布，层间距为1～1.5m。

本发明进一步的改进在于：支撑的外壁上每层均匀设有四个应变片。

本发明进一步的改进在于：每个底座上对称安装两只百分表。

一种安全可靠的托梁换柱施工方法，包括以下步骤：

1）、搭建好安全可靠的托梁换柱施工系统；

2）、控制千斤顶进行分级加载，加载过程平稳、同步进行；每加一级荷载，观测静态应变测试仪及百分表数值，待读数稳定后方加下一级加载，直至加载全部完成；

3）、采用施工工具，凿除柱缺陷部位的混凝土；经对缺陷部位清理后，灌注灌浆料，达到强度要求后拆除安全可靠的托梁换柱施工系统，整个托梁换柱的加固过程完成。

本发明进一步的改进在于：支撑安装完毕后，用自动安平激光投线仪校正支撑垂直度，同时对四个支撑均施加5MPa的荷载，使支撑与梁底面紧密接触。

本发明进一步的改进在于：通过百分表测得的支撑顶升量和支撑压缩量△L控制梁的变形量，△L=L×ε，L为支撑的长度，ε为静态应变测试仪测得的应变平均值；梁的变形量=支撑顶升量-支撑压缩量。

相对于现有技术，本发明的有益效果是，

1、本发明将应变测试和位移测试同时引入到施工过程中，可实时精确地测定支撑结构的受力和变形，有效地预防了支撑系统失稳。

2、本发明对位移的观测在地面即可完成，避免了以往的高空作业，保证现场观测人员的安全。

3、本发明对梁的位移能够精确测量并加以控制，有效的预防了托梁换柱施工过程中梁因变形过大引起开裂。

【附图说明】

图1是本发明一种安全可靠的托梁换柱施工系统的示意图；

图2是图1的A-A向视图；

图3是图1的B-B向视图；

图4是实施例1施工过程中测得的钢管应变曲线图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

请参阅图1所示，本发明一种安全可靠的托梁换柱施工系统，包括四个托梁换柱支撑结构、电脑9、静态应变测试仪10和若干应变片11。

托梁换柱支撑结构包括支撑4、底座6、千斤顶7和百分表8；底座6设置在地面上，千斤顶7设置在底座6上，千斤顶7上设有支撑4；支撑4上设有若干应变片11，每个应变片11通过对应的信号线12连接静态应变测试仪10，静态应变测试仪10连接电脑9。

本发明一种安全可靠的托梁换柱施工方法包括以下步骤：

步骤一，按图1所示的支撑结构装置；首先在梁2底面搭设脚手架5用来作为临时支撑，然后安装托梁换柱支撑结构，安装时要保证支撑4和梁2底面紧密接触。