[发明专利]一种内置螺旋调节千斤顶钢筋混凝土柱置换加固结构及其加固方法

说明书

本发明公开了一种内置螺旋调节千斤顶钢筋混凝土柱置换加固结构及其加固方法，包括在原砼柱的外表面周向开设的凿除区，凿除区中内置有螺旋千斤顶，螺旋千斤顶的上下端均设置有钢垫板，钢垫板分别与凿除区的顶面以及底面之间贴紧接触，本发明仅对缺陷混凝土夹层进行置换施工，不用对整个柱进行处理，凿除及置换工作量小、经济性好；采用内置螺旋千斤顶的方法对柱进行支撑，无需设置额外的支撑系统，工艺简单、造价低；螺旋千斤顶与柱整体浇筑为一体，不影响外观；采用同一根柱分区域的方法进行置换，置换过程安全可靠；仅对缺陷部位进行施工，不影响其他构件的安全性，对结构整体影响小。

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其是涉及一种内置螺旋调节千斤顶钢筋混凝土柱置换加固结构及其加固方法。

背景技术

对于钢筋混凝土框架、框剪以及框筒结构建筑物,混凝土工程质量是保证建筑物安全的关键。但在实际工程中,混凝土工程由于各种因素的影响,比较容易出现工程质量事故。这里着重讨论的是,当混凝土柱存在局部缺陷且缺陷范围贯通整个柱截面时,如何进行混凝土置換加固处理。商品混凝土的广泛使用加快了混凝土施工的进度，一般5~7天即可完成一层楼的主体结构施工,有时因柱缺陷混凝土层的厚度较小位置较隐蔽不易在常规混凝土强度检测时被发现。当混凝土缺陷层的问题被发现时,该层以上主体结构已完成少则3~5层,多则10余层。遇此工程质量事故,有以下两类处理方式:

1、将不合格楼层的混凝土柱及其以上楼层建筑全部拆除,彻底返工。

采用这一方法,可彻底消除工程质量问题,但经济损失巨大,并造成不良社会影响。

2、采取各种加固措施进行处理,以达到设计及规范要求,保证建筑物安全。

目前加固措施主要有以下几种:

1)、增大截面加固法:

增大截面法是采用同种材料来增大原构件截面,达到提高截面承载能力和构件刚度的目的。优点是有长期的使用经验，施工简单，适应性强。缺点是施工时间长，且当缺陷混凝土层强度较设计强度相差较大时加固后的柱截面尺寸明显大于原柱尺寸,对建筑外观(特别是边柱、角柱)及使用功能存在较大影响。

2）、外包型钢加固法：

外包型钢加固法是一种以角钢包于构件四角，角钢之间用缀板连接的加固方法。此方法可以有效的提高混凝土柱的抗压及抗弯承载能力，但当柱存在缺陷混凝土层时柱承载力较原设计值相差较大，为满足承载力要求外包型钢加固所需的型钢规格就会较大，成本高经济性差。

3)、置换混凝土加固法：

置换混凝土加固法是指采用挖补的办法用优质的混凝土将部分缺陷混凝土置换掉，从而达到恢复结构基本功能的目的。优点是不改变使用空间、不影响建筑功能；因置换加固法仅对缺陷混凝土部分进行处理，故施工速度与经济性均较好。采用置换混凝土加固法处理混凝土柱中混凝土剔除和重新浇筑的技术难度不大且有较成熟的经验，而难点在于置换过程中如何设置可靠的支撑系统及施工顺序用来保证施工过程中上部结构不变形、不开裂。当缺陷混凝土柱上部楼层较少（如5层以下），柱承受的荷载较小时，结构支撑系统较简单比较容易实现；当缺陷混凝土柱上部楼层较多（如10层以上），柱承受的荷载较大时，现有的做法为在柱边设置支撑系统后凿除柱混凝土并在凿除区域设置角钢支撑与柱边支撑共同承担原柱所承担的荷载，进而完成对整个混凝土柱的置换。现有的做法适用于柱混凝土缺陷范围高度较高、面积较大以及柱全高混凝土强度不满足设计要求等情况；但对于柱存在缺陷混凝土夹层（即缺陷范围较小、深度较深甚至缺陷范围贯通柱全截面）的情况，若采取设置柱外支撑及柱内角钢支撑的方法进行混凝土置换不仅无法利用原柱绝大部分混凝土完好的有利条件而且还会置换掉一部分合格的混凝土，造成资源浪费出现综合造价较高以及施工工艺复杂等问题。专门针对承受大荷载情况下柱存在缺陷混凝土夹层的置换加固还未见报道。