一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構，增層改造結構包括舊層鋼筋混凝土柱、后植柱、加勁體、帶孔環形連接底板、連接頂板、鋼管、無粘結預應力筋、環形套箍、后植柱縱筋和新層結構；新層結構以包覆鋼管的后植柱支撐于舊層鋼筋混凝土柱上，舊層鋼筋混凝土柱鉆有加勁體孔、錨索孔和舊層植筋孔；加勁體澆筑于后植柱內并固定于舊柱的加勁體孔中，無粘結預應力筋澆筑于后植柱內并固定于舊柱的錨索孔中，后植柱縱筋的中段主體澆筑于后植柱內，后植柱縱筋的下端固定于舊層植筋孔內，后植柱縱筋的上端澆筑于新層結構內，本實用新型能在原有舊層鋼筋混凝土柱頂快速建立增層結構，而且不會對舊層鋼筋混凝土柱的鋼結構造成損傷。
【專利說明】
一種鋼筋混凝土框架柱増層改造結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及建筑領域，尤其是一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構。
【背景技術】
[0002]已有建筑物直接增層具有節省土地，節約投資等優點，被廣泛應用在城市改造工程建設中，我國人口眾多，人均占地量相對較少，加上城鄉一體化的大力發展，導致我國居民住房緊張、土地緊缺、資金緊張等矛盾。實踐證明，通過舊房加層改造是節約城市用地和美化城市環境的有力武器，美國也將此行業作為國民經濟九大產業之一予以積極發展。但增層不能盲目進行，輕則造成房屋開裂、傾斜，重則導致房屋倒塌，因此，必須做好增層設計。增層設計過程中上下混凝土柱的連接至關重要，連接的好壞直接關系著整個結構的安全問題。直接增層法主要是在原有鋼筋混凝土框架柱基礎上，鑿出柱頂鋼筋，采用焊接方式加長柱的鋼筋，然后支模澆筑混凝土。由于柱頂位置梁柱鋼筋交織在一起，要想從中分離出柱的受力鋼筋，存在較大困難，且很難保證施工過程中不對梁體產生破壞。為此，本實用新型設計了一種鋼筋混凝土框架柱增層改造施工方法，本實用新型專利在施工中不對梁體產生破壞，傳統的直接植柱鋼筋不能有效的保證增層改造柱的承載能力，本實用新型可以有效的保證增層改造柱的承載能力，與實用新型專利《一種鋼筋混凝土柱上接鋼管混凝土柱連接結構及施工方法》(2014105381813 )相比，《一種鋼筋混凝土柱上接鋼管混凝土柱連接結構及施工方法》原鋼筋混凝土柱柱頂500mm-1200mm進行剝離鑿毛，以便放置帶孔環形連接板，同時以便鋼管套接，該實用新型專利必須要對梁體產生破壞，同時，該實用新型專利必須是在圓柱的基礎上對接，為了保證施工的安全性，然而，目前房屋建筑結構通常是方形柱，使得該技術實用價值大打折扣，該實用新型專利還對混凝土進行了預應力加載，施工工程中，混凝土柱是承壓結構，預應力的存在反而使得混凝土柱承載能力降低，本實用新型專利直接在柱頂表面鑿毛安裝孔環形連接板，對鋼管施加預應力，可以用于各種形狀的混凝土柱的增層改造，且不對梁體產生破壞，具有很高的工程應用價值。
【發明內容】
[0003]本實用新型提出一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構，能在原有舊層鋼筋混凝土柱頂快速建立增層結構，而且不會對舊層鋼筋混凝土柱的鋼結構造成損傷。
[0004]本實用新型采用以下技術方案。
[0005]—種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構，用于在原有舊房上增設新樓層固定結構，所述增層改造結構包括舊層鋼筋混凝土柱、后植柱、加勁體、帶孔環形連接底板、連接頂板、鋼管、無粘結預應力筋、環形套箍、后植柱縱筋和新層結構;所述新層結構以后植柱支撐于舊層鋼筋混凝土柱上，后植柱側壁以鋼管包覆，后植柱底部端面以帶孔環形連接底板包覆，后植柱頂部端面以連接頂板包覆;所述帶孔環形連接底板的中央環孔用于穿置加勁體，所述帶孔環形連接底板、連接頂板均設有穿置后植柱縱筋的縱筋孔和穿置無粘結預應力筋的預應力筋孔。
[0006]所述舊層鋼筋混凝土柱鉆有加勁體孔、錨索孔和舊層植筋孔;所述加勁體澆筑于后植柱內并固定于舊層鋼筋混凝土柱的加勁體孔中，所述無粘結預應力筋澆筑于后植柱內并固定于舊層鋼筋混凝土柱的錨索孔中，所述后植柱縱筋的中段主體澆筑于后植柱內，后植柱縱筋的下端固定于舊層植筋孔內，后植柱縱筋的上端澆筑于新層結構內，后植柱底部端面包覆的帶孔環形連接底板固接于舊層鋼筋混凝土柱頂。
[0007]所述后植柱以自密實混凝土澆筑成型，所述帶孔環形連接底板的外直徑與后植柱相同，帶孔環形連接底板的內直徑比加勁體孔大8?12mm，包覆后植柱的鋼管外壁套有環形套箍。
[0008]所述增層改造結構的施工方法，依次包括以下步驟。
[0009]Al、舊層鋼筋混凝土柱頂部鑿毛，該步驟首先以等面積代換法計算出計算出需鑿毛柱頂面積，經定位放線測出要鑿毛的混凝土區域以及鉆孔的位置，然后在鑿毛作業中在柱頂的保護層厚度范圍內混凝土面上鑿出凹凸面，同時控制凹陷深度與突起高度間的高差在5mm?8mmο
[0010]A2、鉆取舊層植筋孔，該步驟首先嚴格按照設計圖紙中舊層鋼筋混凝土柱的柱筋布置圖，對柱筋位置進行標記，做好鉆孔前準備工作，鉆孔時避開柱的主筋和箍筋位置，在鉆孔時鉆孔深度不小于鋼筋直徑的十倍，鉆孔直徑比植入的后植柱縱筋大5?8mm，鉆孔結束后需進行清孔作業，清孔作業方法為用毛刷套上加長棒，伸至孔底，來回反復抽動，把灰塵、碎渣帶出，再用壓縮空氣，吹出孔內浮塵，并用脫脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔內壁，不得用水擦洗孔內壁，清孔結束后用干凈脫脂棉將植筋孔嚴密封堵。
[0011]A3、鉆取加勁體孔和錨索孔，該步驟采用鉆孔取芯機取芯成孔，鉆孔大小和深度根據設計確定，鉆進時速度控制在4?5m/min左右，鉆進過程保持充分水冷卻，取芯成孔完成后，應采用步驟A2所述清孔作業方法進行清孔，同時應確保植入加勁體及錨索時，孔內干燥。
[0012]A4、粘貼帶孔環形連接底板;該步驟首先配置膠粘劑，然后把膠液涂抹在帶孔環形連接底板底面或舊層鋼筋混凝土柱頂的混凝土表面，將底板粘貼在混凝土表面，加壓至膠液從鋼板邊縫擠出。
[0013]A5、在舊層植筋孔內植入后植柱縱筋，以錨固膠固定并養護24小時。
[0014]A6、計算加勁體和無粘結預應力筋的長度，當舊層鋼筋混凝土柱頂具有保護層時，加勁體長度計算公式為hiML =hle_g)+h2oa_ui)，當以千斤頂為無粘結預應力筋施以預應力時，無粘結預應力筋長度計算公式為H(s脹)=H1概iiat)+H2oaa搞)+H3(千卩葡肛彳體度);在舊層鋼筋混凝土柱加勁體孔和錨索孔內安裝加勁體和無粘結預應力筋，并以高強度環氧樹脂材料進行封堵固定，安裝與后植柱縱筋配合的柱箍筋；
[0015]A7、按樓層凈高預制后植柱的包覆鋼管，并把鋼管安裝就位。
[0016]AS、在鋼管頂部焊接固定連接頂板，在連接頂板上焊接墊板，使無粘結預應力筋穿過連接頂板和墊板。
[0017]A9、在鋼管內澆筑自密實混凝土以使后植柱成型，并對外露的鋼管表面進行防火處理。
[0018]A10、當鋼管內澆筑的自密實混凝土達到設計強度的90%且齡期不小于7天時，以千斤頂對無粘結預應力筋進行張拉，張拉完成后把外露的無粘結預應力筋切除至剩余3?5cm，采用混凝土進行封錨，完成張拉作業。
[0019]All、在后植柱上進行新層結構的施工，使后植柱縱筋的上端被澆筑于新層結構內。
[0020]本實用新型中，以后植柱作為舊層與新層間的連接體和支撐，后植柱內的后植柱縱筋、加勁體和無粘結預應力筋固定于舊層鋼筋混凝土柱內，這使得舊層鋼筋混凝土柱的原有鋼結構不受影響，而且能因后植柱縱筋、加勁體和無粘結預應力筋的植入而有一定的強化，從而提升增層改造結構的可靠性。
[0021]本實用新型中，所述新層結構以后植柱支撐于舊層鋼筋混凝土柱上，后植柱側壁以鋼管包覆，后植柱底部端面以帶孔環形連接底板包覆，后植柱頂部端面以連接頂板包覆；所述無粘結預應力筋澆筑于后植柱內并固定于舊層鋼筋混凝土柱的錨索孔中；該設計以鋼管套混凝土的構造，使后植柱上的預應力能充分被鋼結構承受，由于鋼結構的彈性形變能力強于混凝土，因此能達到更好的預應力效果，同時不會對原有舊層鋼筋混凝土柱增加過多的載荷，而且此設計能使后植柱更為可靠地連接于舊層鋼筋混凝土柱上。
[0022]本實用新型中，后植柱以鋼管套混凝土為具體承力結構，以后植柱內澆入的后植柱縱筋、加勁體和無粘結預應力筋作為新舊層連接的主體，使得后植柱實現了模塊化，建造者可以根據實際需要，設計后植柱的具體材質和結構比例，使得該結構在增層施工設計中能更為靈活地得以運用。
[0023]本實用新型施工中，由于不暴露舊層鋼筋混凝土柱的鋼筋，因此很好地保護了原有舊層的鋼結構，而且有效地提升了施工效率。
【附圖說明】
[0024]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步詳細的說明:
[0025]附圖1是本實用新型的不意圖；
[0026]附圖2是本實用新型的后植柱在帶孔環形連接底板處的橫截面示意圖；
[0027]附圖3是本實用新型的帶孔環形連接底板的示意圖；
[0028]圖中:1_舊層鋼筋混凝土柱；2-舊層鋼筋混凝土柱內鋼筋；3-加勁體;4-舊層混凝土框架梁;5-舊層鋼筋混凝土樓板;6-帶孔環形連接底板;7-錨索固定端;8-后植柱縱筋;9-無粘結預應力筋；10-后植柱；11-鋼管；12-環形套箍；13-自密實混凝土； 14-連接頂板；15-墊板；16-新層結構；101-帶孔環形連接底板的中央環孔；102-縱筋孔；103-預應力筋孔；104-加勁體孔。
【具體實施方式】
[0029]如圖1、2、3所示;一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構，用于在舊層鋼筋混凝土樓板5的舊層混凝土框架梁4上增設新層結構16的固定結構，所述增層改造結構包括舊層鋼筋混凝土柱1、后植柱10、加勁體3、帶孔環形連接底板6、連接頂板14、鋼管11、無粘結預應力筋
9、環形套箍12、后植柱縱筋8和新層結構16;所述新層結構16以后植柱10支撐于舊層鋼筋混凝土柱I上，后植柱1側壁以鋼管11包覆，后植柱1底部端面以帶孔環形連接底板6包覆，后植柱頂部端面以連接頂板14包覆;所述帶孔環形連接底板6的中央環孔101用于穿置加勁體3，所述帶孔環形連接底板、連接頂板均設有穿置后植柱縱筋的縱筋孔102和穿置無粘結預應力筋9的預應力筋孔103。
[0030]所述舊層鋼筋混凝土柱I鉆有加勁體孔104、錨索孔和舊層植筋孔;所述加勁體3澆筑于后植柱10內并固定于舊層鋼筋混凝土柱I的加勁體孔中，所述無粘結預應力筋9澆筑于后植柱10內并固定于舊層鋼筋混凝土柱I的錨索孔中，所述后植柱縱筋8的中段主體澆筑于后植柱10內，后植柱縱筋8的下端固定于舊層植筋孔內，后植柱縱筋8的上端澆筑于新層結構16內，后植柱10底部端面包覆的帶孔環形連接底板6固接于舊層鋼筋混凝土柱I頂。
[0031]所述后植柱10以自密實混凝土澆筑成型，所述帶孔環形連接底板6的外直徑與后植柱10相同，帶孔環形連接底板6的內直徑比加勁體孔104大8?12_，包覆后植柱的鋼管11外壁套有環形套箍12。
[0032]所述增層改造結構的施工方法，依次包括以下步驟。
[0033]Al、舊層鋼筋混凝土柱頂部鑿毛，該步驟首先以等面積代換法計算出計算出需鑿毛柱頂面積，經定位放線測出要鑿毛的混凝土區域以及鉆孔的位置，然后在鑿毛作業中在柱頂的保護層厚度范圍內混凝土面上鑿出凹凸面，同時控制凹陷深度與突起高度間的高差在5mm?8mmο
[0034]A2、鉆取舊層植筋孔，該步驟首先嚴格按照設計圖紙中舊層鋼筋混凝土柱的柱筋布置圖，對柱筋位置進行標記，做好鉆孔前準備工作，鉆孔時避開柱的主筋和箍筋位置，在鉆孔時鉆孔深度不小于鋼筋直徑的十倍，鉆孔直徑比植入的后植柱縱筋大5?8mm，鉆孔結束后需進行清孔作業，清孔作業方法為用毛刷套上加長棒，伸至孔底，來回反復抽動，把灰塵、碎渣帶出，再用壓縮空氣，吹出孔內浮塵，并用脫脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔內壁，不得用水擦洗孔內壁，清孔結束后用干凈脫脂棉將植筋孔嚴密封堵。
[0035]A3、鉆取加勁體孔和錨索孔，該步驟采用鉆孔取芯機取芯成孔，鉆孔大小和深度根據設計確定，鉆進時速度控制在4?5m/min左右，鉆進過程保持充分水冷卻，取芯成孔完成后，應采用步驟A2所述清孔作業方法進行清孔，同時應確保植入加勁體及錨索時，孔內干燥。
[0036]A4、粘貼帶孔環形連接底板;該步驟首先配置膠粘劑，然后把膠液涂抹在帶孔環形連接底板底面或舊層鋼筋混凝土柱頂的混凝土表面，將底板粘貼在混凝土表面，加壓至膠液從鋼板邊縫擠出。
[0037]A5、在舊層植筋孔內植入后植柱縱筋，以錨固膠固定并養護24小時。
[0038]A6、計算加勁體和無粘結預應力筋的長度，當舊層鋼筋混凝土柱頂具有保護層時，加勁體長度計算公式為hiML =hle_g)+h2oa_ui)，當以千斤頂為無粘結預應力筋施以預應力時，無粘結預應力筋長度計算公式為H(s脹)=H1概iiat)+H2oaa搞)+H3(千卩葡肛彳體度);在舊層鋼筋混凝土柱加勁體孔和錨索孔內安裝加勁體和無粘結預應力筋，并以高強度環氧樹脂材料進行封堵固定，安裝與后植柱縱筋配合的柱箍筋；
[0039]A7、按樓層凈高預制后植柱10的包覆鋼管11，并把鋼管11安裝就位。
[0040]AS、在鋼管頂部焊接固定連接頂板，在連接頂板上焊接墊板，使無粘結預應力筋穿過連接頂板和墊板。
[0041]A9、在鋼管內澆筑自密實混凝土以使后植柱成型，并對外露的鋼管表面進行防火處理。
[0042]A10、當鋼管內澆筑的自密實混凝土達到設計強度的90%且齡期不小于7天時，以千斤頂對無粘結預應力筋進行張拉，張拉完成后把外露的無粘結預應力筋切除至剩余3?5cm，采用混凝土進行封錨，完成張拉作業。
[0043]All、在后植柱上進行新層結構的施工，使后植柱縱筋的上端被澆筑于新層結構內；完成本例的增層改造結構的施工作業。
[0044]在本實施例中，在步驟A3的鉆取加勁體孔和錨索孔作業時，采用鉆孔取芯機取芯成孔，鉆孔大小和深度根據設計確定，鉆進時速度應控制在4?5m/min左右，撥動開關鈕，正向轉動操作手柄，使鉆頭慢慢接觸混凝土表面，待鉆頭刀部入槽后，方可加壓進鉆。如在鉆進過程中，出現鉆頭不能鉆進，鉆頭表面金剛石部分沒有全部露出，需用強磨耗材料(如耐火磚，砂輪等)開刃，使鉆頭表面曾金剛石完全露出，此時用手模表面層，有毛糙感，方可進鉆。鉆進中，如發現鉆頭卡住，應迅速將鉆頭提升一段，然后再慢慢鉆入，切忌硬性鉆進而打壞鉆頭。當鉆孔接近完畢時，由于切削力的改變，鉆孔有些震動，此時要適當降低鉆孔速度。當切削完畢時，應立即快速提升鉆頭直至刃口脫離工作，并關閉鉆機和切斷水源。
【主權項】
1.一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構，用于在原有舊房上增設新樓層固定結構，其特征在于:所述增層改造結構包括舊層鋼筋混凝土柱、后植柱、加勁體、帶孔環形連接底板、連接頂板、鋼管、無粘結預應力筋、環形套箍、后植柱縱筋和新層結構;所述新層結構以后植柱支撐于舊層鋼筋混凝土柱上，后植柱側壁以鋼管包覆，后植柱底部端面以帶孔環形連接底板包覆，后植柱頂部端面以連接頂板包覆;所述帶孔環形連接底板的中央環孔用于穿置加勁體，所述帶孔環形連接底板、連接頂板均設有穿置后植柱縱筋的縱筋孔和穿置無粘結預應力筋的預應力筋孔； 所述舊層鋼筋混凝土柱鉆有加勁體孔、錨索孔和舊層植筋孔;所述加勁體澆筑于后植柱內并固定于舊層鋼筋混凝土柱的加勁體孔中，所述無粘結預應力筋澆筑于后植柱內并固定于舊層鋼筋混凝土柱的錨索孔中，所述后植柱縱筋的中段主體澆筑于后植柱內，后植柱縱筋的下端固定于舊層植筋孔內，后植柱縱筋的上端澆筑于新層結構內，后植柱底部端面包覆的帶孔環形連接底板固接于舊層鋼筋混凝土柱頂。2.根據權利要求1所述的一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構，其特征在于:所述后植柱以自密實混凝土饒筑成型。3.根據權利要求1所述的一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構，其特征在于:所述帶孔環形連接底板的外直徑與后植柱相同，帶孔環形連接底板的內直徑比加勁體孔大8?12_。4.根據權利要求1所述的一種鋼筋混凝土框架柱增層改造結構，其特征在于:包覆后植柱的鋼管外壁套有環形套箍。
【文檔編號】E04G23/02GK205688834SQ201620575111
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月15日 公開號201620575111.X, CN 201620575111, CN 205688834 U, CN 205688834U, CN-U-205688834, CN201620575111, CN201620575111.X, CN205688834 U, CN205688834U
【發明人】蔣國平, 肖三霞
【申請人】福建江夏學院