[发明专利]一种钢筋混凝土框架柱增层改造结构及施工方法

摘要

本发明提出一种钢筋混凝土框架柱增层改造结构及施工方法，增层改造结构包括旧层钢筋混凝土柱、后植柱、加劲体、带孔环形连接底板、连接顶板、钢管、无粘结预应力筋、环形套箍、后植柱纵筋和新层结构；新层结构以包覆钢管的后植柱支撑于旧层钢筋混凝土柱上，旧层钢筋混凝土柱钻有加劲体孔、锚索孔和旧层植筋孔；加劲体浇筑于后植柱内并固定于旧柱的加劲体孔中，无粘结预应力筋浇筑于后植柱内并固定于旧柱的锚索孔中，后植柱纵筋的中段主体浇筑于后植柱内，后植柱纵筋的下端固定于旧层植筋孔内，后植柱纵筋的上端浇筑于新层结构内，本发明能在原有旧层钢筋混凝土柱顶快速建立增层结构，而且不会对旧层钢筋混凝土柱的钢结构造成损伤。

主权项

一种钢筋混凝土框架柱增层改造施工方法，用于在原有旧房上增设新楼层固定结构，其特征在于：所述施工方法针对增层改造结构进行，所述增层改造结构包括旧层钢筋混凝土柱、后植柱、加劲体、带孔环形连接底板、连接顶板、钢管、无粘结预应力筋、环形套箍、后植柱纵筋和新层结构；所述新层结构以后植柱支撑于旧层钢筋混凝土柱上，后植柱侧壁以钢管包覆，后植柱底部端面以带孔环形连接底板包覆，后植柱顶部端面以连接顶板包覆；所述带孔环形连接底板的中央环孔用于穿置加劲体，所述带孔环形连接底板、连接顶板均设有穿置后植柱纵筋的纵筋孔和穿置无粘结预应力筋的预应力筋孔；所述旧层钢筋混凝土柱钻有加劲体孔、锚索孔和旧层植筋孔；所述加劲体浇筑于后植柱内并固定于旧层钢筋混凝土柱的加劲体孔中，所述无粘结预应力筋浇筑于后植柱内并固定于旧层钢筋混凝土柱的锚索孔中，所述后植柱纵筋的中段主体浇筑于后植柱内，后植柱纵筋的下端固定于旧层植筋孔内，后植柱纵筋的上端浇筑于新层结构内，后植柱底部端面包覆的带孔环形连接底板固接于旧层钢筋混凝土柱顶；所述后植柱以自密实混凝土浇筑成型，所述带孔环形连接底板的外直径与后植柱相同，带孔环形连接底板的内直径比加劲体孔大8~12mm，包覆后植柱的钢管外壁套有环形套箍；所述增层改造结构的施工方法，依次包括以下步骤；A1、旧层钢筋混凝土柱顶部凿毛，该步骤首先以等面积代换法计算出需凿毛柱顶面积，经定位放线测出要凿毛的混凝土区域以及钻孔的位置，然后在凿毛作业中在柱顶的保护层厚度范围内混凝土面上凿出凹凸面，同时控制凹陷深度与突起高度间的高差在5mm~8mm；A2、钻取旧层植筋孔，该步骤首先严格按照设计图纸中旧层钢筋混凝土柱的柱筋布置图，对柱筋位置进行标记，做好钻孔前准备工作，钻孔时避开柱的主筋和箍筋位置，在钻孔时钻孔深度不小于钢筋直径的十倍，钻孔直径比植入的后植柱纵筋大5~8mm，钻孔结束后需进行清孔作业，清孔作业方法为用毛刷套上加长棒，伸至孔底，来回反复抽动，把灰尘、碎渣带出，再用压缩空气，吹出孔内浮尘，并用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁，不得用水擦洗孔内壁，清孔结束后用干净脱脂棉将植筋孔严密封堵；A3、钻取加劲体孔和锚索孔，该步骤采用钻孔取芯机取芯成孔，钻孔大小和深度根据设计确定，钻进时速度控制在4~5m/min，钻进过程保持充分水冷却，取芯成孔完成后，应采用步骤A2所述清孔作业方法进行清孔，同时应确保植入加劲体及锚索时，孔内干燥；A4、粘贴带孔环形连接底板；该步骤首先配置胶粘剂，然后把胶液涂抹在带孔环形连接底板底面或旧层钢筋混凝土柱顶的混凝土表面，将底板粘贴在混凝土表面，加压至胶液从钢板边缝挤出；A5、在旧层植筋孔内植入后植柱纵筋，以锚固胶固定并养护24小时；A6、计算加劲体和无粘结预应力筋的长度；当旧层钢筋混凝土柱顶具有保护层时，加劲体长度计算公式为h（加劲体长度）＝h1（钻孔深度）+h2（后植柱高‑保护层） ；当以千斤顶为无粘结预应力筋施以预应力时，无粘结预应力筋长度计算公式为H(筋长)=H1(钻孔深度)+H2(后植柱高)+H3(千斤顶的工作长度)；在旧层钢筋混凝土柱加劲体孔和锚索孔内安装加劲体和无粘结预应力筋，并以高强度环氧树脂材料进行封堵固定，安装与后植柱纵筋配合的柱箍筋；A7、按楼层净高预制后植柱的包覆钢管，并把钢管安装就位；A8、在钢管顶部焊接固定连接顶板，在连接顶板上焊接垫板，使无粘结预应力筋穿过连接顶板和垫板；A9、在钢管内浇筑自密实混凝土以使后植柱成型，并对外露的钢管表面进行防火处理；A10、当钢管内浇筑的自密实混凝土达到设计强度的90％且龄期不小于7天时，以千斤顶对无粘结预应力筋进行张拉，张拉完成后把外露的无粘结预应力筋切除至剩余3~5cm，采用混凝土进行封锚，完成张拉作业；A11、在后植柱上进行新层结构的施工，使后植柱纵筋的上端被浇筑于新层结构内。