一种既有结构梁的加固结构及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑结构加固技术领域，具体涉及一种既有结构梁的加固结构及其施工方法。
【背景技术】
[0002]钢筋混凝土结构式是建筑工程中使用最多的结构形式。然而在对建筑物的现代化改造中，常用的方法是拆除后重建，虽然能满足建筑结构对荷载的更高要求，但这种方法的经济成本不菲，且工期较长，对环境的影响也相当大。
[0003]随着建筑结构加固技术的不断发展，对既有建筑结构的加固改造也提上了议程，但就目前所采用的加固方法而言，其施工后所能达到的抗弯及抗剪能力有限，无法满足局部集中承受超大荷载的要求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理，施工方便快速，承载力显著提高的既有结构梁的加固结构及其施工方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
一种既有结构梁的加固结构，包括结构梁，结构梁的两端接有结构柱，结构梁外设有外包钢套，外包钢套的顶部与结构梁所在的梁板的下表面贴合、端部与结构柱贴合，结构梁的底部与外包钢套之间设有多根加固筋，加固筋的端部植入结构柱内，外包钢套的两侧设有灌浆洞，通过该灌浆洞向外包钢套内灌注浆料，外包钢套两侧与梁板交接处对称设有多个角钢，角钢的垂直部通过锚栓与结构梁连接，角钢的水平部设有贯穿梁板的高强螺栓，且位于同一水平面的两个高强螺栓的顶部之间设有连接箍板，连接箍板与梁板之间对应结构梁的位置处设有负弯矩钢板。
[0006]所述浆料为CGM浆料。
[0007]所述加固筋为至少5根。
[0008]所述加固筋为11根，分上下两排，下排为间隔分布的9根，上排两根分别对应下排端部的两根设置。
[0009]相邻两块所述连接钢板之间的间距控制在380-420mm。
[0010]所述加固结构的施工方法，包括以下步骤:
(1)结构梁、梁板和结构柱的表面做凿毛处理；
(2)结构柱避开主筋位置钻孔，清孔后注入管状结构胶，将加固筋植入孔内，并用环氧胶泥封口 ；
(3)在结构梁外预贴外包钢套，外包钢套的顶部与结构梁所在的梁板的下表面贴合、端部与结构柱贴合，并预留灌浆洞，外包钢套与梁板的交接处焊接角钢，角钢在外包钢套两侧对称分布，将锚栓从角钢的垂直部打入结构梁的预埋孔，将高强螺栓从角钢的水平部打入贯穿梁板的预埋孔； (4)梁板上表面对应结构梁的位置以及负弯矩钢板的下表面涂抹结构胶后贴合，涂抹厚度控制在l_3mm ；
(5)同一水平面的两个高强螺栓的顶部之间用螺母紧固连接箍板，稳定后进行后灌环氧树脂；
(6)外包钢套的侧面支模，将拌制好的CGM浆料从预留的灌浆洞注入模板内，找平成型；
(7)角钢做封缝处理，外包钢套和负弯矩钢板做防腐、防火处理。
[0011]与现有技术相比，本发明的优点是:本发明结构合理，施工方便快速，工期较短，通过对既有结构梁采用加大截面加外设外包钢套的方式，大幅度提高了既有结构梁的抗弯及抗剪能力，满足施加局部集中超大荷载的承载能力，有效避免了竣工后产生隐患和拆除重建所带来的经济损失。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0013]图1是本发明的结构示意图。
[0014]其中，1、结构梁，2、加固筋，3、外包钢套，4、CGM浆料，5、灌浆洞，6、锚栓，7、角钢，8、高强螺栓，9、连接箍板，10、负弯矩钢板，11、梁板，12、结构柱。
[0015]【具体实施方式】:
如图1所示，一种既有结构梁的加固结构，包括结构梁1，结构梁I的两端接有结构柱12，结构梁I外设有外包钢套3，外包钢套3的顶部与结构梁I所在的梁板11的下表面贴合、端部与结构柱12贴合，结构梁I的底部与外包钢套3之间设有至少5根加固筋2，加固筋2的端部植入结构柱12内，外包钢套3的两侧设有灌浆洞5，通过该灌浆洞5向外包钢套3内灌注CGM浆料4，外包钢套3两侧与梁板11交接处对称设有多个角钢7，角钢7的垂直部通过锚栓6与结构梁I连接，角钢7的水平部设有贯穿梁板11的高强螺栓8，且位于同一水平面的两个高强螺栓8的顶部之间设有连接箍板9，连接箍板9与梁板11之间对应结构梁I的位置处设有负弯矩钢板10。
[0016]以将既有结构梁I的截面积300*700增加到500*1000为例，其加固结构的施工方法，包括以下步骤:
(1)结构梁1、梁板11和结构柱12的表面用钻子打毛糙，然后用水冲洗干净，以增加表面粘结力；
(2)用钢筋探测仪探测出既有结构柱12的主筋位置，留出保护层，然后避开主筋位置设计0 25加固筋2的植入区域，本实施例中，加固筋2为11根，分上下两排，下排为间隔分布的9根，上排两根分别对应下排端部的两根设置，加固筋2的长度为结构柱12之间的净距离+锚固长度*2，本实施例中，结构柱之间的净距离为8000mm，锚固长度为20d，即500mm ；在植入区域钻孔，孔深为500_，孔径为27mm ;成孔后用无油压缩空气将孔内浮尘吹尽，并用棉丝擦拭孔壁两次，再用脱脂棉丝蘸丙酮擦拭两次，最后用干净的棉丝将孔口封闭，以防止粉尘或沙粒进入孔内；对加固筋2的植入部分进行除锈磨光处理，取出棉丝后将预制好的管状结构胶注入孔内，然后缓慢将加固筋2旋转插入孔内，使结构胶从孔口溢出，排出孔内空气，结构胶固化后用环氧胶泥封口 ； (3)在结构梁I外预贴厚度为1mm的外包钢套3，外包钢套3的顶部与结构梁I所在的梁板11的下表面贴合、端部与结构柱12贴合，并预留灌浆洞5，外包钢套3的侧面与结构梁I之间相距100mm、底部与结构梁I之间相距300mm，外包钢套3与梁板11的交接处焊接L75*5等边角钢7，角钢7在外包钢套3两侧对称分布，将MlO锚栓6从角钢7的垂直部打入结构梁I的预埋孔，将M16高强螺栓8从角钢7的水平部打入贯穿梁板11的预埋孔；
(4)梁板11上表面对应结构梁I的位置以及负弯矩钢板10的下表面涂抹结构胶后贴合，涂抹厚度控制在l_3mm，负弯矩钢板10的宽度为300mm，厚度为5mm，沿结构梁I全场布置；
(5)同一水平面的两个高强螺栓8的顶部之间用螺母紧固连接箍板9，连接箍板9的长度为650mm，宽度为100mm，厚度为5mm，相邻两块连接箍板9之间的间距控制在380_420mm，稳定后进行后灌环氧树脂；
(6)外包钢套3的侧面支模，将拌制好的CGM浆料4从预留的灌浆洞5注入模板内，找平成型后拆模；灌注前4-6小时将基面用水充分润湿，灌浆料前除去基面上的明水，为了便于灌注过程中空气排出，应从外包钢套3的一侧灌注，不允许同时从几处灌注，灌注开始后，须连续进行，直至灌注完成；灌注过程中停止施工时，在CGM浆料4茬口用齿刀刮出齿口，以确保施工接缝处结合牢固；
(7)各角钢7通过环氧胶泥做封缝处理，封缝前涂刷一层界面剂，如环氧浆液，每隔Im左右放置注胶管和出气管，确保环氧胶泥压实，无泄漏；外包钢套3和负弯矩钢板10分别除锈后，均匀涂刷防锈漆两遍，并按照防火等级要求涂刷防火涂料。
[0017]在上述实施例中，采用加大截面加外包型钢的方式对既有结构梁I进行加固，与拆除重建相比，抗弯和抗剪能力大幅度提高，工期可缩短20天左右，工程造价可降低95万以上；而与竣工后产生隐患相比较，没有宏观比较性。
【主权项】
1.一种既有结构梁的加固结构，包括结构梁，所述结构梁的两端接有结构柱，其特征在于:所述结构梁外设有外包钢套，所述外包钢套的顶部与结构梁所在的梁板的下表面贴合、端部与结构柱贴合，所述结构梁的底部与外包钢套之间设有多根加固筋，所述加固筋的端部植入结构柱内，所述外包钢套的两侧设有灌浆洞，通过该灌浆洞向外包钢套内灌注浆料，所述外包钢套两侧与梁板交接处对称设有多个角钢，所述角钢的垂直部通过锚栓与结构梁连接，所述角钢的水平部设有贯穿梁板的高强螺栓，且位于同一水平面的两个高强螺栓的顶部之间设有连接箍板，所述连接箍板与梁板之间对应结构梁的位置处设有负弯矩钢板。
2.根据权利要求1所述的一种既有结构梁的加固结构，其特征在于:所述浆料为CGM浆料。
3.根据权利要求1所述的一种既有结构梁的加固结构，其特征在于:所述加固筋为至少5根。
4.根据权利要求3所述的一种既有结构梁的加固结构，其特征在于:所述加固筋为11根，分上下两排，下排为间隔分布的9根，上排两根分别对应下排端部的两根设置。
5.根据权利要求1所述的一种既有结构梁的加固结构，其特征在于:相邻两块所述连接钢板之间的间距控制在380-420mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述加固结构的施工方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)结构梁、梁板和结构柱的表面做凿毛处理； (2)结构柱避开主筋位置钻孔，清孔后注入管状结构胶，将加固筋植入孔内，并用环氧胶泥封口 ； (3)在结构梁外预贴外包钢套，外包钢套的顶部与结构梁所在的梁板的下表面贴合、端部与结构柱贴合，并预留灌浆洞，外包钢套与梁板的交接处焊接角钢，角钢在外包钢套两侧对称分布，将锚栓从角钢的垂直部打入结构梁的预埋孔，将高强螺栓从角钢的水平部打入贯穿梁板的预埋孔； (4)梁板上表面对应结构梁的位置以及负弯矩钢板的下表面涂抹结构胶后贴合，涂抹厚度控制在l_3mm ； (5)同一水平面的两个高强螺栓的顶部之间用螺母紧固连接箍板，稳定后进行后灌环氧树脂； (6)外包钢套的侧面支模，将拌制好的CGM浆料从预留的灌浆洞注入模板内，找平成型； (7)角钢做封缝处理，外包钢套和负弯矩钢板做防腐、防火处理。
【专利摘要】本发明公开了一种既有结构梁的加固结构，包括结构梁，结构梁的两端接有结构柱，结构梁外设有外包钢套，结构梁的底部与外包钢套之间设有多根加固筋，加固筋的端部植入结构柱内，外包钢套的两侧设有灌浆洞，外包钢套两侧与梁板交接处对称设有多个角钢，角钢的垂直部通过锚栓与结构梁连接，角钢的水平部设有贯穿梁板的高强螺栓，且位于同一水平面的两个高强螺栓的顶部之间设有连接箍板，连接箍板与梁板之间对应结构梁的位置处设有负弯矩钢板。本发明通过对既有结构梁采用加大截面加外设外包钢套的方式，大幅度提高了既有结构梁的抗弯及抗剪能力，满足施加局部集中超大荷载的承载能力，有效避免了竣工后产生隐患和拆除重建所带来的经济损失。
【IPC分类】E04G23-02
【公开号】CN104847130
【申请号】CN201510254913
【发明人】张小葱, 姜晓艳, 陆曹平
【申请人】江苏南通三建集团有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月19日