一种新型无支撑置换剪力墙混凝土装置的制作方法

本实用新型涉及一种新型无支撑置换剪力墙混凝土装置。

背景技术：

置换混凝土加固法是一种用于处理砼结构混凝土强度偏低或有严重缺陷问题的常用加固方法。常用的置换混凝土加固法均为有支撑置换法。但在高层混凝土剪力墙结构中，当需要置换的剪力墙混凝土处于底部楼层时，因为荷载较大，置换施工过程的支撑相当困难、费用高昂,且存在安全风险。无支撑置换加固技术可以解决这一问题，但随之带来了应力滞后问题。在无支撑置换剪力墙混凝土加固工程中，后置换墙段相比先置换墙段存在竖向应力滞后现象，置换后，先后置换墙段之间始终存在应力差。当被置换结构荷载较大时会导致置换区域相邻的剪力墙在置换过程中应力明显增大，造成相邻的剪力墙实际轴压比明显高于原设计轴压比，而置换后的剪力墙的应力后置甚至不受力，从而给结构带来重大隐患。因此，有必要对现有的无支撑置换加固技术加以改进，解决先后置换墙段之间的应力差问题，以保证置换后的剪力墙受力均匀，进而保证置换后建筑结构的安全。

技术实现要素：

针对上述的现有无支撑置换加固技术中存在的问题，本实用新型提供一种新型无支撑置换剪力墙混凝土装置及方法，在置换剪力墙时使用振弦式应变计和应力转换千斤顶来实现置换墙体的应力满足设计要求，达到保证置换后建筑结构安全的目的。具体技术方案如下：

一种新型无支撑置换剪力墙混凝土装置，下部结构和位于上部结构和下部结构之间的置换区域，所述上部结构和下部结构包括与置换区域连接处的梁或楼板；所述置换区域包括原有墙体和置换墙体，所述置换墙体与原有墙体相邻；且所述置换墙体与原有墙体上均设有竖向的振弦式应变计，所述置换墙体的顶部还设有应力转换千斤顶。

前述的新型无支撑置换剪力墙混凝土装置，所述振弦式应变计与应变测试仪相连接，用于监测记录各墙体受力情况。

前述的新型无支撑置换剪力墙混凝土装置，所述应力转换千斤顶的上下方均设有钢垫板，所述钢垫板的尺寸优选为200×250×20mm。

前述的新型无支撑置换剪力墙混凝土装置，所述应力转换千斤顶优选为1500kn自锁式千斤顶。

前述的新型无支撑置换剪力墙混凝土装置，所述应力转换千斤顶的预留安装高度优选为200～300mm。

使用前述的新型无支撑置换剪力墙混凝土装置进行剪力墙置换的方法，包括步骤如下：

1）将需置换区域的剪力墙根据原结构砼实测强度及其上部结构的荷载大小将该剪力墙分成拟拆除的若干段；并为与该剪力墙相连接处的梁或楼板设置临时支撑；

2）在拟拆除的相邻的原有墙体上设置竖向的振弦式应变计，所述振弦式应变计与应变测试仪相连接，记录原有墙体的应变初始值ⅰ；

3）剔除第一段拟拆除的原有墙体，并记录相邻剪力墙上振弦式应变计的应变数值ⅱ；

4）整理及修复拆除墙体内的钢筋结构，并凿毛相邻的先置换段剪力墙的连接界面，然后再进行立模以便置换墙体浇筑；

5）向立好的模具中浇注微膨胀砼，所述砼强度满足设计强度，浇注高度与上部结构之间预留200～300mm的距离，以便安装应力转换千斤顶；

6）在新浇筑的置换墙体的墙面上竖向设置振弦式应变计并记录该振弦式应变计的应变初始值ⅲ；

7）在新浇筑的置换墙体的上部预留的空间安装应力转换千斤顶，并根据其上部结构的荷载采用应力转换千斤顶对其下方的置换墙体施压至应力转换设计值，并记录所有振弦式应变计的应变数值ⅳ；

8）采用高强微膨胀砼再次浇注应力转换千斤顶的两侧的预留空间，使置换墙体与上部结构连接；

9）卸除应力转换千斤顶实现应力转换，再次记录所有振弦式应变计的应变数值ⅴ，该应变数值ⅴ等于设计值；

10）进入下一个施工区段，重复步骤1）～9）直至全部置换区域的所有区段置换完成；

11）检查验收。

作为优选的技术方案的，前述的新型无支撑置换剪力墙混凝土方法，步骤1）中，所述临时支撑优选使用钢管支撑。

作为优选的技术方案的，前述的新型无支撑置换剪力墙混凝土方法，步骤4）中，所述钢筋结构包括原墙体内的原有钢筋和重新布置的搭接钢筋；所述搭接钢筋与原有钢筋焊接连接；且焊接的接头连接错开，所述错开的距离＞500mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型将需要置换的剪力墙划分成多个区域，一段段置换，并通过在原有墙体及置换墙体上竖向安装振弦式应变计，通过该振弦式应变计的数值变化来监控施工过程中各段墙体的承受应力的变化；在新浇筑的置换墙体上部加装应力转换千斤顶，通过该千斤顶的施压，使各段墙体的承受的压力至应力转换设计值，然后浇筑应力转换千斤顶所在区域，最后拆除应力转换千斤顶，实现应力转换，使各段墙体承受的内应力转换至设计值，确保结构安全。装置简单，方法简便，有效解决了现有技术的置换墙体之间存在的应力差问题。

附图说明

图1为本实用新型置换区域截面图；

图2为本实用新型新型无支撑置换剪力墙混凝土装置的结构示意图；

图3为本实用新型的钢筋结构结构示意图；

图4为本实用新型原有钢筋与搭接钢筋错开连接示意图。

图中：1、上部结构；10、梁或楼板；2、下部结构；3、置换区域；31、原有墙体；32、置换墙体；30、先置换段剪力墙；4、振弦式应变计；5、应变测试仪；6、应力转换千斤顶；7、钢垫板；8、钢筋结构；81、原有钢筋；82、搭接钢筋；9、剪力墙连接界面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。具体实施例如下：

实施例1

一种新型无支撑置换剪力墙混凝土装置，参照图和图2，包括上部结构1、下部结构2和位于上部结构1和下部结构2之间的置换区域3，所述上部结构1和下部结构2包括与置换区域3连接处的梁或楼板1；所述置换区域3包括原有墙体31和置换墙体32，所述置换墙体32与原有墙体31相邻；且所述置换墙体32与原有墙体31上均设有竖向的振弦式应变计4，所述置换墙体32的顶部还设有应力转换千斤顶6。所述振弦式应变计4用于监测施工过程中各段墙体在不同时期承受应力的变化，所述应力转换千斤顶6用于对其下方的置换墙体32施压，使其承受的应力达到转换设计值，从而调整各墙体承受的应力至转换设计值，实现应力转换，确保结构安全。

本实施例所述的新型无支撑置换剪力墙混凝土装置，所述振弦式应变计4与应变测试仪5相连接，用于监测记录各墙体受力情况。所述应力转换千斤顶6的上下方均设有钢垫板7。该钢垫板7的尺寸优选为200×250×20mm。所述应力转换千斤顶6为1500kn自锁式千斤顶，其安装预的留高度优选为200～300mm。

实施例2

一种新型无支撑置换剪力墙混凝土方法，包括步骤如下：

1）将需置换区域3的剪力墙根据原结构砼实测强度及其上部结构的荷载大小将该剪力墙分成拟拆除的若干段；并为与该剪力墙相连接的梁或楼板10设置临时支撑。

2）在拟拆除的相邻的原有墙体31上设置竖向的振弦式应变计4，所述振弦式应变计4与应变测试仪5相连接，记录原有墙体31的应变初始值ⅰ。

3）用bosh-11机剔除第一段拟拆除的原有墙体31，并记录相邻剪力墙上振弦式应变计4的应变数值ⅱ；剔除时尽量减小对相邻部位的扰动，且在剔凿时应避免破坏置换区域3内的钢筋结构8。

4）剔凿完后对置换区域3进行清理清除剔下的杂质及酥松混凝土，并整理及修复拆除墙体内的钢筋结构，并凿毛相邻的先置换段剪力墙30的连接界面9，然后再进行立模以便置换墙体32浇筑。本实施例中，采用钢丝刷清理原有钢筋81上的残留混凝土，保证钢筋与混凝土连接的握裹效果；将变形或破坏的原有钢筋81局部切除，并重新布置搭接钢筋82与原有钢筋81搭接连接，形成置换墙体32的钢筋结构8，新布置搭接钢筋82与原有钢筋81焊接搭接，且焊接时接头应错开，避免接头出现在同一断面，错开的距离优选＞500mm。

5）按设计要求向立好的模具中浇注自密实微膨胀kl-40加固型混凝土，浇注高度与上部结构1之间预留200～300mm的距离，以便于安装应力转换千斤顶6。

6）然后在新浇筑的置换墙体32的墙面上竖向设置振弦式应变计4并记录该振弦式应变计4的应变初始值ⅲ。

7）在新浇筑的置换墙体32的上部预留的空间安装应力转换千斤顶6，所述应力转换千斤顶6为1500kn自锁式千斤顶，所述应力转换千斤顶6的上下方均设有钢垫板7，所述钢垫板7尺寸为200×250×20mm，并根据其上部结构1的荷载采用应力转换千斤顶6对其下方的置换墙体32施压至应力转换设计值，并记录所有振弦式应变计4的应变数值ⅳ；

8）采用高强微膨胀砼再次浇注应力转换千斤顶6的两侧的预留空间，使置换墙体32与上部结构1连接。

9）卸除应力转换千斤顶6实现应力转换，并再次记录所有振弦式应变计的应变数值ⅴ，该应变数值ⅴ等于设计值；

10）进入下一个施工区段，重复步骤1）～9）直至全部置换区域3的所有区段置换完成；

11）检查验收。

为了确保置换施工安全，同时保证置换加固的质量，多层置换拆除施工顺序为：按从低层到高层顺序进行墙体置换施工。置换施工前应先对与置换结构相连接的附属结构构件进行拆除，待置换结构置换完成后，再对其进行恢复。如结构悬挑板、阳台等应在置换前进行拆除。如遇到置换墙体3位于结构缝处，置换施工前应采用白铁皮、模板等对结构缝进行防护，防止拆除施工过程中拆除物落入到结构缝中，导致结构缝堵塞。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。