鋼管注漿快速加固柱結構及施工方法技術

本發明專利技術涉及鋼筋混凝土柱結構加固領域，具體為一種鋼管注漿快速加固柱結構及施工方法。鋼管注漿快速加固柱結構的截面形式可以是圓形，也可以是方形。圓形截面的鋼管注漿快速加固柱結構包括兩個半外包圓鋼管和環形約束箍，方形截面的鋼管注漿快速加固柱結構包括兩個半外包方鋼管和方形約束箍。本發明專利技術采用外包兩個半鋼管的方法，外包的兩個半鋼管可兼做模板，避免了現場支模施工。在施工工藝上，只需現場安裝固定半鋼管，注入高強灌漿料，操作流程簡單。待注入灌漿料凝固膨脹后進行的兩個半鋼管的焊接，避免了鋼管壁因焊接造成的局部屈曲和對焊接技術工人的高要求，因此該種加固方法簡單易行。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鋼筋混凝土柱結構加固領域，具體為一種鋼管注漿快速加固柱結構及施工方法。
技術介紹
在實際工程中，常常因為結構的使用功能設計變更、施工中質量缺陷、自然災害、老化等原因，引起鋼筋混凝土柱承載力不足，此時需對鋼筋混凝土柱加固。目前對鋼筋混凝土柱的加固方法較多，包括增大截面、外包鋼、碳纖維加固等方法，存在施工程序復雜，或施工速度較慢，或加固后的柱截面較大等不足。為此，提出鋼管注漿快速加固柱結構及施工方法，以快速加固鋼筋混凝土柱。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種鋼管注漿快速加固柱結構及施工方法，該種加固方法施工工藝簡單，施工速度快，加固后柱結構具有很高的承載力。本專利技術的技術方案是：一種鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，該結構包括兩個半外包圓鋼管和環形約束箍，半外包圓鋼管的內直徑大于普通鋼筋混凝土圓柱的外直徑，一個半外包圓鋼管上設置圓形注漿孔；環形約束箍為兩個相對的半環通過配套的螺栓、螺母連接而成，環形約束箍的內徑同半外包圓鋼管的外徑。所述的鋼管注漿快速加固柱結構，注漿孔的直徑8-12cm，注漿孔位于距離半外包圓鋼管上邊緣1/5柱高位置處。所述的鋼管注漿快速加固柱結構，還包括PVC注漿管，PVC注漿管的外直徑比注漿孔直徑小1-2mm，PVC注漿管為中間長、兩端短的彎折形結構，注漿管中間較長部分的豎向高度大于注漿孔到半外包圓鋼管上端面的距離。一種鋼管注漿快速加固柱結構，該結構包括兩個半外包方鋼管和方形約束箍，一個半外包方鋼管上設置圓形注漿孔；方形約束箍為兩個相對的角鋼通過配套的螺栓、螺母連接而成，方形約束箍的內部邊長同半外包方鋼管的外邊長。所述的鋼管注漿快速加固柱結構，兩個半外包方鋼管分別為兩塊鋼板組成的角鋼結構。所述的鋼管注漿快速加固柱結構，注漿孔的直徑8-12cm，注漿孔位于距離半外包方鋼管上邊緣1/5柱高位置處。所述的鋼管注漿快速加固柱結構，還包括PVC注漿管，PVC注漿管的外直徑比注漿孔直徑小1-2mm，PVC注漿管為中間長、兩端短的彎折形結構，注漿管中間較長部分的豎向高度大于注漿孔到半外包方鋼管上端面的距離。所述的鋼管注漿快速加固柱結構的施工方法，具體施工過程如下：(1)將兩片半外包圓鋼管按設計要求定位安裝在普通鋼筋混凝土圓柱外；將環形約束箍分別置于半外包圓鋼管的上、下端及中部位置，并將環形約束箍采用配套的螺栓、螺母連接緊密；(2)在兩個半外包圓鋼管對接后的連接接縫處注入速干膠；(3)在注漿孔位置以下的半外包圓鋼管內，采用漏斗直接灌注的方法，將高強灌漿料注入半外包圓鋼管內；當灌漿到注漿孔的位置時，將PVC注漿管較短的一端插入注漿孔內，在二者接觸部分涂抹速干膠，在PVC注漿管的另一端連接漏斗，通過漏斗注入高強灌漿料；(4)注漿完成后，等待2小時，待高強灌漿料達到設計強度后，去除速干膠，在半外包圓鋼管的連接處采用焊接連接，將環形約束箍拆除，并切除PVC注漿管。所述的鋼管注漿快速加固柱結構的施工方法，具體施工過程如下：(1)將兩片半外包方鋼管按設計要求定位安裝在普通鋼筋混凝土方柱外，將方形約束箍分別置于半外包方鋼管的上、下端及中部位置，并將方形約束箍采用配套的螺栓、螺母連接緊密；(2)在兩個半外包方鋼管對接后的連接接縫處注入速干膠；(3)在注漿孔位置以下的半外包方鋼管內，采用漏斗直接灌注的方法，將高強灌漿料注入半外包方鋼管內；當灌漿到注漿孔的位置時，將PVC注漿管較短的一端插入注漿孔內，在二者接觸部分涂抹速干膠，在PVC注漿管的另一端連接漏斗，通過漏斗注入高強灌漿料；(4)注漿完成后，等待2小時，待高強灌漿料達到設計強度后，去除速干膠，在半外包方鋼管的連接處采用焊接連接，將方形約束箍拆除，并切除PVC注漿管。本專利技術具有以下特點及有益效果：1、采用本專利技術加固柱結構及施工方法，因為采用外包兩個半鋼管的方法，外包的兩個半鋼管可兼做模板，避免了現場支模施工；在施工工藝上，只需現場安裝固定半鋼管，然后注入高強灌漿料，操作流程簡單；鋼管的焊接，是待注入灌漿料凝固膨脹后進行的，避免了鋼管壁因焊接造成的局部屈曲和對焊接技術工人的高要求，因此該種加固方法簡單易行。2、采用本專利技術加固柱結構及施工方法，因為在鋼管和混凝土柱之間灌注高強灌漿料，高強灌漿料本身具有很高的強度，同時具有膨脹性，加強了鋼管對高強灌漿料和混凝土柱的約束，大大提高了加固混凝土柱的承載力。3、本專利技術外包鋼管與混凝土柱間的高強灌漿料，具有硬化速度快的特點，一般在2小時即可達到設計強度，因此該種加固方法施工速度快。附圖說明圖1是本專利技術中的兩個半外包圓鋼管的三維圖。圖2是本專利技術中的兩個半外包方鋼管的三維圖。圖3是本專利技術中環形約束箍的三維圖。圖4是本專利技術中方形約束箍的三維圖。圖5是本專利技術中PVC注漿管的三維圖。圖6是本專利技術中半外包圓鋼管在普通鋼筋混凝土圓柱外的定位組裝三維圖。圖7是本專利技術中環形約束箍、半外包圓鋼管組裝過程的三維圖。圖8是本專利技術中環形約束箍組裝完成的三維圖。圖9是本專利技術中高強灌漿料注入半外包圓鋼管完成的三維圖。圖10是本專利技術中去除環形約束箍、PVC注漿管，并對半外包圓鋼管施加焊縫連接后的三維圖。圖11是本專利技術中半外包方鋼管在普通鋼筋混凝土方柱外定位組裝的三維圖。圖12是本專利技術中方形約束箍、半外包方鋼管組裝過程的三維圖。圖13是本專利技術中方形約束箍組裝完成的三維圖。圖14是本專利技術中高強灌漿料注入半外包方鋼管完成的三維圖。圖15是本專利技術中去除方形約束箍、PVC注漿管，并對半外包方鋼管施加焊縫連接后的三維圖。圖中，1.半外包圓鋼管；2.半外包方鋼管；3.注漿孔；4.環形約束箍；5.方形約束箍；6.螺栓；7.螺母；8.PVC注漿管；9.速干膠；10.高強灌漿料；11.普通鋼筋混凝土圓柱；12.普通鋼筋混凝土方柱。具體實施方式在具體實施過程中，本專利技術鋼管注漿快速加固柱結構的截面形式可以是圓形，也可以是方形。如圖1-圖15所示，本專利技術鋼管注漿快速加固柱結構，主要包括：半外包圓鋼管1、半外包方鋼管2、注漿孔3、環形約束箍4、方形約束箍5、螺栓6、螺母7、PVC注漿管8、速干膠9、高強灌漿料10、普通鋼筋混凝土圓柱11、普通鋼筋混凝土方柱12等，具體結構如下：如圖1、圖10所示，本專利技術中的兩個半外包圓鋼管1，其內直徑大于普通鋼筋混凝土圓柱11的外直徑，普通鋼筋混凝土圓柱11的外直徑具體值依據加固柱結構需要達到的強度計算確定。其中，一個半外包圓鋼管1上設置圓形注漿孔3，注漿孔3的直徑8-12cm。注漿孔3位于距離半外包圓鋼管1上邊緣1/5柱高位置處，目的是防止與鋼管口的距離太小，產生應力集中，使半外包圓鋼管1易于破壞，同時也是保證在后續灌漿時，灌漿操作空間大，便于施工。如圖2所示，本專利技術中的兩個半外包方鋼管2，分別為兩塊鋼板焊接而成(也可直接軋制或采用其它工藝制作)的角鋼結構。其中，一個半外包方鋼管2上設置圓形注漿孔3，注漿孔3的直徑8-12cm。注漿孔3位于距離半外包方鋼管2上邊緣1/5柱高位置處，目的是防止與鋼管口的距離太小，產生應力集中，使半外包方鋼管2易于破壞，同時也是保證在后續灌漿時，灌漿操作空間大，便于施工。如圖3所示，本專利技術中的環形約束箍4為兩個相對的半環通過配套的螺栓6、螺母7連接而成，環形約束箍4的內徑同半外包圓鋼管1的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，該結構包括兩個半外包圓鋼管和環形約束箍，半外包圓鋼管的內直徑大于普通鋼筋混凝土圓柱的外直徑，一個半外包圓鋼管上設置圓形注漿孔；環形約束箍為兩個相對的半環通過配套的螺栓、螺母連接而成，環形約束箍的內徑同半外包圓鋼管的外徑。

【技術特征摘要】
1.一種鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，該結構包括兩個半外包圓鋼管和環形約束箍，半外包圓鋼管的內直徑大于普通鋼筋混凝土圓柱的外直徑，一個半外包圓鋼管上設置圓形注漿孔；環形約束箍為兩個相對的半環通過配套的螺栓、螺母連接而成，環形約束箍的內徑同半外包圓鋼管的外徑。2.按照權利要求1所述的鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，注漿孔的直徑8-12cm，注漿孔位于距離半外包圓鋼管上邊緣1/5柱高位置處。3.按照權利要求1或2所述的鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，還包括PVC注漿管，PVC注漿管的外直徑比注漿孔直徑小1-2mm，PVC注漿管為中間長、兩端短的彎折形結構，注漿管中間較長部分的豎向高度大于注漿孔到半外包圓鋼管上端面的距離。4.一種鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，該結構包括兩個半外包方鋼管和方形約束箍，一個半外包方鋼管上設置圓形注漿孔；方形約束箍為兩個相對的角鋼通過配套的螺栓、螺母連接而成，方形約束箍的內部邊長同半外包方鋼管的外邊長。5.按照權利要求4所述的鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，兩個半外包方鋼管分別為兩塊鋼板組成的角鋼結構。6.按照權利要求4所述的鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，注漿孔的直徑8-12cm，注漿孔位于距離半外包方鋼管上邊緣1/5柱高位置處。7.按照權利要求4所述的鋼管注漿快速加固柱結構，其特征在于，還包括PVC注漿管，PVC注漿管的外直徑比注漿孔直徑小1-2mm，PVC注漿管為中間長、兩端短的彎折形結構，注漿管中間較長部分的豎向高度大于注漿孔到半外包方鋼管上端面的距離。8.一種權利要求1至3之一所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李明，高健，賀小項，
申請(專利權)人：沈陽建筑大學，
類型：發明
國別省市：遼寧;21