[发明专利]一种提高混凝土墩柱承载能力的外包钢管综合加固方法

说明书

本发明公开了一种混凝土墩柱的外包钢管综合加固方法。其特征在于所述钢管外包法与自密实补偿收缩混凝土填充法：所述外包钢管通过剪力钉紧箍于混凝土墩柱两侧，在既有墩柱与外包钢管之间通过自密实补偿收缩混凝土后浇筑带相连。同时经过接触面的清理找平，精准定位钻孔，精准吊装等施工步骤进行加固，加固后墩柱的承载能力，抗剪能力得到很大的提升。在施工过程中能够最大程度减少污染排放。加固结构能在6小时内能够达到标准强度的60％，3天内便可以完全投入使用。

技术领域

混凝土加固领域的一种提高混凝土墩柱承载能力的外包钢管综合加固方法

背景技术

桥梁是道路的重要组成部分，在交通中发挥着重要的作用。但是，随着桥梁使用时间的增长，我国有许多桥梁出现了病害，如混凝土碳化、钢筋锈蚀、产生裂缝等。针对墩柱产生裂缝问题，传统方法是先根据出现裂缝的大小采取面处理法或填充法进行修补，接着采用加大混凝土构造的截面面积的方式加固产生裂缝后的混凝土墩柱。但这是一个循环的过程，当夏季高温时，新加大的混凝土墩柱又一次处于膨胀状态，混凝土将水平受拉，而混凝土本身抗拉性能低，这导致混凝土抗压能力随之降低，裂缝再次产生，加速混凝土碳化。对新裂缝进行修补然后再扩大墩柱面积，这样的结果将是墩柱占地面积越来越大，裂缝问题得不到控制。

为了解决上述存在问题，近年来出现了在混凝土墩柱外进行外包钢管以约束混凝土墩柱开裂，提高墩柱承载力的做法。如公开号CN211646971U的中国专利公开了一种加强型方钢管混凝土柱，包括方钢管和混凝土，工作时，当混凝土柱处于受压状态时，内部设计的十字形拉结结构发挥作用。该装置存在有效提高混凝土抗拉能力的优点，但由于该装置在方钢管内部又设置了内包钢管、外包钢管连接钢筋等，故该装置存在耗材量大且工程量大的缺点。又如公开号CN211849008U的中国专利公开了一种桥梁墩柱加固结构，包括承台、定位装置、分离式法兰钢套筒、封锚装置和盖梁，工作时，先安放定位装置，接着安放分离式法兰钢套筒及封锚装置，最后在法兰钢套筒与原墩柱之间的空隙填充自密实混凝土。该装置安装简单便捷，可以提高工作效率，但填充的自密实混凝土没有考虑其主要作用。

目前国内外尚无完善的既有效提高结构承载力，又保证结构整体性能的桥梁墩柱加固方法。为此，设计了一种提高混凝土墩柱承载能力的外包钢管综合加固方法。该方法在原墩柱与新增钢管中间留 20mm填充具有强粘结效果的自密实补偿收缩混凝土，提升了钢管与混凝土之间的粘结性，更好地约束混凝土的膨胀开裂，提高结构承载力和整体性能，具有现实意义和良好应用前景。

发明内容

本发明提供了一种提高混凝土墩柱承载能力的外包钢管综合加固方法，可以有效的约束受压构件膨胀，能够有效提升构件的承载能力。在达到构件的极限承载能力之后，由于钢材的良好韧性，能够约束住混凝土，其承载能力会缓慢降低，构件安全性也能够得到保障。能够满足房建，桥梁施工等领域高强度承载结构的要求。

为达上述目的，本发明提供提高混凝土墩柱承载能力的外包钢管综合加固方法，其特征在于所述加固方法包含：

1.钢管外包法：所述方法为在固定核心混凝土柱之后，在其外部套上带孔钢管，确保钢管和核心柱是以底板中心为圆心的两个同心圆。

进一步地，用剪力钉通过外包钢管孔打进混凝土墩柱内(需前期做好钢筋探明工作)

进一步地，在钢-混凝土界面灌注苏博特灌浆料，再将钢板按栓钉位置贴合，将剪力钉以一定扭矩锁紧。

进一步地，在混凝土柱与外包钢管之间地夹层里面填充自密实补偿收缩混凝土。

2.自密实补偿收缩混凝土填充法：我们提出钢管与墩柱20mm后浇缝新构造，所述材料填充于外包钢管与混凝土墩之间的浇缝中，起到粘结内部的核心混凝土柱以及外部钢管的作用，充当粘结剂的功能。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本加固方法能运用于桥梁，房屋建筑等需要加固墩柱的结构，能非常有效地提高结构承载能力。