技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種用于加固方形截面柱的拼裝式模板及其施工方法，屬于土木工程學(xué)科施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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隨著時(shí)代的發(fā)展,人們對建筑物在安全性、適用性和耐久性等方面提出了更高的要求，原有的建筑規(guī)范和行業(yè)規(guī)則進(jìn)行了不斷地調(diào)整和修改，于是，如何經(jīng)濟(jì)快速地加固和維護(hù)老舊建筑成為當(dāng)下建筑領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)主要課題。

對原有柱子的加固，是老舊建筑加固與維護(hù)的主要環(huán)節(jié)之一；其加固方法通常是在原有柱子四周設(shè)置附加鋼筋，并澆筑混凝土加固層，以增大柱子的受力面積和柱體材料強(qiáng)度。施工過程中需要支模板、拆除模板等復(fù)雜環(huán)節(jié)。柱體加固后，還要對其外側(cè)進(jìn)一步作裝飾裝修施工。相對而言，此類柱子的加固存在施工空間狹小、模板安裝難度大、施工工藝復(fù)雜、工期較長、影響正常使用等關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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鑒于此，本發(fā)明開發(fā)一種用于加固方形截面柱的拼裝式模板及其施工方法。適用于改建加固和維護(hù)老舊建筑，能夠簡化施工工藝，縮短工期，適應(yīng)性強(qiáng)。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種用于加固方形截面柱的拼裝式模板，其特征在于，包括：標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)、柱頂模板節(jié)、緊固螺栓、連接插板，所述的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)、柱頂模板節(jié)皆采用具有凹截面的預(yù)制輕質(zhì)混凝土試塊拼裝而成，標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)、柱頂模板節(jié)拼裝后的截面與加固后柱子截面尺寸相同，標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)、柱頂模板節(jié)與柱子之間通過緊固螺栓連接。

進(jìn)一步設(shè)置在于：

所述的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)，為凹形截面，在凹口兩端設(shè)有拼接孔，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)通過連接插板與拼接孔，組成一個(gè)與加固后柱子截面尺寸相同的方形。

所述的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)，凹口兩端均設(shè)有三個(gè)拼接孔；標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)的背側(cè)中間設(shè)有一個(gè)螺栓孔，螺栓孔用于與緊固螺栓連接；標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)的背側(cè)長邊長度與加固后柱子的邊長相同，其兩側(cè)的短邊長度等于加固后柱子邊長的二分之一。

所述柱頂模板節(jié)，包括普通柱頂模板、澆筑用柱頂模板，所述的普通柱頂模板和澆筑用柱頂模板均為L形狀，普通柱頂模板和澆筑用柱頂模板的兩側(cè)邊長度均與加固后柱子的邊長相同，對接后可組成一個(gè)與加固后柱子截面尺寸相同的方形，在澆筑用柱頂模板上的一側(cè)邊上設(shè)有澆注孔，封孔板與澆注孔相適配。

所述普通柱頂模板和澆筑用柱頂模板，其兩個(gè)側(cè)邊上皆設(shè)有能夠垂直穿過上層和下層兩個(gè)緊固螺栓的螺栓孔，其中：所述澆筑用柱頂模板，不設(shè)澆注孔的側(cè)邊上的螺栓孔設(shè)于該側(cè)邊的形心處，為下層螺栓孔；設(shè)有澆注孔的側(cè)邊上的螺栓孔設(shè)于封孔板的形心位置上，為上層螺栓孔；所述普通柱頂模板兩個(gè)側(cè)邊上的螺栓孔與澆筑用柱頂模板上的螺栓孔相對應(yīng)。

所述的螺栓孔為下凹的階梯型。

所述的緊固螺栓，包括螺栓主桿、內(nèi)緊固螺帽、限位螺帽、外緊固螺帽，螺栓主桿兩端設(shè)有絲扣，該絲扣與內(nèi)緊固螺帽、限位螺帽、外緊固螺帽均匹配；

螺栓主桿最外端中心處設(shè)有補(bǔ)漿嘴，在限位螺帽和內(nèi)緊固螺帽之間區(qū)段對稱設(shè)有6個(gè)環(huán)向補(bǔ)漿孔；最外端至內(nèi)緊固螺帽處的螺栓主桿的中心處設(shè)有聯(lián)通的孔道，連接補(bǔ)漿嘴和環(huán)向補(bǔ)漿孔；

內(nèi)緊固螺帽設(shè)在螺栓主桿的最內(nèi)側(cè)，兩側(cè)端各設(shè)置一個(gè)，包括主緊固螺帽、螺帽翼緣和透漿孔，緊固螺栓通過主緊固螺帽和螺帽翼緣固定在柱子上，在主緊固螺帽和螺帽翼緣上分別對稱設(shè)置6個(gè)、12個(gè)透漿孔，均沿螺栓主桿方向聯(lián)通，可以使后繼施工中的水泥砂漿穿過進(jìn)入原柱子中的螺栓孔，填充螺栓主桿外側(cè)的孔隙，進(jìn)一步加固柱子；

限位螺帽位于內(nèi)緊固螺帽的外側(cè)，兩側(cè)端各設(shè)置一個(gè)，通過限位螺帽可以準(zhǔn)確限制標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)和柱頂模板節(jié)的安裝位置；

外緊固螺帽位于限位螺帽的外側(cè)，兩側(cè)端各設(shè)置一個(gè)，外緊固螺帽與螺栓孔相匹配，安裝緊固后可以準(zhǔn)確控制標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)和柱頂模板節(jié)的位置，保證加固后柱體的截面尺寸。

所述的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)和柱頂模板節(jié)的厚度為0.5cm～1.0cm，標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)和柱頂模板節(jié)的單節(jié)高度，為0.2m～0.4m之間。

本發(fā)明還提供一種用于加固方形截面柱的拼裝式模板的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，將需要加固的柱子表面清理，按加固設(shè)計(jì)要求安裝縱向鋼筋和箍筋；

第二步，根據(jù)施工要求，計(jì)算柱子上的緊固螺栓的位置，并鉆螺栓孔，相鄰螺栓孔相互垂直，該孔直徑略大于螺栓主桿的直徑；柱頂端需鉆設(shè)兩排互相垂直的螺栓孔，即對應(yīng)于柱頂模板節(jié)的下層螺栓孔和上層螺栓孔；

第三步，從柱底開始，在柱子的螺栓孔上安裝螺栓主桿，在其兩端依次擰上內(nèi)緊固螺帽和限位螺帽，通過調(diào)整內(nèi)緊固螺帽使螺栓主桿與柱子緊密連接，通過調(diào)整其上的兩個(gè)限位螺帽確定標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)的空間位置；

第四步，安裝柱子兩側(cè)面的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)，使螺栓主桿穿過標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)的螺栓孔，并通過連接插板將兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)初步連接，使得拼接孔匹配結(jié)合；安裝緊固螺栓的外緊固螺帽，擰緊使兩側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)固定并緊密結(jié)合；

第五步，重復(fù)第三步～第四步，從下往上依次對接拼裝標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)，直至最上端柱頂模板節(jié)的位置，高度方向相鄰的兩層標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)的安裝方向與柱子預(yù)鉆的螺栓孔位置匹配，即相鄰的兩層安裝面方向相互垂直；

第六步，依次安裝柱頂位置的兩個(gè)螺栓主桿，分別穿過柱頂端兩排互相垂直的螺栓孔，并在其兩端依次擰上內(nèi)緊固螺帽和限位螺帽；

第七步，安裝普通柱頂模板和澆筑用柱頂模板，使柱頂位置的兩個(gè)螺栓主桿分別穿過下層螺栓孔和上層螺栓孔，安裝下層螺栓孔對應(yīng)的兩個(gè)外緊固螺帽，并擰緊固定普通柱頂模板和澆筑用柱頂模板位置；

第八步，從混凝土澆注孔澆筑微膨脹細(xì)石混凝土并振搗密實(shí)；

第九步，調(diào)整澆注孔處上層螺栓孔對應(yīng)的內(nèi)緊固螺帽和限位螺帽的位置，在螺栓主桿上安裝封板孔，安裝對應(yīng)的外緊固螺帽，擰緊固定封孔板；

第十步，從緊固螺栓外端的補(bǔ)漿嘴處高壓注水泥漿液，當(dāng)臨近的上側(cè)補(bǔ)漿嘴有水泥漿冒出時(shí)停止緊固螺栓處的補(bǔ)漿；從柱子底部開始沿緊固螺栓逐個(gè)向上直至頂端。

第十一步，處理所有外緊固螺帽，并用裝飾材料覆蓋。

所述的拼裝式模板，模板預(yù)先制作時(shí)，內(nèi)部加入鋼絲網(wǎng)，外表層可做雕花或噴漆處理，能夠?qū)χ颖砻孢M(jìn)行初步裝修，加快了施工進(jìn)度；拼裝式模板施工期間起模板作用，施工后不再拆除。

所述的施工方法，補(bǔ)漿嘴、環(huán)向補(bǔ)漿孔、透漿孔的聯(lián)通作用補(bǔ)注水泥漿，使后期的加固混凝土部分和原柱子緊密結(jié)合，并對原柱子的材料進(jìn)行增強(qiáng)。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明用于加固方形截面柱的拼裝式模板，模板預(yù)先制作時(shí)，內(nèi)部加入鋼絲網(wǎng)，外表層可做雕花或噴漆處理，能夠?qū)χ颖砻孢M(jìn)行初步裝修，加快了施工進(jìn)度；

2、本發(fā)明用于加固方形截面柱的拼裝式模板，施工期間主要起模板作用，施工后不再拆除，為加固后柱子的組成部分。拼裝式模板由凹截面預(yù)制輕質(zhì)混凝土試塊拼裝而成，每片模板兩側(cè)邊通過插件對接咬合，拼裝后通過緊固螺栓調(diào)整、固定其空間位置，最后澆筑為微膨脹細(xì)石混凝土，通過緊固螺桿補(bǔ)注水泥漿，使后期的加固混凝土部分和原柱子緊密結(jié)合，施工工藝簡潔，強(qiáng)度高。

3、本發(fā)明一種用于加固方形截面柱的拼裝式模板及其施工方法，模板可以工廠化預(yù)制，兼做柱體承重結(jié)構(gòu)，具有自重小，強(qiáng)度高，整體性好的特點(diǎn)，施工工藝簡潔，工序簡單，一次成型，節(jié)省工期。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的柱頂模板節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的緊固螺栓的總體示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)緊固螺帽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的連接插板示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的模板拼裝總體示意圖

圖中標(biāo)號：1-標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)，11-拼接孔，12-緊固螺栓孔；2-柱頂模板節(jié)，21-普通柱頂模板，22-澆筑用柱頂模板，23-封孔板，24-澆注孔，25-下層螺栓孔，26-上層螺栓孔；3-緊固螺栓，31-螺栓主桿，311-補(bǔ)漿嘴，312-環(huán)向補(bǔ)漿孔，32-內(nèi)緊固螺帽，33-限位螺帽，34-外緊固螺帽，321-主緊固螺帽，322-螺帽翼緣，323-透漿孔；4-連接插板。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：

本實(shí)施例一種用于加固方形截面柱的拼裝式模板，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，包括：標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1，柱頂模板節(jié)2，緊固螺栓3，連接插板4。

標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1，為凹截面預(yù)制輕質(zhì)板，凹口兩端均設(shè)有三個(gè)拼接孔11；其背側(cè)中間設(shè)有一個(gè)螺栓孔12。標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1的背側(cè)長邊長度與加固后柱子的邊長相同，其兩側(cè)的短邊長度等于加固后柱子邊長的二分之一，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1匹配對接后，可組成一個(gè)與加固后柱子截面尺寸相同的方形。

所述的螺栓孔12為下凹的階梯型，孔口周圍的模板周圍設(shè)置有預(yù)埋鋼板。

柱頂模板節(jié)2，包括普通柱頂模板21、澆筑用柱頂模板22，所述的普通柱頂模板21和澆筑用柱頂模板22均為L形狀，普通柱頂模板21和澆筑用柱頂模板22的兩側(cè)邊長度均與加固后柱子的邊長相同，對接后可組成一個(gè)與加固后柱子截面尺寸相同的方形；在澆筑用柱頂模板22上的一側(cè)邊上設(shè)有澆注孔24，封孔板23與澆注孔24相適配。

所述普通柱頂模板21和澆筑用柱頂模板22，其兩個(gè)側(cè)邊上皆設(shè)有能夠垂直穿過上層和下層兩個(gè)緊固螺栓3的螺栓孔，其中：所述澆筑用柱頂模板22，不設(shè)澆注孔24的側(cè)邊上的螺栓孔25設(shè)于該側(cè)邊的形心處，為下層螺栓孔25；設(shè)有澆注孔24的側(cè)邊上的螺栓孔設(shè)于封孔板23的形心位置上，為上層螺栓孔26；所述普通柱頂模板21兩個(gè)側(cè)邊上的螺栓孔與澆筑用柱頂模板22上的螺栓孔相對應(yīng)，以保證上、下兩層的緊固螺栓3穿過。

所述的緊固螺栓3，包括螺栓主桿31，內(nèi)緊固螺帽32，限位螺帽33，外緊固螺帽34。

所述的螺栓主桿31兩端設(shè)有絲扣，該絲扣與內(nèi)緊固螺帽32、限位螺帽33、外緊固螺帽34均匹配。

所述的螺栓主桿31最外端中心處設(shè)有補(bǔ)漿嘴311，在限位螺帽33和內(nèi)緊固螺帽32之間區(qū)段對稱設(shè)有6個(gè)環(huán)向補(bǔ)漿孔312；螺栓主桿31最外端至螺栓主桿31的中心處設(shè)有聯(lián)通的孔道，用以連接補(bǔ)漿嘴311和環(huán)向補(bǔ)漿孔312；

所述的內(nèi)緊固螺帽32，在螺栓主桿31的最內(nèi)側(cè)，兩側(cè)端各設(shè)置一個(gè)，包括主緊固螺帽321、螺帽翼緣322和透漿孔323，緊固螺栓3通過主緊固螺帽321和螺帽翼緣322固定在原有柱子上，在主緊固螺帽321和螺帽翼緣322上分別對稱設(shè)置6個(gè)、12個(gè)透漿孔323，均沿螺栓主桿31方向聯(lián)通，可以使后繼施工中的水泥砂漿穿過進(jìn)入原柱子中的螺栓孔，填充螺栓主桿31外側(cè)的孔隙，進(jìn)一步加固柱子。

所述的限位螺帽33，兩側(cè)端各設(shè)置一個(gè)，限位螺帽33位于內(nèi)緊固螺帽32的外側(cè)，通過限位螺帽33可以準(zhǔn)確限制標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1和柱頂模板節(jié)2的安裝位置。

所述的外緊固螺帽34，兩側(cè)端各設(shè)置一個(gè)，外緊固螺帽34位于最外側(cè)，其厚度與下凹螺栓孔12的階梯型尺寸匹配，安裝緊固后可以準(zhǔn)確控制標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1和柱頂模板節(jié)2的位置，保證加固后柱體的截面尺寸。

所述的連接插板4，為矩形鋼板，其尺寸與標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1兩端的拼接孔11對應(yīng)匹配。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1對接時(shí)，連接插板4處在拼接孔11內(nèi)部，起初步定位和緊固作用。

所述的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1和柱頂模板節(jié)2的厚度均為0.5cm～1.0cm，優(yōu)選0.6cm。標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1和柱頂模板節(jié)2的單節(jié)高度，介于0.2m～0.4m之間，優(yōu)選0.3m。

以下結(jié)合具體實(shí)施例說明本發(fā)明拼裝式模板的施工方法：

設(shè)：需要加固的柱子高度3.0m，截面尺寸為400mm×400mm；加固后高度不變，截面尺寸擴(kuò)大為500mm×500mm；模板由9個(gè)高度0.3m的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1和一個(gè)高度0.3m的柱頂模板節(jié)2拼裝而成。模板厚度均為0.6cm，支模后形成的正方形邊長為500mm。澆注孔24位于澆筑用柱頂模板22的上緣中心處，孔口尺寸為寬200mm×高150m。采用微膨脹細(xì)石混凝土。

本實(shí)施例一種用于加固方形截面柱的拼裝式模板的施工方法，包括如下步驟：

第一步，將需要加固的柱子表面清理，按加固設(shè)計(jì)要求安裝縱向鋼筋和箍筋；

第二步，根據(jù)施工要求，計(jì)算柱子上的緊固螺栓3的位置，并鉆螺栓孔，相鄰螺栓孔相互垂直，該孔直徑略大于螺栓主桿31的直徑；柱頂端需鉆設(shè)兩排互相垂直的螺栓孔，即對應(yīng)于柱頂模板節(jié)2的下層螺栓孔25和上層螺栓孔26；

經(jīng)計(jì)算，以柱底面標(biāo)高為0.00m，標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1對應(yīng)的螺栓孔道標(biāo)高自下至上依次為0.15m、0.45m、0.75m、1.05m、1.35m、1.65m、1.95m、2.25m、2.55m，柱頂模板節(jié)2對應(yīng)的螺栓孔標(biāo)高自下至上依次為2.85m、2.925m，其中奇數(shù)序號孔道和偶數(shù)序號孔道互相垂直，2.85m處的孔道對應(yīng)于下層螺栓孔25，2.925m處的孔道對應(yīng)于上層螺栓孔26。

第三步，從柱底開始，在柱子的螺栓孔上安裝螺栓主桿31，在其兩端依次擰上內(nèi)緊固螺帽32和限位螺帽33，通過調(diào)整內(nèi)緊固螺帽32使螺栓主桿31與原柱子緊密連接，通過調(diào)整其上的兩個(gè)限位螺帽33確定標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1的空間位置；

第四步，安裝柱子兩側(cè)面的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1，使螺栓主桿31穿過標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1的螺栓孔12，并通過連接插板4將兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1初步連接，使得拼接孔11匹配結(jié)合；安裝緊固螺栓3的外緊固螺帽34，擰緊使兩側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1固定并緊密結(jié)合；

第五步，重復(fù)第三步～第四步，從下往上依次對接拼裝標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1，直至最上端柱頂模板節(jié)2的位置，高度方向相鄰的兩層標(biāo)準(zhǔn)模板節(jié)1的安裝方向與柱子預(yù)鉆的螺栓孔位置匹配，即相鄰的兩層安裝面方向相互垂直；

第六步，依次安裝柱頂位置的兩個(gè)螺栓主桿31，分別穿過柱頂端兩排互相垂直的螺栓孔，并在其兩端依次擰上內(nèi)緊固螺帽32和限位螺帽33；

第七步，安裝普通柱頂模板21和澆筑用柱頂模板22，使柱頂位置的兩個(gè)螺栓主桿31分別穿過下層螺栓孔25和上層螺栓孔26，安裝下層螺栓孔25對應(yīng)的兩個(gè)外緊固螺帽34，并擰緊固定普通柱頂模板21和澆筑用柱頂模板22位置；

第八步，從混凝土澆注孔24澆筑微膨脹細(xì)石混凝土并振搗密實(shí)；

第九步，調(diào)整澆注孔24處上層螺栓孔26對應(yīng)的內(nèi)緊固螺帽32和限位螺帽33的位置，在螺栓主桿31上安裝封孔板23，安裝對應(yīng)的外緊固螺帽34，擰緊固定封孔板23；

第十步，從緊固螺栓外端的補(bǔ)漿嘴處高壓注水泥漿液，當(dāng)臨近的上側(cè)補(bǔ)漿嘴有水泥漿冒出時(shí)停止緊固螺栓處的補(bǔ)漿；從柱子底部開始沿緊固螺栓逐個(gè)向上直至頂端。

第十一步，處理所有外緊固螺帽34，用裝飾材料覆蓋。