本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主梁增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的加固方法，尤其適用于房屋改造中大跨度梁拔除柱子后，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主梁的加固。

背景技術(shù)：

在房屋改造拖梁拔柱的加固過程中，主梁的加固往往是通過粘鋼的方式或者是通過增大梁截面的方式進(jìn)行加固，這種加固方式有局限性，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010中規(guī)定“6.3.1 框架結(jié)構(gòu)的主梁截面高度可按計(jì)算跨度的1/10~1/18確定；梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。梁的截面寬度不宜小于梁截面高度的1/4，也不宜小于200”，根據(jù)該條文，假設(shè)梁高1m，那么跨度不宜超過18m，即使增大梁高和梁寬將會不經(jīng)濟(jì)，并且梁高、寬過大將會影響使用和美觀。因此，在房屋改造中，為了創(chuàng)造更大的跨度空間，需要一種能夠加固主梁的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主梁增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的加固方法，是針對前期完成結(jié)構(gòu)支撐加固，拔除框架柱后，對鋼筋混凝土主梁的一種加固方法，在鋼筋混凝土主梁上外包鋼結(jié)構(gòu)箱型梁對主梁進(jìn)行加固，本發(fā)明適用于房屋改造中鋼筋混凝土主梁的加固，特別適用于18m以上的大跨度鋼筋混凝土主梁。本發(fā)明安裝方便，通過手拉葫蘆對鋼結(jié)構(gòu)箱型梁進(jìn)行提升，并且不需要搭設(shè)整體腳手架，僅需搭設(shè)一個移動腳手架操作平臺即可，該方法有效節(jié)約成本，縮短工期。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主梁增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的加固方法，其步驟如下：

（1）鋼結(jié)構(gòu)箱型梁室外起吊

鋼結(jié)構(gòu)箱型梁分為多段進(jìn)行吊裝，首先在鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段兩側(cè)和前端箱型梁內(nèi)設(shè)置吊耳，接著將鋼絲繩a和鋼絲繩b的一端掛在汽車吊的吊鉤上，鋼絲繩a和鋼絲繩b的另一端分別連接鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段兩側(cè)的吊耳上，然后起吊到指定樓層外立面邊緣；

（2）室內(nèi)運(yùn)輸

在樓板上沿運(yùn)輸路線鋪設(shè)圓鋼管，用汽車吊靠近樓層外邊線，將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段伸入到室內(nèi)，緩慢下落并擱置在圓鋼管上，松開靠近室內(nèi)一側(cè)的鋼絲繩b，然后將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段往室內(nèi)拉，待鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段超過一半進(jìn)入到室內(nèi)樓層后，松開外側(cè)鋼絲繩a，最后將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段拉至待加固的鋼筋混凝土主梁下就位；

（3）安裝準(zhǔn)備

首先在待加固的鋼筋混凝土主梁的梁頂兩側(cè)各鑿穿一條板縫，并在上一層框架梁梁頂兩側(cè)開槽并貫穿樓板，框架梁的槽與板縫處在同一垂線上，在上一層框架梁梁頂處垂直放置一條枕木并蓋過槽，接著將鋼絲繩c的一端套在枕木上，鋼絲繩c的另一端穿過槽，然后將手拉葫蘆的上端掛在鋼絲繩c上，將手拉葫蘆上的起重吊鉤穿過板縫并下放至鋼結(jié)構(gòu)箱型梁上方，通過鋼絲繩c與鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的吊耳連接；

在待加固的鋼筋混凝土主梁兩端的框架柱上嵌入U(xiǎn)型鋼板，通過粘鋼的方式與框架柱連接，并通過膨脹螺栓固定擠壓U型鋼板，使U型鋼板與框架柱粘貼牢固；

（4）鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段的吊裝及固定

首先將手拉葫蘆同時向上提升，使鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段貼合待加固的鋼筋混凝土主梁的梁底，然后在鋼筋混凝土主梁頂面垂直于板縫等間距放置2-5條方管，在方管上豎向鉆孔洞，接著用上下兩端滾絲的圓鋼從孔洞處穿過方管及板縫至鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段梁底處，圓鋼上部滾絲端通過螺母與方管固定，在螺母與方管之間設(shè)有墊板，在鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段梁底設(shè)置角鋼托架，在角鋼托架上與圓鋼對應(yīng)處鉆孔洞，圓鋼下部通過螺母與角鋼托架進(jìn)行固定，這樣鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段就固定牢固了，最后松開手拉葫蘆；

（5）鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段的前端固定及后端連接

鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段固定好后，首先將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段的前端與框架柱的U型鋼板進(jìn)行焊接，然后在框架柱與鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段底部交接處設(shè)置托板，托板通過粘鋼與膨脹螺栓與框架柱固定，將托板與鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段底部焊接固定，接著將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的其它段使用同樣的方式吊裝及固定，在每段鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的交接處焊接固定；

（6）板縫混凝土澆筑

松開所有的手拉葫蘆，板縫模板搭設(shè)采用吊模法施工，隨后對板縫進(jìn)行混凝土澆筑；

（7）注膠

通過鋼結(jié)構(gòu)箱型梁側(cè)面設(shè)置的注膠孔進(jìn)行高壓灌注結(jié)構(gòu)膠，注膠孔由下至上設(shè)置，間距不大于500mm，待鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的排氣孔溢出結(jié)構(gòu)膠時可停止，注膠結(jié)束后清理殘留結(jié)構(gòu)膠；

（8）卸載及檢測

待結(jié)構(gòu)膠達(dá)到強(qiáng)度后，逐一拆除底部角鋼托架，將圓鋼取出，同時用水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，觀察鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的變形情況。

所述的步驟（4）中在板縫處設(shè)置有塑料套管，將圓鋼從中穿過，便于圓鋼后期回收。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：在房屋改造中通過拆除原框架柱后，通過鋼結(jié)構(gòu)箱型梁加固鋼筋混凝土主梁的方式能夠創(chuàng)造出更大的跨度空間，本發(fā)明通過創(chuàng)新鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的運(yùn)輸、吊裝和固定方式，在鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的吊裝過程中不需要搭設(shè)整體腳手架，僅需一個簡易的移動腳手架即可，并通過以上一層框架梁為支撐點(diǎn)，設(shè)置了手拉葫蘆對鋼結(jié)構(gòu)箱形梁進(jìn)行提升，同時在鋼結(jié)構(gòu)箱形梁底部安裝角鋼托架的方式進(jìn)行固定，整個提升過程方便快捷，安全可靠，節(jié)約成本，縮短了工期。

附圖說明

圖1-1是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的室外起吊示意圖；

圖1-2是松開鋼絲繩b鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的室外起吊示意圖；

圖1-3是松開鋼絲繩a鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的室外起吊示意圖；

圖1-4是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的室內(nèi)運(yùn)輸。

圖2-1是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖；

圖2-2是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁結(jié)構(gòu)兩側(cè)吊耳示意圖；

圖2-3是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁前端箱型梁內(nèi)吊耳示意圖。

圖3-1是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁加固鋼筋混凝土主梁的吊裝側(cè)面示意圖；

圖3-2是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁包裹鋼筋混凝土主梁側(cè)面示意圖；

圖3-3是圓鋼上下端連接示意圖。

圖4-1是圖3-1的左視圖；

圖4-2是圖3-2的左視圖；

圖4-3是圖3-3的左視圖。

圖5-1是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁固定示意節(jié)點(diǎn)圖；

圖5-2是增加托板的鋼結(jié)構(gòu)箱型梁加固鋼筋混凝土主梁示意圖。

圖6是方管結(jié)構(gòu)示意圖

圖7-1是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁固定后的俯視圖；

圖7-2是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁固定后的俯視局部放大圖。

圖8-1是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁與框架柱連接的正視圖；

圖8-2是U型鋼板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9-1是U型鋼板與框架柱連接的側(cè)視圖；

圖9-2鋼結(jié)構(gòu)箱型梁與框架柱連接的側(cè)視圖。

圖10是托板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是鋼結(jié)構(gòu)箱型梁三段安裝連接示意圖。

圖中：1、鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段；2、鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅱ段；3、鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅲ段；4、鋼絲繩a；5、鋼絲繩b；6、圓鋼管；7、排氣孔；8、枕木；9、鋼絲繩c；10、手拉葫蘆；11、吊耳；12、方管；13、墊板；14、螺母；15、圓鋼；16；角鋼托架；17、板縫；18、托板；19、框架柱；20、U型鋼板；21、膨脹螺栓；22、待加固的鋼筋混凝土主梁；23、上一層框架梁；24、注膠孔。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)圖1-1至圖11，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明以24m跨度為例進(jìn)行說明，本發(fā)明待加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主梁截面以350×900為例，鋼結(jié)構(gòu)箱型梁截面為400×1500為例進(jìn)行說明。

鋼結(jié)構(gòu)箱型梁材料為Q390，厚20mm，重約12噸，鋼結(jié)構(gòu)箱型梁長24m，分為鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1、鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅱ段2和鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅲ段3，每段長8m，鋼結(jié)構(gòu)箱型梁每段≈4噸≈40KN，鋼管在混凝土面上的滾動摩擦系數(shù)為0.04，采用圓鋼管滾動運(yùn)輸，需要的拉力F=40KN×0.04=1.6KN=160KG，至少2個成年人即可拉動；

每段鋼結(jié)構(gòu)箱型梁設(shè)置2處吊點(diǎn)（需4個手拉葫蘆），3處角鋼托架。

鋼結(jié)構(gòu)箱型梁與待加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主梁之間的空隙在2mm~3mm。

一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主梁增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的加固方法，其步驟如下：

（1）鋼結(jié)構(gòu)箱型梁室外起吊

鋼結(jié)構(gòu)箱型梁分為三段進(jìn)行吊裝，首先用直徑16mm的鋼筋制作吊耳11并焊接在鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1兩側(cè)和前端箱型梁內(nèi)（如圖2-1、2-1、2-3所示），接著用25t的QYT25型汽車吊將直徑20mm的鋼絲繩a 4和鋼絲繩b 5分別掛在汽車吊的吊鉤和鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1的吊耳11上，然后起吊到指定樓層外立面邊緣。

（2）室內(nèi)運(yùn)輸

在樓板上沿運(yùn)輸路線鋪設(shè)圓鋼管6，用汽車吊靠近樓層外邊線，將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1伸入到室內(nèi)，緩慢下落并擱置在圓鋼管6上，松開靠近室內(nèi)一側(cè)的鋼絲繩b 5，鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1前端箱型梁內(nèi)的吊耳11連接拉繩，然后使用人力將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1往室內(nèi)拉，待鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1超過一半進(jìn)入到室內(nèi)樓層后，松開外側(cè)鋼絲繩a 4，最后將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1拉至待加固的鋼筋混凝土主梁22下就位（如圖1-1、圖1-2、圖1-3和圖1-4所示）。

（3）安裝準(zhǔn)備

首先在待加固的鋼筋混凝土主梁22梁頂兩側(cè)各鑿穿200mm寬的板縫17，并在上一層框架梁23梁頂兩側(cè)開30mm×100mm的矩形槽并貫穿樓板，與下一層板縫17處在同一垂線上，在上一層框架梁23梁頂處垂直放置一條枕木8并蓋過矩形槽，接著將一股直徑20mm的鋼絲繩c 9套在枕木8上，鋼絲繩c的另一端穿過矩形槽，然后將手拉葫蘆10掛在上一層的鋼絲繩c 9上，將手拉葫蘆上的起重吊鉤穿過板縫17并下放至鋼結(jié)構(gòu)箱型梁上方，通過直徑20mm鋼絲繩c 9與鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的吊耳11連接（如圖3-1、圖4-1所示）。

在待加固的鋼筋混凝土主梁22兩端的框架柱19上嵌入U(xiǎn)型鋼板20，通過粘鋼的方式與框架柱19連接，并通過膨脹螺栓21固定擠壓U型鋼板20，使U型鋼板20與框架柱19粘貼牢固（如圖8-1、圖8-2、圖9-1所示）。

（4）鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1的吊裝及固定

首先將4個手拉葫蘆10同時向上提升，使鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1貼合待加固的鋼筋混凝土主梁22梁底（如圖3-2、圖4-2所示），然后在鋼筋混凝土主梁22頂面垂直于板縫17等間距放置3條方管12，在方管12上垂直于板縫17處鉆16mm的豎向孔洞（如圖6所示），接著在直徑16mm的圓鋼15上下兩端滾絲，從16mm的孔洞處穿過方管12及板縫17至鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段梁底處（在板縫17處設(shè)置有塑料套管，將圓鋼15從中穿過，便于圓鋼15后期回收），圓鋼15上部滾絲端通過螺母14與方管12固定，在螺母14與方管12之間設(shè)有墊板13，在鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1梁底設(shè)置角鋼托架16，在角鋼托架16上與圓鋼對應(yīng)處鉆16mm的孔洞，圓鋼15下部通過螺母14與角鋼托架16進(jìn)行固定，這樣鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1就固定牢固了，最后松開手拉葫蘆10（如圖3-3、圖4-3、圖5-1）。

（5）鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1的前端固定及后端連接

鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1固定好后，首先將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1的前端與框架柱19的U型鋼板20進(jìn)行焊接，然后在框架柱19上與鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1底部交接處設(shè)置托板18（圖10），托板18與框架柱19的連接方式同U型鋼板20，通過粘鋼與膨脹螺栓21的方式固定，將托板18與鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅰ段1底部焊接固定（圖9-2），接著將鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅱ段2和鋼結(jié)構(gòu)箱型梁Ⅲ段3使用同樣的方式吊裝及固定，在每段鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的交接處焊接固定（如圖5-2、圖7-1、圖7-2、圖9-1、圖11所示）。

（6）板縫17混凝土澆筑

松開所有的手拉葫蘆10，板縫17模板搭設(shè)采用吊模法施工，隨后對板縫17進(jìn)行混凝土澆筑。

（7）注膠

通過鋼結(jié)構(gòu)箱型梁側(cè)面設(shè)置的注膠孔24進(jìn)行高壓灌注結(jié)構(gòu)膠，注膠孔24由下至上設(shè)置，間距不大于500mm，待鋼結(jié)構(gòu)箱型梁頂部排氣孔7溢出結(jié)構(gòu)膠時可停止，注膠結(jié)束后清理殘留結(jié)構(gòu)膠。

（8）卸載及檢測

待結(jié)構(gòu)膠達(dá)到強(qiáng)度后，逐一拆除底部角鋼托架18，將圓鋼15取出，同時用水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，觀察鋼結(jié)構(gòu)箱型梁的變形情況。