[发明专利]外套薄壁钢管自密实混凝土加固柱的方法

说明书

本发明公开了一种外套薄壁钢管自密实混凝土加固柱的方法，涉及土木建筑工程领域的结构加固技术。本方法包括以下步骤：(1)施工准备。(2)对钢筋混凝土柱表面进行处理。(3)外套钢管。(4)浇筑混凝土。(5)外部防锈处理。本发明的外套钢管可对核心混凝土产生约束作用，使核心混凝土的强度得以充分发挥。此外，由于创造性地将带肋钢板的端部向内弯折，极大方便了拼合与焊接施工，保证焊接成型的带肋钢管的整体性。加固后的组合结构柱截面呈多腔形式分布，抗弯刚度大。本方法不但可显著提高被加固柱的承载力和刚度，并改善其延性，改善混凝土柱的塑性与韧性，而且操作简单、施工快捷，工程成本较低，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及土木建筑工程技术领域，具体是指一种外套薄壁钢管自密实混凝土加固柱的方法。

背景技术

现存大量钢筋混凝土结构建筑由于设计使用不当、环境侵蚀、使用功能改变和规范要求提高等一系列原因，亟待加固。柱是钢筋混凝土结构中最主要的纵向受力构件，对整个结构的受力性能起到了决定性的作用，因此对既有柱的加固就显得格外重要。

目前，在钢筋混凝土柱加固方面，常用的主要有增大截面法、外包钢法等。它们都可在一定程度上提高混凝土柱的承载力，达到加固的目的，但是又有较为明显的局限性。增大截面法加固柱的新老混凝土共同工作性能不好，基本不能改善柱子的延性，且现场湿作业过多，模板支设繁琐；干式外包钢加固法的外包钢与原构件不能整体工作，彼此只能单独受力，外包钢材料利用率低，整体性差；湿式外包钢法的整体性同样不好，且由于结构胶的使用，加固柱耐久性和抗火性均较差，不能同时大幅提高被加固柱的承载力、刚度和延性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种施工方便、结构整体性能好、材料性能可充分发挥且加固效果良好的外套薄壁钢管自密实混凝土加固柱的方法。

为实现上述目的，本发明提供的外套薄壁钢管自密实混凝土加固柱的方法，其特征在于：通过对既有的钢筋混凝土柱外套带肋钢管和间隙浇筑自密实混凝土形成整体组合结构，以达到有效加固钢筋混凝土柱的目的，包括以下步骤：

(1)施工准备：将矩形钢肋板沿纵向垂直放于卷制钢板中间位置并满焊，使之形成带肋钢板的整体，带肋钢板端部呈直角向内弯折；

(2)对既有的钢筋混凝土柱表面进行处理：凿去钢筋混凝土柱原有的保护层，对表面进行凿毛，并用水润湿；

(3)外套钢管：将两个带肋钢板外套于钢筋混凝土柱外侧，使得矩形钢肋板的长边及带肋钢板端部弯折部均与钢筋混凝土柱接触，然后将拼合好的两块带肋钢板的两条纵缝满焊，使之形成外套带肋钢管的整体结构；

(4)浇筑混凝土：在带肋钢管与钢筋混凝土柱的间隙内浇筑自密实混凝土并养护成型；

(5)外部防锈处理：根据使用环境不同选择不同的防锈工艺，防止外套带肋钢管锈蚀；对外套带肋钢管应进行表面防锈处理，根据使用环境选择相应的防锈措施：不易维修的室外工程采用热镀锌防锈法；一般结构采用防锈漆涂层。

作为优选方案，所述外套带肋钢管由两块带肋钢板组成，所述带肋钢板的端部呈直角向内弯折形成带肋钢板端部弯折部，所述带肋钢板端部弯折部的长度与其中间位置焊接的矩形钢肋板宽度相同，且都等于钢筋混凝土柱加固前后截面尺寸之差的0.5倍。

进一步地，所述矩形钢肋板及带肋钢板材料均为普通Q235钢板，其长度等同于被加固的钢筋混凝土柱长度，矩形钢肋板宽度d₁与带肋钢板端部弯折部长度d₂相同，且都等于钢筋混凝土柱被加固前后截面尺寸之差的0.5倍，以将保证拼合两块带肋钢板后，矩形钢肋板的长边及带肋钢板端部弯折部均与钢筋混凝土柱接触；所述矩形钢肋板的厚度与带肋钢板的厚度相等，不小于3mm，且满足被加固的钢筋混凝土柱承载力要求；