[发明专利]基于主动控制技术的高层框架柱混凝土置换施工方法

权利要求书

1.基于主动控制技术的高层框架柱混凝土置换施工方法 ，其特征在于，步骤如下：

步骤1、取芯打孔：在拟置换混凝土框架柱的上一层以及下一层的框架柱上水平取芯得到钢销插孔，取芯时确保取芯的垂直度，避开柱的主筋、箍筋；

步骤2、连接节点Ⅰ的安装：在所得钢销插孔内插入钢插销，安装用于受力体系转换的连接节点Ⅰ；耳板一端带孔用于固定钢斜撑，另一端焊接于带孔的连接钢板上形成上连接节点Ⅰ；

步骤3、连接节点Ⅱ的安装：连接节点Ⅱ安装于上一层以及下一层梁板上，距离混凝土框架柱800mm~1000mm的位置，且混凝土框架柱左右两侧连接节点Ⅱ之间安装对拉预应力筋，并初紧该预应力筋，确保钢斜撑受力；

连接节点Ⅰ、Ⅱ分别连接于同一钢斜撑的两端，用于将钢斜撑固定于混凝土框架柱和梁板；

步骤4、安装拟置换混凝土框架柱所在楼层的垂直钢支撑，安装位置与位于其上面一层以及下面一层钢斜撑与混凝土梁板连接节点对应，安装完成且垂直度调整后，对垂直钢支撑的可调节柱脚施加预应力，实现垂直钢支撑的初紧；

步骤5、在钢斜撑、垂直钢支撑上安装应变计，监测施工过程中的受力变化；在连接节点Ⅰ处安装位移监测点，监测施工过程中的结构竖向变形；应变、变形监测均采用实时监测系统；

步骤6、通过钢斜撑连接节点Ⅱ对拉预应力筋的张拉，控制垂直钢支撑的轴力，实现拟置换混凝土框架柱轴力卸载的主动控制，预应力张拉力根据计算分析与施工监测结果确定，以确保满足设计与安全控制要求；钢斜撑连接节点Ⅱ对拉预应力筋施加的预应力根据计算分析结果和现场监测数据综合确定；

步骤7、拟置换混凝土框架柱的混凝土置换：根据设计方案进行混凝土的分块拆除和重新浇筑，并在埋设混凝土应变计；

步骤8、待新浇筑的混凝土强度养护满足要求后进行垂直钢支撑的卸载，通过放松对拉预应力筋实现受力转换，是否卸载完成通过安装在钢斜撑、垂直钢支撑上的应变监测数据判断；

步骤9、完成受力体系转换后，钢斜撑、垂直钢支撑暂不拆除；观测新浇筑混凝土的外观裂缝变化及内埋混凝土应变计的数据变化；

步骤10、静置待新浇筑混凝土柱满足应力要求后，进行钢斜撑、垂直钢支撑的拆除和周转使用，实现高层框架柱混凝土的置换。

2.根据权利要求1所述的基于主动控制技术的高层框架柱混凝土置换施工方法 ，其特征在于，步骤3，在连接节点Ⅱ与梁板之间垫不锈钢片以减少摩擦力。

3.根据权利要求1所述的基于主动控制技术的高层框架柱混凝土置换施工方法 ，其特征在于，步骤1，打孔数量和直径根据拟置换混凝土框架柱需要卸载的轴力计算确定，要求安全系数不低于1.5。