钢板植入增大截面法加固钢筋混凝土柱施工技术研究

钢板植入增大截面法加固钢筋混凝土柱施工技术研究
摘要：钢板植入增大截面法加固钢筋混凝土柱施工技术是在钢筋混凝土柱加固
区域开凿内侧加固钢板、拼合板及齿板植入槽；在原钢筋混凝土柱加固区域、增
大桩身的外周分别套接内侧箍板、外侧箍板；内侧加固钢板端部焊接于内侧箍板，拼合板植入原圆形钢筋混凝土柱的植入槽；外侧加固钢板贯穿地插入增大桩身两
端部分别焊接于内侧箍板、外侧箍板；沿原钢筋混凝土柱加固区域通长均匀布置
一块以上竖向锚固钢板。

本技术具有施工简便，施工功效高，施工占用场地少的
特点。

关键词：钢板植入；增大截面法；加固；钢筋混凝土柱
1 前言：
混凝土柱结构有着承载力高、抗震性能好、施工速度快、外形美观等诸多优点，近几年来在建筑结构设计中应用越来越广泛，发展迅速。

混凝土柱的加固方
法大致可以分为增大截面加固法、加设钢柱间支撑法、外包钢加固法[1]。

结合传
统加固方式，并在传统混凝土柱加固方式基础上进行创新，研发出了“钢板植入增大截面法加固钢筋混凝土柱施工技术”。

该技术
2 工艺原理
内、外侧箍板的设置，使得新旧混凝土具有良好的套箍效应，协同内侧加固
钢板和外侧加固钢板的设置，提高了新旧混凝土协同工作、承载及抗震性能好[2]。

在圆混凝土柱的加固区域开凿内侧加固钢板、拼合板及齿板植入槽，内侧箍
板和外侧箍板分别套接于加固区域的外周，使箍板和混凝土成为一个整体共同工作。

内侧加固钢板端部焊接于内侧箍板，拼合板植入原圆形钢筋混凝土柱的植入槽，外侧加固钢板贯穿地插入增大桩身两端部分别焊接于内侧箍板、外侧箍板，
利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。

沿原圆形钢筋混
凝土柱加固区域通长均匀布置一块以上竖向锚固钢板，竖向锚固钢板一侧均匀设
置齿板，齿板埋入埋置孔内且借助粘结剂加固，便于施工时竖向锚固钢板安装及
位置固定的同时，提高了新旧混凝土协同工作、承载及抗震性能，如图1、2。

4.5 开植入槽
1. 根据施工设计方案，结合原设计施工图纸，在混凝土柱侧面定出植入槽位置线，做出
标记。

2. 槽的尺寸的选择要严格按设计图纸进行。

3. 清槽：用钢丝刷或硬质尼龙刷清刷槽壁，将槽周围灰尘清理干净，然后用压缩空气机
将孔内灰尘吹出，如此反复三次清槽，清刷完毕后，用脱脂棉蘸丙酮，清刷槽内壁，使槽内
最终达到清洁干燥[5]。

4.6 整体支模，整体浇筑
自密实混凝土细骨料宜选用中砂或中粗砂，粗骨料宜选用4mm~10mm碎石，外加剂应
优先选用聚羧酸系高效减水剂。

自密实混凝土配合比应选用绝对体积法进行计算，配合比为水:水泥:细骨料:粗骨料=0.8:1.3:2:2.2。

本技术设计混凝土柱加固，由于混凝土柱表面不易固定
预应力张拉设备，因此通过植入钢板，浇筑自密实混凝土，通过自密实混凝土膨胀向外扩张
对外侧箍板施加张拉应力。

由于不同工程加固圆形柱尺寸不同，结合实际工程实践得出，通
过本技术可对外侧箍板施加一定的张拉应力，其张拉应力值不大于C外侧箍板抗拉强度极限值。

使外侧箍板强度得到充分发挥，加固效果优于普通外包钢板及植入钢筋增大截面加固法。

4.7 拆模
为防止外侧箍板受损，可对外侧箍板与构件组成的新的复合体外表面做防护处理，对加
固完成后的外侧箍板表面涂刷环氧树脂，由于环氧树脂固化后表面光滑很难涂抹水泥砂浆，
所以在环氧树脂固化前在外侧箍板表面撒少量细沙，使其表面有一定的粗糙度。

待外侧箍板
表面环氧树脂固化后，对其进行5mm厚1：2水泥砂浆抹灰工序或是涂刷防火涂料。

5 效益分析
5.1 技术效益
1. 竖向锚固钢板内侧均匀间隔设置齿板，可避开原钢筋混凝土柱的纵横向配筋，齿板植
入原钢筋混凝土桩身，便于施工时竖向锚固钢板安装及位置固定的同时，提高了新旧混凝土
协同工作、承载及抗震性能好。

2. 外侧箍板和横向环形闭合内钢板的均匀间隔布设可增强原钢筋混凝土柱的纵横向配筋，同时其分离式设置方便了施工及安装。

拼合板的设置，有效的将新旧两部分混凝土连接起来，确保了结合面能有效的传力，并保证了新旧两部分混凝土能完美的协调工作。

5.2 经济效益
钢板植入增大截面法加固钢筋混凝土柱施工技术在加固过程中选择大部分使用钢板，延
长了混凝土柱的适用年限，提高了施工效率。

钢板植入增大截面法加固钢筋混凝土柱施工技
术加固效果更加明显，模板用量几乎为零，降低造价15%左右。

过实际工程中的应用得出，
钢板植入增大截面法加固钢筋混凝土柱施工技术可缩短工期15%~20%。

降低造价15%左右。

6 结论
钢板植入增大截面法加固钢筋混凝土柱施工技术适用于各类建筑中的圆形钢筋混凝土柱
因承载力过低导致建筑不能正常使用而进行维修加固。

经过实际工程应用得到如下结论：
1. 采用钢板植入技术，竖向锚固钢板内侧均匀间隔设置齿板，可避开原钢筋混凝土柱的
纵横向配筋，齿板植入原钢筋混凝土柱身，便于施工时竖向锚固钢板安装及位置固定的。

2. 通过自密实混凝土膨胀挤扩，对外侧箍板施加张拉应力，其张拉应力不大于外侧箍板
抗拉强度极限值。

被施加张拉应力后的外侧箍板提前参与工作与柱内受力钢筋共同受力发挥
最大作用，避免钢筋过早屈服。

参考文献：
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[3] 叶颖. 滨河景观规划研究--以“高明江滩滨河景观工程”为例[J]. 新材料新装饰, 2014(7).
[4] 王敏. 邯郸市某工程加固实例分析[D]. 河北工程大学, 2014.
[5] 朱青松, 刘磊. 浅谈水对沥青路面造成的破坏及预防[J]. 科技信息, 2008, 33(28):106-107.。