一种砼柱外包加固结构及其施工工艺
技术领域
本发明属于一种砼柱外包加固结构及其施工工艺。
背景技术
由于荷载、环境等的不断变化，砼柱(或称混凝土柱)经常出现耐久性下降，强度或刚度不足的情况，而作为建筑中的主要承重结构，对缺陷砼柱进行加固是必要的。
而参见图1-2，其为现有的一种砼柱外包钢加固结构，其包括四个角钢(N-2)，该四个角钢(2)分别贴在该原砼柱(N-1)的四个角上；相邻两个角钢(N-2)之间通过并排设置的多个缀板(N-3)焊接固定。由于该砼柱四角包裹角钢后并被缀板(N-3)固定为一体，可提高砼柱的整体承载能力。但是其存在以下不足：
第一、由于角钢(N-2)是后加，且角钢(N-2)与原砼柱(N-1)之间结合力弱，存在应力滞后现象，其承载能力难以充分发挥；
第二、由于四个角钢(N-2)总横截面较小，存在纵向配筋不足和轴压比偏大的问题；若采用四个角钢外围浇筑混凝土层来加大横截面积则会自重成倍增加且材料大量消耗的问题；
第三，由于缀板(N-3)与砼柱之间具有缝隙，该缀板(N-3)容易发生变形。
基于上述各项不足，因此，现有砼柱外包钢加固结构的结构有必要作进一步地改善。
发明内容
为了解决现有技术中存在上述的一个或多个缺陷，本发明提供了一种砼柱外包加固结构。
为实现上述目的，本发明提供了一种砼柱外包加固结构，用于原砼柱(1)加固，该原砼柱(1)的横截面为矩形，其特征在于，包括四个角钢(2)，该四个角钢(2)分别贴在该原砼柱(1)的四个角上；相邻两个角钢(2)之间通过并排设置的多个缀板(3)连接固定，该缀板(3)中部设有向内凸出的燕尾台(3-1)，且相邻两个角钢(2)之间形成燕尾槽(2-1)，该燕尾台(3-1)与燕尾槽(2-1)配合连接，该燕尾台(3-1)贴在该原砼柱(1)外表面上；相邻两个角钢(2)之间的间隙内设置有纵向钢筋(4)，该燕尾台(3-1)的贴合面上设有纵向钢筋卡槽(3-2)，该纵向钢筋(4)装入该纵向钢筋卡槽(3-2)内；在相邻两个角钢(2)之间的间隙内填补满水泥砂浆(6)。
优选地，所述缀板(3)端部与该角钢(2)之间通过螺栓(5)预紧后再焊接固定。
优选地，所述相邻两个角钢(2)之间的间隙内设置有多个纵向钢筋(4)。
本发明的另一个目的是提供一种施工方法，采用上述任一项技术方案所述的砼柱外包加固结构，其特征在于，包括以下步骤：
S10、清除原砼柱(1)上的粉刷层直至完全露出而获得砼面坚实的新砼柱；
S20、将新砼柱表面上的裂缝和凹陷部位补入乳胶水泥或环氧树脂并抹平；
S30、将新砼柱的四个棱角圆化打磨且圆化半径应不小于15mm；
S40、将新砼柱的砼面打毛处理，然后再用压缩空气吹净浮灰；
S50、将角钢和缀板的粘合面先打磨除锈处理，然后再糙化处理后用棉丝沾酒精或二甲苯或丙酮擦拭干净；
S60、在新砼柱棱角上的角钢贴合区域上抹上3-6mm厚乳胶水泥或环氧树脂，并且在新砼柱砼面上的缀板贴合区域上抹上3-6mm厚乳胶水泥或环氧树脂；
S70、将角钢(2)、缀板(3)和纵向钢筋(4)组装在原砼柱(1)上并相对固定；
S80、将缀板(3)的两端分别焊接固定在相邻两个角钢(2)上；
S90、在相邻两个角钢(2)之间的间隙内填补满水泥砂浆并包覆纵向钢筋(4)；
S100、再对角钢(2)和缀板(3)外露表面涂刷保护漆。
优选地，步骤S40中在所述对新砼柱的砼面进行粗化处理时采用电镐带动花锤在新砼柱的砼面上打出麻点，麻点深度2-4mm且麻点数为400-500点/m2。
本发明有益效果：
第一，本发明采用不同于现有结构设计，由于该缀板中部设有向内凸出的燕尾台，采用中部向内加厚而非向外加厚，提高了整体加固结构的抗弯、抗剪、抗扭、抗压及抗震性能，因此实现在不会额外增加横截面外轮廓的条件下，同时能克服现有了由于缀板与砼柱之间具有缝隙，该缀板易发生变形导致抗弯、抗剪、抗扭、抗压及抗震能力被弱化的问题；
第二，本发明由于该缀板中部设有向内凸出的燕尾台，且相邻两个角钢之间形成燕尾槽，该燕尾台与燕尾槽配合连接，该四个角钢和四向的缀板之间组合成四向燕尾结构，牢固互锁且彼此抱箍，即可防止相互松动同时也防止彼此变形，且也提高了整体加固结构的抗弯、抗剪、抗扭、抗压及抗震性能；
第三，本发明由于该纵向钢筋卡位在纵向钢筋卡槽内，在填补水泥砂浆时该纵向钢筋不会扰动，同时该纵向钢筋不会额外加大横截面外轮廓，同时组装方便且填补施工简单。另外，由于水泥砂浆硬化后会同时与砼柱、纵向钢筋、角钢和缀板之间产生粘结力，使外加固结构和原砼柱固定为一个整体，可克服外加固结构和原砼柱分开受力的问题；该纵向钢筋和水泥砂浆可实现结构加固并同时能将整体大幅度提升抗弯、抗剪、抗扭、抗压及抗震性能；同时不会加大横截面积外轮廓，且自重增加且材料消耗较小。
第四，本发明由于由于该四个角钢被四个方向的四排缀板同时固定预紧，在焊接先将四个角钢整长(因为被整排的缀板若干处同时预紧)同时与砼柱紧密贴合，可避免四个角钢与砼柱贴合不良或仅局部贴合的问题；
第五，本发明工艺简单，操作方便，并能实现一次冲压成型到位，可减少工艺步骤，提高生产效率，节约制造成本。
附图说明
图1是现有一种砼柱外包加固结构的横截面图。
图2是现有一种砼柱外包加固结构的局部立体图。
图3是本发明一种砼柱外包加固结构的主视图。
图4是图3中A-A的横截面图。
图5是图3中B-B的横截面图。
图6是本发明一种砼柱外包加固结构在未填补水泥砂浆时的局部立体图。
图7是本发明一种砼柱外包加固结构在填补满水泥砂浆时的局部立体图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例一：参见图3-7，一种砼柱外包加固结构，用于原砼柱1加固，该原砼柱1的横截面为矩形，其包括四个角钢2，该四个角钢2分别贴在该原砼柱1的四个角上；相邻两个角钢2之间通过并排设置的多个缀板3连接固定，该缀板3中部设有向内凸出的燕尾台3-1，且相邻两个角钢2之间形成燕尾槽2-1，该燕尾台3-1与燕尾槽2-1配合连接，该燕尾台3-1贴在该原砼柱1外表面上；相邻两个角钢2之间的间隙内设置有纵向钢筋4，该燕尾台3-1的贴合面上设有纵向钢筋卡槽3-2，该纵向钢筋4装入该纵向钢筋卡槽3-2内；在相邻两个角钢2之间的间隙内填补满水泥砂浆6。
对比图1和3可知，相比于现有结构设计，由于该缀板3中部设有向内凸出的燕尾台3-1，采用中部向内加厚而非向外加厚，提高了整体加固结构的抗弯、抗剪、抗扭、抗压及抗震性能，因此实现在不会额外增加横截面外轮廓的条件下，同时能克服现有了由于缀板与砼柱之间具有缝隙，该缀板易发生变形导致抗弯、抗剪、抗扭、抗压及抗震能力被弱化的问题。
对比图1和3可知，由于该缀板3中部设有向内凸出的燕尾台3-1，且相邻两个角钢2之间形成燕尾槽2-1，该燕尾台3-1与燕尾槽2-1配合连接，该四个角钢2和四向的缀板3之间组合成四向燕尾结构，牢固互锁且彼此抱箍，即可防止相互松动同时也防止彼此变形，且也提高了整体加固结构的抗弯、抗剪、抗扭、抗压及抗震性能。
对比图1和3可知，由于该纵向钢筋4卡位在纵向钢筋卡槽3-2内，在填补水泥砂浆6时该纵向钢筋4不会扰动，同时该纵向钢筋4不会额外加大横截面外轮廓，同时组装方便且填补施工简单。另外，由于水泥砂浆6硬化后会同时与砼柱1、纵向钢筋4、角钢2和缀板3之间产生粘结力，使外加固结构和原砼柱固定为一个整体，可克服外加固结构和原砼柱分开受力的问题；该纵向钢筋4和水泥砂浆6可实现结构加固并同时能将整体大幅度提升抗弯、抗剪、抗扭、抗压及抗震性能；同时不会加大横截面积轮廓，且自重增加且材料消耗较小。
优选地，所述缀板3端部与该角钢2之间通过螺栓5预紧后再焊接固定。由于该四个角钢2被四个方向的四排缀板3同时固定预紧，在焊接先将四个角钢2整长(因为被整排的缀板3若干处同时预紧)同时与砼柱1紧密贴合，可避免四个角钢2与砼柱1贴合不良或仅局部贴合的问题。
优选地，每排缀板3的间距可设置10-30cm。
优选地，所述相邻两个角钢2之间的间隙内设置有多个纵向钢筋4。可进一步提升强度。
参见图3，优选地，相邻两个角钢2之间设置的纵向钢筋4的间距5-10cm。
实施例二：一种施工方法，采用上述实施例一所述的砼柱外包加固结构，其特征在于，包括以下步骤：
S10、清除原砼柱1上的粉刷层直至完全露出而获得砼面坚实的新砼柱；
S20、将新砼柱表面上的裂缝和凹陷部位补入乳胶水泥或环氧树脂并抹平；
S30、将新砼柱的四个棱角圆化打磨且圆化半径应不小于15mm；
S40、将新砼柱的砼面打毛处理，然后再用压缩空气吹净浮灰；
S50、将角钢和缀板的粘合面先打磨除锈处理，然后再糙化处理后用棉丝沾酒精或二甲苯或丙酮擦拭干净；
S60、在新砼柱棱角上的角钢贴合区域上抹上3-6mm厚乳胶水泥或环氧树脂，并且在新砼柱砼面上的缀板贴合区域上抹上3-6mm厚乳胶水泥或环氧树脂；
S70、将角钢2、缀板3和纵向钢筋4组装在原砼柱1上并相对固定；
S80、将缀板3的两端分别焊接固定在相邻两个角钢2上；
S90、在相邻两个角钢2之间的间隙内填补满水泥砂浆并包覆纵向钢筋4；
S100、再对角钢2和缀板3外露表面涂刷保护漆。
优选地，该步骤S40中在所述对新砼柱的砼面进行粗化处理时采用电镐带动花锤在新砼柱的砼面上打出麻点，麻点深度2-4mm且麻点数为400-500点/m2。
本发明方法由于采用清除原砼柱1上的粉刷层直至完全露出而获得砼面坚实的新砼柱，而该原砼柱1上的粉刷层会影响粘结能力。
本发明方法由于将新砼柱表面上的裂缝和凹陷部位补入乳胶水泥或环氧树脂并抹平，可保证该纵向钢筋4、角钢2和缀板3与完整的砼柱1保持完全贴紧。
本发明方法将新砼柱的砼面打毛处理，然后再用压缩空气吹净浮灰，该砼柱砼面为粗糙面与纵向钢筋4、角钢2和缀板3粘合，可提升接合强度。
本发明方法将角钢和缀板的粘合面先打磨除锈处理，然后再糙化处理后用棉丝沾酒精或二甲苯或丙酮擦拭干净；该角钢和缀板的粘合面为粗糙面与该砼柱粘合时可提升接合强度。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
