一种砌体结构开洞加固方法及其施工的加固钢结构与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种砌体结构开洞加固方法及其施工的加固钢结构。


背景技术：

2.在诸多历史建筑、保留建筑大多采用砖砌墙体作为主要的竖向承重构件，此类建筑的结构加固改造中，很多原有的空间布局满足不了现代的设计需求，普遍需要进行开洞加固施工，而很多年代较远的建筑为砌体承重墙结构，无法直接拆除开洞。在开洞改造时通常需要稳定的安全托换结构。
3.目前常见的砌体承重墙托换方法为设置钢筋混凝土的穿墙梁、夹墙梁，在洞口上方形成刚度较大的混凝土托换梁，保证承重结构安全。然而，钢筋混凝土结构的托换梁体系施工速度和强度形成均较慢，现场湿作业较多，对于工期限制的情况难以满足要求。如进行整体加固拆除，不仅增加工程量，且大大增加施工难度。


技术实现要素：

4.本发明目的是提供一种砌体结构开洞加固方法及其施工的加固钢结构，该方法利用装配式的钢结构体系对砌体开洞处进行支撑，施工便捷且效率高，节能环保；该结构简单紧凑，承载能力强，便于施工操作，应用前景广。
5.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种砌体结构开洞加固方法，所述施工方法包括以下步骤：步骤一，砌体结构定位开洞，在砌体拟开洞位置顶部间隔剔凿开设多个方形洞口，在砌体拟开洞区域内开设贯穿砌体两侧的作业孔；步骤二，支撑结构安装，在所述方形洞口内安装定位工字钢，所述定位工字钢顶部与方形洞口间通过水泥砂浆填充，待水泥砂浆强度达到设计值后，剔凿定位工字钢之间的砌体；步骤三，开洞处钢梁安装，在定位工字钢两侧均焊接固定钢结构梁，所述钢结构梁将多个定位工字钢固定连接，焊接完成后，将钢结构梁顶部与剔凿区域间通过水泥砂浆填充；步骤四，开洞处钢柱安装，待步骤三中的水泥砂浆达到设计强度后，剔凿拟安装钢结构柱位置处的砌体，在剔凿的、用于安装钢结构柱的区域内安装钢结构柱，所述钢结构柱顶部与定位工字钢焊接固定，钢结构柱底部安在楼板上，焊接完成后剔凿两钢结构柱间的全部砌体，形成门洞；在门洞两侧设置马牙槎；步骤五，钢结构柱与砌体连接，在钢结构柱上、对应马牙槎位置开孔，使用拉结锚栓将钢结构柱与原砌体结构固定连接，连接后对马牙槎位置填塞水泥砂浆。
6.优选的，所述步骤一中的方形洞口开设三个，三个方形洞口等间隔设置。
7.优选的，位于两侧的所述方形洞口外侧面分别位于拟开洞洞口两内侧面上。
8.优选的，所述步骤三中在所述钢结构梁顶部固定安装镀锌铁板，在所述镀锌铁板与剔凿区域间通过水泥砂浆填充。
9.优选的，所述步骤四中，焊接前先在钢结构柱顶部切割出凹槽，将所述凹槽与所述定位工字钢满焊。
10.一种砌体结构开洞加固施工的加固钢结构，包括：间隔设置在拟开洞洞口顶部上的多个定位工字钢；固定安在所述定位工字钢两侧的钢结构梁；固定安在拟开洞洞口两侧的、用于支撑钢结构梁的钢结构柱，所述钢结构柱底部安在楼板上。
11.优选的，所述定位工字钢顶部与拟开洞洞口间填充有水泥砂浆；所述钢结构梁顶部与拟开洞洞口间也填充有水泥砂浆。
12.优选的，所述钢结构梁顶部安有镀锌铁板。
13.优选的，所述定位工字钢设置三个。
14.优选的，所述钢结构柱顶部设有凹槽，所述凹槽安在所述定位工字钢上。
15.本发明中，采用的施工方法中，先剔凿方形洞口，在方形洞口中安装定位工字钢，并通过水泥砂浆将工字钢与砌体结构固定连接，再剔凿方形洞口间的区域，并用钢结构梁将多个定位工字钢固定连接，使用水泥砂浆将钢结构梁与砌体固定连接，然后剔凿竖向钢结构柱安装区域，待整体钢结构支撑体系安装完成后剔凿剩余砌体部分，整体上采用局部拆除局部安装的方式，不需要使用外部支撑结构，施工简单高效，节省施工成本，不需要大规模拆除作业，无需现场加湿。设置的作业孔便于工人在砌体两侧通过，提高了施工的便捷性。该结构采用现场拼接的方式安装，散装的零部件便于运输与施工搬运，整体结构为焊接连接，结构整体连接强度大，承载能力强。
附图说明
16.图1为本发明砌体开槽结构示意图；图2为本发明支撑结构安装示意图；图3为本发明整体结构示意图；图4为本发明a-a剖面示意图；图5为本发明b-b剖面示意图；图6为本发明c-c剖面示意图；图中：1、方形洞口；2、作业孔；3、定位工字钢；4、钢结构梁；5、镀锌铁板；6、钢结构柱；7、楼板；8、马牙槎；9、拉结锚栓；10、承重墙。
具体实施方式
17.下面结合附图，对本发明做进一步说明：如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种砌体结构开洞加固方法，该施工方法包括以下步骤：步骤一，砌体结构定位开洞，在砌体拟开洞位置处的顶部间隔剔凿开设多个方形洞口1，在砌体拟开洞区域内开设贯穿砌体两侧的作业孔2，作业孔2便于工人通过及搬运材
料。在一个实施例中，方形洞口1共设置三个，三个方形洞口1等间隔设置。在一个具体实施例中，位于两侧的方形洞口1的外侧面分别与拟开洞洞口两内侧面相重合，即位于两侧的方形洞口1的外侧面间距离与拟开洞洞口的宽度相同。拟开洞位于相邻两承重墙10之间。
18.步骤二，支撑结构安装，在方形洞口1内安装定位工字钢3，该定位工字钢3的顶部与方形洞口1间使用水泥砂浆填充，待连接定位工字钢3与方形洞口1的水泥砂浆强度达到设计值后，剔凿相邻两定位工字钢3之间的砌体。
19.步骤三，开洞处钢梁安装，在定位工字钢3两侧、上下两翼之间均通过焊接固定安装钢结构梁4，两根钢结构梁4将三个定位工字钢3固定连接为一整体，在另一个实施例中，也可以采用多根短钢结构梁4将左右相邻两个工字钢3进行连接。焊接完成后，将钢结构梁4的顶部与剔凿区域间通过水泥砂浆填充连接。在一个具体实施例中，在两根钢结构梁4顶部缝隙处通过焊接固定安装镀锌铁板5，在镀锌铁板5与剔凿区域间也通过水泥砂浆填充连接，至此定位工字钢3、钢结构梁4和镀锌铁板5均通过水泥砂浆与剔凿区域固定连接。
20.步骤四，开洞处钢柱安装，待步骤三中的水泥砂浆达到设计强度后，在拟开洞左右两侧剔凿拟安装钢结构柱6位置处的砌体，在该剔凿的区域内安装钢结构柱6，钢结构柱6的顶部与定位工字钢3通过焊接固定连接，钢结构柱6的底部固定安装在楼板7上。焊接完成后，剔凿两钢结构柱6之间的全部砌体，形成新的门洞。在门洞的两侧均开设马牙槎8。在一个实施例中，焊接前先在钢结构柱6的顶部切割出凹槽，将凹槽与定位工字钢3进行满焊固定。在一个具体实施例中，该凹槽呈c形。
21.步骤五，钢结构柱6与砌体连接，在钢结构柱6上、对应马牙槎8位置处开孔，并使用拉结锚栓9将钢结构柱6与原砌体结构固定连接，连接后对马牙槎8位置填塞水泥砂浆，将钢结构柱6与原砌体结构密实连接。
22.如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种砌体结构开洞加固施工的加固钢结构，包括工字钢3、钢结构梁4和钢结构柱6，多个定位工字钢3间隔设置在拟开洞洞口顶部上，每个定位工字钢3均安装在方形洞口1内，并通过水泥砂浆与方形洞口1固定连接。在一个实施例中，定位工字钢3设置三个，三个定位工字钢3等间隔设置。当然也可以根据开洞洞口的大小设置四个、五个或六个定位工字钢3。
23.钢结构梁4固定安装在定位工字钢3的两侧，两根钢结构梁4将三个定位工字钢3固定连接为一整体。在一个实施例中，在两根钢结构梁4顶部缝隙处通过焊接固定安装镀锌铁板5，在镀锌铁板5和钢结构梁4与剔凿区域间通过水泥砂浆填充连接。
24.钢结构柱6固定安装在拟开洞洞口两侧、用于支撑钢结构梁4，钢结构柱6的底部固定安装在楼板7上，焊接后的钢结构柱6与钢结构梁4整体上呈倒u形，该结构用于支撑开洞处的砌体，保证开洞处的稳定性。在一个实施例中，钢结构柱6的顶部开设有凹槽，该凹槽与定位工字钢3进行满焊固定连接。
25.上述实施例只是对本发明构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。