一种剪力墙加固的卸载装置及方法与流程

1.本发明涉及剪力墙加固技术，具体为一种剪力墙加固的卸载装置及方法。


背景技术：

2.剪力墙加固是一种用于处理剪力墙结构混凝土强度偏低或有严重缺陷问题的常用加固方法。剪力墙加固前必须卸除荷载，以确保加固后结构的应力值与原设计值保持一致。目前，对剪力墙加固的卸载方法有两种，一种是有支撑卸载法，另一种是无支撑卸载法。
3.无支撑卸载法为：将每肢剪力墙进行分段加固，并利用千斤顶对分段加固后的剪力墙进行分段加载，达到对临近未加固剪力墙卸载的同时对已加固剪力墙进行应力恢复的目的。由于无支撑卸载法必须对每肢剪力墙进行分段加固，且第一区段剪力墙拆除后的荷载会转换至临近未拆除区段剪力墙上，造成临近未拆除区段剪力墙的应力值大于设计值，严重影响施工过程中的结构安全；此外，剪力墙分段加固时工期较长，加固后相邻区段的剪力墙应力值不一致，结构受力不协调，严重影响建筑结构的整体安全。
4.有支撑卸载法需在待加固剪力墙两侧搭设卸载支撑体系，例如中国专利文献cn113431375b公布的一种剪力墙置换支架限位装置及方法，将千斤顶和立柱设置在上下横梁的同一侧端部之间，在上、下部横梁的中部，以及其与混凝土接触处均设有第一限位机构，上部横梁与千斤顶之间、千斤顶与立柱之间、立柱与下部横梁之间均设有第二限位机构；在剪力墙置换时需在拟拆除墙体的混凝土置换区域上方和下方上开设方形孔，将上部横梁和下部横梁分别穿入方形孔中，利用限位机构进行初步安装，利用两侧千斤顶顶升，实现拟拆除墙体的顶升卸载。该方法施工困难、材料与机械设备用量巨大，费用高昂，且存在较大的安全风险；支撑体系的搭设与拆除需消耗大量劳动力，劳动强度高，施工期间占用邻近区域和其他楼层空间，影响其他工序的交叉作业，且不适应高层及超高层建筑物剪力墙的卸载加固。
5.因此，如何对现有剪力墙加固卸载技术加以改进，简化施工程序，确保加固后剪力墙的结构安全，同时不影响邻近区域和其他楼层作业空间且适应高层建筑的剪力墙卸载加固，仍是亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.针对上述现有剪力墙加固卸载技术存在的问题，本发明提供一种剪力墙加固的卸载装置及方法，在每肢剪力墙加固前采用整体卸载的方法使待加固的每肢剪力墙的荷载值为零，然后进行加固，方法简单，作业占用空间小，不涉及其他楼层空间，且确保施工过程中的结构安全及施工后的建筑结构整体安全。具体技术方案如下：首先，本发明提供一种剪力墙加固卸载装置，该装置设置于待加固剪力墙顶部的上层剪力墙和待加固剪力墙底部的下层剪力墙之间，用于整体卸除待加固剪力墙承担的上部荷载；该装置包括支撑机构和卸载机构；所述支撑机构包括支撑钢柱和设置在支撑钢柱上下两端并通过柱端转向钢支座与其有效连接的上卸载钢梁和下卸载钢梁；所述上卸载钢
梁和下卸载钢梁的同侧一端均通过梁端转向钢支座安装在待加固剪力墙上、下两端开设的支座孔内，其另一端均用于连接卸载机构；所述卸载机构包括穿心式千斤顶和若干根钢拉杆，所述钢拉杆用于连接穿心式千斤顶和支撑机构的上卸载钢梁和下卸载钢梁；通过调节穿心式千斤顶张拉钢拉杆带动上卸载钢梁顶撑待加固剪力墙顶部的上层剪力墙，卸除待加固剪力墙承担的上部荷载。
7.前述的剪力墙加固卸载装置，所述卸载机构还包括转换钢梁，所述穿心式千斤顶安装在转换钢梁上；所述钢拉杆为3根，其中一根钢拉杆的一端自底部贯穿转换钢梁和穿心式千斤顶后锚固在穿心式千斤顶的顶部，另一端穿过下卸载钢梁上的预留孔后锚固在下卸载钢梁的底面；另两根钢拉杆分布在穿心式千斤顶的两侧，其均一端自上部贯穿转向钢梁后锚固在转换钢梁的底面，另一端锚固在骑设在上卸载钢梁上的钢牛腿上；通过调节穿心式千斤顶张拉各钢拉杆带动上卸载钢梁顶撑待加固剪力墙顶部的上层剪力墙，以卸载待加固剪力墙上部的荷载。
8.优选的，前述的剪力墙加固卸载装置，所述钢牛腿横跨骑设在上卸载钢梁上，其两端设有贯通上下两面的预留孔，两根钢拉杆分别穿过钢牛腿两端的预留孔后锚固在钢牛腿上面。
9.优选的，前述的剪力墙加固卸载装置，所述钢拉杆的两端均通过锚具进行锁紧锚固。
10.前述的剪力墙加固卸载装置，所述梁端转向钢支座包括设置在待加固剪力墙上端支座孔内的第一转向支座，设置在待加固剪力墙下端支座孔内的第二转向支座；所述第一转向支座紧贴上层剪力墙底面设置，其中线与上层剪力墙的垂直中线重合；所述第二转向支座紧贴下层剪力墙顶面且与第一转向支座相向设置，其中线与下层剪力墙的垂直中线重合。
11.前述的剪力墙加固卸载装置，所述柱端转向钢支座包括设置在支撑钢柱上端的第三转向支座，设置在支撑钢柱下端的第四转向支座；所述第三转向支座和第四转向支座相向设置在上卸载钢梁和下卸载钢梁相对的两个面上，实现与所述支撑钢柱有效连接。
12.优选的，前述的剪力墙加固卸载装置，所述上卸载钢梁和下卸载钢梁安装在支座孔内的一端设有楔形切面，且该楔形切面设置在上卸载钢梁和下卸载钢梁相对的两个面上。
13.其次，本发明提供一种剪力墙加固卸载方法，包括如下步骤：a）根据整肢待加固剪力墙承担的上部荷载确定卸载装置的数量和布置位置；b）根据步骤a）确定的结果在待加固剪力墙上、下两端对应位置处开设支座孔；待加固剪力墙上端支座孔的顶部与上部楼层板底部结构面平齐，待加固剪力墙下端支座孔的底部与下部楼层板顶部结构面平齐；c）将第一转向支座、第二转向支座分别安装在待加固剪力墙上、下端开设的支座孔内；并将卸载装置的上卸载钢梁和下卸载钢梁设有楔形切面的一端分别插入对应的支座孔内，并与第一转向支座、第二转向支座连接；d）调节穿心式千斤顶预张拉钢拉杆，使位于待加固剪力墙上、下两端支座孔内的第一转向支座、第二转向支座分别与上层剪力墙和下层剪力墙的结构面紧密贴合；并保证第一转向支座中线与上层剪力墙的垂直中线重合，第二转向支座中线与下层剪力墙的垂直
中线重合；e）再次调节穿心式千斤顶张拉钢拉杆带动上卸载钢梁顶撑待加固剪力墙顶部的上层剪力墙，卸载该待加固剪力墙承担的上部荷载；并使待加固剪力墙荷载的应力值为零时，锁定穿心式千斤顶；f）按照设计方法对待加固剪力墙进行加固并养护；g）在待加固剪力墙加固、养护完成后，利用穿心式千斤顶，解除钢拉杆上的力值，将荷载恢复至加固后的剪力墙结构上，并确保加固后剪力墙结构上的荷载值与设计值一致；h）移除卸载装置，并按照设计要求对加固前开设的支座孔进行封堵，施工完毕。
14.作为优选的技术方案的，步骤f）中，所述对待加固剪力墙进行加固并养护的方法包括混凝土置换加固、增大截面加固及其他符合设计要求的加固方法；具体包括如下步骤：f1）拆除待加固剪力墙上的混凝土，拆除过程中避免破坏墙体原有配筋；采用增大截面加固时，植入拉结钢筋，并绑扎竖向和水平向钢筋；f2）于新旧混凝土的界面处涂刷界面剂；f3）立模并重新浇筑混凝土；f4）养护新浇筑的混凝土待其强度达到设计值后，拆除卸载装置。
15.另外，需要注意的是，步骤f3）中，所述的所述立模并重新浇筑混凝土，立模时于第一转向支座和第二转向支座处预留孔洞，用于后续拆除卸载装置。
16.本发明具备的有益效果如下：1）本发明在每肢剪力墙加固时采用整体卸载的方法，通过卸载装置将待加固剪力墙的上部荷载转移至待加固剪力墙下部的下层剪力墙上，使待加固剪力墙荷载值为零；加固完成后，利用本发明将待加固剪力墙的上部荷载恢复至加固后的剪力墙上，使加固后的剪力墙所承担的荷载值与原设计值保持一致，确保结构安全。
17.2）本发明装置，施工时仅需在待加固剪力墙一侧进行操作，特别是在高层建筑高楼层区域时仅需在建筑内部进行施工，即可完成剪力墙的卸载工作；施工期间不影响同层周边区域及其他楼层的施工或使用，规避了有支撑卸载法必需在剪力墙两侧自底至上逐层搭设卸载支撑的繁琐工作。
18.3）本发明方法彻底解决了无支撑卸载法加固时剪力墙必须进行分段加固而导致各区段剪力墙应力不协调及在施工过程中及施工完成后的结构安全问题，同时避免了有支撑卸载法需在待加固剪力墙两侧搭设卸载支撑体系的限制，使用范围较广且确保施工过程中的结构安全及施工后的建筑结构整体安全。
19.4）本发明装置结构设计合理，力流路径明确，所有部件可重复拆装使用，结构简单易于操作，卸载能力强，降低了劳动强度，大幅缩减了机械设备和支撑材料的用量，工作效率得到显著提升，有利于控制项目成本和施工工期，可广泛用于剪力墙结构的加固工程，具有很高的应用价值和经济效益。
附图说明
20.图1为本发明剪力墙加固卸载装置结构示意图；图2为本发明剪力墙加固卸载装置的卸载机构示意图。
21.图中：1、待加固剪力墙；2、上层剪力墙；3、下层剪力墙；4、支撑机构；41、支撑钢柱；42、上卸载钢梁；43、下卸载钢梁；44、楔形切面；5、卸载机构；51、穿心式千斤顶；52、转换钢梁；53、钢拉杆；6a、柱端转向钢支座；61、第一转向支座；62、第二转向支座；6b、梁端转向钢支座；63、第三转向支座；64、第四转向支座；7、支座孔；8、钢牛腿；9、锚具；101、上部楼层板；102、下部楼层板。
具体实施方式
22.下面将结合实施例及附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明较佳实施例，而不是全部的实施例，亦并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用所揭示的技术内容加以变更或改型等同变化。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
23.实施例1本实施例是一种剪力墙加固卸载装置及方法，如图1所示，该装置设置于待加固剪力墙1顶部的上层剪力墙2和待加固剪力墙1底部的下层剪力墙3之间，用于卸除整肢待加固剪力墙1承担的上部荷载；该装置包括支撑机构4和卸载机构5；所述支撑机构4包括支撑钢柱41和设置在支撑钢柱41上下两端并通过柱端转向钢支座6a与其有效连接的上卸载钢梁42和下卸载钢梁43；所述上卸载钢梁42和下卸载钢梁43的同侧一端均通过梁端转向钢支座6b安装在待加固剪力墙1上、下两端开设的支座孔7内，其另一端用于连接卸载机构5；所述卸载机构5包括穿心式千斤顶51及若干钢拉杆53，通过调节穿心式千斤顶51张拉钢拉杆53，带动上卸载钢梁42顶撑待加固剪力墙1顶部的上层剪力墙2，卸载待加固剪力墙1承担的上部荷载。本发明通过穿心式千斤顶51张拉钢拉杆53带动上卸载钢梁42顶撑待加固剪力墙1顶部的上层剪力墙2，将整肢待加固剪力墙1的上部荷载整体转移到待加固剪力墙1底部的下层剪力墙3上，实现整肢待加固剪力墙1承担的上部荷载的卸除，并在待加固剪力墙1上的荷载值为零后进行加固施工，在加固完成后利用穿心式千斤顶，将荷载恢复至加固后的剪力墙结构上，并使加固后的剪力墙所承担的荷载值与原设计值保持一致，确保整个施工过程及加固后的建筑结构的安全。
24.如图2所示，本实施例所述的剪力墙加固卸载装置，所述卸载机构5还包括转向钢梁52，所述穿心式千斤顶51安装在转向钢梁52上；所述钢拉杆53为3根，其中1根钢拉杆53的一端自底部贯穿转换钢梁52和穿心式千斤顶51后锚固在穿心式千斤顶51的顶部，另一端穿过下卸载钢梁43上的预留孔后锚固在下卸载钢梁43的底面；另2根钢拉杆53沿垂直于上卸载钢梁42纵轴方向对称分布在穿心式千斤顶51的两侧，且该2根钢拉杆53均一端自上部贯穿转换钢梁52后锚固在转换钢梁52的底面，另一端穿过设置在上卸载钢梁42上的钢牛腿8的预留孔后锚固在钢牛腿8的上面；通过调节穿心式千斤顶51顶撑各钢拉杆53带动上卸载钢梁42顶撑待加固剪力墙1顶部的上层剪力墙2，卸载该待加固剪力墙1承担的上部荷载。所述钢牛腿8横跨骑设在上卸载钢梁42上，其两端设有贯穿其上下两面的预留孔，两钢拉杆53分别穿过钢牛腿8两头的预留孔后锚固在钢牛腿8上面，确保上卸载钢梁42受力均衡，保证加固施工过程中的安全性。
25.本实施例中，各钢拉杆53的两端均通过锚具9进行锁紧锚固，保证装置的稳固。所
述梁端转向钢支座6b包括设置在待加固剪力墙1上端支座孔7内的第一转向支座61，设置在待加固剪力墙1下端支座孔7内的第二转向支座62；所述柱端转向钢支座6a包括设置在支撑钢柱41上端的第三转向支座63，和设置在支撑钢柱41下端的第四转向支座64。所述第一转向支座61紧贴上层剪力墙2底面设置，其中线与上层剪力墙2的垂直中线重合；所述第二转向支座62紧贴下层剪力墙3顶面且与第一转向支座61相向设置，其中线与下层剪力墙3的垂直中线重合，所述第三转向支座63和第四转向支座64相向设置在上卸载钢梁42和下卸载钢梁43相对的两个面上用于连接所述支撑钢柱41，确保与其连接的上卸载钢梁42和下卸载钢梁43有效支撑待加固剪力墙1顶部的上层剪力墙2和待加固剪力墙1底部的下层剪力墙3，确保待加固剪力墙1承担的上部荷载卸除后的安全性。
26.另外，为了便于卸载装置的安装及为了最大限度保证施工过程的安全性，本实施例中，所述上卸载钢梁42和下卸载钢梁43安装在支座孔7内的一端设有楔形切面44，且该楔形切面44设置在上卸载钢梁42和下卸载钢梁43相对的两个面上。这种设计在组装该卸载装置时，便于分辨上、下卸载钢梁及识别卸载机构5安装侧，实现快速组装；并且在待加固剪力墙1加固施工时，便于上、下卸载钢梁插入支座孔7内及与支座孔7内的转向钢支座6连接。此外，由于将端部削成楔形，减小上、下卸载钢梁插入支座孔7内部分的截面积，相应的可减小支座孔7的开孔大小，进一步保证施工过程的安全。
27.本实施例中，使用上述的剪力墙加固卸载装置进行剪力墙加固卸载的方法，具体包括如下步骤：a）根据整肢待加固剪力墙1承担的上部荷载确定所述卸载装置的数量和布置位置。
28.b）根据步骤a）确定的结果在待加固剪力墙1上、下两端对应位置处开设支座孔7，上端的支座孔7的顶部与上部楼层板101底部结构面平齐，下端的支座孔7底部与下部楼层板102顶部结构面平齐。
29.c）将第一转向支座61、第二转向支座62分别安装在待加固剪力墙1上、下端开设的支座孔7内；并将所述卸载装置的上卸载钢梁42和下卸载钢梁43设有楔形切面44的一端分别插入对应的支座孔7内，并与第一转向支座61、第二转向支座62连接以安装卸载装置。
30.d）调节穿心式千斤顶51预张拉钢拉杆53，使位于待加固剪力墙1上、下两端支座孔7内的第一转向支座61、第二转向支座62分别与上层剪力墙2和下层剪力墙3的结构面紧密贴合；并保证第一转向支座61中线与上层剪力墙2的垂直中线重合，第二转向支座62中线与下层剪力墙3的垂直中线重合。
31.e）再次调节穿心式千斤顶51张拉钢拉杆53带动上卸载钢梁42顶撑待加固剪力墙1顶部的上层剪力墙2，卸载待加固剪力墙1承担的上部荷载，在待加固剪力墙1荷载的应力值为零时，锁定穿心式千斤顶51。
32.f）按照设计方法对待加固剪力墙1进行加固并养护；所述加固方式包括混凝土置换加固、增大截面加固及其他符合设计要求的加固方式；具体包括如下步骤：f1）拆除待加固剪力墙1上的混凝土，拆除过程中避免破坏墙体原有配筋；采用增大截面的加固方式时，植入拉结钢筋，并绑扎竖向和水平向钢筋。
33.f2）于新旧混凝土的界面处涂刷界面剂。
34.f3）立模并重新浇筑混凝土；立模时于第一转向支座61和第二转向支座62处预留
孔洞，用于后续拆除卸载装置。
35.f4）养护新浇筑的混凝土待其强度达到设计值后，拆除卸载装置。
36.g）在待加固剪力墙1加固、养护完成后，利用穿心式千斤顶51，解除各钢拉杆53上的力值，将荷载恢复至加固后的剪力墙结构上，并确保加固后剪力墙结构上的荷载值与设计值一致。
37.h）移除所述卸载装置，并按照设计要求对加固前开设的支座孔7进行封堵，施工完毕。
38.实施例2本实施例为利用实施例1所述的剪力墙加固卸载装置及方法对某高层住宅建筑的高楼层剪力墙进行卸载加固。该高层住宅建筑为剪力墙结构高层建筑物，建筑面积10812.9平方米，地下1层，地上25层，总高度为地上83.9米，该工程已竣工，尚未交付使用。经检测鉴定该建筑第20层、21层、23层部分外墙的混凝土实测强度远小于设计值，经计算，为确保建筑的结构安全，需对实测强度不满足设计强度的剪力墙采取置换混凝土加固方式进行加固处理。考虑到本案例为高层建筑物的剪力墙进行加固，且为外墙的混凝土置换，若采用传统的有支撑加固方式，需在建筑物外侧搭设卸载支撑体系，施工费用高、难度大、工期长且存在较大安全风险，而若采用无支撑加固方式，安全性又难以保证。本发明方法，施工时只需要在建筑物内部便可完成支撑卸载工作可有效解决存在的问题，且费用低、易于操作、工期短且无施工安全风险。经论证，决定采用本发明装置及方法对需要整改加固的整肢剪力墙荷载全部卸载后进行加固。
39.本实施例中，采用置换混凝土加固的具体卸载加固过程如下：1）根据鉴定报告明确待加固剪力墙结构的位置为第20层外墙、21层外墙、23层外墙；2）根据各整肢待加固剪力墙承担的上部荷载确定卸载装置的布置数量和位置；其中，第20层的外墙需布置26个卸载装置，位置为每肢剪力墙均匀布置两个卸载装置；第21层的外墙需布置24个卸载装置，位置为每肢剪力墙均匀布置两个卸载装置；第23层的外墙需布置26个卸载装置，位置为每肢剪力墙均匀布置两个卸载装置；3）每层剪力墙加固施工时应明确施工顺序，应间隔进行拆除加固，严禁相邻的两肢待加固剪力墙同时拆除。根据确定的卸载装置数量和位置，在各待加固剪力墙的上、下两端对应位置处开设支座孔以备安装卸载装置；开孔时注意上端支座孔的顶部与上部楼层板底部结构面平齐，下端支座孔底部与下部楼层板顶部结构面平齐；4）将实施例1中所述的卸载装置通过梁端转向钢支座安装在开设的支座孔内。
40.5）调节千斤顶预张拉钢拉杆，使位于待加固剪力墙上、下两端支座孔内的第一转向支座和第二转向支座分别与上层剪力墙和下层剪力墙的结构面紧密贴合且中线重合；6）继续调节千斤顶张拉钢拉杆带动上卸载钢梁顶撑待加固剪力墙顶部的上层剪力墙，将所述待加固剪力墙整肢墙体所承担的上部荷载全部卸除，等到待加固剪力墙的应力值为零，并将千斤顶的力值锁定；7）拆除待加固剪力墙，拆除过程中注意避免破坏墙体配筋；8）在拆除待加固剪力墙后的空间上、下两端涂刷界面剂，即在上部剪力墙的底端面和下部剪力墙的顶端面涂刷界面剂，便于置换的新剪力墙混凝土与上、下部剪力墙的旧
混凝土结合；9）立模并浇筑混凝土，立模时支座孔处应预留孔洞，以便后续卸载装置拆除；10）待加固剪力墙养护完成后，利用千斤顶对钢拉杆进行力值解除，将待加固剪力墙的上部荷载恢复至加固后的剪力墙结构，确保加固后剪力墙结构上的荷载值与设计值保持一致；11）采用微膨胀混凝土填实剪力墙上下两端的支座孔，施工完毕。
41.实施例3本实施例为利用实施例1所述的剪力墙加固卸载装置及方法对某住宅建筑的低楼层剪力墙进行卸载加固。该住宅建筑为剪力墙结构高层建筑物，建筑面积23680平方米。地下1层，地上34层，总高度为地上98.9米，该建筑已投入使用的既有高层建筑。经检测鉴定该建筑低楼层区域混凝土强度不满足设计要求，导致墙体轴压比不满足设计要求，经计算，需对轴压比不满足设计要求的剪力墙采取增大截面加固方式进行加固处理，以确保结构安全。由于采取增大截面加固方式，存在剪力墙新增大截面存在应力后滞问题，需将待加固的剪力墙上部荷载全部卸除，待增大截面加固完成后再将上部荷载恢复至该剪力墙上。考虑到该建筑物的周围建筑密集，若采用传统的有支撑加固方式，需在建筑外侧搭设卸载支撑体系，影响周边建筑的其他作业，并且存在施工费用高、工期长、存在较大安全风险等问题；经论证，采用本发明装置及方法可有效解决上述问题，并且费用低、易于操作、工期短且无施工安全风险。
42.本实施例采取增大截面加固方式的具体卸载加固如下：1）根据鉴定报告明确该建筑待加固剪力墙结构的位置为第1层至第3层；2）根据该整肢待加固剪力墙承担的上部荷载确定需要使用的卸载装置的数量为：第1层的需布置120个卸载装置，位置为每肢剪力墙均匀布置两个卸载装置；第2层的需布置120个卸载装置，位置为每肢剪力墙均匀布置两个卸载装置；第3层的需布置100个卸载装置，位置为每肢剪力墙均匀布置两个卸载装置；3）根据确定的卸载装置数量和位置，在各待加固剪力墙的上、下两端对应位置处开设支座孔以备安装卸载装置；开孔时注意上端支座孔的顶部与上部楼层板底部结构面平齐，下端支座孔底部与下部楼层板顶部结构面平齐；4）安装实施例1中所述的卸载装置；5）利用千斤顶预张拉钢拉杆，使位于上、下两端支座孔内的第一转向支座和第二转向支座分别与上层剪力墙和下层剪力墙的结构面紧密贴合且中线重合；6）再次利用千斤顶张拉钢拉杆带动上卸载钢梁顶撑待加固剪力墙顶部的上层剪力墙，将待加固剪力墙整肢墙体所承担的上部荷载全部卸除，等到待加固剪力墙的应力值为零，并将千斤顶的力值锁定；7）凿除待加固剪力墙内侧混凝土面层，露出墙体配筋；8）植入拉结钢筋，绑扎竖向和水平向钢筋；9）新旧混凝土界面处涂刷界面剂；10）立模并浇筑混凝土，立模时支座孔处应预留孔洞，以便后续卸载装置拆除；11）待加固剪力墙养护完成后，利用千斤顶对钢拉杆进行力值解除，将荷载恢复至加固后的剪力墙结构上，并确保加固后剪力墙结构上的荷载值与设计值保持一致；
12）最后采用微膨胀混凝土填实剪力墙上下两端的支座孔，施工完毕。
43.本发明通过卸载装置将待加固剪力墙的上部荷载转移至待加固剪力墙下部的下层剪力墙上，使待加固剪力墙荷载值为零，实现将整肢待加固的剪力墙上的上部荷载全部卸载后进行加固，加固完成后，再利用本发明装置将荷载恢复至加固后的剪力墙上，并保证加固后的剪力墙所承担的荷载值与原设计值保持一致，确保施工过程的安全及加固后的结构安全的目的。由于本发明方法施工时仅需在待加固剪力墙一侧进行操作，特别是在高层建筑高楼层区域时，仅需在建筑内部进行施工，即可完成剪力墙的加固，解决楼层过高无法双侧支撑以及无支撑加固不安全的难题。同时，由于本发明方法为单侧支撑，规避了有支撑卸载法必需在剪力墙两侧自底至上逐层搭设卸载支撑的繁琐工作，并且施工期间不影响同层周边区域及其他楼层的施工或使用，具有良好的使用价值。
44.总体而言，本发明方法彻底解决了无支撑卸载法加固时剪力墙必须进行分段加固而导致各区段剪力墙应力不协调及在施工过程中及施工完成后的结构安全问题，同时避免了有支撑卸载法需在待加固剪力墙两侧搭设卸载支撑体系的限制，使用范围较广且确保施工过程中的结构安全及施工后的建筑结构整体安全。且本发明装置结构设计合理，力流路径明确，所有部件可重复拆装使用，结构简单易于操作，卸载能力强，降低了劳动强度，大幅缩减了机械设备和支撑材料的用量，工作效率得到显著提升，有利于控制项目成本和施工工期，可广泛用于剪力墙结构的加固工程，具有很高的应用价值和经济效益。
45.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非只包含一个技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种剪力墙加固卸载装置，其特征在于：该装置设置于待加固剪力墙（1）顶部的上层剪力墙（2）和待加固剪力墙（1）底部的下层剪力墙（3）之间，用于卸除整肢待加固剪力墙（1）承担的上部荷载；该装置包括支撑机构（4）和卸载机构（5）；所述支撑机构（4）包括支撑钢柱（41）和设置在支撑钢柱（41）上下两端并通过柱端转向钢支座（6a）与其有效连接的上卸载钢梁（42）和下卸载钢梁（43）；所述上卸载钢梁（42）和下卸载钢梁（43）的同侧一端均通过梁端转向钢支座（6b）安装在待加固剪力墙（1）上、下两端开设的支座孔（7）内，其另一端均用于连接卸载机构（5）；所述卸载机构（5）包括穿心式千斤顶（51）和若干根钢拉杆（53），所述钢拉杆（53）用于连接穿心式千斤顶（51）和支撑机构（4）的上卸载钢梁（42）和下卸载钢梁（43）；通过调节穿心式千斤顶（51）张拉钢拉杆（53）带动上卸载钢梁（42）顶撑待加固剪力墙（1）顶部的上层剪力墙（2），卸载该待加固剪力墙（1）承担的上部荷载。2.根据权利要求1所述的剪力墙加固卸载装置，其特征在于：所述卸载机构（5）还包括转换钢梁（52），所述穿心式千斤顶（51）安装在转换钢梁（52）上；所述钢拉杆（53）为3根，其中一根钢拉杆（53）的一端自底部贯穿转换钢梁（52）和穿心式千斤顶（51）后锚固在穿心式千斤顶（51）的顶部，另一端穿过下卸载钢梁（43）上的预留孔后锚固在下卸载钢梁（43）的底面；另两根钢拉杆（53）分布在穿心式千斤顶（51）的两侧，其均一端自上部贯穿转换钢梁（52）后锚固在转换钢梁（52）的底面，另一端锚固在骑设在上卸载钢梁（42）上的钢牛腿（8）上；通过调节穿心式千斤顶（51）张拉钢拉杆（53）带动上卸载钢梁（42）顶撑待加固剪力墙（1）顶部的上层剪力墙（2），以卸载待加固剪力墙（1）上部的荷载。3.根据权利要求2所述的剪力墙加固卸载装置，其特征在于：所述钢牛腿（8）横跨骑设在上卸载钢梁（42）上，其两端设有贯通上下两面的预留孔，两钢拉杆（53）分别穿过钢牛腿（8）两端的预留孔后锚固在钢牛腿（8）上面。4.根据权利要求3所述的剪力墙加固卸载装置，其特征在于：所述钢拉杆（53）的两端均通过锚具（9）进行锁紧锚固。5.根据权利要求1所述的剪力墙加固卸载装置，其特征在于：所述梁端转向钢支座（6b）包括设置在待加固剪力墙（1）上端支座孔（7）内的第一转向支座（61），设置在待加固剪力墙（1）下端支座孔（7）内的第二转向支座（62）；所述第一转向支座（61）紧贴上层剪力墙（2）底面设置，其中线与上层剪力墙（2）的垂直中线重合；所述第二转向支座（62）紧贴下层剪力墙（3）顶面且与第一转向支座（61）相向设置，其中线与下层剪力墙（3）的垂直中线重合。6.根据权利要求1所述的剪力墙加固卸载装置，其特征在于：所述柱端转向钢支座（6a）包括设置在支撑钢柱（41）上端的第三转向支座（63），设置在支撑钢柱（41）下端的第四转向支座（64）；所述第三转向支座（63）和第四转向支座（64）相向设置在上卸载钢梁（42）和下卸载钢
梁（43）相对的两个面上，实现与所述支撑钢柱（41）有效连接。7.根据权利要求5所述的剪力墙加固卸载装置，其特征在于：所述上卸载钢梁（42）和下卸载钢梁（43）安装在支座孔（7）内的一端设有楔形切面（44），且该楔形切面（44）设置在上卸载钢梁（42）和下卸载钢梁（43）相对的两个面上。8.一种剪力墙加固卸载方法，其特征在于：包括如下步骤：a）根据整肢待加固剪力墙（1）承担的上部荷载确定卸载装置的数量和布置位置；b）根据步骤a）确定的结果在待加固剪力墙（1）上、下两端对应位置处开设支座孔（7）；待加固剪力墙（1）上端支座孔（7）的顶部与上部楼层板（101）底部结构面平齐，待加固剪力墙（1）下端支座孔（7）的底部与下部楼层板（102）顶部结构面平齐；c）将第一转向支座（61）、第二转向支座（62）分别安装在待加固剪力墙（1）上、下端开设的支座孔（7）内；并将卸载装置的上卸载钢梁（42）和下卸载钢梁（43）设有楔形切面（44）的一端分别插入对应的支座孔（7）内，并与第一转向支座（61）、第二转向支座（62）连接；d）调节穿心式千斤顶（51）预张拉钢拉杆（53），使位于待加固剪力墙（1）上、下两端支座孔（7）内的第一转向支座（61）、第二转向支座（62）分别与上层剪力墙（2）和下层剪力墙（3）的结构面紧密贴合；并保证第一转向支座（61）中线与上层剪力墙（2）的垂直中线重合，第二转向支座（62）中线与下层剪力墙（3）的垂直中线重合；e）再次调节穿心式千斤顶（51）张拉各钢拉杆（53）带动上卸载钢梁（42）顶撑待加固剪力墙（1）顶部的上层剪力墙（2），卸除该待加固剪力墙（1）承担的上部荷载；并在待加固剪力墙（1）荷载的应力值为零时，锁定穿心式千斤顶（51）；f）按照设计方法对待加固剪力墙（1）进行加固并养护；g）在待加固剪力墙（1）加固、养护完成后，利用穿心式千斤顶（51），解除钢拉杆（53）上的力值，将荷载恢复至加固后的剪力墙结构上，并确保加固后剪力墙结构上的荷载值与设计值一致；h）移除卸载装置，并按照设计要求对加固前开设的支座孔（7）进行封堵，施工完毕。9.根据权利要求8所述的剪力墙加固卸载方法，其特征在于：步骤f）中，所述对待加固剪力墙（1）进行加固并养护的方法包括混凝土置换加固、增大截面加固及其他符合设计要求的加固方法；具体包括如下步骤：f1）拆除待加固剪力墙（1）上的混凝土，拆除过程中避免破坏墙体原有配筋；采用增大截面加固时，植入拉结钢筋，并绑扎竖向和水平向钢筋；f2）于新旧混凝土的界面处涂刷界面剂；f3）立模并重新浇筑混凝土；f4）养护新浇筑的混凝土待其强度达到设计值后，拆除卸载装置。10.根据权利要求9所述的剪力墙加固卸载方法，其特征在于：步骤f3）中，所述立模并重新浇筑混凝土，立模时于第一转向支座（61）和第二转向支座（62）处预留孔洞，用于后续拆除卸载装置。

技术总结
本发明公开一种剪力墙加固的卸载装置及方法，利用设置于待加固剪力墙顶部的上层剪力墙和待加固剪力墙底部的下层剪力墙之间的卸载装置将整肢待加固剪力墙承担的上部荷载全部转移至待加固剪力墙底部的下层剪力墙上后进行加固；待加固完成后，再将荷载转移至加固后的剪力墙上，并确保加固后的剪力墙所承担的荷载值与原设计值保持一致，从而保证加固过程及加固后建筑结构的安全。本发明卸载装置结构设计合理，施工时仅需在待加固剪力墙一侧进行操作，可重复拆装使用，使用范围较广且确保施工过程中的结构安全及施工后的建筑结构整体安全，可广泛用于剪力墙结构的加固工程，具有很高的应用价值和经济效益。很高的应用价值和经济效益。很高的应用价值和经济效益。


技术研发人员：李今保 李碧卿 李欣瞳 翟传鹏 姜涛 朱俊杰 徐赵东 张继文 淳庆 郭迎庆 敬登虎 潘留顺 马江杰 姜帅 张龙珠 丁洋 李龙卿 李虎卿
受保护的技术使用者：江苏东南特种技术工程有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/8