CN103452326B - 超长吊柱顺做法施工方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明主要公开了一种高层结构中超长吊柱的顺做法施工方法及其设备，施工方法包括如下步骤：一、安装吊柱底部卸载器，卸载器内灌高强度钢砂，拧紧临时连接杆；二、安装吊柱及其相邻钢框梁至吊柱顶部结构完成；三、同步旋开卸载器四周泄压阀进行吊柱卸载；四、卸载完成后清理卸载器内剩余钢砂，去除临时连接杆，割除临时连接环板，吊柱底部活塞与卸载器之间的间隙进行密封和防腐处理，施工完成。本发明的施工设备包括卸载器、泄压阀、两块临时连接环板和若干临时连接杆，吊柱底部活塞，高强度钢砂。本发明用以减少施工临时措施，提高安装效率，缩短工期，同时可以方便快捷地进行卸载，实现卸载工作的高效率和高质量。
Description
技术领域
本发明涉及对钢结构吊柱的施工技术领域，具体涉及一种高层结构中超长吊柱的顺做法施工方法及其设备。
背景技术
随着现代建筑结构的发展，建筑空间结构日益复杂，为满足建筑师对大空间、大跨度的要求，钢结构吊柱得到了广泛的应用。同时由于钢结构吊柱只受拉力，能充分发挥钢材的力学性能，吊柱结构亦受到结构工程师的青睐。
虽然钢结构吊柱有众多优点，但由于其独特的受力形态，给施工造成了许多困难。特别是超高层结构中跨越数个楼层的超长吊柱施工，国内还没有较为成熟的施工方法。常用的吊柱施工方法有逆做后装法和临时支撑法等。
在超长吊柱施工中，上述两种施工方法具有以下缺点：
（1）如果采用逆做后装法进行安装，由于超长吊柱跨越数个楼层，因此需要进行分段分层后装，这种施工方法不仅需要大量临时支撑措施，而且安装效率底，影响安装进度；
（2）如果采用临时支撑法进行顺做法安装，在高空处临时支撑搭设和拆除的危险系数大大增加，同时吊柱的卸载将成为工程难点。
为克服上述施工方法在超长吊柱施工中的不足，本发明人从减少施工临时支撑、提高安装效率、方便卸载等方面进行技术突破，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高层结构中超长吊柱的顺做法施工方法，用以减少施工临时措施，提高安装效率，缩短工期，同时可以方便快捷地进行卸载，实现卸载工作的高效率和高质量。
本发明的一种超长吊柱顺做法施工方法可以通过以下技术措施来实现，具体包括如下步骤：
（1）安装吊柱底部卸载器：在下部连接构件上焊接卸载器，卸载器内灌高强度钢砂，应适当超灌；安装吊柱底部活塞，并通过堆载将钢砂压紧密实，消除砂粒间空隙后，拧紧临时连接杆，将卸载器和吊柱进行连接。
（2）安装吊柱：安装第一节吊柱相邻构件；按顺序安装上部各节吊柱及其相邻构件，直至吊柱顶部结构完成。
（3）吊柱卸载：同步旋开卸载器四周泄压阀，实现出砂泄压，调整泄压阀保证出砂速度稳定及各泄压阀出砂量均匀，直至吊柱底部活塞与卸载器内钢砂完全脱开。
（4）卸载完成后清理卸载器内剩余钢砂，去除临时连接杆，吊柱底部活塞与卸载器之间的间隙使用柔性材料进行密封处理，各泄压阀采用钢筋头封堵，端部打磨平整后进行防腐涂装，完成施工。
所述的步骤（1）中，卸载器内高强度钢砂亦可根据实际柱底最大反力，选取级配良好的石英砂。
所述的步骤（1）中，在吊柱底部端面和卸载器顶部端面边缘焊接临时连接环板，通过拧紧临时连接杆，将两个焊接临时连接环板进行连接。
所述的步骤（4）中，去除临时连接杆后割除临时连接环板。
所述的步骤（2）中，由于吊柱超长，因此吊柱竖向变形较大，为保证结构在使用状态，保持水平或略微上翘，应对吊柱及相邻构件进行施工预调，具体预调值根据施工全过程仿真分析确定。
本发明的一种超长吊柱顺做法施工设备可以通过以下技术措施来实现：它包括卸载器、泄压阀、两块临时连接环板、若干临时连接杆、吊柱底部活塞，高强度钢砂；两块临时连接环板分别安装在固定有活塞的下部连接构件端面边缘、以及卸载器顶部端面边缘；卸载器内灌有高强度钢砂，活塞压入卸载器内压紧钢砂密实后，通过临时连接杆将两块临时连接环板连接装配成整体；泄压阀对称布置于卸载器四周。
所述的泄压阀由φ32钢筋接驳器和泄压旋钮组成，泄压旋钮由相应直径的车丝钢筋和螺母焊接而成。
所述的卸载器外轮廓尺寸应与吊柱尺寸相同，保证吊柱安装完成后，结构平整、美观。
所述的卸载器内部焊缝打磨平整，不留余高。
所述的吊柱底部活塞外侧焊缝打磨平整，不留余高，活塞底板角部磨圆。
在高层结构超长吊柱施工中，与现有施工方法相比，本发明有如下优点：
（1）本发明采用顺做法进行吊柱安装，施工便利，安装效率高；
（2）吊柱与其相邻构件同步安装，不需要搭设临时支撑，施工措施费用大大降低；
（3）本发明卸载方便、稳定、可靠，可实现卸载工作的高效率和高质量，提高了施工过程的安全性；
（4）安装完成后，吊柱与卸载器视觉上连成整体，外形平整、美观，不需要外包装饰层。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的安装状态示意图；
图2为本发明较佳实施例的安装状态正视图；
图3为本发明较佳实施例的构成图；
图4为本发明较佳实施例的吊柱剖面图；
图5为本发明较佳实施例的卸载器剖面图；
图6为本发明较佳实施例的安装状态示意图；
图7为本发明较佳实施例的卸载状态示意图；
图8为本发明较佳实施例的安装完成状态示意图。
具体实施方式
结合附图，对本发明较佳实施例做进一步详细说明。
如图1~图6，本发明主要涉及到的部件有：吊柱1，临时连接环板2，临时连接杆3，吊柱底部活塞4，高强度钢砂5，卸载器6，泄压阀7，加劲板8，腰桁架上弦9，吊柱底部十字加劲板21，活塞十字加劲板22，活塞底板23，柔性密封材料31，泄压阀封堵钢筋32、φ32钢筋接驳器41、车丝钢筋42、螺母43。
本实施例中所举的整体建筑，其总建筑面积为212882平方米，塔楼地上62层，地下4层，结构总高度为292.95米；塔楼结构类型为巨型柱+剪力墙核芯筒+伸臂桁架结构。塔楼共设4道腰桁架，塔楼角部腰桁架之间设方钢吊柱用于传递楼层竖向荷载，吊柱1总长54m，共跨越12层。吊柱顶部与上部腰桁架下弦相连，吊柱1底部通过释放轴力的节点与下部腰桁架上弦9相连。
本发明中的施工设备中，卸载器6焊接在下部腰桁架上弦9上，其外轮廓尺寸应与吊柱1尺寸相同，保证吊柱安装完成后，结构平整、美观。卸载器6内部焊缝打磨平整，不留余高。在卸载器6的侧壁靠近底部四周开有孔安装泄压阀7。泄压阀7由φ32钢筋接驳器41和泄压旋钮组成，泄压旋钮由相应直径的车丝钢筋42和螺母43焊接而成。在卸载器6的顶部边缘焊接上一块临时连接环板2。
活塞4的形状和卸载器6内部形状相配，为了增加强度，在中空箱型状的活塞4内部设置有活塞十字加劲板22。活塞4外侧焊缝打磨平整，不留余高，活塞底板23角部磨圆。活塞4连接与吊柱1底部端面上，同样为了增加强度，在吊柱底部内部焊接有吊柱底部十字加劲板21。在吊柱1底部端面边缘上焊接一块临时连接环板2。
在卸载器6内装有高强度钢砂5，活塞4置于高强度钢砂5顶面，并压紧密实后，通过临时连接杆3将两个临时连接环板2连接，使得吊柱底部活塞4装配成整体。
本发明的施工方法具体安装步骤如下：
（1）如图1和图2所示，在腰桁架上弦9相应位置上焊接卸载器6，同时安装两个临时连接环板2，卸载器6内灌高强度钢砂5，高强度钢砂5应适当超灌；安装吊柱底部活塞4，并通过堆载将钢砂5压紧密实，消除砂粒间空隙后，拧紧临时连接杆3。
（2）安装吊柱：第一节吊柱与底部活塞4现场焊接，安装第一节吊柱相邻钢框梁；按顺序安装上部各节吊柱及其相邻钢框梁，直至上一道腰桁架结构施工完成。
（3）如图6所示，同步旋开卸载器6四周泄压阀7，实现出砂泄压，调整泄压阀7，保证出砂速度稳定及各泄压阀7出砂量均匀，直至吊柱底部活塞4与卸载器内钢砂5完全脱开。
（4）卸载完成后清理卸载器6内剩余钢砂，去除临时连接杆3，割除临时连接环板2，吊柱底部活塞4与卸载器6之间的间隙使用柔性材料31进行密封处理，各泄压阀采用钢筋头封堵32，端部打磨平整后进行防腐涂装，完成施工。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种超长吊柱顺做法施工方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
一、安装吊柱底部卸载器：在下部连接构件上焊接卸载器，卸载器内灌高强度钢砂，应适当超灌；安装吊柱底部活塞，并通过堆载将钢砂压紧密实，消除砂粒间空隙后，拧紧临时连接杆，将卸载器和吊柱进行连接；
二、安装吊柱：安装第一节吊柱相邻构件；按顺序安装上部各节吊柱及其相邻构件，直至吊柱顶部结构完成；
三、吊柱卸载：同步旋开卸载器四周泄压阀，实现出砂泄压，调整泄压阀保证出砂速度稳定及各泄压阀出砂量均匀，直至吊柱底部活塞与卸载器内钢砂完全脱开；
四、卸载完成后清理卸载器内剩余钢砂，去除临时连接杆，吊柱底部活塞与卸载器之间的间隙使用柔性材料进行密封处理，各泄压阀采用钢筋头封堵，端部打磨平整后进行防腐涂装，完成施工。
2.如权利要求1所述的一种超长吊柱顺做法施工方法，其特征在于：所述的步骤一中，卸载器内高强度钢砂根据实际柱底最大反力，选取级配良好的石英砂。
3.如权利要求1所述的一种超长吊柱顺做法施工方法，其特征在于：所述的步骤一中，在吊柱底部端面和卸载器顶部端面边缘各焊接一块临时连接环板，通过拧紧临时连接杆，将两个临时连接环板进行连接。
4.如权利要求1所述的一种超长吊柱顺做法施工方法，其特征在于：所述的步骤四中，去除临时连接杆后割除临时连接环板。
5.如权利要求1所述的一种超长吊柱顺做法施工方法，其特征在于：所述的步骤二中，对吊柱及相邻构件进行施工预调，具体预调值根据施工全过程仿真分析确定。
6.一种超长吊柱顺做法施工设备，其特征在于：包括卸载器、泄压阀、两块临时连接环板、若干临时连接杆、吊柱底部活塞，高强度钢砂；两块临时连接环板分别安装在固定有活塞的下部连接构件端面边缘、以及卸载器顶部端面边缘；卸载器内灌有高强度钢砂，活塞压入卸载器内压紧钢砂密实后，通过临时连接杆将两块临时连接环板连接装配成整体；泄压阀对称布置于卸载器四周。
7.如权利要求6所述的一种超长吊柱顺做法施工设备，其特征在于：所述的泄压阀由φ32钢筋接驳器和泄压旋钮组成，泄压旋钮由相应直径的车丝钢筋和螺母焊接而成。
8.如权利要求6所述的一种超长吊柱顺做法施工设备，其特征在于：所述的卸载器外轮廓尺寸与吊柱尺寸相同。
9.如权利要求6所述的一种超长吊柱顺做法施工设备，其特征在于：所述的卸载器内部焊缝打磨平整，不留余高。
10.如权利要求6所述的一种超长吊柱顺做法施工设备，其特征在于：所述的吊柱底部活塞外侧焊缝打磨平整，不留余高，活塞底板角部磨圆。
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