CN104612407A - 一种异型钢筋混凝土预制柱的吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异型钢筋混凝土预制柱的吊装方法，包括以下步骤：1）计算异型柱上起吊点位置；2）计算异型柱上翻身吊点位置；3）在起吊点和翻身吊点预埋套管；4）将长杆螺丝分别穿入翻身吊点的预埋套管中；5）异型柱的脱模、翻身；6）异型柱的起吊前准备7）异型柱的起吊；8）稳住异型柱柱脚并将其插入杯型基础；9）异型柱找正；10）用撬棍撬动或用大锤敲打锲子，使柱身中心线对准杯底中线；11）起重机脱钩，将异型柱放至杯型基础底；12）打紧四周锲子；13）异型柱垂直度校正；14）校正后立即进行灌浆。本发明通过在构件预制时预留吊装孔，克服了常规捆绑法易产生的吊点滑移及对构件棱角损伤的弊端。

Description

一种异型钢筋混凝土预制柱的吊装方法

技术领域

本发明属于建筑施工方法技术领域，特别涉及一种异型钢筋混凝土预制柱的吊装方法。

背景技术

钢筋混凝土预制柱是建筑工程中常见的主要受力构件，具有承载力高、就地取材方便、用钢量少、耐久性强、耐火与可模性好及抗裂性差等特点。异型钢筋混凝土预制柱（以下简称为异型柱）一般长度大于12m，柱子的上下截面为不等截面，在电力、化工、冶金等工业项目中广泛应用。装配异型柱时，需要对异型柱自重及起吊和递送过程中荷载变化及强度、刚度综合考虑，常规的捆绑法容易产生的吊点滑移及对构件棱角损伤等弊端，同时异型柱在起吊过程中需要保持垂直，便于插入杯型基础，而捆绑法则无法保证起吊的垂直度。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种能够加快异型柱的安装进度，又能保证异型柱的吊装质量的异型钢筋混凝土预制柱的吊装方法。

为此，本发明的技术方案是：一种异型钢筋混凝土预制柱的吊装方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）计算异型柱上起吊点位置；根据力学平横原理，异型柱重心线两侧的重量相等，可算出X轴和Y轴方向重心线位置；起吊点位置应选择在X方向的重心线上；

起吊点位置在吊装过程中对钢筋混凝土产生剪力破坏，按钢筋混凝土结构承载力计算，对起吊点位置受力截面进行抗剪强度验算；因混凝土的抗压能力强，抗剪能力较差，在计算过程主要考虑钢筋（箍筋）的抗剪强度计算；按第四强度理论，钢筋的抗剪强度可以取抗拉强度的0.577；

                （1）

F — 起吊点位置受力（KN）（按构件的重力计算）；

 — 钢筋的抗拉强度；

n — 箍筋的数量；

d — 钢筋的直径；

根据公式（1）可得出钢筋的数量，再依据设计图纸箍筋的间距可计算出起吊点位置到牛腿面的距离；

2）计算异型柱上翻身吊点位置；翻身吊点具有两个，其位置的确定根据异型柱截面尺寸和上下柱长度的不同，按照构件内力平衡及混凝土强度计算规则；

3）浇筑异型柱前，在步骤1）、步骤2）计算所得的起吊点和翻身吊点位置预埋套管；

4）浇筑完成后，在异型柱的柱身上弹出中心线，然后将两个长杆螺丝分别穿入两个翻身吊点位置的预埋套管中；所述长杆螺丝中间为螺杆，两端为起吊环；所述螺杆两端具有外螺纹，通过螺母与两个起吊环固定连接；

5）异型柱的脱模、翻身；起吊机通过钢丝绳分别连接异型柱两个翻身吊点位置上的长杆螺丝，将异型柱吊起，使异型柱其中一端抬高；然后将第三个长杆螺丝穿入异型柱起吊点位置的预埋套管中；

6）异型柱的起吊前准备；起重机通过平衡钢板连接异型柱，所述平衡钢板为左右对称结构，上端中间具有U型孔，起重机的吊钩挂在U型孔上；平衡钢板下端具有两个圆形孔，圆形孔上安装连接钢丝绳的卡环；钢丝绳的另一端连接异型柱起吊点上的长杆螺丝两端的起吊环；

圆形孔的间距L＝异型柱的宽度+2×100mm；

通过受力计算得出长杆螺杆的直径和利用 “拉曼公式”（2）计算确定吊耳板的基本形式，

   （2）

式中：-为动载系数，取1.1；

— 板孔壁承压应力，MPa；

p — 吊耳板所受外力，N；

 —板孔壁厚度，mm；

d — 板孔直径，mm；

R — 吊耳板外缘有效半径,mm；

r — 板孔半径，mm；

 —吊耳板材料抗剪强度设计值，

7）异型柱的起吊；起钩慢慢提升高度，使异型柱完全处于垂直状态，插入杯型混凝土基础；基础杯口的上面、内壁、底部弹有结构轴线（杯底弹线在抹平底面后进行），杯口内壁弹有可供杯底找平层使用的标高线；

8）当异型柱吊至杯型基础的上方后，稳住柱脚并将其插入杯型基础；

9）异型柱找正；当异型柱柱脚接近杯底时（约离杯底3～5cm），刹住车，在每个柱面插入若干个锲子；所述锲子为直角梯台结构，找正时，锲子的直角边贴合柱面，小头的一端插入异型柱与杯型基础的空隙中；利用经纬仪在纵向和横向两个方向同时测量柱子的垂直度，并通过起重机操作（回转、起落），使柱子保持垂直；

10）用撬棍撬动或用大锤敲打锲子，使柱身中心线对准杯底中线；

11）起重机脱钩，将异型柱放至杯型基础底，并复核轴线；

12）打紧四周锲子，同时在柱的两侧对打，防止位移；用坚硬的石块将柱脚卡死，每边卡两点并要卡到杯底，不可卡在杯口中部；

13）异型柱垂直度校正；在杯口上水平放置丝杆千斤顶，操纵千斤顶，给柱身施加一定的水平力，以控制异型柱垂直度；先校正偏差大的，后校正偏差小的，校正好一个方向后，稍打紧两面的锲子，再校正另一个方向；校正柱的垂直度采用两台经纬仪在垂直方向上监测；

14）校正后立即进行灌浆；灌浆前，应将杯口空隙内的木屑等垃圾清理干净，用水湿润柱和杯口壁；灌浆分两次进行，第一次灌至锲子底面，待混凝土强度达到设计强度的25%后拔出锲子，然后全部灌满。

本发明通过对异型柱自重及起吊和递送过程中荷载变化及强度、刚度综合计算，确定吊点并在构件预制时预留吊装孔，克服了常规捆绑法易产生的吊点滑移及对构件棱角损伤的弊端；可有效地消除吸附力对构件的影响，避免因过度变形产生的裂缝；采用特制的钢板平衡梁，避免钢丝绳扭结与构件的摩擦，使异型柱在起吊过程中保持垂直，便于插入杯型基础，快速准确就位；既加快异型柱的安装进度又可保证异型柱的吊装质量，又减少异型柱在吊装过程中就位和校正的时间。

附图说明

以下结合附图和本发明的实施方式来做进一步详细说明。

图1为本发明异型柱的结构示意图。

图2为本发明长杆螺丝的结构示意图。

图3为本发明平衡钢板的结构示意图。

图4为本发明锲子的结构示意图。

具体实施方式

参见附图。本实施例以异型柱1单根重量27t，长度18.45 m为例，包括以下步骤：

1）计算异型柱1上起吊点3位置；根据力学平横原理，异型柱1重心线两侧的重量相等，可算出X轴和Y轴方向重心线位置；起吊点3位置应选择在X方向的重心线上；

起吊点3位置在吊装过程中对钢筋混凝土产生剪力破坏，按钢筋混凝土结构承载力计算，对起吊点3位置受力截面进行抗剪强度验算；因混凝土的抗压能力强，抗剪能力较差，在计算过程主要考虑钢筋（箍筋）的抗剪强度计算；按第四强度理论，钢筋的抗剪强度可以取抗拉强度的0.577；

                （1）

F — 起吊点3位置受力（KN）（按构件的重力计算）；

 — 钢筋的抗拉强度；

n — 箍筋的数量；

d — 钢筋的直径；

根据公式（1）可得出钢筋的数量，再依据设计图纸箍筋的间距可计算出起吊点3位置到牛腿面的距离；

2）计算异型柱1上翻身吊点位置；翻身吊点具有两个，其位置的确定根据异型柱截面尺寸和上下柱长度的不同，按照构件内力平衡及混凝土强度计算规则，经计算上柱翻身吊点21离柱顶的位置为3820mm、下柱翻身吊点22离柱底的位置为4500mm；

3）浇筑异型柱1前，在步骤1）、步骤2）计算所得的起吊点3和翻身吊点位置预埋套管；

4）浇筑完成后，在异型柱1的柱身上弹出中心线，然后将两个直径50mm的长杆螺丝4分别穿入两个翻身吊点位置的预埋套管中；所述长杆螺丝4中间为螺杆41，两端为起吊环42；所述螺杆42两端具有外螺纹43，通过螺母44与两个起吊环42固定连接；

螺杆41直径选择：鉴于异型构件的总重量为27t，约264.8KN，按照力学理论计算： = 264.8/π·252 = 67.43＜  =115 ，满足要求； 故选择螺杆41直径为50mm的长杆螺丝4；

5）异型柱1的脱模、翻身；用50t汽车吊（辅机）和80t履带吊（主机）进行，吊索采用6×37Φ39m钢丝绳，分别连接异型柱1两个翻身吊点位置上的长杆螺丝4，将异型柱1吊起，使异型柱1其中一端抬高；然后将第三个长杆螺丝4穿入异型柱1起吊点3位置的预埋套管中；

6）异型柱1的起吊前准备；起重机通过平衡钢板5连接异型柱1，所述平衡钢板5为左右对称结构，上端中间具有U型孔51，起重机的吊钩挂在U型孔上；平衡钢板5下端具有两个圆形孔52，圆形孔52上安装连接钢丝绳的卡环；钢丝绳的另一端连接异型柱1起吊点3上的长杆螺丝4两端的起吊环42；

圆形孔52的间距L＝异型柱1的宽度+2×100mm；

通过受力计算得出长杆螺杆4的直径和利用 “拉曼公式”（2）计算确定吊耳板的基本形式，

   （2）

式中：-为动载系数，取1.1；

— 板孔壁承压应力，MPa；

p — 吊耳板所受外力，N；

 —板孔壁厚度，mm；

d — 板孔直径，mm；

R — 吊耳板外缘有效半径,mm；

r — 板孔半径，mm；

 —吊耳板材料抗剪强度设计值，

7）异型柱1的起吊；起钩慢慢提升高度，使异型柱1完全处于垂直状态，插入杯型混凝土基础；基础杯口的上面、内壁、底部弹有结构轴线（杯底弹线在抹平底面后进行），杯口内壁弹有可供杯底找平层使用的标高线；

8）当异型柱1吊至杯型基础的上方后，稳住柱脚并将其插入杯型基础；

9）异型柱1找正；当异型柱1柱脚接近杯底时（约离杯底3～5cm），刹住车，在每个柱面插入2个锲子6；所述锲子6为直角梯台结构，找正时，锲子6的直角边61贴合柱面，小头的一端62插入异型柱1与杯型基础的空隙中；利用经纬仪在纵向和横向两个方向同时测量柱子的垂直度，并通过起重机操作（回转、起落），使柱子保持垂直；

10）用撬棍撬动或用大锤敲打锲子6，使柱身中心线对准杯底中线；

11）起重机脱钩，将异型柱1放至杯型基础底，并复核轴线；

12）打紧四周锲子6，同时在柱的两侧对打，防止位移；用坚硬的石块将柱脚卡死，每边卡两点并要卡到杯底，不可卡在杯口中部；

13）异型柱1垂直度校正；在杯口上水平放置丝杆千斤顶，操纵千斤顶，给柱身施加一定的水平力，以控制异型柱1垂直度；先校正偏差大的，后校正偏差小的，校正好一个方向后，稍打紧两面的四个锲子6，再校正另一个方向；校正柱的垂直度采用两台经纬仪在垂直方向上监测；

14）校正后立即进行灌浆；灌浆前，应将杯口空隙内的木屑等垃圾清理干净，用水湿润柱和杯口壁；灌浆分两次进行，第一次灌至锲子6底面，待混凝土强度达到设计强度的25%后拔出锲子6，然后全部灌满。

Claims (1)

1.一种异型钢筋混凝土预制柱的吊装方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）计算异型柱上起吊点位置；根据力学平横原理，异型柱重心线两侧的重量相等，可算出X轴和Y轴方向重心线位置；起吊点位置应选择在X方向的重心线上；

起吊点位置在吊装过程中对钢筋混凝土产生剪力破坏，按钢筋混凝土结构承载力计算，对起吊点位置受力截面进行抗剪强度验算；因混凝土的抗压能力强，抗剪能力较差，在计算过程主要考虑钢筋（箍筋）的抗剪强度计算；按第四强度理论，钢筋的抗剪强度可以取抗拉强度的0.577；

                （1）

F — 起吊点位置受力（KN）（按构件的重力计算）；

 — 钢筋的抗拉强度；

n — 箍筋的数量；

d — 钢筋的直径；

根据公式（1）可得出钢筋的数量，再依据设计图纸箍筋的间距可计算出起吊点位置到牛腿面的距离；

2）计算异型柱上翻身吊点位置；翻身吊点具有两个，其位置的确定根据异型柱截面尺寸和上下柱长度的不同，按照构件内力平衡及混凝土强度计算规则；

3）浇筑异型柱前，在步骤1）、步骤2）计算所得的起吊点和翻身吊点位置预埋套管；

4）浇筑完成后，在异型柱的柱身上弹出中心线，然后将两个长杆螺丝分别穿入两个翻身吊点位置的预埋套管中；所述长杆螺丝中间为螺杆，两端为起吊环；所述螺杆两端具有外螺纹，通过螺母与两个起吊环固定连接；

5）异型柱的脱模、翻身；起吊机通过钢丝绳分别连接异型柱两个翻身吊点位置上的长杆螺丝，将异型柱吊起，使异型柱其中一端抬高；然后将第三个长杆螺丝穿入异型柱起吊点位置的预埋套管中；

6）异型柱的起吊前准备；起重机通过平衡钢板连接异型柱，所述平衡钢板为左右对称结构，上端中间具有U型孔，起重机的吊钩挂在U型孔上；平衡钢板下端具有两个圆形孔，圆形孔上安装连接钢丝绳的卡环；钢丝绳的另一端连接异型柱起吊点上的长杆螺丝两端的起吊环；

圆形孔的间距L＝异型柱的宽度+2×100mm；

通过受力计算得出长杆螺杆的直径和利用 “拉曼公式”（2）计算确定吊耳板的基本形式，

   （2）

式中：-为动载系数，取1.1；

— 板孔壁承压应力，MPa；

p — 吊耳板所受外力，N；

 —板孔壁厚度，mm；

d — 板孔直径，mm；

R — 吊耳板外缘有效半径,mm；

r — 板孔半径，mm；

 —吊耳板材料抗剪强度设计值，

7）异型柱的起吊；起钩慢慢提升高度，使异型柱完全处于垂直状态，插入杯型混凝土基础；基础杯口的上面、内壁、底部弹有结构轴线（杯底弹线在抹平底面后进行），杯口内壁弹有可供杯底找平层使用的标高线；

8）当异型柱吊至杯型基础的上方后，稳住柱脚并将其插入杯型基础；

9）异型柱找正；当异型柱柱脚接近杯底时（约离杯底3～5cm），刹住车，在每个柱面插入若干个锲子；所述锲子为直角梯台结构，找正时，锲子的直角边贴合柱面，小头的一端插入异型柱与杯型基础的空隙中；利用经纬仪在纵向和横向两个方向同时测量柱子的垂直度，并通过起重机操作（回转、起落），使柱子保持垂直；

10）用撬棍撬动或用大锤敲打锲子，使柱身中心线对准杯底中线；

11）起重机脱钩，将异型柱放至杯型基础底，并复核轴线；

12）打紧四周锲子，同时在柱的两侧对打，防止位移；用坚硬的石块将柱脚卡死，每边卡两点并要卡到杯底，不可卡在杯口中部；

13）异型柱垂直度校正；在杯口上水平放置丝杆千斤顶，操纵千斤顶，给柱身施加一定的水平力，以控制异型柱垂直度；先校正偏差大的，后校正偏差小的，校正好一个方向后，稍打紧两面的锲子，再校正另一个方向；校正柱的垂直度采用两台经纬仪在垂直方向上监测；

14）校正后立即进行灌浆；灌浆前，应将杯口空隙内的木屑等垃圾清理干净，用水湿润柱和杯口壁；灌浆分两次进行，第一次灌至锲子底面，待混凝土强度达到设计强度的25%后拔出锲子，然后全部灌满。