CN105401741A - 一种地下室顶板加固施工装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种适用于履带吊车行走、吊装作业的地下室顶板加固施工装置，其包括混凝土梁(包括分别平行及垂直于行走固路线的第一主梁及第二主梁，以及次梁)、结构柱、加固支撑、垫木及路基箱；该结构柱与该第一主梁、该第二主梁形成框架结构，该加固支撑定位于该第二主梁及该次梁的中心正下方；该垫木承载在该混凝土梁上并位于该结构柱或该第一主梁与该加固支撑之间，该路基箱设置于该结构柱与该加固支撑之间并通过该垫木与该混凝土梁接触，履带吊车的行走方向与该混凝土梁的跨度方向垂直；该履带吊车对称分布于该混凝土梁的跨度中心线的两侧，该履带吊车的中轴线与该混凝土梁的跨度中心线的水平投影重合；上述结构，不仅优化荷载的传递、减小加固用料及施工工作量，而且提高加固措施与结构的整体性。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种地下室顶板加固施工装置及其施工方法，适用于履带吊车行走、吊装。
背景技术
随着国民经济的发展，要建造更多更大的体育、休闲、展览、航空港、机库等大空间和超大空间建筑物的需求十分旺盛。此类建筑形式一般为空间钢结构，结构型式可分为网架(轻钢)、空间桁架(重钢)等。这些建筑物通常都具有跨度大、造型独特、受力复杂及建成后具有地区标志性意义等特点。
这类大跨度的建筑混凝土构件或钢结构构件的安装工程中，广泛采用通用吊装设备，比如履带式起重机、塔式起重机和门式起重机进行构件吊装施工作业，该方法具有技术成熟、设备可靠、施工效率高等优点。该种设备一般在地面上进行作业或安放在设备基础上完成施工安装任务。
随着基本建设的发展，建筑规模的扩大，建筑物的高度和跨度逐步增加，建筑物的构配件规格也越来越大、越来越复杂，这就对施工设备不断提出新的要求，一些大型设备的使用方法必须不断更新。
当建筑物面积较大、跨度较大、构配件较大较重，一般采用增加构配件的分段或散拼的方法。如果在拟建构筑物外侧采用起重设备进行吊装，由于所需回转半径太大，只能选择超大型设备以满足起重能力的要求，会大幅度增加工程成本。若采用中小型起重机，则必须在建筑物的楼板底部架设脚手架支撑系统，以便履带式起重机或汽车式起重机开到楼面进行施工。脚手架搭设工程量大，效率低，还要采用支顶的方法加固楼板，加固量大且安全系数低。若采用大型行走塔吊施工，行走轨道基础支撑量大，行走施工危险性大，施工成本高；若采用履带吊施工，需要对行走区域楼面进行加固，加固量大，且履带吊在楼面施工时需铺设路基箱，移动路基箱的过程费时费力，施工成本高。
目前常用的一种履带吊车在混凝土楼板上作业的加固方式是采用满堂脚手架加固履带吊作业影响区域，楼板上铺细砂，细砂上垫路基箱，履带吊行走于路基箱上。此种加固方式存在下述问题：满堂脚手架加固是针对混凝土板的加固，而板的承载力设计值通常较小，加固耗费大；且满堂脚手架搭设施工工作量大，该方案经济性较差，且占地面积大，对加固区域的其他专业施工影响大；搭设完成后不易进行检查，施工质量参差不一，楼板受力不均而发生局部破坏的几率大。
另一种常用的加固方式为对履带吊作业影响区域下方的混凝土梁进行支撑，每条履带下方均设置支撑，共设两排。混凝土梁上表面垫木方，木方上铺设路基箱，履带吊行走于路基箱上作业。此种加固方式也存在问题：两条履带都加固，且在履带正下方，荷载沿最短路径传递,加固钢支撑承受的荷载较大,截面选用大，双履带加固用料不够经济，加固施工量大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置及其施工方法，旨在其不仅优化荷载的传递、减小加固用料及施工工作量，而且提高加固措施与结构的整体性及提高施工质量。
本发明是这样实现的，一种适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置，其包括混凝土梁、结构柱、加固支撑、垫木及路基箱；所述混凝土梁包括平行于行走路线的第一主梁、垂直于行走路线的第二主梁及次梁，所述结构柱与所述第一主梁、所述第二主梁形成框架结构，所述加固支撑定位于所述第二主梁及所述次梁的中心的正下方；所述垫木承载在所述混凝土梁上并位于所述结构柱或所述第一主梁与所述加固支撑之间，所述路基箱设置于所述结构柱与所述加固支撑之间并通过所述垫木与所述混凝土梁接触，所述履带吊车的行走方向与所述混凝土梁的跨度方向垂直；所述履带吊车对称分布于所述混凝土梁的跨度中心线的两侧，所述履带吊车的中轴线与所述混凝土梁的跨度中心线的水平投影重合。
进一步地，前述的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置还包括地下室底板，所述地下室底板的上端与所述结构柱及所述加固支撑连接。
进一步地，前述的垫木支撑在所述第二主梁及所述次梁的上表面，所述第一主梁及所述第二主梁的末端与所述结构柱顶连接，所述次梁的两端连接于所述第一主梁的一侧。
进一步地，前述的垫木铺设位置的两个端头沿所述垫木的宽度方向各刷有一道长度等于所述垫木的宽度，而宽度等于150mm的矩形红色油漆标记，所述履带吊车通过时，所述垫木铺设在所述标记之间。
进一步地，前述的履带吊车采用两台180t的履带吊车。所述加固支撑采用直径为的Q235钢管，其支设于所述履带吊车的行走路线下的每一根混凝土梁的中心上，所述相邻两根混凝土梁之间的间距为0.9m～2.75m。
进一步地，前述的履带吊车的两条履带的正下方各垂直于所述混凝土梁的跨度方向铺设一道所述路基箱，所述路基箱由尺寸为6.0m*2.2m*0.3m的标准路基箱单元对接而成，所述路基箱的宽度方向中心线与所述履带的宽度方向中心线的水平投影重合。
进一步地，前述的路基箱与行走路线下的每一混凝土梁的水平投影面积之间存在矩形重叠区域，所述矩形重叠区域的长度等于所述路基箱的宽度，而其宽度等于所述混凝土梁的宽度；对应于所述矩形重叠区域的混凝土梁表面铺设平面尺寸与所述重叠区域相同的垫木；所述垫木的厚度为20mm，以将所述混凝土梁与所述路基箱隔开；位于所述两条履带下方的路基箱单元错缝对接，一条履带下方的路基箱单元的对接缝与另一条履带下方的路基箱单元的对接缝始终不在一条直线上；且所述路基箱单元的对接处位于所述垫木的正上方。
适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置的加固施工方法，其包括如下步骤：S0：提供两台180t履带吊车并选择确认所述履带吊车的行走及作业路线；S1：将加固支撑设置在所述履带吊车的行走路线下的每一根混凝土梁的中心上；S2：在地下室顶板楼面(实为梁面)上对铺设垫木的位置进行标识设置；S3：沿着垂直于所述混凝土梁的跨度方向，将20mm厚的垫木及路基箱依次铺设在所述履带吊车的两条履带正下方，并使所述道路基箱的宽度方向中心线与所述履带的宽度方向中心线的水平投影重合。
进一步地，前述的步骤S1包括如下步骤：S11：预埋施工地下室加固支撑的预埋件；S12：将尺寸为的钢管支撑焊接于所述预埋板上，且使所述钢管支撑定位于所述混凝土梁的中心正下方；S13：待地下室顶板混凝土模板施工完成后，将钢顶板正上方对应的模板锯除，形成一个边长为300mm的正方形孔，调整所述十字型调节端头，使钢顶板的上表面标高与模版上的表面标高平齐，再将十字型插板与所述钢管支撑202的顶部槽边缘进行焊接，使焊缝长度不小于150mm；S14：浇注并养护地下室顶板的混凝土，使所述钢管支撑的顶部与所述混凝土梁紧紧连接在一起。
进一步地，前述的钢管支撑的顶部开设有4条高200mm、宽15mm的槽，所述钢管支撑的顶部圆管平均分为4个1/4圆，通过预先制作好的调节端头插入所述钢管支撑的顶部4个槽中并点焊，所述十字型调节端头由一块尺寸为300*300*12的Q235材质的钢顶板及一个高度为200mm、截面为300*300的十字钢插板焊接而成，所述插板的厚度为12mm，所述钢管支撑的长度＝混凝土梁底标高-预埋板顶面标高-钢顶板厚度。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明实施方式提供的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置及其施工方法，通过采用十字型调节端头与混凝土梁底模板齐平的做法施工加固支撑，使所述加固支撑与所述混凝土梁贴合紧密，同时将路基箱设置在结构柱与加固支撑之间，从而使履带吊车下传的荷载一部分被结构分担，不仅化荷载的传递、减小加固用料及施工工作量，而且提高加固措施与结构的整体性及提高施工质量；另外，采用设置楼面标记的方式有利于垫木及路基箱的准确、快捷铺设，使实际加固方案按照设计思路发挥作用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置的结构示意图。
图2是图1中的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置另一角度的结构示意图。
图3是图1中的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置中的钢支撑预埋节点的结构示意图。
图4是图1中的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置中的钢支撑顶部调节节点的结构示意图。
图5是图1中的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置施工时的载荷传递路径示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1及图2所示，本发明提供的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置及其施工方法用于支承履带吊车100在地下室顶板上行走、吊装作业而进行加固施工。所述地下室顶板加固施工装置包括混凝土梁1、结构柱2、加固支撑3、垫木4、路基箱5及地下室底板6。所述结构柱2及所述加固支撑3的相对两端分别连接在所述混凝土梁1的下端及所述地下室底板6的上端，所述加固支撑3定位于所述混凝土梁1的中心的正下方。所述垫木4承载在所述混凝土梁1上并位于所述结构柱2与所述加固支撑3之间，所述路基箱5设置于所述结构柱2与所述加固支撑3之间并通过所述垫木4与所述混凝土梁1接触，且所述路基箱5不与所述混凝土板接触。
所述混凝土梁1包括主梁10及次梁11，所述主梁10包括平行于行走路线的第一主梁(未标号)及垂直于行走路线的第二主梁(未标号)。所述垫木4支撑在所述第二主梁及所述次梁11的上表面，而所述第一主梁及所述第二主梁的末端与所述结构柱2的顶端连接，所述次梁11的两端连接于所述第一主梁的一侧。
所述垫木4铺设位置的两个端头沿所述垫木4的宽度方向各刷有一道长度等于所述垫木的宽度，而宽度等于150mm的矩形红色油漆标记(未图示)，所述履带吊车100通过时，所述垫木4铺设在所述标记之间，从而保证所述垫木能准确、快速的铺设。
所述履带吊车100的行走方向与所述混凝土梁1的跨度方向垂直，且所述履带吊车100的中轴线与所述混凝土梁1的跨度中心线的水平投影重合，且所述两条履带吊车100对称分布于所述混凝土梁1的跨度中心线的两侧。在本实施例中，所述履带吊车100采用两台180t的履带吊车。所述加固支撑3采用直径为的Q235钢管，其支设于所述履带吊车100的行走路线下的每一根混凝土梁1的中心上，所述相邻两根混凝土梁1之间的间距为0.9m～2.75m。所述履带吊车100的两条履带的正下方各垂直于所述混凝土梁1的跨度方向铺设一道所述路基箱5。所述路基箱5由尺寸为6.0m*2.2m*0.3m的标准路基箱单元对接而成，所述路基箱5的宽度方向中心线与所述履带的宽度方向中心线的水平投影重合；所述路基箱5与行走路线下的每一混凝土梁1的水平投影面积之间存在矩形重叠区域。所述矩形重叠区域的长度等于所述路基箱的宽度，而其宽度等于所述混凝土梁1的宽度。对应于所述矩形重叠区域的混凝土梁表面铺设平面尺寸与所述重叠区域相同的垫木4。所述垫木4的厚度为20mm，以将所述混凝土梁1与所述路基箱5隔开。位于所述两条履带下方的路基箱单元错缝对接，一条履带下方的路基箱单元的对接缝与另一条履带下方的路基箱单元的对接缝始终不在一条直线上；且所述路基箱单元的对接处尽可能位于所述垫木4的正上方，对于没有设置在所述垫木4上方的对接处可不作任何处理。
请参阅图3至图5所示，本发明实施例提供的适用于履带吊车的地下室顶板加固施工方法，包括如下步骤：
S0：提供两台180t履带吊车并选择确认所述履带吊车的行走及作业路线。在此步骤中，所述履带吊车100的行走方向设置成与混凝土梁1的跨度方向相垂直，且所述履带吊车100的中轴线与所述混凝土梁1的跨度中心线的水平投影重合，同时使所述两条履带吊车对称分布于所述混凝土梁的跨度中心线的两侧。
S1：将加固支撑设置在所述履带吊车100的行走路线下的每一根混凝土梁的中心上。所述加固施工在地下室底板混凝土浇筑前开始，在地下室顶板钢筋绑扎之前施工结束，待地下室顶板混凝土浇筑并养护完成，所述加固支撑即可具备使用功能。所述加固步骤S1包括如下具体施工步骤：
S11：预埋施工地下室加固支撑的预埋件；在本实施例中，此步骤在地下室底板钢筋施工阶段开始，所述预埋件由一块尺寸为400*400*12的Q235B材质的钢板201及6根长150mm的Q235材质的16锚筋200塞焊组成，所述预埋板201的顶面的标高与所述地下室底板面的标高相同(参图3中标示为A的地方)。
S12：将尺寸为的钢管支撑202焊接于所述预埋板201上，且使所述钢管支撑202定位于所述混凝土梁1的中心正下方；此步骤在地下室底板混凝土浇筑完成7天后、地下室顶板模板开始施工前开始，所述钢管支撑202的顶部开设有4条高200mm、宽15mm的槽(未标号)，将钢管支撑202的顶部圆管平均分为4个1/4圆，通过预先制作好的调节端头203插入所述钢管支撑202的顶部4个槽中并点焊。在本实施例中，所述十字型调节端头203由一块尺寸为300*300*12的Q235材质的钢顶板及一个高度为200mm、截面为300*300的十字钢插板焊接而成，所述插板的厚度为12mm。所述钢管支撑202的长度＝混凝土梁底标高-预埋板顶面标高-钢顶板厚度。
S13：待地下室顶板混凝土模板施工完成后，将钢顶板正上方对应的模板锯除，形成一个边长为300mm的正方形孔，调整所述十字型调节端头203，使钢顶板的上表面标高与模版上的表面标高平齐；再将十字型插板与所述钢管支撑202的顶部槽边缘进行焊接，使焊缝长度不小于150mm(请参图4中标示为B的部分)。在本实施例中，所述十字型调节端头202可以用来消除施工过程中各工序的负误差对所述钢管支撑202的施工精度的影响，此调整范围在-50mm内(钢槽高度-最小焊缝长度)；正误差可以在保证槽高度前提下通过切割钢支撑端头消除。
S14：浇注并养护地下室顶板的混凝土，使所述钢管支撑202的顶部与所述混凝土梁1紧紧连接在一起。
S2：沿着垂直于所述混凝土梁的跨度方向，将20mm厚的垫木及路基箱依次铺设在所述履带吊车的两条履带正下方，并使所述道路基箱的宽度方向中心线与所述履带的宽度方向中心线的水平投影重合。在此步骤中，所述路基箱5与行走路线下的每一混凝土梁1的水平投影面积之间存在矩形重叠区域。所述所述矩形重叠区域的长度等于所述路基箱的宽度，而其宽度等于所述混凝土梁1的宽度。对应于所述矩形重叠区域的混凝土梁表面铺设平面尺寸与所述重叠区域相同。而位于所述两条履带下方的路基箱单元错缝对接，一条履带下方的路基箱单元的对接缝与另一条履带下方的路基箱单元的对接缝始终不在一条直线上；且所述路基箱单元的对接处尽可能位于所述垫木4的正上方，对于没有设置在所述垫木4上方的对接处可不作任何处理。
S3：在地下室顶板楼面(实为梁面)上对铺设垫木的位置进行标识设置。所述标识方式为在所述垫木的铺设位置的两个端头沿所述垫木的宽度方向各刷一道长度等于所述垫木的宽度，宽度等于150mm的矩形红色油漆标记，以保证楼面垫木准确、快速铺设；所述履带吊车通过时，所述垫木铺设在所述两道标记之间。
本发明实施方式提供的适用于履带吊车行走、吊装的地下室顶板加固施工装置及其施工方法，通过采用十字型调节端头与混凝土梁底模板齐平的做法施工设置加固支撑，使所述加固支撑与所述混凝土梁贴合紧密，同时将路基箱设置在结构柱与加固支撑之间，从而使履带吊车下传的荷载一部分被结构分担，不仅化荷载的传递、减小加固用料及施工工作量，而且提高加固措施与结构的整体性及提高施工质量；另外，采用设置楼面标记的方式可利于垫木及路基箱准确、快捷的铺设，使实际加固方案按照设计思路发挥作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地下室顶板加固施工装置，其包括混凝土梁、结构柱、加固支撑、垫木及路基箱；所述混凝土梁包括平行于行走路线的第一主梁、垂直于行走路线的第二主梁及次梁，所述结构柱与所述第一主梁、所述第二主梁形成框架结构，所述加固支撑定位于所述第二主梁及所述次梁的中心的正下方；所述垫木承载在所述混凝土梁上并位于所述结构柱或所述第一主梁与所述加固支撑之间，所述路基箱设置于所述结构柱与所述加固支撑之间并通过所述垫木与所述混凝土梁接触，所述履带吊车的行走方向与所述混凝土梁的跨度方向垂直；所述履带吊车对称分布于所述混凝土梁的跨度中心线的两侧，所述履带吊车的中轴线与所述混凝土梁的跨度中心线的水平投影重合。
2.如权利要求1所述的地下室顶板加固施工装置，其特征在于，还包括地下室底板，所述地下室底板的上端与所述结构柱及所述加固支撑连接。
3.如权利要求2所述的地下室顶板加固施工装置，其特征在于，所述垫木支撑在所述第二主梁及所述次梁的上表面，所述第一主梁及所述第二主梁的末端与所述结构柱顶连接，所述次梁的两端连接于所述第一主梁的一侧。
4.如权利要求3所述的地下室顶板加固施工装置，其特征在于，所述垫木铺设位置的两个端头沿所述垫木的宽度方向各刷有一道长度等于所述垫木的宽度，而宽度等于150mm的矩形红色油漆标记，所述履带吊车通过时，所述垫木铺设在所述标记之间。
5.如权利要求4所述的地下室顶板加固施工装置，其特征在于，所述履带吊车采用两台180t的履带吊车。所述加固支撑采用直径为的Q235钢管，其支设于所述履带吊车的行走路线下的每一根混凝土梁的中心上，所述相邻两根混凝土梁之间的间距为0.9m～2.75m。
6.如权利要求5所述的地下室顶板加固施工装置，其特征在于，所述履带吊车的两条履带的正下方各垂直于所述混凝土梁的跨度方向铺设一道所述路基箱，所述路基箱由尺寸为6.0m*2.2m*0.3m的标准路基箱单元对接而成，所述路基箱的宽度方向中心线与所述履带的宽度方向中心线的水平投影重合。
7.如权利要求6所述的地下室顶板加固施工装置，其特征在于，所述路基箱与行走路线下的每一混凝土梁的水平投影面积之间存在矩形重叠区域，所述矩形重叠区域的长度等于所述路基箱的宽度，而其宽度等于所述混凝土梁的宽度；对应于所述矩形重叠区域的混凝土梁表面铺设平面尺寸与所述重叠区域相同的垫木；所述垫木的厚度为20mm，以将所述混凝土梁与所述路基箱隔开；位于所述两条履带下方的路基箱单元错缝对接，一条履带下方的路基箱单元的对接缝与另一条履带下方的路基箱单元的对接缝始终不在一条直线上；且所述路基箱单元的对接处位于所述垫木的正上方。
8.如权利要求1至7项中任一项所述的地下室顶板加固施工装置的加固施工方法，其包括如下步骤：
S0：提供两台180t履带吊车并选择确认所述履带吊车的行走及作业路线；
S1：将加固支撑设置在所述履带吊车的行走路线下的每一根混凝土梁的中心上；
S2：在地下室顶板楼面(实为梁面)上对铺设垫木的位置进行标识设置；
S3：沿着垂直于所述混凝土梁的跨度方向，将20mm厚的垫木及路基箱依次铺设在所述履带吊车的两条履带正下方，并使所述道路基箱的宽度方向中心线与所述履带的宽度方向中心线的水平投影重合。
9.如权利要求8所述的地下室顶板加固施工装置的加固施工方法，其特征在于，所述第二步骤S1包括如下步骤：
S11：预埋施工地下室加固支撑的预埋件；
S12：将尺寸为的钢管支撑焊接于所述预埋板上，且使所述钢管支撑定位于所述混凝土梁的中心正下方；
S13：待地下室顶板混凝土模板施工完成后，将钢顶板正上方对应的模板锯除，形成一个边长为300mm的正方形孔，调整所述十字型调节端头，使钢顶板的上表面标高与模版上的表面标高平齐，再将十字型插板与所述钢管支撑202的顶部槽边缘进行焊接，使焊缝长度不小于150mm；
S14：浇注并养护地下室顶板的混凝土，使所述钢管支撑的顶部与所述混凝土梁紧紧连接在一起。
10.如权利要求9所述的地下室顶板加固施工装置的加固施工方法，其特征在于，所述钢管支撑的顶部开设有4条高200mm、宽15mm的槽，所述钢管支撑的顶部圆管平均分为4个1/4圆，通过预先制作好的调节端头插入所述钢管支撑的顶部4个槽中并点焊，所述十字型调节端头由一块尺寸为300*300*12的Q235材质的钢顶板及一个高度为200mm、截面为300*300的十字钢插板焊接而成，所述插板的厚度为12mm，所述钢管支撑的长度＝混凝土梁底标高-预埋板顶面标高-钢顶板厚度。
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