CN105926855B - 一种超高层核心筒内不落地钢骨柱及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不落地钢骨柱，尤其涉及一种超高层核心筒内不落地钢骨柱及其施工方法，属于钢结构领域。包括不落地钢骨柱，所述的不落地钢骨柱底部的两端分别设有钢柱组件。一种超高层核心筒内不落地钢骨柱及其施工方法结构紧凑，保障操作精度，降低施工成本。

Description

一种超高层核心筒内不落地钢骨柱及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种不落地钢骨柱，尤其涉及一种超高层核心筒内不落地钢骨柱及其施工方法，属于钢结构领域。

背景技术

常规的超高层核心筒内钢骨梁与落地的钢骨柱连接，钢骨梁待钢骨柱安装好后施工。本发明涉及的钢骨梁为核心筒内与不落地钢骨柱相连的钢骨梁，钢骨梁与钢骨柱车间焊，形成整体。对于这种梁柱一体的超高层核心筒内不落地钢骨柱施工方法，传统的施工方法是先在柱底搭设施工临时支撑，再安装钢骨柱，然后绑扎钢筋，安装模板，最后浇筑混凝土。这种缺点明显，主要体现在以下几个方面：

1.临时支撑浇筑在混凝土内，无法拆卸，一次性消耗，成本较高。

2.占用空间大，临时支撑影响钢筋混凝土柱施工操作空间。为获得良好的支撑效果，通常将临时支撑放置在钢骨柱下方，这样势必会影响钢筋混凝土柱绑扎钢筋及混凝土振捣，产生诸多不安全因素，增加施工难度。

3.临时支撑与钢筋绑扎有交叉作业，安装速度慢，施工周期长。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，能够有效的解决临时支撑的一次性使用问题，使得“节材”的理念在施工中充分体现的一种超高层核心筒内不落地钢骨柱及其施工方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种超高层核心筒内不落地钢骨柱，包括不落地钢骨柱，所述的不落地钢骨柱底部的两端分别设有钢柱组件；

所述的钢柱组件包括临时支撑钢柱，所述的临时支撑钢柱的两侧端分别设有延伸至地面的平面外钢管支撑；

钢柱组件间通过交叉分布的圆管架定位。

作为优选，所述的平面外钢管支撑的上部设有插板，所述的插板与临时支撑钢柱间、圆管架的两侧端与临时支撑钢柱间分别通过支撑连接板连接，所述的平面外钢管支撑呈倾斜状分布；

所述的临时支撑钢柱的底部设有柱底板，所述的圆管架通过花蓝螺栓调节定位，所述的临时支撑钢柱的上部与不落地钢骨柱间设有连梁连接板，所述的平面外钢管支撑的底部设有支撑底板。

所述的圆管架由圆管拼装而成。

一种超高层核心筒内不落地钢骨柱的施工方法，于按以下步骤进行：

(1)、拼装：

具体构件及编号，将不落地钢骨柱、临时支撑钢柱、连梁连接板、花篮螺栓、平面外钢管支撑、圆钢、插板、支撑连接板、柱底板和连接板在工厂下料、组拼和焊接而成；

临时支撑钢柱采用成品型钢或翼缘和腹板拼装焊接而成，焊缝采用部分熔透焊进行焊接；

临时支撑钢柱和柱底板的焊缝以及不落地钢骨柱、梁连接板的焊缝采用部分熔透焊进行焊接，其他焊缝均采用角焊缝，焊脚尺寸≥0.7t，t为较薄板厚；

支撑构件为车间加工成型，可形成工厂化、装配化和机械化配套加工，加工质量有保证、施工工期相比常规做法大大加快、材料可重复利用、现场施工简便、无需交叉作业装配化程度高；

各组件在车间焊接需注意的事项如下：

CO2气体保护药芯焊丝施焊，焊接工艺参数见表1.1；焊后局部加热矫正柱底板，局部加热温度宜控制在750℃～850℃，最高不得超过900℃；保证柱底板的平面度达到设计允许偏差的≤1.0mm；检测钢柱与柱底板的垂直度不大于3.0mm；

表1.1 CO2气体保护焊焊接工艺参数

焊前预热，焊前应在焊缝坡口两侧，宽度应大于焊件施焊处板厚的1.5倍，且不应小于100mm处进行预热，最低预热温度参见表1.2；

焊缝采用多层多道焊时，每一道焊接完成后应及时清理焊渣和表面飞溅物，遇有中断的情况，应采取适当的保温措施，必要时进行后热处理，再次焊接前重新预热温度应高于初始预热温度；焊接过程中，最低道间温度应不低于预热温度，最大道间温度应不超过230℃；

焊后，应立即覆盖保温棉保温缓冷；如遇中途停止施焊时，应覆盖保温棉保温，再次施焊时重新按上述预热要求进行预热；焊后焊缝需要进行消氢热处理时；消氢热处理加热温度应为250℃～350℃，保温时间按每25mm板厚不小于0.5小时，且总保温时间不小于1小时确定；达到保温时间后缓冷至室温；

(2)、装配不落地钢骨柱：

采用工厂或现场装配，现场不需要采用焊接，装配方式采用各个组件螺栓连接，整体起吊就位固定，施工过程简单，操作方便，不落地钢骨柱与支撑柱顶腹板螺栓连接完成后，直接可以绑扎核心筒内钢筋，待模板完成后进行混凝土建筑施工，在混凝土浇筑完成并达到规定强度后，即可拆除临时支撑；

(3)、临时支撑钢柱制备：

临时支撑钢柱在工厂进行长度切割配料，将柱底板与临时支撑钢柱剖口部分熔透焊接，然后将钻好孔的支撑连接板分别焊于临时支撑钢柱相应位置即完成一个组件；

在工厂将下好料的圆管和支撑底板采用角焊缝焊接，圆管端部将封板和插板采用角焊缝焊接形成平面外支撑组件；

平面内支撑组件由圆钢和配套连接板焊接，圆钢中间采用可调节花篮螺栓连接组成，保证有效张紧；

临时支撑由平面内临时支撑和平面外临时支撑组成，临时支撑组件在工厂全部组装完成后运抵现场直接吊装至固定位置采用螺栓固定即可；

将临时支撑钢柱、平面内支撑组件和平面外支撑组件运抵现场，在需要设置支撑位置或者中间施工平台上先组装平面内临时支撑钢柱和花篮螺栓，再组装临时支撑钢柱和平面外钢管支撑连接成为一个整体，用塔吊将支撑联合体吊至梁下方位置，复核平面定位，确认无误后，支撑底板打膨胀螺栓加强固定，防止平面外失稳，再将不落地钢骨柱安装，不落地钢骨柱与临时支撑钢柱通过连梁连接板采用高强螺栓紧固，使不落地钢骨柱与临时支撑成为一个稳定的结构体系；

浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度后，拆除临时支撑，用至下一批不落地钢骨柱的安装；

施工的注意事项：

搭设前，做好对成品组件的检查工作；

搭设过程中，检查连接螺栓有无拧紧、支撑垂直度、圆钢及花篮螺栓有无张紧；顶部定位轴线定位、标高进行检查验收；地基需满足承载力要求，规范强制性要求，严禁与起重吊车机械设备、施工脚手架等连接；

使用过程中，严禁拆除构配件；施工荷载不得超过设计允许荷载。

具有以下优点：

1.在全寿命周期内可多次重复循环利用，节约用钢量，减少了资源浪费，符合绿色施工理念。

2.结构安全可靠，传力明确，平面内采用十字支撑，平面外采用斜撑，使其成为一个稳定的结构体系。

3.支撑均采用螺栓连接，便于组装、运输，可降低转运储存成本。

4.无论是施工时间还是在操作空间上均避免与钢筋混凝土工程交叉作业，有效保证了各工种工作的有序开展。

5.十字支撑、斜撑与柱在地面组装成为一个整体单元，减少了吊装次数，提高了施工机械效率，大大的减少冬施高空带来的影响。

本发明提供一种超高层核心筒内不落地钢骨柱及其施工方法，结构紧凑，保障操作精度，降低施工成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的正视结构示意图；

图3是本发明的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、图2和图3所示，一种超高层核心筒内不落地钢骨柱，包括不落地钢骨柱1，所述的不落地钢骨柱1底部的两端分别设有钢柱组件；

所述的钢柱组件包括临时支撑钢柱2，所述的临时支撑钢柱2的两侧端分别设有延伸至地面的平面外钢管支撑3；

钢柱组件间通过交叉分布的圆管架4定位。

所述的平面外钢管支撑3的上部设有插板5，所述的插板5与临时支撑钢柱2间、圆管架4的两侧端与临时支撑钢柱2间分别通过支撑连接板6连接，所述的平面外钢管支撑3呈倾斜状分布；

所述的临时支撑钢柱2的底部设有柱底板7，所述的圆管架4通过花蓝螺栓8调节定位，所述的临时支撑钢柱2的上部与不落地钢骨柱1间设有连梁连接板9，所述的平面外钢管支撑3的底部设有支撑底板10；

所述的圆管架4由圆管拼装而成。

一种超高层核心筒内不落地钢骨柱的施工方法，按以下步骤进行：

(1)、拼装：

具体构件及编号，将不落地钢骨柱、临时支撑钢柱、连梁连接板、花篮螺栓、平面外钢管支撑、圆钢、插板、支撑连接板、柱底板和连接板在工厂下料、组拼和焊接而成；

临时支撑钢柱采用成品型钢或翼缘和腹板拼装焊接而成，焊缝采用部分熔透焊进行焊接；

临时支撑钢柱和柱底板的焊缝以及不落地钢骨柱、梁连接板的焊缝采用部分熔透焊进行焊接，其他焊缝均采用角焊缝，焊脚尺寸≥0.7t，t为较薄板厚；

支撑构件为车间加工成型，可形成工厂化、装配化和机械化配套加工，加工质量有保证、施工工期相比常规做法大大加快、材料可重复利用、现场施工简便、无需交叉作业装配化程度高；

各组件在车间焊接需注意的事项如下：

CO2气体保护药芯焊丝施焊，焊接工艺参数见表1.1；焊后局部加热矫正柱底板，局部加热温度宜控制在750℃～850℃，最高不得超过900℃；保证柱底板的平面度达到设计允许偏差的≤1.0mm；检测钢柱与柱底板的垂直度不大于3.0mm；

表1.1 CO2气体保护焊焊接工艺参数

焊前预热，焊前应在焊缝坡口两侧，宽度应大于焊件施焊处板厚的1.5倍，且不应小于100mm处进行预热，最低预热温度参见表1.2；

焊缝采用多层多道焊时，每一道焊接完成后应及时清理焊渣和表面飞溅物，遇有中断的情况，应采取适当的保温措施，必要时进行后热处理，再次焊接前重新预热温度应高于初始预热温度；焊接过程中，最低道间温度应不低于预热温度，最大道间温度应不超过230℃；

焊后，应立即覆盖保温棉保温缓冷；如遇中途停止施焊时，应覆盖保温棉保温，再次施焊时重新按上述预热要求进行预热；焊后焊缝需要进行消氢热处理时；消氢热处理加热温度应为250℃～350℃，保温时间按每25mm板厚不小于0.5小时，且总保温时间不小于1小时确定；达到保温时间后缓冷至室温；

(2)、装配不落地钢骨柱：

采用工厂或现场装配，现场不需要采用焊接，装配方式采用各个组件螺栓连接，整体起吊就位固定，施工过程简单，操作方便，不落地钢骨柱与支撑柱顶腹板螺栓连接完成后，直接可以绑扎核心筒内钢筋，待模板完成后进行混凝土建筑施工，在混凝土浇筑完成并达到规定强度后，即可拆除临时支撑；

(3)、临时支撑钢柱制备：

临时支撑钢柱在工厂进行长度切割配料，将柱底板与临时支撑钢柱剖口部分熔透焊接，然后将钻好孔的支撑连接板分别焊于临时支撑钢柱相应位置即完成一个组件；

在工厂将下好料的圆管和支撑底板采用角焊缝焊接，圆管端部将封板和插板采用角焊缝焊接形成平面外支撑组件；

平面内支撑组件由圆钢和配套连接板焊接，圆钢中间采用可调节花篮螺栓连接组成，保证有效张紧；

临时支撑由平面内临时支撑和平面外临时支撑组成，临时支撑组件在工厂全部组装完成后运抵现场直接吊装至固定位置采用螺栓固定即可；

将临时支撑钢柱、平面内支撑组件和平面外支撑组件运抵现场，在需要设置支撑位置或者中间施工平台上先组装平面内临时支撑钢柱和花篮螺栓，再组装临时支撑钢柱和平面外钢管支撑连接成为一个整体，用塔吊将支撑联合体吊至梁下方位置，复核平面定位，确认无误后，支撑底板打膨胀螺栓加强固定，防止平面外失稳，再将不落地钢骨柱安装，不落地钢骨柱与临时支撑钢柱通过连梁连接板采用高强螺栓紧固，使不落地钢骨柱与临时支撑成为一个稳定的结构体系；

浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度后，拆除临时支撑，用至下一批不落地钢骨柱的安装；

施工的注意事项：

搭设前，做好对成品组件的检查工作；

搭设过程中，检查连接螺栓有无拧紧、支撑垂直度、圆钢及花篮螺栓有无张紧；顶部定位轴线定位、标高进行检查验收；地基需满足承载力要求，规范强制性要求，严禁与起重吊车机械设备、施工脚手架等连接；

使用过程中，严禁拆除构配件；施工荷载不得超过设计允许荷载。

Claims (1)

1.一种超高层核心筒内不落地钢骨柱组件的施工方法，不落地钢骨柱组件包括不落地钢骨柱(1)，所述的不落地钢骨柱(1)底部的两端分别设有钢柱组件；

所述的钢柱组件包括临时支撑钢柱(2)，所述的临时支撑钢柱(2)的两侧端分别设有延伸至地面的平面外钢管支撑(3)；

钢柱组件间通过交叉分布的圆管架(4)定位；

所述的平面外钢管支撑(3)的上部设有插板(5)，所述的插板(5)与临时支撑钢柱(2)间、圆管架(4)的两侧端与临时支撑钢柱(2)间分别通过支撑连接板(6)连接，所述的平面外钢管支撑(3)呈倾斜状分布；

所述的临时支撑钢柱(2)的底部设有柱底板(7)，所述的圆管架(4)通过花蓝螺栓(8)调节定位，所述的临时支撑钢柱(2)的上部与不落地钢骨柱(1)间设有连梁连接板(9)，所述的平面外钢管支撑(3)的底部设有支撑底板(10)；

所述的圆管架(4)由圆管拼装而成；

其特征在于按以下步骤进行：

(1)、拼装：

具体构件及编号，将不落地钢骨柱、临时支撑钢柱、连梁连接板、花篮螺栓、平面外钢管支撑、圆管、插板、支撑连接板、柱底板在工厂下料处理，并进行组拼和焊接处理；

临时支撑钢柱采用成品型钢拼装焊接而成或采用翼缘和腹板拼装焊接而成，焊缝采用部分熔透焊进行焊接；

临时支撑钢柱和柱底板的焊缝以及不落地钢骨柱、连梁连接板的焊缝采用部分熔透焊进行焊接，其他焊缝均采用角焊缝，焊脚尺寸≥0.7t，t为较薄板厚；

支撑构件为车间加工成型，可形成工厂化、装配化和机械化配套加工，加工质量有保证、施工工期相比常规做法大大加快、材料可重复利用、现场施工简便、无需交叉作业装配化程度高；

各组件在车间焊接需注意的事项如下：

CO2气体保护药芯焊丝施焊，焊接工艺参数见表1.1；焊后局部加热矫正柱底板，局部加热温度宜控制在750℃～850℃，最高不得超过900℃；柱底板的平面度设计允许偏差为≤1.0mm；检测钢柱与柱底板的垂直度不大于3.0mm；

表1.1 CO2气体保护焊焊接工艺参数

焊前预热，焊前应在焊缝坡口两侧，宽度应大于焊件施焊处板厚的1.5倍，且不应小于100mm处进行预热，最低预热温度参见表1.2；

焊缝采用多层多道焊时，每一道焊接完成后应及时清理焊渣和表面飞溅物，遇有中断的情况，应采取适当的保温措施，必要时进行后热处理，再次焊接前重新预热温度应高于初始预热温度；焊接过程中，最低道间温度应不低于预热温度，最大道间温度应不超过230℃；

焊后，应立即覆盖保温棉保温缓冷；如遇中途停止施焊时，应覆盖保温棉保温，再次施焊时重新按上述预热要求进行预热；焊后焊缝需要进行消氢热处理时；消氢热处理加热温度应为250℃～350℃，保温时间按每25mm板厚不小于0.5小时，且总保温时间不小于1小时确定；达到保温时间后缓冷至室温；

(2)、装配不落地钢骨柱：

采用工厂或现场装配，现场不需要采用焊接，装配方式采用各个组件螺栓连接，整体起吊就位固定，施工过程简单，操作方便，不落地钢骨柱与支撑柱顶腹板螺栓连接完成后，直接可以绑扎核心筒内钢筋，待模板完成后进行混凝土建筑施工，在混凝土浇筑完成并达到规定强度后，即可拆除临时支撑；

(3)、临时支撑钢柱制备：

临时支撑钢柱在工厂进行长度切割配料，将柱底板与临时支撑钢柱剖口部分熔透焊接，然后将钻好孔的支撑连接板分别焊于临时支撑钢柱相应位置即完成一个组件；

在工厂将下好料的圆管和支撑底板采用角焊缝焊接，圆管端部将封板和插板采用角焊缝焊接形成平面外支撑组件；

平面内支撑组件由圆管和支撑连接板焊接，圆管中间采用可调节花篮螺栓连接组成，保证有效张紧；

临时支撑由平面内临时支撑和平面外临时支撑组成，临时支撑组件在工厂全部组装完成后运抵现场直接吊装至固定位置采用螺栓固定即可；

将临时支撑钢柱、平面内支撑组件和平面外支撑组件运抵现场，在需要设置支撑位置或者中间施工平台上先组装平面内临时支撑钢柱和花篮螺栓，再组装临时支撑钢柱和平面外钢管支撑连接成为一个整体，用塔吊将支撑联合体吊至梁下方位置，复核平面定位，确认无误后，支撑底板打膨胀螺栓加强固定，防止平面外失稳，再将不落地钢骨柱安装，不落地钢骨柱与临时支撑钢柱通过连梁连接板采用高强螺栓紧固，使不落地钢骨柱与临时支撑成为一个稳定的结构体系；

浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度后，拆除临时支撑，用至下一批不落地钢骨柱的安装；

施工的注意事项：

搭设前，做好对成品组件的检查工作；

搭设过程中，检查连接螺栓有无拧紧、支撑垂直度、圆管及花篮螺栓有无张紧；顶部定位轴线定位、标高进行检查验收；地基需满足承载力要求，规范强制性要求，严禁与起重吊车机械设备、施工脚手架连接；

使用过程中，严禁拆除构配件；施工荷载不得超过设计允许荷载。