CN105951747B - 一种逆作法预埋格构柱的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆作法预埋格构柱的施工方法，其技术方案要点包括以下步骤：定制定位架→场地平整→桩位放样→桩孔成型→下放钢筋笼→定位架就位与校对→格构柱下放→格构柱调垂→下放导管与二次清孔→混凝土灌注→防护工作；本方法有助于逆作法预埋格构柱的垂直度控制。

Description

一种逆作法预埋格构柱的施工方法

技术领域

本发明涉及地下室逆作法施工领域，更具体的说它涉及一种逆作法预埋格构柱的施工方法。

背景技术

随着城市的发展，地下空间的利用越来越被重视，地下室的开挖深度也越来越深，而建筑物的周边施工环境要求也越来越高，为保证建筑施工的基坑及周边道路、管线的安全，同时为加快整体工程的施工进度，节省工程造价，许多工程采用了地上、地下同时进行施工的“逆作法”施工工艺。本施工工艺的技术重点、难点在于预埋入地下作为支撑的格构柱的施工，其定位及方向的准确度、垂直度难以控制，对施工带来一定的影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种容易控制垂直度的逆作法预埋格构柱的施工方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种逆作法预埋格构柱的施工方法，包括如下步骤：

1）定制定位架，

定位架包括呈正方形的架本体，所述架本体为双层结构包括上层架体和下层架体，下层架体的四个端角固定有底脚，上层架体和下层架体的中心处设有用于供格构柱下放的框口，框口由四条框梁围合成正方形结构；还包括导向筒，导向筒可供格构柱穿入并沿导向筒内壁滑动，导向筒位于框口的正中心处且与框梁之间留有间隙，下层架体的框梁均连接有微调螺栓用于抵紧导向筒；所述导向筒横截面为正方形，其上端四条边均设有翻边，翻边的外侧边沿固定连接有定位辊，上层架体的顶面设有用于放置定位辊且与定位辊适配的弧形槽，弧形槽的长度大于定位辊的长度；

2）场地平整，

在桩孔成型之前，对场地破损处以及沟缺进行修补和加固，确保定位架放置时稳固；场地加固措施：在地面通过测量放样测出四个底脚位置，开挖成长宽高均为500mm的坑洞，再用混凝土进行浇筑，混凝土表面抹平处理，15天后可安装定位架；

3）桩位放样，

在放样时必须进行多次校对和复核，并在孔口设置十字中心线，十字中心线的中心遵循与定位架垂直方向中心线重合的原则；

4）桩孔成型，

根据施工要求在桩位放样位置通过打桩机械打出桩孔，其中，在终孔后立即将冲击钻头提出孔口，并检测实际孔深，然后将泥浆管下放至孔底30-50cm处，采用大密度低含砂量的泥浆，及时清理出桩孔底部大部分沉渣，在该一次清孔后要进行自检，要求沉渣厚度小于20cm，并且保持泥浆比重在1.2左右，方可进行下一步工序，不得将泥浆比重调至1.15内；

5）下放钢筋笼，

将钢筋笼下放至桩孔内，钢筋笼起吊时在顶笼安置对称的两处吊筋环，确保在起吊与下放钢筋笼时不致使钢筋笼变形，在上部钢筋笼周边加设水泥保护块，确保钢筋笼居中；

6）定位架就位与校对，

钢筋笼下放完毕后，再测量出定位架的底脚位置，并用吊车将定位架就位，调整定位架的底脚水平高度，使得上层架体和下层架体处于水平位置，锁紧微调螺栓，保证导向筒处于垂直状态，再次校对定位架的导向筒轴线与桩孔轴线的偏差，合格后保持定位架的状态，并保护好底脚位置不受破坏，底脚采用锚固螺栓固定；

7）格构柱下放，

格构柱起吊方法采用两点起吊法，底端采用装载机将其提离地面1-2m，同时用吊车起吊顶端，缓慢起吊立直，防止格构柱在起吊过程中弯曲变形，再对准定位架的导向筒中心，此时先通过经纬仪校对格构柱的垂直度，在符合范围内后缓慢将格构柱插入导向筒从而下放至桩孔内；

8）格构柱调垂，

格构柱下放至设计标高位置，采用测斜仪检测垂直度，该过程包括：事先在格构柱一侧内角上安装测斜管，测斜管与格构柱平行；通过测斜仪的探头放入测斜管每0.5m测量并记录一次数据，收集原始数据通过计算机处理计算出格构柱偏移方向和偏移距离，若数据不满足设计要求，说明需要对格构柱的垂直度进行调整；通过松紧调节下层架体框梁处的四个微调螺栓，使得导向筒带动格构柱进行定向倾斜予以纠偏，调节完毕后再次进行检测，直至满足设计要求；

9）下放导管与二次清孔，

在定位架上架设孔口管，要求孔口管中心与桩孔中心、格构柱中心同心，再下放导管，采用气举反循环清孔；

10）混凝土灌注，

混凝土灌注过程中，格构柱以下部分按照正常浇注方式浇注，整个浇注过程由专人控制；浇注至格构柱位置时，降低浇注速度，并仔细观察泛浆情况及导管内下料情况，发现问题要及时处理；当混凝土灌注至桩孔顶部标高时，超灌2.5m且保证桩孔顶部混凝土质量，停止灌注混凝土，并逐级拔出导管；待混凝土凝固后，方可松动微调螺栓，拆除移走定位架；

11）防护工作，

在混凝土初凝之前，必须保护定位架不受地表任何扰动，在定位架上挂设警示标识；在定位架撤除后对桩孔孔口加以回填防护，回填采用素土或粒径不大于100mm的砂石，对于高度高出地面的格构柱四周设置防护措施，防止车辆碰撞。

其中，步骤8）测斜管通过焊接固定于格构柱其中一条角铁上。

步骤9）二次清孔后需达到以下标准：泥浆比重1.15-1.20，粘度指标18-25Pa.S，含砂量指标小于5%，沉渣厚度小于50mm。

步骤10）混凝土灌注方式采用地泵结合布料机灌注法，灌注前，布料机先就位在定位架旁，确保出料口对准料斗，再将地泵与布料机管道连接，通过地泵将混凝土输送至料斗内进行灌注。

步骤10）拔出导管过程中遵循慢且轻的原则，不得触碰格构柱。

本发明的效果在于，通过定制的定位架作为引导，在格构柱下放过程中，由于定位架设置于地面，更容易控制垂直度，格构柱在起吊下放时，于导向筒中缓慢下滑，格构柱的下放不易受外围因素影响，更容易控制其垂直度。

并且在格构柱下放过程中，通过测斜仪检测格构柱的倾斜度，当检测到格构柱倾斜偏差超过预定值时，可通过下层架体框梁处的微调螺栓进行微调。该微调原理为，导向筒横截面为正方形，其上端的四条边均设有翻边，翻边的边沿固定有定位辊，并且在上层架体的顶面设有弧形槽与定位辊配合，初始状态下定位辊的下侧容纳于弧形槽中作为导向筒的定位；在需要进行微调时，由于导向筒与框梁之间留有间隙，通过松紧调节下层架体框梁处的微调螺栓，可以使得导向筒进行定向倾斜，导向筒向其中一侧倾斜时，与该侧相对的另一定位辊置于弧形槽中作为摆动中心，定位辊与弧形槽相适配，摆动过程中，作为摆动中心的定位辊与定位槽处于同心状态，使得摆动更平稳；且由于弧形槽的长度要大于定位辊的长度，导向筒在摆动过程中，除去作为摆动中心的定位辊外的其它定位辊也可以向上翻起，不会出现与弧形槽两端内壁顶死的现象。由于格构柱位于导向筒内，通过摆动导向筒从而对格构柱的倾斜度进行调整，在格构柱的垂直度符合标准后，锁紧导向筒四周的微调螺栓，再进行混凝土的灌注。采用本方法更方便预埋格构柱垂直度控制，对工程施工质量具有更好的保障，且由于导向筒的结构较为简单，操作起来较为方便，微调过程中受人为因素影响较小。

附图说明

图1是实施例一导向筒与架本体连接的爆炸示意图；

图2是实施例一定位架的结构示意图；

图3是实施例一定位架在斜仰视角度下的示意图；

图4是实施例一导向筒的结构示意图；

图5是实施例二测斜管于格构柱上的安装位置示意图。

附图标记说明：1、上层架体；2、下层架体；3、框口；4、框梁；5、螺栓；6、导向筒；7、定位辊；8、弧形槽；9、翻边；10、角钢；11、固定板；12、间隙；13、梯架；14、栏杆；15、底脚；16、测斜管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开了一种用于逆作法预埋格构柱施工的定位架，如图1-3所示，包括呈正方形的架本体，架本体为双层结构包括上层架体1和下层架体2，上层架体1和下层架体2通过立柱连接，下层架体2的四个端角固定有底脚15，上层架体1和下层架体2的中心处设有用于供格构柱下放的框口3，框口3由四条框梁4围合成正方形结构；还包括导向筒6，导向筒6可供格构柱穿入并沿导向筒6内壁滑动，导向筒6位于框口3的正中心处且与框梁4之间留有间隙12，下层架体2的框梁4均连接有微调螺栓5用于抵紧导向筒6；

具体的，如图4所示，导向筒6横截面为正方形，包括位于其四个端角处的角钢10，角钢10的夹口朝内，相邻角钢10之间焊接有固定板11，微调螺栓5与固定板11相对。导向筒6的上端四条边均设有翻边9，翻边9的外侧边沿固定连接有定位辊7，定位辊7为圆柱状，其中心线处与翻边9焊接，也可采用紧固件连接；上层架体1的顶面设有用于放置定位辊7且与定位辊7适配的弧形槽8，弧形槽8的长度大于定位辊7的长度。

另外，下层架体2设有连接至上层架体1的梯架13，上层架体1的边沿设有栏杆14。

在格构柱下放施工时，预先在桩孔上安装好定位架，定位架位于地面上易于控制安装精度，格构柱通过吊车起吊后从框口3处开始下放，通过导向筒6作为引导，导向筒6上端通过定位辊7与弧形槽8定位，下端通过下层架体2框梁4处的微调螺栓5抵紧，使得导向筒6保持垂直状态。格构柱下放至导向筒6中沿着导向筒6缓慢下滑，使得格构柱的下放不易受外围因素的影响，更易于控制其垂直度。

并且在格构柱下放过程中，检测到格构柱倾斜偏差超过预定值时，可通过下层架体2框梁4处的微调螺栓5进行微调。

具体的，在需要进行微调时，由于导向筒6与框梁4之间留有间隙12，通过松紧调节下层架体2框梁4处的微调螺栓5，可以使得导向筒6进行摆动，如导向筒6向其中一侧摆动时，与该侧相对的另一定位辊7置于弧形槽8中作为摆动中心，且由于弧形槽8的长度要大于定位辊7的长度，导向筒6在摆动过程中，除去作为摆动中心的定位辊7外的其它定位辊7也可以向上翻起，不会出现与弧形槽8两端内壁顶死的现象。由于格构柱位于导向筒6内，通过摆动导向筒6从而对格构柱的倾斜度进行调整，更有利于格构柱垂直度的控制。

实施例二，一种逆作法预埋格构柱的施工方法，包括如下步骤：

1）定制定位架，

定位架与实施例一相同；

2）场地平整，

在桩孔成型之前，对场地破损处以及沟缺进行修补和加固，确保定位架放置时稳固；场地加固措施：在地面通过测量放样测出四个底脚15位置，开挖成长宽高均为500mm的坑洞，再用混凝土进行浇筑，混凝土表面抹平处理，15天后可安装定位架；

3）桩位放样，

在放样时必须进行多次校对和复核，并在孔口设置十字中心线，十字中心线的中心遵循与定位架垂直方向中心线重合的原则；

4）桩孔成型，

根据施工要求在桩位放样位置通过打桩机械打出桩孔，其中，在终孔后立即将冲击钻头提出孔口，并检测实际孔深，然后将泥浆管下放至孔底30-50cm处，采用大密度低含砂量的泥浆，及时清理出桩孔底部大部分沉渣，在该一次清孔后要进行自检，要求沉渣厚度小于20cm，并且保持泥浆比重在1.2左右，方可进行下一步工序，不得将泥浆比重调至1.15内；

5）下放钢筋笼，

将钢筋笼下放至桩孔内，钢筋笼起吊时在顶笼安置对称的两处吊筋环，确保在起吊与下放钢筋笼时不致使钢筋笼变形，在上部钢筋笼周边加设水泥保护块，确保钢筋笼居中；

6）定位架就位与校对，

钢筋笼下放完毕后，再测量出定位架的底脚15位置，并用吊车将定位架就位，调整定位架的底脚15水平高度，使得上层架体1和下层架体2处于水平位置，锁紧微调螺栓5，保证导向筒6处于垂直状态，再次校对定位架的导向筒6轴线与桩孔轴线的偏差，合格后保持定位架的状态，并保护好底脚15位置不受破坏，底脚15采用锚固螺栓5固定；

7）格构柱下放，

格构柱起吊方法采用两点起吊法，底端采用装载机将其提离地面1-2m，同时用吊车起吊顶端，缓慢起吊立直，防止格构柱在起吊过程中弯曲变形，再对准定位架的导向筒6中心，此时先通过经纬仪校对格构柱的垂直度，在符合范围内后缓慢将格构柱插入导向筒6从而下放至桩孔内；

8）格构柱调垂，

格构柱下放至设计标高位置，采用测斜仪检测垂直度，该过程包括：事先在格构柱一侧内角上安装测斜管16，测斜管16与格构柱平行；其中，如图5所示，测斜管16通过焊接固定于格构柱其中一条角铁上；通过测斜仪的探头放入测斜管16每0.5m测量并记录一次数据，收集原始数据通过计算机处理计算出格构柱偏移方向和偏移距离，若数据不满足设计要求，说明需要对格构柱的垂直度进行调整；通过松紧调节下层架体2框梁4处的四个微调螺栓5，使得导向筒6带动格构柱进行定向倾斜予以纠偏，调节完毕后再次进行检测，直至满足设计要求；

9）下放导管与二次清孔，

在定位架上架设孔口管，要求孔口管中心与桩孔中心、格构柱中心同心，再下放导管，采用气举反循环清孔；

10）混凝土灌注，

混凝土灌注过程中，格构柱以下部分按照正常浇注方式浇注，整个浇注过程由专人控制；浇注至格构柱位置时，降低浇注速度，并仔细观察泛浆情况及导管内下料情况，发现问题要及时处理；当混凝土灌注至桩孔顶部标高时，超灌2.5m且保证桩孔顶部混凝土质量，停止灌注混凝土，并逐级拔出导管；待混凝土凝固后，方可松动微调螺栓5，拆除移走定位架；

11）防护工作，

在混凝土初凝之前，必须保护定位架不受地表任何扰动，在定位架上挂设警示标识；在定位架撤除后对桩孔孔口加以回填防护，回填采用素土或粒径不大于100mm的砂石，对于高度高出地面的格构柱四周设置防护措施，防止车辆碰撞。

其中，步骤9）二次清孔后需达到以下标准：泥浆比重1.15-1.20，粘度指标18-25Pa.S，含砂量指标小于5%，沉渣厚度小于50mm。

步骤10）混凝土灌注方式采用地泵结合布料机灌注法，灌注前，布料机先就位在定位架旁，确保出料口对准料斗，再将地泵与布料机管道连接，通过地泵将混凝土输送至料斗内进行灌注。

步骤10）拔出导管过程中遵循慢且轻的原则，不得触碰格构柱。

本方案的效果在于，通过定制的定位架作为引导，在格构柱下放过程中，由于定位架设置于地面，更容易控制垂直度，格构柱在起吊下放时，于导向筒6中缓慢下滑，格构柱的下放不易受外围因素影响，更容易控制其垂直度。

并且在格构柱下放过程中，通过测斜仪检测格构柱的倾斜度，当检测到格构柱倾斜偏差超过预定值时，可通过下层架体2框梁4处的微调螺栓5进行微调，在格构柱的垂直度符合标准后，锁紧导向筒6四周的微调螺栓5，再进行混凝土的灌注。采用本方法更方便预埋格构柱垂直度控制，对工程施工质量具有更好的保障。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种逆作法预埋格构柱的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）定制定位架，

定位架包括呈正方形的架本体，所述架本体为双层结构包括上层架体和下层架体，下层架体的四个端角固定有底脚，上层架体和下层架体的中心处设有用于供格构柱下放的框口，框口由四条框梁围合成正方形结构；还包括导向筒，导向筒可供格构柱穿入并沿导向筒内壁滑动，导向筒位于框口的正中心处且与框梁之间留有间隙，下层架体的框梁均连接有微调螺栓用于抵紧导向筒；所述导向筒横截面为正方形，其上端四条边均设有翻边，翻边的外侧边沿固定连接有定位辊，上层架体的顶面设有用于放置定位辊且与定位辊适配的弧形槽，弧形槽的长度大于定位辊的长度；

2）场地平整，

在桩孔成型之前，对场地破损处以及沟缺进行修补和加固，确保定位架放置时稳固；场地加固措施：在地面通过测量放样测出四个底脚位置，开挖成长宽高均为500mm的坑洞，再用混凝土进行浇筑，混凝土表面抹平处理，15天后可安装定位架；

3）桩位放样，

在放样时必须进行多次校对和复核，并在孔口设置十字中心线，十字中心线的中心遵循与定位架垂直方向中心线重合的原则；

4）桩孔成型，

根据施工要求在桩位放样位置通过打桩机械打出桩孔，其中，在终孔后立即将冲击钻头提出孔口，并检测实际孔深，然后将泥浆管下放至孔底30-50cm处，采用大密度低含砂量的泥浆，及时清理出桩孔底部大部分沉渣，在该一次清孔后要进行自检，要求沉渣厚度小于20cm，并且保持泥浆比重在1.2左右，方可进行下一步工序，不得将泥浆比重调至1.15内；

5）下放钢筋笼，

将钢筋笼下放至桩孔内，钢筋笼起吊时在顶笼安置对称的两处吊筋环，确保在起吊与下放钢筋笼时不致使钢筋笼变形，在上部钢筋笼周边加设水泥保护块，确保钢筋笼居中；

6）定位架就位与校对，

钢筋笼下放完毕后，再测量出定位架的底脚位置，并用吊车将定位架就位，调整定位架的底脚水平高度，使得上层架体和下层架体处于水平位置，锁紧微调螺栓，保证导向筒处于垂直状态，再次校对定位架的导向筒轴线与桩孔轴线的偏差，合格后保持定位架的状态，并保护好底脚位置不受破坏，底脚采用锚固螺栓固定；

7）格构柱下放，

格构柱起吊方法采用两点起吊法，底端采用装载机将其提离地面1-2m，同时用吊车起吊顶端，缓慢起吊立直，防止格构柱在起吊过程中弯曲变形，再对准定位架的导向筒中心，此时先通过经纬仪校对格构柱的垂直度，在符合范围内后缓慢将格构柱插入导向筒从而下放至桩孔内；

8）格构柱调垂，

格构柱下放至设计标高位置，采用测斜仪检测垂直度，该过程包括：事先在格构柱一侧内角上安装测斜管，测斜管与格构柱平行；通过测斜仪的探头放入测斜管每0.5m测量并记录一次数据，收集原始数据通过计算机处理计算出格构柱偏移方向和偏移距离，若数据不满足设计要求，说明需要对格构柱的垂直度进行调整；通过松紧调节下层架体框梁处的四个微调螺栓，使得导向筒带动格构柱进行定向倾斜予以纠偏，调节完毕后再次进行检测，直至满足设计要求；

9）下放导管与二次清孔，

在定位架上架设孔口管，要求孔口管中心与桩孔中心、格构柱中心同心，再下放导管，采用气举反循环清孔；

10）混凝土灌注，

混凝土灌注过程中，格构柱以下部分按照正常浇注方式浇注，整个浇注过程由专人控制；浇注至格构柱位置时，降低浇注速度，并仔细观察泛浆情况及导管内下料情况，发现问题要及时处理；当混凝土灌注至桩孔顶部标高时，超灌2.5m且保证桩孔顶部混凝土质量，停止灌注混凝土，并逐级拔出导管；待混凝土凝固后，方可松动微调螺栓，拆除移走定位架；

11）防护工作，

在混凝土初凝之前，必须保护定位架不受地表任何扰动，在定位架上挂设警示标识；在定位架撤除后对桩孔孔口加以回填防护，回填采用素土或粒径不大于100mm的砂石，对于高度高出地面的格构柱四周设置防护措施，防止车辆碰撞。

2.根据权利要求1所述的一种逆作法预埋格构柱的施工方法，其特征在于：步骤8）测斜管通过焊接固定于格构柱其中一条角铁上。

3.根据权利要求2所述的一种逆作法预埋格构柱的施工方法，其特征在于：步骤9）二次清孔后需达到以下标准：泥浆比重1.15-1.20，粘度指标18-25Pa.S，含砂量指标小于5%，沉渣厚度小于50mm。

4.根据权利要求3所述的一种逆作法预埋格构柱的施工方法，其特征在于：步骤10）混凝土灌注方式采用地泵结合布料机灌注法，灌注前，布料机先就位在定位架旁，确保出料口对准料斗，再将地泵与布料机管道连接，通过地泵将混凝土输送至料斗内进行灌注。

5.根据权利要求4所述的一种逆作法预埋格构柱的施工方法，其特征在于： 步骤10）拔出导管过程中遵循慢且轻的原则，不得触碰格构柱。