CN108035554A - 超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，包括步骤：①制作支撑架；②利用校准钢套板在支撑架上固定设置螺栓；③建筑结构底板混凝土垫层浇筑及预埋件预埋；④支撑架吊装固定；⑤绑扎建筑结构底板下部钢筋并与支撑架焊接；⑥支撑架下部焊接设置斜撑；⑦支撑架上固定安装第一节型钢柱；⑧型钢柱位置校正并拉锚固定；⑨绑扎建筑结构底板中上部钢筋并浇筑底板混凝土；⑩固定安装第二及以后节的型钢柱。本发明施工简易方便且安全可靠，施工质量容易控制，能够有效保证型钢柱在基础底板或地梁中的预埋质量，有效解决了传统建筑结构框架柱的型钢柱施工方法存在的锚栓精度不够、支撑结构稳定性较差、占用关键施工工序影响工期三大难题。
Description
技术领域
本发明涉及超高层建筑框架柱的型钢柱预埋基础施工方法，具体涉及一种超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法。
背景技术
超高层建筑工程在竖向结构中，为减小框架柱截面尺寸以增加使用面积，在框架柱中大量使用型钢柱作为骨架构筑型钢混凝土柱，建筑时，底部的型钢柱通常采用与预埋在底板混凝土中的柱脚螺栓连接的方式固定，因此预埋螺栓的施工质量直接影响到整个建筑的钢结构工程的质量。在底板混凝土中预埋的柱脚螺栓不仅要求无倾斜，而且锚栓及锚栓支架要求具有高稳定性，以保证在大体积厚大筏板浇筑混凝土过程中，锚栓及锚板的位置中心偏差不超过5mm。因此可靠的支撑形式是保证预埋螺栓满足所需精度和浇筑混凝土时稳定性的关键技术。型钢柱常见的施工方法有两种：一种是将型钢柱直接支承在建筑结构底板底面钢筋上，型钢柱与筏板底部预埋螺栓固定；另一种是在筏板、地梁顶面预埋地脚螺栓加定位锚板的方法来保证型钢柱的准确定位及锚固要求。上述两种常见型钢柱施工方法存在的共性问题是：其一，型钢柱支撑结构及型钢柱的安装与土建施工存在穿插和交叉，占用关键工序，影响工期；其二，锚栓精度不够；其三，型钢柱的支撑结构稳定性较差，难以满足要求。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，该方法有效解决了传统施工方法存在的锚栓精度不够、支撑结构稳定性较差、占用关键施工工序影响工期三大难题。
本发明的技术方案是：本发明的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，包括以下步骤：
①制作支撑架：根据设计尺寸制作由立杆、横杆、斜杆和顶板构成的桁架式支撑架，上述顶板上设有上下贯通的12个螺栓孔；
②利用校准钢套板在支撑架上固定设置螺栓：预先制作长宽大小与上述支撑架的顶板大小相同的校准钢套板，校准钢套板上设置与支撑架的顶板上的12个螺栓孔位置相对应的12个螺栓孔；将12根螺栓由下向上依次穿过支撑架的顶板的12个螺栓孔再穿过校准钢套板的相应的12个螺栓孔后，各螺栓的上端用螺母固定并校准垂直度后，各螺栓的下端采用钢筋与支撑架焊接固定；各螺栓固定完毕后取开上述校准钢套板；各螺栓的上部伸出支撑架的顶板的高度依设计确定；
③建筑结构底板混凝土垫层浇筑及预埋件预埋：根据图纸定位放线，浇筑建筑结构底板的混凝土垫层，混凝土垫层在型钢柱柱基处的设定范围内的垫层依设计尺寸加厚，浇筑混凝土垫层时在型钢柱柱基处加厚的垫层中每个型钢柱在设计位置预埋与支撑架立杆数量相同的预埋件，上述预埋件由位于上部的埋板和位于下部的4只撑脚焊接构成；每个预埋件的埋板上端面露出于混凝土垫层的上端面；
④支撑架吊装固定：将带有螺栓的支撑架吊至对应的预埋件所在位置，并使得支撑架的立杆的下端与相应预埋件的埋板的上端面相接触，校准支撑架的水平度和垂直度后将支撑架由其立杆的下端与预埋件的埋板的上端面焊接固定；
⑤绑扎建筑结构底板下部钢筋并与支撑架焊接：绑扎建筑结构底板下部钢筋，经过支撑架的底板下部钢筋穿过支撑架并与支撑架焊接；
⑥支撑架下部焊接设置斜撑：在支撑架的立杆的下部焊接短钢筋作为斜撑；
⑦支撑架上固定安装第一节型钢柱：将第一节型钢柱吊至支撑架的上端，并使得第一节型钢柱下端具有的接口板上的螺栓孔与支撑架上的各螺栓套接后，用螺母固定连接；
⑧型钢柱位置校正并拉锚固定：校准型钢柱的位置后，采用钢丝绳系牢型钢柱的上口四角并与设置的桩头拉锚固定连接，固定第一节型钢柱；
⑨绑扎建筑结构底板中上部钢筋并浇筑底板混凝土：绑扎建筑结构底板的中上部钢筋，完毕后浇筑建筑结构的底板混凝土并养护；
⑩固定安装第二及以后节的型钢柱：建筑结构的底板混凝土养护至砼强度达到设计要求后，在第一节型钢柱的上端固定安装第二节型钢柱，在第二节型钢柱的上端固定安装第三及以后节的型钢柱。
进一步的方案是：上述步骤①中制作的支撑架的立杆垂直设置4根，横杆水平设置12根，该12根横杆分上、中、下三层设置，每层设置4根，位于上层的4根横杆将4根立杆的顶端依次两两相连；位于中层的4根横杆将4根立杆的中部依次两两相连；位于下层的4根横杆将4根立杆的下部依次两两相连；每根横杆的两端各与一个相应立杆的相应部位垂直相接并焊接；从而由4根立杆和12根横杆构成支撑架的框架结构，框架结构的每个侧面包括有2个口字形结构；每个口字形结构上固定设置1根斜杆，斜杆的一端与口字形结构的一个角部焊接，斜杆的另一端与口字形结构该角部的对角的角部焊接；顶板焊接固定设置在框架结构的顶端，且顶板的四周外端与框架结构的顶端外周基本平齐。
进一步的方案是：上述支撑架的立杆、横杆和斜杆的材质均为L63×5型号的角钢；顶板为长950×宽950×厚10mm尺寸的钢板；上述顶板上的螺栓孔尺寸为φ26mm。
进一步的方案是：上述步骤②中的螺栓4由φ26长1800mm的HPB300钢筋制作而成；各螺栓的上部伸出支撑架的顶板的高度高度为200mm。
进一步的方案是：上述步骤③中混凝土垫层在型钢柱柱基处150mm范围内垫层加厚100mm；浇筑混凝土垫层时在型钢柱的柱基处加厚的垫层中每个型钢柱对应在设计位置预埋4个预埋件，支撑架由其4个立杆的下端与4个预埋件的埋板焊接；上述预埋件的埋板为长100×宽100×厚10mm的钢板，预埋件的撑脚为由钢筋折弯制成。
本发明具有积极的效果：（1）本发明的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其通过利用专门设计的支撑架，施工时将支撑架与预埋在建筑结构混凝土垫层或地梁中的预埋铁焊接、支撑架底部与建筑结构底板钢筋焊接并在支撑架底部焊接设置斜撑后浇筑砼，从而可有效保证作为型钢柱安装基础的支撑架的高度稳定。（2）本发明的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其通过在支撑架的上端设置开有螺栓孔的顶板，利用钢筋制作的螺栓穿过顶板上的螺栓孔以及配设的校准钢套板的栓孔，利用2点决定一条直线的原理保证螺栓垂直精度度后，将各螺栓的上口用螺母固定在顶板上，各螺栓的下口通过钢筋与支撑架焊接固定，从而可有效保证各螺栓的垂直精度。（3）本发明的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其作为型钢柱支撑结构的主体由于采用了专门设计的预制的支撑架，而支撑架的安装固定施工与工程土建施工不存在穿插和交叉现象，因而能够有效克服现有技术中型钢柱支撑结构安装占用关键工序影响工期的难题，可大幅提高工效。（4）本发明的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其施工简易方便且安全可靠，施工质量容易控制，能够有效保证型钢柱在基础底板或地梁中的预埋质量。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明所采用的支撑架的立体结构示意图；
图3为图2所示的支撑架与预埋在混凝土垫层中的预埋铁相连接的结构示意图；
图4为利用校准钢套板在图2所示的支撑架上固定安装螺栓的结构示意图；
图5为利用螺栓将型钢柱与图1所示的支撑架固定连接的结构示意图。
上述附图中的附图标记如下：
支撑架1，立杆11，横杆12，斜杆13，顶板14，锚栓孔14-1；
预埋件2，埋板21，撑脚22；
混凝土垫层3；螺栓4；校准钢套板5；型钢柱6，接口板61。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
（实施例1）
见图1，本实施例的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其主要由以下步骤实施：
①制作支撑架：根据设计尺寸制作支撑架1，所制作的支撑架1为桁架式支撑架，如图2所示，支撑架1由立杆11、横杆12、斜杆13和顶板14构成；立杆11垂直设置4根，横杆12水平设置12根，该12根横杆12分上、中、下三层设置，每层设置4根，位于上层的4根横杆12将4根立杆11的顶端依次两两相连；位于中层的4根横杆12将4根立杆11的中部依次两两相连；位于下层的4根横杆12将4根立杆11的下部依次两两相连；每根横杆12的两端各与一个相应的立杆的相应部位垂直相接并焊接；从而由4根立杆11和12根横杆12构成支撑架1的框架结构，框架结构的每个侧面包括有2个口字形结构；每个口字形结构上固定设置1根斜杆13，斜杆13的一端与口字形结构的一个角部焊接，斜杆13的另一端与口字形结构该角部的对角的角部焊接；顶板14焊接固定设置在框架结构的顶端，且顶板14的四周外端与框架结构的顶端外周基本平齐，顶板14上设有上下贯通的12个螺栓孔14-1。本实施例中，立杆11、横杆12和斜杆13的材质均优选采用L63×5型号的角钢；顶板14优选采用长950×宽950×厚10mm尺寸的钢板，顶板14上的螺栓孔14-1尺寸优选φ26mm。
②利用校准钢套板在支撑架上固定设置螺栓：预先制作与支撑架1的顶板14长宽相同的校准钢套板5，校准钢套板5设置与支撑架1的顶板14上的12个螺栓孔14-1位置相对应的12个螺栓孔，本实施例中，校准钢套板5的厚度优选10mm。如图4所示，将12根螺栓4由下向上依次穿过支撑架1的顶板14的12个螺栓孔14-1再穿过校准钢套板5的相应的12个螺栓孔后，各螺栓4的上端用螺母固定，利用两点一线原理保证各螺栓的垂直精度，校准垂直度后各螺栓4的下端采用φ16钢筋与支撑架1位于中层的横杆12焊接固定；各螺栓4固定完毕后取开校准钢套板5。各螺栓4的上部伸出支撑架1的顶板14的高度依设计确定，本实施例中优选伸出高度为200mm。螺栓4优选采用φ26长1800mm的HPB300钢筋制作而成。
③建筑结构底板混凝土垫层浇筑及预埋件预埋：根据图纸定位放线，浇筑建筑结构底板的混凝土垫层3，混凝土垫层3在型钢柱的柱基处的设定范围内的垫层依设计尺寸加厚，如图3所示，本实施例中，优选型钢柱的柱基处150mm范围内垫层加厚100mm；浇筑混凝土垫层3时在型钢柱的柱基处加厚的垫层中每个型钢柱对应在设计位置预埋4个预埋件2，预埋件2由位于上部的埋板21和位于下部的4只折弯的撑脚22焊接构成；本实施例中，埋板21优选采用长100×宽100×厚10mm的钢板，撑脚22优选采用钢筋制成。每个预埋件2的埋板21上端面露出于混凝土垫层3的上端面。
④支撑架吊装固定：将带有螺栓4的支撑架1吊至其对应的4个预埋件2所在位置，并使得支撑架1的4根立杆11的下端与4个预埋件2的埋板21的上端面相接触，校准支撑架1的水平度和垂直度后将支撑架1的4根立杆11的下端与4个预埋件2的埋板21的上端面焊接固定。
⑤绑扎建筑结构底板下部钢筋并与支撑架焊接：绑扎建筑结构底板下部钢筋，经过支撑架1的底板下部钢筋从支撑架1的下层横杆12上端穿过并与支撑架1焊接。
⑥支撑架下部焊接设置斜撑：在支撑架1的4根立杆11的下部各焊接一根短的φ16钢筋作为斜撑。
⑦支撑架上固定安装第一节型钢柱：将第一节型钢柱6吊至相应支撑架1的上端，并使得第一节型钢柱6的接口板61上的螺栓孔与支撑架1上的各螺栓套接后，用螺母固定连接，如图5所示。⑧型钢柱位置校正并拉锚固定：校准第一节型钢柱6的位置后，采用钢丝绳系牢第一节型钢柱6的上口四角并与设置的桩头拉锚固定连接，固定第一节型钢柱6。
⑨绑扎建筑结构底板中上部钢筋并浇筑底板混凝土：绑扎建筑结构底板的中上部钢筋，完毕后浇筑建筑结构的底板混凝土并养护。
⑩固定安装第二及以后节的型钢柱：建筑结构的底板混凝土养护至砼强度达到设计要求后，在第一节型钢柱6的上端固定安装第二节型钢柱，在第二节型钢柱的上端固定安装第三及以后节的型钢柱。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
①制作支撑架：根据设计尺寸制作由立杆、横杆、斜杆和顶板构成的桁架式支撑架，所述顶板上设有上下贯通的12个螺栓孔；
②利用校准钢套板在支撑架上固定设置螺栓：预先制作长宽大小与所述支撑架的顶板大小相同的校准钢套板，校准钢套板上设置与支撑架的顶板上的12个螺栓孔位置相对应的12个螺栓孔；将12根螺栓由下向上依次穿过支撑架的顶板的12个螺栓孔再穿过校准钢套板的相应的12个螺栓孔后，各螺栓的上端用螺母固定并校准垂直度后，各螺栓的下端采用钢筋与支撑架焊接固定；各螺栓固定完毕后取开所述校准钢套板；各螺栓的上部伸出支撑架的顶板的高度依设计确定；
③建筑结构底板混凝土垫层浇筑及预埋件预埋：根据图纸定位放线，浇筑建筑结构底板的混凝土垫层，混凝土垫层在型钢柱柱基处的设定范围内的垫层依设计尺寸加厚，浇筑混凝土垫层时在型钢柱柱基处加厚的垫层中每个型钢柱在设计位置预埋与支撑架立杆数量相同的预埋件，所述预埋件由位于上部的埋板和位于下部的4只撑脚焊接构成；每个预埋件的埋板上端面露出于混凝土垫层的上端面；
④支撑架吊装固定：将带有螺栓的支撑架吊至对应的预埋件所在位置，并使得支撑架的立杆的下端与相应预埋件的埋板的上端面相接触，校准支撑架的水平度和垂直度后将支撑架由其立杆的下端与预埋件的埋板的上端面焊接固定；
⑤绑扎建筑结构底板下部钢筋并与支撑架焊接：绑扎建筑结构底板下部钢筋，经过支撑架的底板下部钢筋穿过支撑架并与支撑架焊接；
⑥支撑架下部焊接设置斜撑：在支撑架的立杆的下部焊接短钢筋作为斜撑；
⑦支撑架上固定安装第一节型钢柱：将第一节型钢柱吊至支撑架的上端，并使得第一节型钢柱下端具有的接口板上的螺栓孔与支撑架上的各螺栓套接后，用螺母固定连接；
⑧型钢柱位置校正并拉锚固定：校准型钢柱的位置后，采用钢丝绳系牢型钢柱的上口四角并与设置的桩头拉锚固定连接，固定第一节型钢柱；
⑨绑扎建筑结构底板中上部钢筋并浇筑底板混凝土：绑扎建筑结构底板的中上部钢筋，完毕后浇筑建筑结构的底板混凝土并养护；
⑩固定安装第二及以后节的型钢柱：建筑结构的底板混凝土养护至砼强度达到设计要求后，在第一节型钢柱的上端固定安装第二节型钢柱，在第二节型钢柱的上端固定安装第三及以后节的型钢柱。
2.根据权利要求1所述的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其特征在于：所述步骤①中制作的支撑架的立杆垂直设置4根，横杆水平设置12根，该12根横杆分上、中、下三层设置，每层设置4根，位于上层的4根横杆将4根立杆的顶端依次两两相连；位于中层的4根横杆将4根立杆的中部依次两两相连；位于下层的4根横杆将4根立杆的下部依次两两相连；每根横杆的两端各与一个相应立杆的相应部位垂直相接并焊接；从而由4根立杆和12根横杆构成支撑架的框架结构，框架结构的每个侧面包括有2个口字形结构；每个口字形结构上固定设置1根斜杆，斜杆的一端与口字形结构的一个角部焊接，斜杆的另一端与口字形结构该角部的对角的角部焊接；顶板焊接固定设置在框架结构的顶端，且顶板的四周外端与框架结构的顶端外周基本平齐。
3.根据权利要求1或2所述的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其特征在于：所述支撑架的立杆、横杆和斜杆的材质均为L63×5型号的角钢；顶板为长950×宽950×厚10mm尺寸的钢板；所述顶板上的螺栓孔尺寸为φ26mm。
4.根据权利要求3所述的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其特征在于：所述步骤②中的螺栓4由φ26长1800mm的HPB300钢筋制作而成；各螺栓的上部伸出支撑架的顶板的高度为200mm。
5.根据权利要求3所述的超高层建筑框架柱的型钢柱支撑架施工方法，其特征在于：所述步骤③中混凝土垫层在型钢柱柱基处150mm范围内垫层加厚100mm；浇筑混凝土垫层时在型钢柱的柱基处加厚的垫层中每个型钢柱对应在设计位置预埋4个预埋件，支撑架由其4个立杆的下端与4个预埋件的埋板焊接；所述预埋件的埋板为长100×宽100×厚10mm的钢板，预埋件的撑脚为由钢筋折弯制成。
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