CN108265885B - 高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，本方法采用满堂脚手架与贝雷架结合的支撑体系以及斜柱定型钢模的拉撑体系实现斜柱的施工，满堂脚手架和贝雷架用于斜柱定型钢模的支撑并作为施工作业平台，斜柱定型钢模的拉撑体系由工字钢托梁、斜撑杆、斜拉杆、水平拉杆、满堂脚手架、锚固件构成；斜柱定型钢模包括定制节、标准节以及定制木模，并通过拉撑体系固定，从而实现斜柱混凝土的浇筑。本方法克服了斜柱施工中传统钢管支撑架搭设超高加密、搭设高度不得超过30米的缺陷，采用满堂脚手架与贝雷架结合的支撑体系，满足斜柱施工过程中对于支撑强度和刚度的要求，方便施工作业并提高了斜柱施工质量，节约了工期及成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法。
背景技术
随着建筑行业的迅猛发展，涌现出多种造型新颖、结构独特的标志性建筑，为了满足大型标志性建筑在造型外观上的需求，混凝土斜柱被大量应用。目前该斜柱的施工尚无现行国家规范具体规定，也没有成熟的施工工法可以借鉴，施工过程主要采用扣件式钢管支撑架，但扣件式钢管支撑架搭设高度受到架体自重及钢管承载力的影响，搭设高度受到很大限制。
按《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》（建质【2009】254号）的规定，高大模板支撑系统是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15kN/㎡，或集中线荷载大于20kN/m2的模板支撑系统。根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011，钢管支撑架搭设高度不宜超过30m，因此超过30m的超高支撑架，宜采用其它型式的支撑架。
目前斜柱超高层结构中大多存在超高、超重的问题，钢管支撑架搭设存在架体过密导致的体量很大或者无法搭设的问题，因此寻求新的斜柱支撑架施工方法十分必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，本方法克服了斜柱施工中传统钢管支撑架搭设的缺陷，采用满堂脚手架与贝雷架结合的支撑体系，满足斜柱施工的要求，方便施工作业并降低工程成本。
为解决上述技术问题，本发明高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法包括如下步骤：
步骤一、在已浇筑的楼板外沿通过放样确定斜柱位置，并在该位置绑扎斜柱钢筋、放置包围斜柱钢筋的斜柱定型钢模的底端标准节，底端标准节底部间隔焊接工字钢托梁，其间距与底端标准节外楞间距一致，同时在楼板外沿和工字钢托梁外侧自地面架设低区满堂脚手架；
步骤二、绑扎斜柱钢筋，同步依次安装底端标准节顶面斜柱定型钢模的标准节、安装顶部定制节至低区施工层上层环梁底标高，标准节和顶部定制节底部分别焊接工字钢托梁，低区满堂脚手架同步架设至低区施工层上层环梁底标高；
步骤三、各工字钢托梁通过可调支撑用斜撑杆支撑于低区满堂脚手架，工字钢托梁后背设两根钢管，该钢管与水平拉杆、斜拉杆连接，水平拉杆与内侧立柱抱结、斜拉杆与楼板底面预埋的锚固件连接；
步骤四、在斜柱定型钢模内浇筑斜柱混凝土，养护达到拆模条件后拆除顶部定制节和各标准节以及相应的斜拉杆和水平拉杆；
步骤五、施工低区施工层的上层环梁、梁柱交界处斜柱、径向梁、楼板；其中梁柱交界处斜柱采用定制木模进行施工，定制木模与顶部定制节连接，定制木模设有与该施工层顶部梁柱匹配的模口并采用定制弧形木托及可调钢支撑进行模板加固；
步骤六、重复步骤一至步骤四，直至斜柱低区施工完成；
步骤七、斜柱低区施工完成后，在低区满堂脚手架外侧自地面搭设贝雷架平台，贝雷架顶标高取低区施工层最上层楼板标高的接近值，贝雷架顶面铺设分配梁并采用夹具固定，分配梁向内悬挑部分与低区满堂脚手架连接，安装完成后采用钢支撑顶紧分配梁；
步骤八、沿斜柱外侧在分配梁上架设高区施工层的高区满堂脚手架至高区施工层上层环梁底标高，继续绑扎斜柱钢筋至高区施工层的斜柱顶端，沿绑扎的斜柱钢筋依次安装斜柱定型钢模的标准节和顶部定制节，标准节和顶部定制节底部焊接工字钢托梁，工字钢托梁通过可调支撑用斜撑杆支撑于高区满堂脚手架，工字钢托梁后背设两根钢管，该钢管与水平拉杆、斜拉杆连接，水平拉杆与内侧立柱抱结、斜拉杆与楼板底面预埋的锚固件连接；
步骤九、在斜柱定型钢模内浇筑斜柱混凝土，养护达到拆模条件后拆除顶部定制节和各标准节以及相应的斜拉杆和水平拉杆；施工高区施工层上层环梁、梁柱交界处斜柱、径向梁、楼板；其中梁柱交界处斜柱采用定制木模进行施工，定制木模与顶部定制节连接，定制木模设有与高区施工层顶部梁柱匹配的模口并采用定制弧形木托及可调钢支撑进行模板加固；
步骤十、重复步骤七至步骤九，直至斜柱高区施工完成，依次拆除高区满堂脚手架、贝雷架平台和低区满堂脚手架。
进一步，所述低区施工层的低区满堂脚手架为钢管支撑架，所述高区施工层将高区满堂脚手架与贝雷架平台通过分配梁结合，低区满堂脚手架与高区满堂脚手架通过分配梁形成整体。
进一步，所述工字钢托梁、工字钢托梁背部钢管、水平拉杆、斜拉杆、锚固件、斜撑杆、可调支撑构成所述斜柱定型钢模的拉撑体系；工字钢托梁点焊在斜柱定型钢模上，斜柱定型钢模后背设两根钢管，该钢管与水平拉杆、斜拉杆连接，水平拉杆与内侧立柱抱结，斜拉杆与楼板底面预埋的锚固件连接，工字钢托梁通过可调支撑用斜撑杆支撑于低区满堂脚手架和高区满堂脚手架。
进一步，所述低区满堂脚手架和高区满堂脚手架的横杆与竖杆之间采用扣件连接固定。
进一步，所述贝雷架平台搭设时在地面采用厚砂浆找平，确保安装面平整；楼板存在高差处，铺设H型钢，再利用砂浆找平。
进一步，所述低区标准节和高区标准节间隔开设振捣孔，斜柱混凝土浇筑时振捣棒伸入振捣孔实施振捣，浇筑完成后采用钢盖板封闭振捣孔并用胶纸封闭拼缝，所述低区标准节和高区标准节设置排气孔，防止混凝土浇筑后斜柱表面出现麻面。
进一步，所述各工字钢托梁点焊在斜柱定型钢模下部，并与斜撑杆之间为可调支撑，所述斜撑杆与低区满堂脚手架和高区满堂脚手架之间采用扣件连接。
进一步，所述贝雷架平台的贝雷片与楼板之间采用预埋角钢固定，每片贝雷架两侧各预埋两条角钢，贝雷片安装完成后，在角钢上焊接角钢横联固定贝雷架平台。
进一步，所述低区满堂脚手架和高区满堂脚手架通过专用横杆与建筑环梁埋件拉结，专用横杆与满堂脚手架立杆采用扣件连接。
进一步，所述低区斜柱混凝土浇筑和高区斜柱混凝土浇筑分别分三次进行，混凝土浇筑速度为1.5m/h。
由于本发明高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法采用了上述技术方案，即本方法采用满堂脚手架与贝雷架结合的支撑体系以及斜柱定型钢模的拉撑体系实现斜柱的施工，满堂脚手架和贝雷架用于斜柱定型钢模的支撑并作为施工作业平台，斜柱定型钢模的拉撑体系由连接满堂脚手架及楼板的托梁、斜撑杆、水平拉杆、斜拉杆、锚固件构成；斜柱定型钢模包括定制节、标准节以及定制木模并通过拉撑体系固定，从而实现斜柱混凝土的浇筑。本方法克服了斜柱施工中传统钢管支撑架搭设超高加密、搭设高度不得超过30米的缺陷，采用满堂脚手架与贝雷架结合的支撑体系，满足斜柱施工过程中对于支撑强度和刚度的要求，方便施工作业并提高了斜柱施工质量，节约了工期及成本。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法示意图；
图2为本方法中斜柱定型钢模标准节与工字钢托梁连接示意图。
具体实施方式
实施例如图1和图2所示，本发明高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法包括如下步骤：
步骤一、在已浇筑的楼板4外沿通过放样确定斜柱1位置，并在该位置绑扎斜柱钢筋、放置包围斜柱钢筋的斜柱定型钢模的底端标准节2，底端标准节2底部间隔焊接工字钢托梁3，其间距与底端标准节2外楞间距一致，同时在楼板4外沿和工字钢托梁3外侧自地面架设低区满堂脚手架5；
步骤二、绑扎斜柱钢筋，同步依次安装底端标准节2顶面斜柱定型钢模的标准节6、安装顶部定制节7至低区施工层上层环梁8底标高，标准节6和顶部定制节7底部分别焊接工字钢托梁3，低区满堂脚手架5同步架设至低区施工层上层环梁8底标高；
步骤三、各工字钢托梁3通过可调支撑9用斜撑杆10支撑于低区满堂脚手架5，工字钢托梁3后背设两根钢管11，该钢管11与水平拉杆12、斜拉杆13连接，水平拉杆12与内侧立柱14抱结、斜拉杆13与楼板4底面预埋的锚固件15连接；
步骤四、在斜柱定型钢模内浇筑斜柱混凝土，养护达到拆模条件后拆除顶部定制节7和各标准节2、6以及相应的斜拉杆13和水平拉杆12；
步骤五、施工低区施工层的上层环梁8、梁柱交界处斜柱、径向梁16、楼板4；其中梁柱交界处斜柱采用定制木模17进行施工，定制木模17与顶部定制节7连接，定制木模17设有与该施工层顶部梁柱匹配的模口并采用定制弧形木托及可调钢支撑进行模板加固；
步骤六、重复步骤一至步骤四，直至斜柱1低区施工完成；
步骤七、斜柱1低区施工完成后，在低区满堂脚手架5外侧自地面搭设贝雷架平台18，贝雷架顶标高取低区施工层最上层楼板标高的接近值，贝雷架顶面铺设分配梁19并采用夹具固定，分配梁19向内悬挑部分与低区满堂脚手架5连接，安装完成后采用钢支撑顶紧分配梁19；
步骤八、沿斜柱1外侧在分配梁19上架设高区施工层的高区满堂脚手架20至高区施工层上层环梁8底标高，继续绑扎斜柱钢筋至高区施工层的斜柱顶端，沿绑扎的斜柱钢筋依次安装斜柱定型钢模的标准节6和顶部定制节7，标准节6和顶部定制节7底部焊接工字钢托梁3，工字钢托梁3通过可调支撑9用斜撑杆10支撑于高区满堂脚手架20，工字钢托梁3后背设两根钢管11，该钢管11与水平拉杆12、斜拉杆13连接，水平拉杆12与内侧立柱14抱结、斜拉杆13与楼板4底面预埋的锚固件15连接；
步骤九、在斜柱定型钢模内浇筑斜柱混凝土，养护达到拆模条件后拆除顶部定制节7和各标准节6以及相应的斜拉杆13和水平拉杆12；施工高区施工层上层环梁8、梁柱交界处斜柱、径向梁16、楼板4；其中梁柱交界处斜柱采用定制木模17进行施工，定制木模17与顶部定制节7连接，定制木模17设有与高区施工层顶部梁柱匹配的模口并采用定制弧形木托及可调钢支撑进行模板加固；
步骤十、重复步骤七至步骤九，直至斜柱1高区施工完成，依次拆除高区满堂脚手架20、贝雷架平台18和低区满堂脚手架5。
优选的，所述低区施工层的低区满堂脚手架5为钢管支撑架，所述高区施工层将高区满堂脚手架20与贝雷架平台18通过分配梁19结合，低区满堂脚手架5与高区满堂脚手架20通过分配梁19形成整体。
优选的，所述工字钢托梁3、工字钢托梁3背部钢管11、水平拉杆12、斜拉杆13、锚固件15、斜撑杆10、可调支撑9构成所述斜柱定型钢模的拉撑体系；工字钢托梁3点焊在斜柱定型钢模上，斜柱定型钢模后背设两根钢管11，该钢管11与水平拉杆12、斜拉杆13连接，水平拉杆12与内侧立柱14抱结，斜拉杆13与楼板4底面预埋的锚固件15连接，工字钢托梁3通过可调支撑9用斜撑杆10支撑于低区满堂脚手架5和高区满堂脚手架20。
优选的，所述低区满堂脚手架5和高区满堂脚手架20的横杆与竖杆之间采用扣件连接固定。
优选的，所述贝雷架平台18搭设时在地面采用厚砂浆找平，确保安装面平整；楼板4存在高差处，铺设H型钢，再利用砂浆找平。
优选的，所述低区和高区的标准节6间隔开设振捣孔，斜柱混凝土浇筑时振捣棒伸入振捣孔实施振捣，浇筑完成后采用钢盖板封闭振捣孔并用胶纸封闭拼缝，所述低区和高区的标准节6设置排气孔，防止混凝土浇筑后斜柱1表面出现麻面。
优选的，所述各工字钢托梁3点焊在斜柱定型钢模下部，并与斜撑杆10之间为可调支撑，所述斜撑杆10与低区满堂脚手架5和高区满堂脚手架20之间采用扣件连接。
优选的，所述贝雷架平台18的贝雷片与楼板4之间采用预埋角钢固定，每片贝雷架两侧各预埋两条角钢，贝雷片安装完成后，在角钢上焊接角钢横联固定贝雷架平台。
优选的，所述低区满堂脚手架5和高区满堂脚手架20通过专用横杆21与建筑环梁8埋件拉结，专用横杆21与满堂脚手架5、20立杆采用扣件连接。
优选的，所述低区斜柱混凝土浇筑和高区斜柱混凝土浇筑分别分三次进行，混凝土浇筑速度为1.5m/h。
本方法成功解决了高大非正交大倾角异型混凝土斜柱施工的难题，将一般用于桥梁施工的贝雷架创新的与满堂脚手架结合，构成一个整体支撑体系，其承载力更大、施工更方便、工期更短、措施费更低；斜柱定型钢模采用拉撑结合体系，有效将斜柱混凝土浇筑的水平力传递给楼板立柱及楼板、将竖向力传递给贝雷架及满堂脚手架，其受力清晰，安全可靠。本方法应用于超高复杂混凝土斜柱的施工，具有高灵活性、普遍适应性，并且施工作业效率高，有效降低工程成本，适用于各种超高复杂混凝土斜柱施工，例如斜柱倾角大、斜柱截面尺寸大、斜柱与建筑框架梁为非正交关系等。
Claims (10)
1.一种高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、在已浇筑的楼板外沿通过放样确定斜柱位置，并在该位置绑扎斜柱钢筋、放置包围斜柱钢筋的斜柱定型钢模的底端标准节，底端标准节底部间隔焊接工字钢托梁，其间距与底端标准节外楞间距一致，同时在楼板外沿和工字钢托梁外侧自地面架设低区满堂脚手架；
步骤二、绑扎斜柱钢筋，同步依次安装底端标准节顶面斜柱定型钢模的标准节、安装顶部定制节至低区施工层上层环梁底标高，标准节和顶部定制节底部分别焊接工字钢托梁，低区满堂脚手架同步架设至低区施工层上层环梁底标高；
步骤三、各工字钢托梁通过可调支撑用斜撑杆支撑于低区满堂脚手架，工字钢托梁后背设两根钢管，该钢管与水平拉杆、斜拉杆连接，水平拉杆与内侧立柱抱结、斜拉杆与楼板底面预埋的锚固件连接；
步骤四、在斜柱定型钢模内浇筑斜柱混凝土，养护达到拆模条件后拆除顶部定制节和各标准节以及相应的斜拉杆和水平拉杆；
步骤五、施工低区施工层的上层环梁、梁柱交界处斜柱、径向梁、楼板；其中梁柱交界处斜柱采用定制木模进行施工，定制木模与顶部定制节连接，定制木模设有与低区施工层顶部梁柱匹配的模口并采用定制弧形木托及可调钢支撑进行模板加固；
步骤六、重复步骤一至步骤四，直至斜柱低区施工完成；
步骤七、斜柱低区施工完成后，在低区满堂脚手架外侧自地面搭设贝雷架平台，贝雷架顶标高取低区施工层最上层楼板标高的接近值，贝雷架顶面铺设分配梁并采用夹具固定，分配梁向内悬挑部分与低区满堂脚手架连接，安装完成后采用钢支撑顶紧分配梁；
步骤八、沿斜柱外侧在分配梁上架设高区施工层的高区满堂脚手架至高区施工层上层环梁底标高，继续绑扎斜柱钢筋至高区施工层的斜柱顶端，沿绑扎的斜柱钢筋依次安装斜柱定型钢模的标准节和顶部定制节，标准节和顶部定制节底部焊接工字钢托梁，工字钢托梁通过可调支撑用斜撑杆支撑于高区满堂脚手架，工字钢托梁后背设两根钢管，该钢管与水平拉杆、斜拉杆连接，水平拉杆与内侧立柱抱结、斜拉杆与楼板底面预埋的锚固件连接；
步骤九、在斜柱定型钢模内浇筑斜柱混凝土，养护达到拆模条件后拆除顶部定制节和各标准节以及相应的斜拉杆和水平拉杆；施工高区施工层上层环梁、梁柱交界处斜柱、径向梁、楼板；其中梁柱交界处斜柱采用定制木模进行施工，定制木模与顶部定制节连接，定制木模设有与高区施工层顶部梁柱匹配的模口并采用定制弧形木托及可调钢支撑进行模板加固；
步骤十、重复步骤七至步骤九，直至斜柱高区施工完成，依次拆除高区满堂脚手架、贝雷架平台和低区满堂脚手架。
2.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述低区施工层的低区满堂脚手架为钢管支撑架，所述高区施工层将高区满堂脚手架与贝雷架平台通过分配梁结合，低区满堂脚手架与高区满堂脚手架通过分配梁形成整体。
3.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述工字钢托梁、工字钢托梁背部钢管、水平拉杆、斜拉杆、锚固件、斜撑杆、可调支撑构成所述斜柱定型钢模的拉撑体系；工字钢托梁点焊在斜柱定型钢模上，斜柱定型钢模后背设两根钢管，该钢管与水平拉杆、斜拉杆连接，水平拉杆与内侧立柱抱结，斜拉杆与楼板底面预埋的锚固件连接，工字钢托梁通过可调支撑用斜撑杆支撑于低区满堂脚手架和高区满堂脚手架。
4.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述低区满堂脚手架和高区满堂脚手架的横杆与竖杆之间采用扣件连接固定。
5.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述贝雷架平台搭设时在地面采用厚砂浆找平，确保安装面平整；楼板存在高差处，铺设H型钢，再利用砂浆找平。
6.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述低区标准节和高区标准节间隔开设振捣孔，斜柱混凝土浇筑时振捣棒伸入振捣孔实施振捣，浇筑完成后采用钢盖板封闭振捣孔并用胶纸封闭拼缝，所述低区标准节和高区标准节设置排气孔，防止混凝土浇筑后斜柱表面出现麻面。
7.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述各工字钢托梁点焊在斜柱定型钢模下部，并与斜撑杆之间为可调支撑，所述斜撑杆与低区满堂脚手架和高区满堂脚手架之间采用扣件连接。
8.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述贝雷架平台的贝雷片与楼板之间采用预埋角钢固定，每片贝雷架两侧各预埋两条角钢，贝雷片安装完成后，在角钢上焊接角钢横联固定贝雷架平台。
9.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述低区满堂脚手架和高区满堂脚手架通过专用横杆与建筑环梁埋件拉结，专用横杆与满堂脚手架立杆采用扣件连接。
10.根据权利要求1所述的高大非正交大倾角异型混凝土斜柱的施工方法，其特征在于：所述低区斜柱混凝土浇筑和高区斜柱混凝土浇筑分别分三次进行，混凝土浇筑速度为1.5m/h。
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