CN110820952A - 钢结构柱安装快速定位装置及施工方法 - Google Patents
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Abstract
钢结构柱安装快速定位装置是为钢结构柱安装快速定位而设计的，属于建筑施工领域；包括定位销、定位孔两部分；定位销固定在柱脚底板的底部；定位孔安装在柱基础中；安装钢柱时，只要将柱脚的柱脚螺栓孔对准地脚螺栓的螺杆，将定位销对准定位孔，就可使钢柱快速就位，再通过标高调节螺母调整柱脚底板水平度和标高及钢柱的垂直度，就可以通过紧固螺母临时固定钢柱，接着进行后续构件安装；本发明的有益效果是：较少钢结构柱安装过程中对正柱中心线的过程，可以使钢结构柱安装快速定位。
Description
技术领域
本发明是钢结构柱安装快速定位装置及施工方法是为钢结构柱安装快速定位而设计的，属于建筑施工领域。
背景技术
现有的钢结构柱安装定位是一道相当麻烦的工序，即使预埋的地脚螺栓位置、标高正确。安装过程中还要同时保证柱的纵横中心线的位置正确、柱的控制标高位置正确、柱的垂直度正确；由于钢结构柱在吊装过程中摆动性大，保证柱的纵横中心线的位置正确就相当困难，采用本发明提供的钢结构柱安装快速定位装置及施工方法，可以解决这些问题。
发明内容
为了解决上面的问题，本方案的具体做法是：
如图1至图3所示，钢结构柱安装快速定位装置包括定位销、定位孔两部分；优先推荐定位销采用厚度为3毫米的钢板煨制成大口边长150毫米，小口边长80毫米，高200毫米的四棱锥，在柱脚制作时，将定位销的中心线与柱脚、钢柱的中心线重合，定位销的棱边与柱脚、钢柱的的四边平行，焊接在柱脚底板的底部，小口与四侧斜板处于密封状态。
所述的定位孔是在柱基础顶面中心位置预埋在柱基础内部的正四棱锥体的预留孔，采用与定位销相同的材料，相同的方法制作，制作定位孔时必须与定位销配套；定位孔的内孔尺寸与定位销的外表面尺寸除正四棱锥体的高度不同，其余相等；定位孔的小口内边长毫米，高150毫米，下口与侧面T型板接口处密封，上口在制作和施工过程中临时密封，待钢柱安装前打开上口密封，上口密封可采用特制塑料盖制作；制作完成后安装到定位孔固定架的上表面中心位置，顶部高出定位孔固定架的顶部20-25毫米；定位架是固定定位孔和螺杆相对位置的设施，由上固结面、中固结面、下固结面及竖向杆件和剪刀撑组成；上中下三个固结面采用厚3毫米宽6毫米的扁钢带制作成“田”状平面，四角有螺栓孔，孔径与螺杆的直径相等，孔距与柱脚螺栓孔对应的孔距相等；上中下三个固结面平行设置，上中两个固结面的间距为100毫米，中下两个固结面的距离视螺杆的长度而定，使螺杆的锚固件位于下固结面的下部；上中两个固结面的中心部位设置边长200毫米厚3毫米的正方形铁板，且正中心留设正方孔，孔的大小与相对应的定位孔所在部位的外截面尺寸相等，保证定位孔和螺杆埋设位置的精准；上中下三个固结面的四周采用多根直径16-30毫米的钢筋焊接连接，并用剪刀撑固定；定位孔、螺杆与定位孔固定架的上中下三个固结面之间均焊接牢靠。
钢结构柱安装快速定位装置的施工方法，包括定位孔的埋设与钢柱的安装两个过程；所述定位孔的安装是在基础施工前将定位孔和地脚螺栓精准安装在定位孔固定架上的相应部位，固定在柱基础中的相应部位；柱基础的施工包括测量放线、基础钢筋安装、埋件埋设、模板安装、混凝土浇筑等过程；测量放线包括基础中心线、钢筋位置线、埋件位置线、基础边线和校验线的测放；基础中心线必须与柱脚、钢柱的中心线重合；钢筋位置线主要指主筋位置线和箍筋位置线；埋件位置线是指定位孔和每个地脚螺栓的中心线以及地脚螺栓的顶标高控制线；校验线是指在基础边线外围500毫米处设置的校验模板安装是否合格的线；
基础钢筋安装时，埋件埋设同时进行，将已经精准固定在定位孔固定架上的定位孔和螺杆，精确和基础钢筋一道安装，固结，确认定位孔的位置正确且螺杆的中心线、螺栓顶标高正确时固定钢筋及定位孔固定架；
基础模板安装没有特殊要求，但不得使安装好的定位孔和螺杆移动或错位；
混凝土浇筑也没有特殊要求，但必须保证定位孔和螺杆不得位移、错位和收到污染。
所述的钢柱的安装，是指将钢柱下的柱脚安装在柱基础的顶部；钢柱和柱脚是不可分割的整体，一次性制作完成，一次性安装到位；安装钢柱之前，螺杆上保留标高调节螺母卸下紧固螺母，安装时，使螺杆穿过柱脚螺栓孔，并使定位销的下椎体进入定位孔的上口，使钢柱处于竖直状态时，将吊装的钢柱垂直下放，定位销的四周与定位孔的四周完全贴合时，钢柱就被准确定位；当柱脚的柱脚底板位于标高调节螺母的上表面时，再调整标高调节螺母的高度位置，使钢柱上的标高控制点处于设计状态时，再调整柱的垂直度，并安装紧固螺母，钢柱就被临时固定；在于此柱相关的柱梁安装完毕后，就能对钢柱最终固定。
确保钢柱快速定位安装的前提是钢柱的制作，必须保证钢柱的各零部件尺寸与位置正确，尤其要保证柱的垂直度，各截面的纵横向中心线的连线平直、定位孔的中心线与钢柱的中心线重合，柱脚螺栓孔的中心线与地脚螺栓的中心线的偏差不得大于1毫米，这样才能做到快速安装定位。
钢结构柱安装前将钢柱摆放在柱基础旁边，将标高调节螺母大致调整到柱脚底板设置的高度，使柱脚底板与柱基础的顶面距离大约为50毫米，钢柱被吊起后，先将地脚螺栓的螺杆穿过柱脚螺栓孔，同时将定位销插入定位孔中，就可以将柱脚底板放在标高调节螺母上，微调标高调节螺母，使钢柱的控制标高、垂直度满足安装要求，就可以安装紧固螺母至柱脚上面板上部，检查验证柱中心线、柱垂直度、柱顶控制标高无误后，紧固安装紧固螺母即可。
本发明的有益效果是：减少钢结构柱安装过程中对正柱中心线的过程，可以使钢结构柱安装快速定位。
附图说明
图1钢结构柱安装快速定位示意图；
图2钢结构柱基础定位孔示意图；
图3钢结构柱底板定位销示意图；
图中：1-定位装置；11-定位销；12-定位孔；2-柱基础；3-地脚螺栓；31-螺杆；32-标高调节螺母；33-紧固螺母；34-定位孔固定架；4-柱脚；41-柱脚底板；42-柱脚腹板；43-柱脚上面板；44-加劲肋；45-柱脚螺栓孔；5-钢柱。
具体实施方式
实施例
某36米跨的钢结构厂房安装工程，钢柱为腹板高700毫米厚16毫米，上下翼缘板宽500毫米厚25毫米的H型钢制作，柱脚底板41和柱脚上面板43采用边长为1米厚40的钢板制作，柱脚腹板42和柱脚翼缘板与钢柱5的腹板、翼缘板材料相同，尺寸相同，轴线也相同；加劲肋44采用厚度为6毫米的钢板制作；在柱脚底板41和柱脚上面板43的四角设置有螺栓孔，螺栓孔直径26毫米，螺栓孔中心距最近两边的距离80毫米；在钢结构柱制作时，准确设置了钢结构柱安装快速定位装置，进行钢结构柱安装时，用90吨履带吊车将待安装的钢结构柱垂直吊起，将柱脚螺栓孔45对准直径24毫米的地脚螺栓3。
钢结构柱安装快速定位装置包括定位销11、定位孔12两部分；优先推荐定位销11采用厚度为3毫米的钢板煨制成大口边长150毫米，小口边长80毫米，高200毫米的四棱锥，柱脚4制作时，将定位销11的中心线与柱脚4、钢柱5的中心线重合，定位销11的棱边与柱脚4、钢柱5的的四边平行，焊接在柱脚底板41的底部，小口与四侧斜板处于密封状态。
所述的定位孔12是在柱基础2顶面中心位置预埋在柱基础2内部的正四棱锥体的预留孔，采用与定位销11相同的材料，相同的制作方法，制作与定位销11配套的定位孔12；定位孔12的内孔尺寸与定位销11的外表面尺寸除正四棱锥体的高度不同，其余相等；定位孔12的小口内边长80毫米，高150毫米，下口与侧面T型板接口处密封，上口在制作和施工过程中临时密封，待钢柱5安装前打开上口密封，上口密封可采用特制塑料盖制作；制作完成后安装到定位孔固定架34的上表面中心位置，顶部高出定位孔固定架34的顶部25毫米；定位架是固定定位孔12和螺杆31相对位置的设施，由上固结面、中固结面、下固结面及竖向杆件和剪刀撑组成；上中下三个固结面采用厚3毫米宽6毫米的扁钢带制作成“田”状平面，四角有螺栓孔，孔径与螺杆31的直径相等，孔距与柱脚螺栓孔45对应的孔距相等；上中下三个固结面平行设置，上中两个固结面的间距为100毫米，中下两个固结面的距离视螺杆31的长度而定，使螺杆31的锚固件位于下固结面的下部；上中两个固结面的中心部位设置边长200毫米厚3毫米的正方形铁板，且正中心留设正方孔，孔的大小与相对应的定位孔12所在部位的外截面尺寸相等，保证定位孔12和螺杆31埋设位置的精准；上中下三个固结面的四周采用多根直径16-30毫米的钢筋焊接连接，并用剪刀撑固定；定位孔12、螺杆31与定位孔固定架34的上中下三个固结面之间均焊接牢靠。
钢结构柱安装快速定位装置的施工方法，包括定位孔12的埋设与钢柱5的安装两个过程；所述定位孔12的安装是在基础施工前将定位孔12和地脚螺栓3精准安装在定位孔固定架34上的相应部位，固定在柱基础2中的相应部位；柱基础2的施工包括测量放线、基础钢筋安装、埋件埋设、模板安装、混凝土浇筑等过程；测量放线包括基础中心线、钢筋位置线、埋件位置线、基础边线和校验线的测放；基础中心线必须与柱脚4、钢柱5的中心线重合；钢筋位置线主要指主筋位置线和箍筋位置线；埋件位置线是指定位孔12和每个地脚螺栓3的中心线以及地脚螺栓3的顶标高控制线；校验线是指在基础边线外围500毫米处设置的校验模板安装是否合格的线；
基础钢筋安装时，埋件埋设同时进行，将已经精准固定在定位孔固定架34上的定位孔12和螺杆31，精确和基础钢筋一道安装，固结，确认定位孔12的位置正确且螺杆31的中心线、螺栓顶标高正确时固定钢筋及定位孔固定架34；
基础模板安装没有特殊要求，但不得使安装好的定位孔12和螺杆31移动或错位；
混凝土浇筑也没有特殊要求，但必须保证定位孔12和螺杆31不得位移、错位和收到污染。
所述的钢柱5的安装，是指将钢柱5下的柱脚4安装在柱基础2的顶部，钢柱5和柱脚4是整体的不可分割的；安装钢柱5之前，螺杆31上保留标高调节螺母32卸下紧固螺母33，螺杆31穿过柱脚4的柱脚螺栓孔45，定位销11的下椎体进入定位孔12的上口，使钢柱5处于竖直状态时，将吊装的钢柱5垂直下放，定位销11的四周与定位孔12的四周完全贴合时，钢柱5就被准确定位；当柱脚4的柱脚底板41位于标高调节螺母32的上表面时，再调整标高调节螺母32的高度位置，使钢柱5上的标高控制点处于设计状态时，再调整柱的垂直度，并安装紧固螺母33，钢柱5就被临时固定；在于此柱相关的柱梁安装完毕后，就能对钢柱5最终固定；确保钢柱5快速定位安装的前提是钢柱5的制作，必须保证钢柱5的各零部件尺寸与位置正确，尤其要保证柱的垂直度，各截面的纵横向中心线的连线平直、定位孔12的中心线与钢柱5的中心线重合，柱脚螺栓孔45的中心线与地脚螺栓3的中心线的偏差不得大于1毫米，这样才能做到快速安装定位。
钢结构柱安装前将钢柱5摆放在柱基础2旁边，将标高调节螺母32大致调整到柱脚底板41设置的高度，使柱脚底板41与柱基础2的顶面距离大约为50毫米，钢柱5被吊起后，先将地脚螺栓3的螺杆31穿过柱脚螺栓孔45，同时将定位销11插入定位孔12中，就可以将柱脚底板41放在标高调节螺母32上，微调标高调节螺母32，使钢柱5的控制标高、垂直度满足安装要求，就可以安装紧固螺母33至柱脚上面板43上部，检查验证柱中心线、柱垂直度、柱顶控制标高无误后，紧固安装紧固螺母33即为临时固定，在全部钢结构厂房安装完毕后再拧紧紧固螺母33，进行柱脚二次灌浆。
Claims (9)
1.钢结构柱安装快速定位装置包括定位销（11）、定位孔（12）两部分；定位销（11）固定在柱脚底板（41）的底部；定位孔（12）安装在柱基础（2）中；安装钢柱（5）时，只要将柱脚（4）的柱脚螺栓孔（45）对准地脚螺栓（3）的螺杆（31），将定位销（11）对准定位孔（12），就可使钢柱（5）快速就位，再通过标高调节螺母（32）调整柱脚底板（41）水平度和标高及钢柱（5）的垂直度，就可以通过紧固螺母（33）临时固定钢柱，接着进行后续构件安装。
2.根据权利要求1所述的钢结构柱安装快速定位装置，其特征是，定位销（11）的外表为正四棱锥体的定位构件，定位销（11）的锥体的大截面与柱脚底板（41）底面的中心点四周密封固结，定位销（11）的锥体的小截面板与锥体四边的T型板密封连接。
3.根据权利要求1所述的钢结构柱安装快速定位装置，其特征是，定位孔（12）是在柱基础（2）顶面中心位置预埋在柱基础（2）内部的正四棱锥体的预留孔，定位孔（12）的正四棱锥体上截面大，下截面小，最小截面与定位销（11）的截面相等，四面T型板的斜度与定位销（11）的锥体的T型板的斜度一致，顶部与柱基础（2）的上表面平齐。
4.依据权利要求1-3所述的钢结构柱安装快速定位装置的施工方法，其特征是，包括定位孔（12）的埋设与钢柱（5）的安装两部分；所述定位孔（12）的安装是在基础施工前将定位孔（12）和地脚螺栓（3）精准安装在定位孔固定架（34）上的相应部位，固定在柱基础（2）中的相应部位；所述的钢柱（5）的安装，是指将钢柱（5）下的柱脚（4）安装在柱基础（2）的顶部，安装钢柱（5）之前，螺杆（31）上保留标高调节螺母（32）卸下紧固螺母（33），螺杆（31）穿过柱脚（4）的柱脚螺栓孔（45），定位销（11）的下椎体进入定位孔（12）的上口，使钢柱（5）处于竖直状态时，将吊装的钢柱（5）垂直下放，定位销（11）的四周与定位孔（12）的四周完全贴合时，钢柱（5）就被准确定位；当柱脚（4）的柱脚底板（41）位于标高调节螺母（32）的上表面时，再调整标高调节螺母（32）的高度位置，使钢柱（5）上的标高控制点处于设计状态时，再调整柱的垂直度，并安装紧固螺母（33），钢柱（5）就被临时固定；在与此柱相关的柱梁安装完毕后，就能对钢柱（5）最终固定。
5.根据权利要求4所述的钢结构柱安装快速定位装置的施工方法，其特征是，定位孔固定架（34）是施工过程中保证定位孔（12）与螺杆（31）在柱基础（2）中相对位置正确的设施，在柱基础（2）安装钢筋时固定在柱基础（2）的钢筋上。
6.根据权利要求4所述的钢结构柱安装快速定位装置的施工方法，其特征是，地脚螺栓（3）是埋设在柱基础（2）中使柱基础（2）通过柱脚（4）连接钢柱（5）的设施，下端设置锚固装置，上端设置螺纹，通过标高调节螺母（32）和紧固螺母（33）对柱脚（4）定位并固定。
7.根据权利要求4所述的钢结构柱安装快速定位装置的施工方法，其特征是，柱基础（2）施工的顺序是先安装钢筋，同时安装定位孔固定架（34），验收合格后支设柱基础（2）的模板，浇筑混凝土。
8.根据权利要求4所述的钢结构柱安装快速定位装置的施工方法，其特征是，柱脚（4）由柱脚底板（41）、柱脚腹板（42）、柱脚上面板（43）、加劲肋（44）和柱脚螺栓孔（45）组成，柱脚（4）在钢柱（5）的下端与钢柱（5）同心同轴且同腹板同翼缘板；柱脚底板（41）和柱脚上面板（43）平行分别设置在柱脚（4）的底部和顶部，且与钢柱（5）垂直，四角附近均设有柱脚螺栓孔（45）；柱脚底板（41）与柱脚上面板（43）通过柱脚腹板、柱翼缘板和加劲肋（44）连接成整体；柱脚上面板（43）与柱脚底板（41）上设置柱脚螺栓孔（45）的位置设置大小相等，同心同轴。
9.根据权利要求4所述的钢结构柱安装快速定位装置的施工方法，其特征是，钢柱（5）的安装包括钢柱起吊、定位、就位调整标高、校正、临时固定；所述定位是指将柱脚螺栓孔（45）套在螺杆（31）上，同时将定位销（11）至于定位孔（12）中，再将柱脚（4）放在标高调节螺母（32）上，调整好柱安装的控制标高、中心线、垂直度即可。
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