CN111441593A - 一种装配式混凝土框架建筑的免支撑安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种装配式混凝土框架建筑的免支撑安装方法，包括如下步骤：采用BIM对预制构件和连接工装进行建模，得到预制构件和连接工装的安装方案；预制构件包括：预制柱、预制主梁、预制次梁和预制叠合板；连接工装包括：梁柱连接节点、主次梁连接节点和梁板连接节点；安装预制柱，在预制柱上安装梁柱连接节点，将预制主梁搁置在梁柱连接节点上；在预制主梁和预制次梁上安装主次梁连接节点，将预制主梁与预制次梁通过主次梁连接节点连接；在预制主梁和预制次梁上安装梁板连接节点，将预制叠合板搁置在梁板连接节点上；现浇施工；拆除连接工装。采用本发明的方法能免除传统的脚手架安装系统，充分发挥装配式建筑的优点。
Description
技术领域
本发明属于装配式建筑技术领域，具体涉及一种装配式混凝土框架建筑的免支撑安装方法。
背景技术
装配式混凝土框架结构建筑主要采用预制柱、预制主梁、预制次梁、预制叠合板及其他预制构件，通过工厂化生产预制构件，运输至施工现场进行安装施工；装配式混凝土框架结构建筑以其结构特点，符合大型公共建筑在功能和性能等方面的需求，符合国家倡导可持续发展和绿色环保的要求。
现有的装配式混凝土框架结构建筑的安装方法，一般为预制柱安装、脚手架支撑系统安装、预制主梁安装、预制次梁安装、预制叠合板安装、现浇钢筋混凝土施工、脚手架支撑系统拆除等操作，其中脚手架支撑系统安装和拆除需要花费较多的人力物力、较长的时间，未能充分发挥装配式建造方式的优势；此外，对于一些楼层较高的建筑，搭建脚手架支撑系统难度较高，施工成本高。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种装配式混凝土框架建筑的免支撑安装方法，其能免除传统的脚手架安装系统，充分发挥装配式建筑的优点。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种装配式混凝土框架建筑的免支撑安装方法，包括如下步骤：
采用BIM对预制构件和连接工装进行建模，得到预制构件和连接工装的安装方案；所述预制构件包括：预制柱、预制主梁、预制次梁和预制叠合板；所述连接工装包括：梁柱连接节点、主次梁连接节点和梁板连接节点；
安装所述预制柱，在所述预制柱上安装所述梁柱连接节点，将所述预制主梁搁置在所述梁柱连接节点上；
在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述主次梁连接节点，将所述预制主梁与所述预制次梁通过所述主次梁连接节点连接；
在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述梁板连接节点，将所述预制叠合板搁置在所述梁板连接节点上；
现浇施工；
拆除所述连接工装。
与现有技术相比，本免支撑安装方法存在以下有益效果：首先，采用基于BIM技术的模拟安装，减少和避免施工过程中因施工工艺造成的问题和损失，提高施工安装过程的安全性；其次通过预制梁柱连接节点、主次梁连接节点和预制梁柱连接节点来实现免除脚手架支撑系统的施工安装，其中预制梁柱连接节点、预制主次梁连接节点、预制梁板连接节点分别与预制柱、预制主梁、预制次梁、预制叠合板等相关预制构件连接成整体，简化施工工序，施工过程中安装和拆除免支撑工装快捷方便，减少脚手架支撑高空作业时间，保证施工安全，从而解决以往装配式建筑施工过程中，脚手架支撑系统安装和拆除中存在费力、费时的技术不足，充分发挥装配式混凝土框架结构建筑的免支撑施工安装的优势。最后，通过全站仪等仪器监测预制构件的位置偏移情况保证施工过程安全。
作为本发明的进一步改进，所述采用BIM对预制构件和连接工装进行建模，得到预制构件和连接工装的安装方案的步骤具体包括如下步骤：
根据所述预制构件和所述连接工装的实际形状、重量和尺寸进行建模；
在所述预制构件和所述连接工装在BIM模拟安装过程中不发生碰撞时，确定为所述预制构件和所述连接工装的安装方法。
作为本发明的进一步改进，所述梁柱连接节点包括：第一连接部件、第一调节部件和第一支撑部件，所述第一支撑部件设置在所述第一调节部件上；所述在所述预制柱上安装所述梁柱连接节点，将所述预制主梁搁置在所述梁柱连接节点上的步骤具体包括如下步骤：
在所述预制柱的侧壁上安装所述第一连接部件；
通过活动设置在所述第一连接部件上的第一调节部件，调节所述第一支撑部件的标高，以达到所述预制主梁的安装高度；
将所述预制主梁搁置在所述第一支撑部件上；
通过全站仪监测所述预制柱和所述预制主梁的位置偏移情况，调整所述预制主梁的位置，直至所述预制主梁的安装位置满足要求。
作为本发明的进一步改进，所述主次梁连接节点包括：第一主次梁连接节点和第二主次梁连接节点，所述在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述主次梁连接节点，将所述预制主梁与所述预制次梁通过所述主次梁连接节点连接的步骤具体为：
在所述预制主梁上安装所述第一主次梁连接节点，在所述预制次梁上安装所述第二主次梁连接节点，通过固定件将所述第一主次梁连接节点与所述第二主次梁连接节点连接，使所述预制主梁和所述预制次梁连接，通过全站仪监测所述预制主梁和所述预制侧梁的位置偏移情况，调整所述预制主梁和所述预制侧梁的位置，直至所述预制主梁和所述预制次梁的安装位置满足要求。
作为本发明的进一步改进，所述在所述预制主梁和所述预制次梁连接的步骤后，还包括如下步骤：
在所述预制主梁和所述预制次梁的两侧安装隅撑，增强所述预制主梁和所述预制侧梁之间的连接。
作为本发明的进一步改进，所述梁板连接节点包括：第二连接件、第二调节部件和第二支撑部件，所述第二支撑部件设置在所述第二调节部件上，所述在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述梁板连接节点，将所述预制叠合板搁置在所述梁板连接节点上的步骤具体包括如下步骤：
在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述第二连接件；
通过调节活动设置在所述第二连接件上的所述第二调节部件，调节所述第二支撑部件的标高，以达到所述预制叠合板的安装高度；
将所述预制叠合板搁置在所述第二支撑部件上；
通过全站仪监测所述预制叠合板的位置偏移情况，调整所述预制叠合板的位置，直至所述预制叠合板的安装位置满足要求。
作为本发明的进一步改进，所述现浇施工的步骤包括：模板现浇施工、钢筋现浇施工、混凝土现浇施工，同时通过全站仪监测所述预制构件和所述预制连接工装的位置偏移情况。
作为本发明的进一步改进，所述拆除所述连接工装的步骤具体为：当混凝土强度养护监测满足要求时，拆除所述连接工装。
作为本发明的进一步改进，所述在现浇施工的步骤后，还包括如下步骤：
装饰装修施工。
作为本发明的进一步改进，所述在现浇施工的步骤后，还包括如下步骤：
车辆轨道铺设施工。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1为实施例一所述免支撑安装方法的流程图；
图2为实施例一所述预制梁柱组示意图；
图3为实施例一所述梁柱连接节结构示意图；
图4为实施例一所述第一主次梁连接节点、所述第二主次梁连接节点结构示意图；
图5为实施例一所述梁板连接节点结构示意图；
图6为实施例一所述装配式混凝土框架建筑的俯视图；
图7为实施例二所述免支撑安装方法的流程图。
标记说明：1-预制构件；11-预制柱；12-预制主梁；13-预制次梁；14-预制叠合板；2- 连接工装；21-梁柱连接节点；211-第一连接部件；212-第一调节部件；213-第一支撑部件； 22-主次梁连接节点；221-第一主次梁连接节点；222-第二主次梁连接节点；23-梁板连接节点；231-第二连接件；232-第二调节部件；233-第二支撑部件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
本实施提供了一种装配式混凝土框架建筑的免支撑安装方法，其应用与大型公共建筑，如图书馆，包括如下步骤：
S1、采用BIM对预制构件和连接工装进行建模，得到预制构件和连接工装的安装方案；预制构件包括：预制柱11、预制主梁12、预制次梁13和预制叠合板14；连接工装包括：梁柱连接节点21、主次梁连接节点22和梁板连接节点23。
具体的，在步骤S1中，包括如下步骤：
S11、根据预制构件1和所述连接工装2的实际形状、重量和尺寸进行建模；
S12、在预制构件1和连接工装2在安装过程时不发生碰撞时，确定为预制构件1和连接工装2的安装方法，若发生碰撞，则进行方案优化，优化方案后，重新进行建模。
步骤S1通过BIM技术的模拟安装情况分析并提出预制构件和连接工装的安装优化方案，可以作为现场施工安装的技术交底，同时优化施工安装作业，尽量减少和避免施工过程中因施工工艺造成的问题和损失，提高施工安装过程的安全性。
S2、安装预制柱11，在预制柱11上安装梁柱连接节点21，将预制主梁12搁置在梁柱连接节点21上。
进一步的，步骤S2中安装预制柱11的方法具体包括：
S21、根据预制柱11安装定位，进行测量放线；接着进行预制柱11起吊至安装定位处就位，并采用斜支撑进行加固，通过斜支撑调节预制柱11的垂直度和微调预制柱的定位，并加固；
S22、进行筋套筒灌浆施工，采用套筒灌浆对预制柱11的底钢筋进行连接和加固；期间在进行套筒灌浆前，通过全站仪等仪器监测预制柱11的位置偏移情况，偏移情况满足施工要求，进行灌浆施工；当灌浆料强度达到设计要求时，安装梁柱连接节点21。
进一步的，梁柱连接节21点包括：第一连接部件211、第一调节部件212和第一支撑部件213，第一支撑部件213设置在第一调节部件212上，步骤S2中在预制柱11上安装梁柱连接节点21，将预制主梁12搁置在梁柱连接节点21上具体包括如下步骤：
S23、根据预制主梁12安装定位，进行测量放线，在预制柱11的侧壁上安装第一连接部件211；
S24、通过活动设置在第一连接部件211上的第一调节部件212，调节第一支撑部件213 的标高，以达到预制主梁12的安装高度；
S25、吊装预制主梁12到相应位置，并将预制主梁12搁置在第一支撑部件213上；
S26、通过全站仪监测所述预制柱11和预制梁12的位置偏移情况，调整预制主梁12的位置，直至预制主梁12的安装位置满足要求。
S3、在预制主梁12和预制次梁13上安装主次梁连接节点22，将预制主梁12与预制次梁13通过主次梁连接节点22连接。
进一步的，主次梁连接节22点包括：第一主次梁连接节点221和第二主次梁连接节点 22，步骤S3具体为：
S31、根据预制次梁13的安装定位，进行测量放线，在预制主梁12上安装第一主次梁连接节点221，在预制次梁13上安装第二主次梁连接节点222，吊装预制次梁13至相应位置，通过固定件将第一主次梁连接节点221与第二主次梁连接节点222连接，使预制主梁12和预制次梁13连接，固定件可以为螺栓；
S32、在预制主梁12和预制次梁13的两侧安装隅撑，增强预制主梁12和预制侧梁13之间的连接。
S33、通过全站仪监测预制主梁12和预制侧梁13的位置偏移情况，调整预制主梁12和预制侧梁13的位置，直至预制主梁12和预制次梁13的安装位置满足要求。
S4、在预制主梁12和预制次梁13上安装梁板连接节点23，将预制叠合板14搁置在梁板连接节点23上；
进一步的，梁板连接节点23包括：第二连接件231、第二调节部件232和第二支撑部件 233，第二支撑部件233设置在第二调节部件232上，步骤S4具体包括如下步骤：
S41、根据预制叠合板14安装位置定位，进行测量放线，在预制主梁12和预制次梁13 上安装第二连接件231；
S42、通过调节活动设置在第二连接件231上的第二调节部件232，调节第二支撑部件233 的标高，以达到预制叠合板14的安装高度；
S43、将预制叠合板14搁置在第二支撑部件233上；
S44、通过全站仪监测预制叠合板14的位置偏移情况，调整预制叠合板14的位置，直至预制叠合板14的安装位置满足要求。
S5、现浇施工，其包括：模板现浇施工、钢筋现浇施工、混凝土现浇施工，同时通过全站仪监测所述预制构件和所述预制连接工装的位置偏移情况；
S6、装饰装修施工，由于在现有技术中，脚手架系统未拆除前，无法穿插进行下一步装饰装修的分项施工，而采用本实施例的免支撑安装方法后，能使得装饰装修施工与连接工装拆卸的施工能够同时进行，大大提高了施工效率。
S7、当混凝土强度养护监测满足要求时，拆除连接工装2，分类整理和各类连接工装后，运送至下一个施工现场，实现了连接工装2的循环使用，节约成本。
实施例二
近年来，随着城市地铁轨道交通发展，紧跟地铁线网的建设步伐，综合开发地铁沿线上盖物业、地下空间、车辆段上盖物业等资源，已成是各地综合利用城市地铁轨道发展带来的新开发模式。开发经营地铁沿线上盖物业、地下空间、车辆段上盖物业等是承载“地铁+物业”发展战略的具体实施平台，也是效益的新增长点。
以某车辆段项目为例，综合开发车辆段上盖物业，相较以往建设车辆段来说，不论从施工难度、还是施工周期，都有较大影响，特别是车辆段上盖物业建设，由于混凝土结构施工采用脚手架支撑体系和现浇混凝土，混凝土养护龄期、脚手架支撑体系干涉穿插施工，车辆段轨道铺设时间需要在完成脚手架体系拆除后才能逐步开展，相较以往车辆段建设来说，轨道铺设时间将延后，较明显地影响到地铁施工工期和通车时间。
所以，本实施例提供了一种装配式混凝土框架建筑的免支撑安装方法，其能应用于地铁车辆段项目，包括如下步骤：
S1、采用BIM对预制构件和连接工装进行建模，得到预制构件和连接工装的安装方案；预制构件包括：预制柱11、预制主梁12、预制次梁13和预制叠合板14；连接工装包括：梁柱连接节点21、主次梁连接节点22和梁板连接节点23。
具体的，在步骤S1中，包括如下步骤：
S11、根据预制构件1和所述连接工装2的实际形状、重量和尺寸进行建模；
S12、在预制构件1和连接工装2在安装过程时不发生碰撞时，确定为预制构件1和连接工装2的安装方法，若发生碰撞，则进行方案优化，优化方案后，重新进行建模。
步骤S1通过BIM技术的模拟安装情况分析并提出预制构件和连接工装的安装优化方案，可以作为现场施工安装的技术交底，同时优化施工安装作业，尽量减少和避免施工过程中因施工工艺造成的问题和损失，提高施工安装过程的安全性。
S2、安装预制柱11，在预制柱11上安装梁柱连接节点21，将预制主梁12搁置在梁柱连接节点21上。
进一步的，步骤S2中安装预制柱11的方法具体包括：
S21、根据预制柱11安装定位，进行测量放线；接着进行预制柱11起吊至安装定位处就位，并采用斜支撑进行加固，通过斜支撑调节预制柱11的垂直度和微调预制柱的定位，并加固；
S22、进行筋套筒灌浆施工，采用套筒灌浆对预制柱11的底钢筋进行连接和加固；期间在进行套筒灌浆前，通过全站仪等仪器监测预制柱11的位置偏移情况，偏移情况满足施工要求，进行灌浆施工；当灌浆料强度达到设计要求时，安装梁柱连接节点21。
进一步的，梁柱连接节21点包括：第一连接部件211、第一调节部件212和第一支撑部件213，第一支撑部件213设置在第一调节部件212上，步骤S2中在预制柱11上安装梁柱连接节点21，将预制主梁12搁置在梁柱连接节点21上具体包括如下步骤：
S23、根据预制主梁12安装定位，进行测量放线，在预制柱11的侧壁上安装第一连接部件211；
S24、通过活动设置在第一连接部件211上的第一调节部件212，调节第一支撑部件213 的标高，以达到预制主梁12的安装高度；
S25、吊装预制主梁12到相应位置，并将预制主梁12搁置在第一支撑部件213上；
S26、通过全站仪监测所述预制柱11和预制梁12的位置偏移情况，调整预制主梁12的位置，直至预制主梁12的安装位置满足要求。
S3、在预制主梁12和预制次梁13上安装主次梁连接节点22，将预制主梁12与预制次梁13通过主次梁连接节点22连接。
进一步的，主次梁连接节22点包括：第一主次梁连接节点221和第二主次梁连接节点 22，步骤S3具体为：
S31、根据预制次梁13的安装定位，进行测量放线，在预制主梁12上安装第一主次梁连接节点221，在预制次梁13上安装第二主次梁连接节点222，吊装预制次梁13至相应位置，通过固定件将第一主次梁连接节点221与第二主次梁连接节点222连接，使预制主梁12和预制次梁13连接，固定件可以为螺栓；
S32、在预制主梁12和预制次梁13的两侧安装隅撑，增强预制主梁12和预制侧梁13之间的连接。
S33、通过全站仪监测预制主梁12和预制侧梁13的位置偏移情况，调整预制主梁12和预制侧梁13的位置，直至预制主梁12和预制次梁13的安装位置满足要求。
S4、在预制主梁12和预制次梁13上安装梁板连接节点23，将预制叠合板14搁置在梁板连接节点23上；
进一步的，梁板连接节点23包括：第二连接件231、第二调节部件232和第二支撑部件 233，第二支撑部件233设置在第二调节部件232上，步骤S4具体包括如下步骤：
S41、根据预制叠合板14安装位置定位，进行测量放线，在预制主梁12和预制次梁13 上安装第二连接件231；
S42、通过调节活动设置在第二连接件231上的第二调节部件232，调节第二支撑部件233 的标高，以达到预制叠合板14的安装高度；
S43、将预制叠合板14搁置在第二支撑部件233上；
S44、通过全站仪监测预制叠合板14的位置偏移情况，调整预制叠合板14的位置，直至预制叠合板14的安装位置满足要求。
S5、现浇施工，其包括：模板现浇施工、钢筋现浇施工、混凝土现浇施工，同时通过全站仪监测所述预制构件和所述预制连接工装的位置偏移情况；
S6、车辆轨道铺设施工，由于在现有技术中，脚手架系统未拆除前，无法穿插进行下一步装饰装修的分项施工，而采用本实施例的免支撑安装方法后，能使得车辆轨道铺设施工与连接工装拆卸的施工能够同时进行，大大提高了施工效率。
S7、当混凝土强度养护监测满足要求时，拆除连接工装2，分类整理和各类连接工装后，运送至下一个施工现场，实现了连接工装2的循环使用，节约成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种装配式混凝土框架建筑的免支撑安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用BIM对预制构件和连接工装进行建模，得到预制构件和连接工装的安装方案；所述预制构件包括：预制柱、预制主梁、预制次梁和预制叠合板；所述连接工装包括：梁柱连接节点、主次梁连接节点和梁板连接节点；
安装所述预制柱，在所述预制柱上安装所述梁柱连接节点，将所述预制主梁搁置在所述梁柱连接节点上；
在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述主次梁连接节点，将所述预制主梁与所述预制次梁通过所述主次梁连接节点连接；
在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述梁板连接节点，将所述预制叠合板搁置在所述梁板连接节点上；
现浇施工；
拆除所述连接工装。
2.根据权利要求1所述的免支撑安装方法，其特征在于，所述采用BIM对预制构件和连接工装进行建模，得到预制构件和连接工装的安装方案的步骤具体包括如下步骤：
根据所述预制构件和所述连接工装的实际形状、重量和尺寸进行建模；
在所述预制构件和所述连接工装在BIM模拟安装过程中不发生碰撞时，确定为所述预制构件和所述连接工装的安装方法。
3.根据权利要求1所述的免支撑安装方法，其特征在于，所述梁柱连接节点包括：第一连接部件、第一调节部件和第一支撑部件，所述第一支撑部件设置在所述第一调节部件上；所述在所述预制柱上安装所述梁柱连接节点，将所述预制主梁搁置在所述梁柱连接节点上的步骤具体包括如下步骤：
在所述预制柱的侧壁上安装所述第一连接部件；
通过活动设置在所述第一连接部件上的第一调节部件，调节所述第一支撑部件的标高，以达到所述预制主梁的安装高度；
将所述预制主梁搁置在所述第一支撑部件上；
通过全站仪监测所述预制柱和所述预制主梁的位置偏移情况，调整所述预制主梁的位置，直至所述预制主梁的安装位置满足要求。
4.根据权利要求1所述的免支撑安装方法，其特征在于，所述主次梁连接节点包括：第一主次梁连接节点和第二主次梁连接节点，所述在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述主次梁连接节点，将所述预制主梁与所述预制次梁通过所述主次梁连接节点连接的步骤具体为：
在所述预制主梁上安装所述第一主次梁连接节点，在所述预制次梁上安装所述第二主次梁连接节点，通过固定件将所述第一主次梁连接节点与所述第二主次梁连接节点连接，使所述预制主梁和所述预制次梁连接，通过全站仪监测所述预制主梁和所述预制侧梁的位置偏移情况，调整所述预制主梁和所述预制侧梁的位置，直至所述预制主梁和所述预制次梁的安装位置满足要求。
5.根据权利要求4所述的免支撑安装方法，其特征在于，所述在所述预制主梁和所述预制次梁连接的步骤后，还包括如下步骤：
在所述预制主梁和所述预制次梁的两侧安装隅撑，增强所述预制主梁和所述预制侧梁之间的连接。
6.根据权利要求1所述的免支撑方法，其特征在于，所述梁板连接节点包括：第二连接件、第二调节部件和第二支撑部件，所述第二支撑部件设置在所述第二调节部件上，所述在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述梁板连接节点，将所述预制叠合板搁置在所述梁板连接节点上的步骤具体包括如下步骤：
在所述预制主梁和所述预制次梁上安装所述第二连接件；
通过调节活动设置在所述第二连接件上的所述第二调节部件，调节所述第二支撑部件的标高，以达到所述预制叠合板的安装高度；
将所述预制叠合板搁置在所述第二支撑部件上；
通过全站仪监测所述预制叠合板的位置偏移情况，调整所述预制叠合板的位置，直至所述预制叠合板的安装位置满足要求。
7.根据权利要求1所述的免支撑安装方法，其特征在于，所述现浇施工的步骤包括：模板现浇施工、钢筋现浇施工、混凝土现浇施工，同时通过全站仪监测所述预制构件和所述预制连接工装的位置偏移情况。
8.根据权利要求1所述的免支撑安装方法，其特征在于，所述拆除所述连接工装的步骤具体为：当混凝土强度养护监测满足要求时，拆除所述连接工装。
9.根据权利要求1所述的免支撑安装方法，其特征在于，所述在现浇施工的步骤后，还包括如下步骤：
装饰装修施工。
10.根据权利要求1所述的免支撑安装方法，其特征在于，所述在现浇施工的步骤后，还包括如下步骤：
车辆轨道铺设施工。
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