CN111636442A - 一种钢立柱吊装下放定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程的深大基坑围护结构施工技术领域，提出一种用于钢立柱吊装下放定位装置，其由4块长度为3～4m的定位角钢通过钢板焊接构成定位钢立柱，定位钢立柱的近端部焊接有端部钢板组、中间间隔分布焊接有2～3组中间钢板组，每个端部钢板组和中间钢板组包括将定位角钢两两连接的4块钢板，定位钢立柱的外侧距离底端80～100cm处对称横向焊接有架立角钢，使用时，将钢立柱吊装下放定位装置套插入钢立柱内，并通过架立角钢卡在钢立柱的顶端，通过吊车吊钩摆动钢立柱和人工撬动钢立柱吊装下放定位装置，使钢立柱在桩孔内的位置居中、对正、竖直，这样大大降低了对钢立柱定位的时间和偏差，具有结构简单、使用方便和提高工作效率的特点。

Description

一种钢立柱吊装下放定位方法及装置

技术领域

本发明涉及建筑工程的深大基坑围护结构、深大基坑内支撑体系的施工技术领域，尤其是钢立柱吊装下放定位方法。

背景技术

随着我国经济和城市建设的发展，合理地开发与利用地下空间是城市可持续发展的要求。我国各大城市、地区都在兴建或准备兴建地下工程，这就可能涉及深大基坑工程。深大基坑工程的突出特点是，其设计与施工除需保证深基坑工程自身的技术合理与安全外，还需控制其施工对环境的影响。因此为了保证深大基坑围护结构的安全性、整体性、稳定性，减少施工对周边环境的影响，必须构建有效的深大基坑内支撑体系，而竖向的钢立柱支撑是整个深大基坑内支撑体系的关键所在，越来越多的被广泛应用于深大基坑工程中。

钢立柱在深大基坑内支撑体系中，属于联结水平向纵横向支撑、水平向斜撑的重要结合构件，具有传递水平向支撑重力、结构应力，防止水平向纵横向支撑、斜撑发生曲挠、失稳等作用，所以钢立柱的定位施工质量显得非常重要。

目前钢立柱施工时，由于钢立柱顶端标高基本低于地面标高至少2～2.2m左右，桩孔成孔后，孔内注满了泥浆，钢立柱吊放入孔内，下放到设计标高时，钢立柱顶端也已经淹没在孔内泥浆面以下2～2.2m左右，无法直观、准确地观察、测量钢立柱的定位位置，无法了解钢立柱是否发生偏斜、跑位等现象，从而严重影响到钢立柱的施工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢立柱吊装下放定位方法，通过特制的钢立柱吊装下放定位装置，能够直观、准确地观察、测量并调整钢立柱的定位位置，具有使钢立柱定位准确、降低对钢立柱定位的时间和偏差、提高工作效率的特点。

为实现上述目的，本发明专利的技术解决方案是：

一种钢立柱吊装下放定位装置，由4块长度为3～4m的定位角钢通过钢板焊接构成定位钢立柱，定位钢立柱的近端部焊接有端部钢板组，每个端部钢板组包括将定位角钢两两连接的4块钢板，定位钢立柱的中间间隔分布焊接有2～3组中间钢板组，每个中间钢板组包括将定位角钢两两连接的4块钢板，定位钢立柱的外侧距离底端80～100cm处对称横向焊接有架立角钢，架立角钢与定位钢立柱垂直、其外缘超出定位钢立柱主体3～6cm。

优化方案有：定位钢立柱上端的端部钢板组对称开有起吊孔。

一种钢立柱吊装下放定位方法，其包括如下步骤：

步骤1、测量定位

用全站仪或者GPS定位仪测放桩位，桩位四周各打一根控制桩来控制桩位中心，用砂浆固定控制桩，并经复核合格后，进入下道工序。

步骤2、埋设护筒

根据步骤1的测量放线定出的点位挖孔埋设护筒，护筒高度3～4m，护筒与坑壁之间用粘性土夯填实，确保护筒位置的持久准确及稳定。埋设完护筒以后，对其护筒中心点进行复测，护筒中心位置偏差不得大于规范及设计要求。

步骤3、钻孔

使用钻机按照规定的桩位钻孔，同时控制好垂直度、钻进速度、钻压钻进，钻孔同时灌注泥浆，钻孔达到设计深度后终孔验收。

钻孔完成后，根据钢立柱桩位分布图上的桩位点坐标，以桩位点坐标为中心，沿着X、Y轴向四个方向外引1m确定四个定位点的坐标，然后利用全站仪或者GPS定位仪将四个定位点测放在施工现场桩孔周围，并各竖直打入一根定位钢筋作为标记。

步骤4、钢立柱及钢筋笼的吊放安装

步骤4.1、底部钢筋笼和钢立柱的吊放，钢立柱及钢筋笼采用吊车分两次进行吊装，先吊放钢筋笼入桩孔上端临时固定，再吊放钢立柱入钢筋笼内就位，与临时固定的钢筋笼进行连接焊接，焊接采用上下两道井字架连接筋将钢立柱与钢筋笼固结，第一道井字架用连接筋焊接于钢筋笼近顶端的加劲肋圈和钢立柱上，第二道井字架用连接筋焊接于钢筋笼近下端的加劲肋圈和钢立柱上。

步骤4.2、将焊接连接好的钢立柱和钢筋笼整体下放，使钢立柱顶部突出护筒顶面1～2m，再次临时固定。

步骤4.3、将钢立柱吊装下放定位装置起吊套入钢立柱内，并通过架立角钢卡在钢立柱的顶端，钢立柱吊装下放定位装置为前述钢立柱吊装下放定位装置，其定位钢立柱的横截面外尺寸略小于钢立柱的横截面内尺寸，架立角钢的外缘超出钢立柱外边缘1～5cm。

步骤4.4、钢立柱的定位

继续下放钢立柱和钢筋笼到设计高程，钢立柱全部位于桩孔内，其顶端离护筒上端面1～3m，套在钢立柱顶端的钢立柱吊装下放定位装置突出护筒至少20cm。

通过刻画在钢立柱吊装下放定位装置顶端的十字中心轴线位置，对照已经测放在桩位周围的十字定位点轴线测量钢立柱吊装下放定位装置的位置偏差，判定并调整钢立柱在桩孔中的位置，通过吊车吊钩的摆动钢立柱和人工撬动钢立柱吊装下放定位装置，使钢立柱在桩孔内的位置居中、对正、竖直，安放完毕。

步骤5、安装导管

钢立柱定位完成之后，按现有技术安装导管。

步骤6、清孔

清孔是清除钻渣和沉淀层，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力，清孔完毕，进行孔内沉渣厚度验收。

步骤7、混凝土浇灌

通过导管对桩孔下部有钢筋笼部分进行混凝土浇灌。

步骤8、钢立柱吊装下放定位装置拔出

混凝土浇灌完毕后，用吊装钢丝绳穿过钢立柱吊装下放定位装置上部的起吊孔，采用吊机直接起吊拔出钢立柱吊装下放定位装置。

本发明具有如下突出的实质性特点和显著进步：本发明适用于大面积基坑内支撑体系钢立柱的施工，利用本发明能够直观、准确地观察、测量钢立柱的定位位置并辅助对钢立柱进行纠偏、移动等调整，具有结构简单、使用方便和提高工作效率的特点。

附图说明

图1为本发明的钢立柱吊装下放定位装置的结构示意图。

图2为本发明的钢立柱吊装下放定位装置插入钢立柱使用示意图。

具体实施方式

下面用具体现场实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

参考图1，一种钢立柱吊装下放定位装置，由4块长度为3m的定位角钢1通过钢板焊接构成定位钢立柱，定位钢立柱的近端部焊接有端部钢板组2，每个端部钢板组2包括将定位角钢1两两连接的4块钢板，定位钢立柱的中间间隔分布焊接有2组中间钢板组3，每个中间钢板组3包括将定位角钢1两两连接的4块钢板，定位钢立柱的外侧距离底端80cm处对称横向焊接有架立角钢4,架立角钢4与定位钢立柱垂直、其外缘超出定位钢立柱5cm，本实施例的定位钢立柱上端的端部钢板组2有2块钢板的中部对称开有起吊孔20。

钢立柱吊装下放定位装置根据钢立柱5的尺寸制作，其定位钢立柱的横截面外尺寸略小于钢立柱5的横截面内尺寸，使定位钢立柱的下端可以紧贴并插入钢立柱5内，架立角钢4的外缘超出钢立柱5的外边缘1～3cm。

实施例2

参考图1和图2，一种钢立柱吊装下放定位方法，包括如下步骤：

步骤1、测量定位

用全站仪或者GPS定位仪测放桩位，桩位四周各打一根控制桩来控制桩位中心，用砂浆固定控制桩，并经复核合格后，进入下道工序。

步骤2、埋设护筒

护筒采用4～8mm厚的钢板加工制成，护筒直径比桩孔直径大20cm，高度3m，护筒上部开设1～2个溢浆孔；根据步骤1测量放线定出的点位挖孔埋设护筒，护筒与坑壁之间用粘性土夯填实，确保护筒位置的持久准确及稳定，埋设完护筒以后，对其护筒中心点进行复测，护筒中心位置偏差不得大于规范及设计要求。

步骤3、钻孔

使用钻机按照规定的桩位钻孔，在钢护筒辅助控制桩位及保护下，控制好垂直度、钻进速度、钻压钻进，钻孔同时灌注泥浆，达到设计的终孔深度终孔验收。

钻孔完成后，根据钢立柱桩位分布图上的桩位点坐标，以桩位点坐标为中心，沿着X、Y轴向四个方向外引1m确定四个定位点的坐标，然后利用全站仪或者GPS定位仪将四个定位点测放在施工现场桩孔周围，并各竖直打入一根定位钢筋作为标记。

步骤4、钢立柱及钢筋笼的吊放安装

步骤4.1、底部钢筋笼和临时钢立柱的吊放，钢立柱及钢筋笼采用吊车分两次进行吊装，先吊放钢筋笼入桩孔临时固定，再吊放钢立柱入钢筋笼内就位，与临时固定的钢筋笼进行连接焊接，焊接采用上下两道井字架用Ф20连接筋将钢立柱与钢筋笼固结，第一道(上部)井字架用Ф20连接筋焊接于钢筋笼近上端的加劲肋圈和钢立柱上，第二道(下部)井字架用Ф20连接筋焊接于钢筋笼近下端的加劲肋圈和钢立柱上。

步骤4.2、将焊接连接好的钢立柱和钢筋笼整体下放，使钢立柱顶部突出护筒顶面1～1.5m左右，再次临时固定。

步骤4.3、将钢立柱吊装下放定位装置起吊并插套入钢立柱内，钢立柱吊装下放定位装置通过架立角钢4卡在钢立柱5的顶端，钢立柱吊装下放定位装置为实施例1的钢立柱吊装下放定位装置，其定位钢立柱的横截面外尺寸略小于钢立柱5的横截面内尺寸，架立角钢4的外缘超出钢立柱5外边缘2～3cm，钢立柱吊装下放定位装置突出钢立柱5顶端2.2m。

步骤4.4、钢立柱的定位

然后继续下放钢立柱到设计高程，钢立柱5全部位于桩孔内(已经淹没在孔内泥浆面以下)，其顶端离护筒上端面2m，套在钢立柱5顶端的钢立柱吊装下放定位装置突出护筒(孔内泥浆面)20cm。

通过刻画在钢立柱吊装下放定位装置顶端的十字中心线轴线位置，对照已经测放在桩位周围的十字定位点轴线测量钢立柱吊装下放定位装置的位置偏差，判定钢立柱在桩孔泥浆中的位置，通过吊车吊钩的摆动钢立柱和人工撬动钢立柱吊装下放定位装置，使钢立柱在桩孔内的位置居中、对正、竖直，安放完毕。

步骤5、安装导管

钢立柱定位完成之后，按现有技术安装导管。

步骤6、清孔

清孔采用换浆法清孔，清孔是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力，清孔完毕，进行孔内沉渣厚度的验收。

步骤7、混凝土浇灌

通过导管对桩孔下部的钢筋笼部分进行混凝土浇灌。

步骤8、钢立柱吊装下放定位装置拔出

混凝土浇灌完毕，用吊装钢丝绳穿过钢立柱吊装下放定位装置上部的起吊孔20，采用吊机直接起吊拔出钢立柱吊装下放定位装置，钢立柱吊装下放定位装置可重复循环利用。

Claims (4)

1.一种钢立柱吊装下放定位装置，其特征在于：由4块长度为3～4m的定位角钢(1)通过钢板焊接构成定位钢立柱，定位钢立柱的近端部焊接有端部钢板组(2)，每个端部钢板组(2)包括将定位角钢(1)两两连接的4块钢板，定位钢立柱的中间间隔分布焊接有2～3组中间钢板组(3)，每个中间钢板组(3)包括将定位角钢(1)两两连接的4块钢板，定位钢立柱的外侧距离底端80～100cm处对称横向焊接有架立角钢(4)。

2.根据权利要求1所述的钢立柱吊装下放定位装置，其特征在于：定位钢立柱上端的端部钢板组(2)对称开有起吊孔(20)。

3.根据权利要求1或2所述的钢立柱吊装下放定位装置，其特征在于：架立角钢(4)与定位钢立柱垂直、其外缘超出定位钢立柱主体3～6cm。

4.一种钢立柱吊装下放定位方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、测量定位

用全站仪或者GPS定位仪测放桩位，桩位四周各打一根控制桩来控制桩位中心，用砂浆固定控制桩，并经复核合格后，进入下道工序；

步骤2、埋设护筒

根据步骤1的测量放线定出的点位挖孔埋设护筒，护筒高度3～4m，护筒与坑壁之间用粘性土夯填实，确保护筒位置的持久准确及稳定。埋设完护筒以后，对其护筒中心点进行复测，护筒中心位置偏差不得大于规范及设计要求；

步骤3、钻孔

使用钻机按照规定的桩位钻孔，同时控制好垂直度、钻进速度、钻压钻进，钻孔同时灌注泥浆，钻孔达到设计深度后终孔验收；

钻孔完成后，根据钢立柱桩位分布图上的桩位点坐标，以桩位点坐标为中心，沿着X、Y轴向四个方向外引1m确定四个定位点的坐标，然后利用全站仪或者GPS定位仪将四个定位点测放在施工现场桩孔周围，并各竖直打入一根定位钢筋作为标记；

步骤4、钢立柱及钢筋笼的吊放安装

步骤4.1、底部钢筋笼和钢立柱的吊放，钢立柱及钢筋笼采用吊车分两次进行吊装，先吊放钢筋笼入桩孔上端临时固定，再吊放钢立柱入钢筋笼内就位，与临时固定的钢筋笼进行连接焊接，焊接采用上下两道井字架连接筋将钢立柱与钢筋笼固结，第一道井字架用连接筋焊接于钢筋笼近顶端的加劲肋圈和钢立柱上，第二道井字架用连接筋焊接于钢筋笼近下端的加劲肋圈和钢立柱上；

步骤4.2、将焊接连接好的钢立柱和钢筋笼整体下放，使钢立柱顶部突出护筒顶面1～2m，再次临时固定；

步骤4.3、将钢立柱吊装下放定位装置起吊套入钢立柱内，并通过架立角钢(4)卡在钢立柱(5)的顶端，钢立柱吊装下放定位装置为权利要求3所述的钢立柱吊装下放定位装置，其定位钢立柱的横截面外尺寸略小于钢立柱(5)的横截面内尺寸，架立角钢(4)的外缘超出钢立柱(5)的外边缘1～5cm；

步骤4.4、钢立柱的定位

继续下放钢立柱和钢筋笼到设计高程，钢立柱(5)全部位于桩孔内，其顶端离护筒上端面1～3m，套在钢立柱顶端的钢立柱吊装下放定位装置突出护筒至少20cm；

通过刻画在钢立柱吊装下放定位装置顶端的十字中心轴线位置，对照已经测放在桩位周围的十字定位点轴线测量钢立柱吊装下放定位装置的位置偏差，判定并调整钢立柱在桩孔中的位置，通过吊车吊钩的摆动钢立柱和人工撬动钢立柱吊装下放定位装置，使钢立柱在桩孔内的位置居中、对正、竖直，安放完毕。

步骤5、安装导管

钢立柱定位完成之后，按现有技术安装导管；

步骤6、清孔

清孔是清除钻渣和沉淀层，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力，清孔完毕，进行孔内沉渣厚度验收；

步骤7、混凝土浇灌

通过导管对桩孔下部有钢筋笼部分进行混凝土浇灌；

步骤8、钢立柱吊装下放定位装置拔出

混凝土浇灌完毕后，用吊装钢丝绳穿过钢立柱吊装下放定位装置上部的起吊孔(20)，采用吊机直接起吊拔出钢立柱吊装下放定位装置。

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