CN113073789B - 一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，属于建筑施工技术领域。本发明的施工步骤为：(1)测量定位，斜框柱插筋安装，定位斜框柱主筋及水平附加箍筋的位置；(2)钢骨框柱钢筋安装，其根部埋设振捣设备；(3)钢骨框柱模板安装；(4)斜框柱及梁钢筋安装，埋件安装；(5)圆骨柱模板安装；(6)安装斜框柱及梁模板，并加固；(7)混凝土浇筑。本发明的通过将采集到的BIM模型空间数据利用展开软件进行展开，得到精确的贯口图形，进一步简化了加固施工操作，且能够保证最后成型的建筑具有较高的结构强度，以满足实际使用的需求。同时，施工方法简单、便捷，效率高，显著降低了施工成本。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，更具体地说，涉及一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法。
背景技术
随着社会经济的迅速发展，建筑施工水平的不断进步，出于对建筑功能和造型的需要，单纯的竖向柱墙钢筋混凝土结构体系已无法满足人们对建筑物美观功能的需求，而异型结构应用越来越广泛，主要表现在建筑物结构形式的多样化，造型新颖、别致，结构受力复杂。为了满足功能和造型的需要，建筑物结构设计也推陈出新，而斜墙、斜柱等为满足特殊外观造型建筑已经成为建筑结构发展的主要方向之一。
现有斜圆柱与主柱间通常设计为非常规直交相贯，大多采用斜角度项贯。在施工时，存在贯口尺寸及位置难以确定，定位放线测量难度高的问题。由于斜柱通常为圆柱形结构，其水平及垂直方向难以进行加固，容易产生水平及竖向滑移；同时，斜柱与上部拉梁相交位置开口难度大，支撑加固体系要求高，采用现有常规的加固方式进行加固，难以保证浇筑过程正常进行，从而无法满足现场砼浇筑质量及其外观成型效果，其结构强度也无法满足实际使用需求。
经检索，中国专利申请号为：201910843390.1，申请日为：2019年9月6日，发明创造名称为：倾斜结构墙施工方法。该申请案的施工方法，包括以下步骤，S1斜柱、墙测量定位放线步骤；S2斜柱、墙钢筋绑扎步骤；S3斜柱、墙模板及脚手架支撑平台安装、加固步骤；S4在进行步骤S2中斜柱、斜墙钢筋的绑扎或步骤S3中模板的设置时，需要按照设定的施工顺序将步骤S2和步骤S3进行交叉施工；S5支撑体系验收步骤；S6钢筋验收步骤；S7浇筑混凝土步骤和S8模板拆除步骤。
又如，中国专利申请号为：201910066583.0，申请日为：2019年1月24日，发明创造名称为：一种钢筋混凝土组合斜柱的施工方法，包括如下步骤：(1)施工准备；(2)斜柱定位及插筋；(3)斜柱底钢管支撑搭设及下段斜柱模板铺设；(4)钢筋安装；(5)PVC溜槽设置；(6)下段斜柱模板加固；(7)混凝土试配；(8)下段斜柱混凝土浇筑；(9)下段斜柱侧模拆除；(10)上段斜柱施工：上段斜柱施工流程同下段斜柱施工流程，重复步骤(2)至(9)。
上述两个申请案中均给出了斜柱的施工方法，在一定程度上均提高了斜柱的施工准确度及结构成型外观效果。但是采用上述的申请案的技术方案来解决树杈桩的施工问题，具有一定局限性，且由于树杈桩斜柱具有的特殊结构，施工难度较高，控制较为困难，采用现有的施工方法难以保证其施工质量和外观成型效果。因此，急需设计一种新型的树杈桩斜柱施工方法。
发明内容
1.要解决的问题
本发明的目的在于克服现有树杈桩斜柱的施工过程中，施工难度高、加固困难、浇筑质量及外观成型效果难以保证的不足，提供了一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法。采用本发明的技术方案能够有效解决上述问题，施工方法简单、便捷，效率高，从而显著降低了施工成本，经济效益较高。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，包括如下施工流程：
步骤一、测量定位，斜框柱插筋安装，定位斜框柱主筋及水平附加箍筋的位置；
步骤二、钢骨框柱钢筋安装，其根部埋设振捣设备；
步骤三、钢骨框柱模板安装；
步骤四、斜框柱及梁钢筋安装，埋件安装；
步骤五、圆骨柱模板安装；
步骤六、安装斜框柱及梁模板，并加固；
步骤七、混凝土浇筑。
更进一步的，步骤五中，圆骨柱模板采用木模板，其制作流程为：首先利用BIM模型三维多段线采集空间数据，然后将空间数据输入到展开软件中绘制三维贯口空间曲线，再利用展开软件将三维贯口空间曲线展平为二维线条，得到贯口图形，最后在木模板上将该贯口图形裁剪出来。
更进一步的，步骤五中，裁剪出贯口图形时，先将贯口图形沿其边线向外偏移后再进行裁剪，其中偏移量为木模板的厚度。
更进一步的，所述贯口图形为类椭圆形，在木模板上沿竖直方向进行裁剪时，其尖头一端位于圆头一端上方。
更进一步的，步骤一中，根据测量定位先安装斜框柱插筋，斜框柱插筋的接头位置错开，且斜框柱插筋与竖直方向形成的夹角为37.4°～37.8°；步骤二中，钢骨框柱钢筋安装时，斜框柱与钢骨框柱端部的位置，箍筋距离控制在大于100mm的范围内；所述振捣设备等间隔分布于钢骨框柱根部。
更进一步的，步骤一中，定位斜框柱主筋及水平附加箍筋的流程为：先安装5-7根主筋至柱顶，再用3-5道箍筋定位，其中，斜框柱箍筋安装时与主筋保持垂直，且斜框柱箍筋的根部垂直并穿过钢骨框柱主筋；步骤二中，振捣设备采用永久性振捣棒，包括4个，并呈十字形分布。
更进一步的，步骤三中，钢骨框柱模板采用定型木模，并进行加固，且钢骨框柱与斜框柱交叉处使用3～5层钢丝网片隔开，最后用模板封堵进行加固。
更进一步的，步骤四中，待钢骨框柱模板拆除后，凿毛修整钢骨框柱与斜框柱交叉处，绑扎斜框柱与梁钢筋，其中，钢筋连接采用机械连接，接头搭接面积百分率不大于50％，最后安装斜框柱顶埋件。
更进一步的，步骤六中，在斜框柱上部模板开孔，孔洞大小与振捣设备的尺寸相匹配。
更进一步的，步骤七中，混凝土浇筑流程为：先浇筑圆骨柱内部结构，待养护完成后以及斜框柱及钢骨框柱外部结构钢筋模板安装完毕后，再进行浇筑；待成型后剔除封堵不完全的混凝土；最后，浇筑顶部框架梁。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，通过对整体的施工方法进行设计，尤其是对斜柱模板部分、圆骨柱部分及其支撑部件的施工顺序和方法进行优化，从而一方面能够有效解决现有异型建筑难以进行加固，导致施工困难，操作繁琐的不足，进一步简化了加固施工操作，且能够保证最后成型的建筑具有较高的结构强度，以满足实际使用的需求。另一方面，本发明的施工方法能够有效保证浇筑过程正常进行，进一步提高了浇筑质量，并且能够确保浇筑后的树杈桩斜柱的外观成型效果。
(2)本发明的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，圆骨柱模板在制作时，采用圆骨柱的BIM模型三维多段线采集空间数据，然后利用展开软件生成对应的二维贯口图形，较常规采用人工凭经验来确定的贯口形状的方式而言，更为精确、规范，从而有效提高了建筑的结构稳定性及其浇筑质量，同时，得到的外观质量较高，更为美观，且便于施工进行，施工过程简单，有效提高了施工效率，降低施工成本。
(3)本发明的一种游泳馆树杈桩斜柱施工方法，根据测量定位斜框柱插筋的安装，并通过对其安装斜率及其箍筋距离的大小进行控制，从而能够有效确保搭设后模板结构的稳定性，便于混凝土浇筑，不易产生偏移。同时，通过设置振捣设备，并对振捣设备的分布进行优化，使其呈现十字型分布，从而能够有效保证浇筑的混凝土受力均匀，可以更加均匀地填充于树杈桩的钢结构中，从而进一步提高了结构的强度及其外观成型效果。
(4)本发明的一种游泳馆树杈桩斜柱的施工方法，钢骨框柱模板采用定型木模，在加固时，在钢骨框柱与斜框柱交叉处使用3～5层钢丝网片隔开，最后用模板封堵进行加固，可以有效保证交叉处浇筑的结构强度及其浇筑后整体建筑结构的外观效果。
附图说明
图1为本发明的树杈柱上方俯视结构示意图；
图2为本发明的圆骨柱与斜柱附加箍筋安装结构示意图；
图3为本发明中双L型拉钩搭接焊的等效结构示意图；
图4为本发明中振捣棒预埋位置分布示意图；
图5为本发明中振捣棒埋设浇筑示意图；
图6为本发明中贯口图形的示意图。
图中：
1、圆骨柱；2、斜柱；3、贯口图形；4、振捣设备；5、钢骨框柱；6、L型拉钩；7、第一拉紧件；8、钢筋；9、混凝土；10、第二拉紧件；11、主梁；12、次梁。
具体实施方式
现有异型结构建筑在施工时，由于其造型独特、别致，其结构受力复杂，采用常规的施工方式，一方面施工困难，操作繁琐，施工时期较长，成本较高；另一方面，常规的施工方式难以考虑到异型建筑结构的受力因素，从而难以保证施工后的结构稳定性。同时，不合理的施工方式也会对成型后的建筑物外观效果影响较大。目前，树杈桩的施工时，通常采用斜角度项贯进行施工，不可避免地存在贯口尺寸及位置难以确定，定位放线测量难度高的问题。本发明提供的一种游泳馆树杈桩斜柱施工方法，能够简化施工操作，施工难度低，方法简单、便捷，效率高，从而显著降低了施工成本，经济效益较高。
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1及图2所示，本实施例的一种游泳馆树杈桩斜柱施工方法的具体项目实例。本工程游泳馆圆骨柱1的总数共16个，每个圆骨柱1与2个斜柱2相交，圆骨柱呈椭圆形分布沿H4轴线分布。图1中示意了一个圆骨柱1的俯视结构示意图，还包括相邻斜柱2之间设有的主梁11及次梁12，从而有利于提高树杈桩的结构稳定性及支撑强度。图2示意了单个斜柱2附加箍筋与圆骨柱1的安装结构示意图。斜柱2与圆骨柱1均采用C50砼浇筑，圆骨柱1直径为1800mm，两根斜柱2直径为1000mm。斜柱2角度约为420，中心为直径800钢管砼(采用C50自密实)。斜柱2起步点标高为0.6m，顶部标高与圆骨柱1平齐为5.850m。钢管钢材采用Q335B，厚度为40mm。斜柱2、圆骨柱1与顶部平面拉梁(即上述的主梁11及次梁12)共同构成完整的受力体系。
具体的，本实施例的树杈桩中斜柱2与圆骨柱1的施工采用本发明的施工方法，主要步骤如下：
本发明的方法包括如下施工流程：
步骤一、测量定位，斜框柱插筋安装，定位斜框柱主筋及水平附加箍筋的位置。
施工前准备：因圆骨柱1与斜柱2一次性成型，拉钩按照设计要求采用直锚形式，局部箍筋采用拉钩形式，拉钩穿过每根斜框柱与钢骨框柱的主筋弯锚，且拉钩弯锚段成15d。
步骤一、测量放线时，根据测量定位先安装斜框柱插筋，且斜框柱插筋的接头位置错开，且斜框柱插筋与竖直方向形成的夹角为37.4°～37.8°。可以先安装5-7根主筋至柱顶，再用3-5道箍筋定位，严格控制斜框柱柱顶圆心位置符合设计要求。同时，斜框柱箍筋安装时与主筋保持垂直，尤其斜框柱箍筋的根部垂直并穿过钢骨框柱主筋。圆骨柱1与斜框柱还通过第一拉紧件7和第二拉紧件10(其中，第一拉紧件7和第二拉紧件10可直接采用钢筋)进行固定。本发明通过对安装方式进行设计，从而能够有效确保搭设后模板结构的稳定性，便于混凝土浇筑，不易产生偏移。
步骤二、钢骨框柱5钢筋安装，如图3所示，斜柱根部与钢骨框架柱节点处安装L型拉钩6其根部埋设振捣设备4。
钢骨框柱5钢筋安装时，应注意斜框柱与钢骨框柱5端部的位置，箍筋距离控制在大于100mm的范围内，便于安装附加箍筋，且附加箍筋按照现场实际情况制作，可制作为图3所示拉钩，弯锚15d。
需要说明的是，由于钢筋密空隙较小促使振捣设备4难以下放至指定位置，导致振捣效率低下，难以振捣到位，极易出现蜂窝麻面现象。尤其是斜柱2，振捣设备4在顶部是无法完成插入工作，而采取传统敲击模板振捣方式是无法满足现场砼浇筑质量及外观成型效果。本发明通过在安装钢骨框柱5钢筋安装时，在其根部等间隔埋设振捣设备4，所述振捣设备4选用永久性振捣棒，本实施例中包括4个，并呈十字形分布，通过对振捣设备的分布进行设计，从而能够有效保证浇筑的混凝土受力均匀，可以更加均匀地填充于树杈桩的钢结构中，从而进一步提高了结构的强度及其外观成型效果。
步骤三、钢骨框柱模板安装。
钢骨框柱5模板采用定型木模，并进行加固，且钢骨框柱5与斜框柱交叉处使用3～5层钢丝网片隔开，最后用模板封堵进行加固，可以保证交叉处浇筑的结构强度及其浇筑后的整个建筑结构的外观效果。同时，如图3所示，钢骨柱1内侧等间隔设置有多个纵向钢筋8，钢骨框柱5周向外侧设有等间距分布的螺栓，有利于进一步提高整体结构强度。
步骤四、斜框柱及梁钢筋安装，埋件安装。
待钢骨框柱5模板拆除后，凿毛修整钢骨框柱5与斜框柱交叉处，绑扎斜框柱与梁钢筋，其中，钢筋连接采用机械连接，接头搭接面积百分率不大于50％，最后安装斜框柱顶埋件。
步骤五、圆骨柱模板安装。
圆骨柱1模板采用木模板，其制作流程为：利用BIM模型三维多段线采集空间数据，然后通过展开软件将三维贯口空间曲线展平为二维线条，得到贯口图形(3)。将转换后的二维线条(即贯口图形3)通过喷绘布准确打印出来，并将喷绘布沿边线向外偏移木模厚度(本实施例中具体为20mm)裁剪出来。再将喷绘布按照放养轴线贴于圆骨柱1木模板外部板面，使用曲线锯切割出贯口形状。如图6所示，生成的贯口图形3为类椭圆形，在木模板上沿竖直方向进行裁剪时，其尖头一端位于圆头一端上方。
需要说明的是，现有斜圆柱与主柱间通常设计为非常规直交相贯，斜柱2与上部拉梁相交位置开口难度大，支撑加固体系要求高，难以进行加固。贯口图形3的确定至关重要，传统在施工时，通常是根据斜柱2的尺寸，凭借操作经验进行切割剪裁，比较粗糙，剪裁时未考虑结构强度和外观效果的问题，当贯口较大时采用钢筋及混凝土进行填充，难以保证结构强度及其浇筑效果。本发明通过采用展开软件将贯口图形3先进行放样再进行处理，更加精确、规范，有效提高了建筑的结构稳定性及其浇筑质量，同时，得到的外观质量较高，更为美观，且便于施工进行，施工过程简单，有效提高了施工效率，降低施工成本。
步骤六、安装斜框柱及梁模板，并加固。
应注意在斜框柱上部模板开孔，孔洞大小与振捣设备4的尺寸相匹配。
步骤七、混凝土浇筑。
待监理单位及设计方验收合格后浇筑自密实混凝土，混凝土浇筑流程为：先使用C50自密实混凝土浇筑圆骨柱1内部结构，待养护完成后以及斜框柱及钢骨框柱5外部结构钢筋模板安装完毕后，再用C50自密实混凝土进行浇筑；其中，浇筑时振捣设备4开启，应注意在斜框柱上部开孔振捣应缓慢，在振捣完毕后缓慢抽出，并使用小块圆模板进行封堵，且封堵时采用钢管支撑完成，避免涨模；然后，在成型后剔除封堵不完全的混凝土；最后，浇筑顶部框架梁。
Claims (8)
1.一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，其特征在于，包括如下施工流程：
步骤一、测量定位，斜框柱插筋安装，定位斜框柱主筋及水平附加箍筋的位置；
在根据测量定位先安装斜框柱插筋时，斜框柱插筋的接头位置错开，且斜框柱插筋与竖直方向形成的夹角为37.4°～37.8°；定位斜框柱主筋及水平附加箍筋的流程为：先安装5-7根主筋至柱顶，再用3-5道箍筋定位，其中，斜框柱箍筋安装时与主筋保持垂直，且斜框柱箍筋的根部垂直并穿过钢骨框柱(5)主筋；
步骤二、钢骨框柱(5)钢筋安装，其根部埋设振捣设备(4)；
在钢骨框柱(5)钢筋安装时，斜框柱与钢骨框柱(5)端部的位置，箍筋距离控制在大于100mm的范围内；所述振捣设备(4)等间隔分布于钢骨框柱(5)根部，该振捣设备(4)采用永久性振捣棒，包括4个，并呈十字形分布；
步骤三、钢骨框柱(5)模板安装；
步骤四、斜框柱及梁钢筋安装，埋件安装；
步骤五、圆骨柱(1)模板安装；
步骤六、安装斜框柱及梁模板，并加固；
步骤七、混凝土浇筑。
2.根据权利要求1所述的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，其特征在于：步骤五中，圆骨柱(1)模板采用木模板，其制作流程为：首先利用BIM模型三维多段线采集空间数据；然后将空间数据输入到展开软件中绘制三维贯口空间曲线，再利用展开软件中将三维贯口空间曲线展平为二维线条，得到贯口图形(3)；最后在木模板上将该贯口图形(3)裁剪出来。
3.根据权利要求2所述的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，其特征在于：步骤五中，裁剪出贯口图形(3)时，先将贯口图形(3)沿其边线向外偏移后再进行裁剪，其中偏移量为木模板的厚度。
4.根据权利要求3所述的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，其特征在于：所述贯口图形(3)为类椭圆形，在木模板上沿竖直方向进行裁剪时，其尖头一端位于圆头一端上方。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，其特征在于：步骤三中，钢骨框柱(5)模板采用定型木模，并进行加固，且钢骨框柱(5)与斜框柱交叉处使用3～5层钢丝网片隔开，最后用模板封堵进行加固。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，其特征在于：步骤四中，待钢骨框柱(5)模板拆除后，凿毛修整钢骨框柱(5)与斜框柱交叉处，绑扎斜框柱与梁钢筋，其中，钢筋连接采用机械连接，接头搭接面积百分率不大于50％，最后安装斜框柱顶埋件。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，其特征在于：步骤六中，在斜框柱上部模板开孔，孔洞大小与振捣设备(4)的尺寸相匹配。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种游泳馆树杈柱斜柱施工方法，其特征在于，步骤七中，混凝土浇筑流程为：先浇筑圆骨柱(1)内部结构，然后待养护完成后以及斜框柱及钢骨框柱(5)外部结构钢筋模板安装完毕后，再进行浇筑，待成型后剔除封堵不完全的混凝土；最后，浇筑顶部框架梁。
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| CN1978838A (zh) * | 2005-12-06 | 2007-06-13 | 杨中源 | 组合式"v"形钢管混凝土柱施工方法 |
| CN102031831A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-04-27 | 哈尔滨工业大学 | 内含钢筋骨架约束高强混凝土斜柱转换节点及其施工方法 |
| CN112681610A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 上海建工二建集团有限公司 | 异型混凝土柱的施工方法 |
-
2021
- 2021-04-22 CN CN202110434290.0A patent/CN113073789B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Denomination of invention: A construction method for inclined columns of tree branches in swimming pools Effective date of registration: 20231229 Granted publication date: 20220419 Pledgee: Maanshan Branch of Agricultural Bank of China Co.,Ltd. Pledgor: CHINA MCC17 GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2023980075633 |
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