CN114319721B - 大截面劲性混凝土柱及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大截面劲性混凝土柱及其施工方法，该方案S000、测量放线；S100、单节钢斜柱加工；S200、首节钢斜柱吊装；S300、滑动夹固装置及临时活动连接板安装；S400、上节钢斜柱吊装；S500、上节钢斜柱角度校正；S600、钢斜柱焊接；S700、重复执行S300～S600步骤直至所有节钢斜柱安装完成形成完整钢斜柱；S800、箍筋及主筋安装；S900、快拼钢木组合模板体系支设；S1000、灌注混凝土；S1100、滑动模板体系直至整个大截面劲性混凝土柱浇筑完成。本申请具有提高上、下节钢斜柱对接安装效率，减少钢斜柱对接处侧向移位，减少施工材料及施工同期，节省工程成本的优点。

Description

大截面劲性混凝土柱及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种大截面劲性混凝土柱及其施工方法。

背景技术

劲性柱是型钢外面包混凝土的构件组成的结构，一般广泛应用于大型结构中，力求截面最小化，承载力最大，来节约空间。常见的一般有H型钢劲性混凝土、十字钢柱混凝土、圆钢柱混凝土等，一般在钢柱上焊上铆钉浇注，它与传统钢筋混凝土柱相比，具有截面尺寸小、承载力高、整体刚度好、抗震性能显著等优点。

但是钢结构劲性混凝土斜柱一般尺寸比较大，目前在安装时存在如下问题：

1)截面尺寸比较大，高度较高，上、下节钢斜柱对接安装时角度调整困难；

2)上节钢斜柱角度调整时易发生侧向移位；

3)钢斜柱浇筑混凝土时采用满堂支架支模，支模结构复杂，满堂支架成本高，且支模高度有限，不能支设超高的钢斜柱模板体系。

因此，亟待一种能够减少施工材料及施工同期，节省工程成本的大截面劲性混凝土柱及其施工方法

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种大截面劲性混凝土柱及其施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：大截面劲性混凝土柱施工方法包括以下施工步骤：

S000、测量放线：在图纸上对大截面劲性混凝土柱进行放样，并依据放样结果安装底脚预埋板，同时制作滑动夹固装置和临时活动连接板；

S100、单节钢斜柱加工：根据大截面劲性混凝土柱的尺寸对单节钢斜柱放样，并依据放样结果预制工字钢翼板、工字钢肋板及加强连板并焊接为单节钢斜柱，分别在工字钢翼板和加强连板上根据箍筋设计位置均匀打设穿筋孔，并在工字钢翼板上按设计要求安装栓钉；

S200、首节钢斜柱吊装：吊装首节钢斜柱，利用倒链调节首节钢斜柱倾斜度到设计角度，并将该首节钢斜柱与底脚预埋板连接；

S300、滑动夹固装置及临时活动连接板安装：在上一节钢斜柱顶端通过高强螺栓固定滑动夹固装置，并焊接临时活动连接板及下加强肋板，在下加强肋板上表面焊接下支撑钢板；

S400、上节钢斜柱吊装：在上节钢斜柱端部提前焊接临时活动连接板和上加强肋板，在上加强肋板下表面焊接上支撑钢板，按设计倾斜角度将上节钢斜柱吊装到下节钢斜柱上，并进行角度和位置粗调，使下节钢斜柱和上节钢斜柱的临时活动连接板并列重合；

S500、上节钢斜柱角度校正：对上节钢斜柱的位置及角度进行测量，计算上节钢斜柱调节的方向和数值，依据计算结果对上节钢斜柱进行角度校正，达到设计角度时，通过上下两节钢斜柱的临时活动连接板将上节钢斜柱临时固定；

S600、钢斜柱焊接：在上节钢斜柱临时固定后，对焊口进行检查，无误后对称施焊，不间断焊接直到完成，拆除滑动夹固装置，割除上下两节钢斜柱的临时活动连接板；

S700、重复执行S300-S600步骤直至所有节钢斜柱安装完成形成完整钢斜柱；

S800、箍筋及主筋安装：在完整钢斜柱的穿筋孔内穿过翼板箍筋和边板箍筋，将斜柱主筋环绕在完整钢斜柱四周，并通过扎丝与翼板箍筋、边板箍筋进行绑扎；

S900、快拼钢木组合模板体系支设：将U型钢模安装固定在完整钢斜柱上在U型钢模上盖上单面木模；

S1000、灌注混凝土：根据施工现场原材料要求设计混凝土配合比，注浆泵管插入到单面木模的灌浆孔内，直至本节U型钢模内混凝土灌满；

S1100、滑动模板体系：待本节U型钢模内混凝土强度满足强度要求后，拆除单面木模，将U型钢模进行脱模，并向上滑移，继续灌筑下一节混凝土，直至整个大截面劲性混凝土柱浇筑完成。

进一步地，步骤S000中，滑动夹固装置包括设有滑动槽的带槽夹板和设于该滑动槽内的滑动夹板，带槽夹板能够通过螺柱孔和高强螺栓与下节钢斜柱进行连接，滑动夹板能够与上节钢斜柱紧贴。

进一步地，步骤S200中，利用吊车进行四点吊装的方式吊装首节钢斜柱。

进一步地，步骤S500中，在计算出上节钢斜柱调节的方向和数值后，在下支撑钢板上架立液压千斤顶，将滑动夹固装置上的滑动夹板从滑动槽内滑出，使滑动夹板夹紧上节钢斜柱，启动液压千斤顶，缓慢顶升上节钢斜柱，使上节钢斜柱角度朝另一方向变化，通过测量观测直至达到设计角度。

进一步地，步骤S800中，翼板箍筋的伸出长度比栓钉的伸出长度长，斜柱主筋绕完整钢斜柱四周一圈。

进一步地，步骤S900中，单面木模与U型钢模之间采用嵌合结构。

进一步地，步骤S500中，下节钢斜柱和上节钢斜柱的背立面均设置临时活动连接板，下节钢斜柱和上节钢斜柱的临时活动连接板并列重合，上节钢斜柱位置及角度调整到位后，上下两个相邻的临时活动连接板通过连接螺栓紧固。

进一步地，步骤S1000中，混凝土灌注时，注浆压力强度控制在0.2MPa～0.4MPa，且灌浆过程不中断。

进一步地，步骤S000中，通过CAD软件对图纸中大截面劲性混凝土柱的平面线位、空间线位、钢结构及钢筋关系进行放样；步骤S100中，通过CAD软件对单节钢斜柱放样。

大截面劲性混凝土柱，运用上述的大截面劲性混凝土柱施工方法施工制得。

工作原理及有益效果：

1、本申请采用液压千斤顶对上节钢斜柱角度进行精准调节，并通过临时活动连接板进行临时固定，可上、下节钢斜柱对接精准，尤其是每节钢斜柱吊装后都经过角度校正，从而保证了完整刚斜柱的施工质量。

2、本申请在上节钢斜柱角度调整过程中，采用滑动夹固装置对上节钢斜柱进行限位，有效地防止了其侧向移位，从而显著提高了角度校正效率。

3、本申请钢斜柱采用快拼钢木组合模板体系进行混凝土支模，无需在地面搭设满堂支架，模板体系不受钢斜柱高度的限制，灌注完一节可向上滑动进行下一节灌注，施工效率高，成本低。

附图说明

图1是本发明大截面钢斜柱整体立面图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是本发明快拼钢木组合模板体系整体示意图；

图4是图3的B-B剖面图；

图5是本发明快拼钢木组合模板体系连接大截面钢斜柱结构图；

图6是图5的C-C剖面图；

图7是本发明液压千斤顶调节上节钢斜柱角度的侧面结构图；

图8是本发明液压千斤顶调节上节钢斜柱角度的正面结构图；

图9是本发明滑动夹固装置的结构简图；

图10是本发明上、下节钢斜柱临时活动连接板临时连接结构的示意图。

图中，1、底脚预埋板；2、工字钢翼板；3、工字钢肋板；4、加强连板；5、栓钉；6、翼板箍筋；7、斜柱主筋；8、边板箍筋；9、U型钢模；10、单面木模；11、灌浆孔；12、下节钢斜柱；13、上节钢斜柱；14、下加强肋板；15、下支撑钢板；16、上加强肋板；17、上支撑钢板；18、液压千斤顶；19、临时活动连接板；20、连接螺栓；21、带槽夹板；22、高强螺栓；23、滑动夹板；24、滑动槽；25、螺柱孔；26、穿筋孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的披露中，术语“纵向”“横向”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

实施例1，

如图1所示，本大截面劲性混凝土柱施工方法包括以下施工步骤：

S000、测量放线：通过CAD软件对图纸中大截面劲性混凝土柱的平面线位、空间线位、钢结构及钢筋关系进行放样，并依据放样结果安装底脚预埋板1，同时制作滑动夹固装置和临时活动连接板19；

此步骤中，如图9所示，滑动夹固装置包括设有滑动槽24的带槽夹板21和设于该滑动槽24内的滑动夹板23，带槽夹板21能够通过螺柱孔25和高强螺栓22与下节钢斜柱12进行连接，滑动夹板23能够与上节钢斜柱13紧贴；

S100、单节钢斜柱加工：如图2所示，通过CAD软件，根据大截面劲性混凝土柱的尺寸对单节钢斜柱放样，并依据放样结果预制工字钢翼板2、工字钢肋板3及加强连板4并拼接焊接为单节钢斜柱，分别在工字钢翼板2和加强连板4上根据箍筋设计位置均匀打设穿筋孔26，并在工字钢翼板2上按设计要求安装栓钉5；

S200、首节钢斜柱吊装：利用吊车进行四点吊装的方式吊装首节钢斜柱首节钢斜柱，利用倒链调节首节钢斜柱倾斜度到设计角度，并将该首节钢斜柱与底脚预埋板1连接；

S300、如图10所示，滑动夹固装置及临时活动连接板19安装：在上一节钢斜柱顶端通过高强螺栓22固定滑动夹固装置，并焊接临时活动连接板19及下加强肋板14，在下加强肋板14上表面焊接下支撑钢板15；

S400、上节钢斜柱13吊装：在上节钢斜柱13端部提前焊接临时活动连接板19和上加强肋板16，在上加强肋板16下表面焊接上支撑钢板17，按设计倾斜角度将上节钢斜柱13吊装到下节钢斜柱12上，并进行角度和位置粗调，使下节钢斜柱12和上节钢斜柱13的临时活动连接板19并列重合；

S500、上节钢斜柱13角度校正：如图7-8所示，对上节钢斜柱13的位置及角度进行测量，计算上节钢斜柱13调节的方向和数值，依据计算结果对上节钢斜柱13进行角度校正，达到设计角度时，通过上下两节钢斜柱的临时活动连接板19将上节钢斜柱13临时固定；

此步骤中，在计算出上节钢斜柱13调节的方向和数值后，在下支撑钢板15上架立液压千斤顶18，将滑动夹固装置上的滑动夹板23从滑动槽24内滑出，使滑动夹板23夹紧上节钢斜柱13，启动液压千斤顶18，缓慢顶升上节钢斜柱13，使上节钢斜柱13角度朝另一方向变化，通过测量观测直至达到设计角度；

其中，下节钢斜柱12和上节钢斜柱13的背立面均设置临时活动连接板19，下节钢斜柱12和上节钢斜柱13的临时活动连接板19并列重合，上节钢斜柱13位置及角度调整到位后，上下两个相邻的临时活动连接板19通过连接螺栓20紧固；

S600、钢斜柱焊接：在上节钢斜柱13临时固定后，对焊口进行检查，无误后对称施焊，不间断焊接直到完成，拆除滑动夹固装置，割除上下两节钢斜柱的临时活动连接板19；

S700、重复执行S300-S600步骤直至所有节钢斜柱安装完成形成完整钢斜柱；

S800、箍筋及主筋安装：如图4-5所示，在完整钢斜柱的穿筋孔26内穿过翼板箍筋6和边板箍筋8，将斜柱主筋7环绕在完整钢斜柱四周，并通过扎丝与翼板箍筋6、边板箍筋8进行绑扎；

此步骤中，翼板箍筋6的伸出长度比栓钉5的伸出长度长，斜柱主筋7绕完整钢斜柱四周一圈；

S900、快拼钢木组合模板体系支设：如图3-4所示，将U型钢模9安装固定在完整钢斜柱上在U型钢模9上盖上单面木模10；相当于快拼钢木组合模板体系“包住”大截面钢斜柱结构(完整钢斜柱)；快拼钢木组合模板体系在当前节混凝土灌注完成后，可沿钢斜柱向上滑动；

此步骤中，单面木模10与U型钢模9之间采用嵌合结构形成快拼钢木组合模板体系，单面木模10中间开有用于灌注混凝土浆液的灌浆孔11；

S1000、灌注混凝土：根据施工现场原材料要求设计混凝土配合比，注浆泵管插入到单面木模10的灌浆孔11内，注浆压力强度控制在0.2MPa～0.4MPa，且灌浆过程不中断，直至本节U型钢模9内混凝土灌满；

S1100、滑动模板体系：待本节U型钢模9内混凝土强度满足强度要求后，拆除单面木模10，将U型钢模9进行脱模，并向上滑移，继续灌筑下一节混凝土，直至整个大截面劲性混凝土柱浇筑完成。

实施例2，

如图1所示，大截面劲性混凝土柱，运用上述的大截面劲性混凝土柱施工方法施工制得。

本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了底脚预埋板1、工字钢翼板2、工字钢肋板3、加强连板4、栓钉5、翼板箍筋6、斜柱主筋7、边板箍筋8、U型钢模9、单面木模10、灌浆孔11、下节钢斜柱12、上节钢斜柱13、下加强肋板14、下支撑钢板15、上加强肋板16、上支撑钢板17、液压千斤顶18、临时活动连接板19、连接螺栓20、带槽夹板21、高强螺栓22、滑动夹板23、滑动槽24、螺柱孔25、穿筋孔26等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

S000、测量放线：在图纸上对大截面劲性混凝土柱进行放样，并依据放样结果安装底脚预埋板，同时制作滑动夹固装置和临时活动连接板；

S100、单节钢斜柱加工：根据大截面劲性混凝土柱的尺寸对单节钢斜柱放样，并依据放样结果预制工字钢翼板、工字钢肋板及加强连板并焊接为单节钢斜柱，分别在工字钢翼板和加强连板上根据箍筋设计位置均匀打设穿筋孔，并在工字钢翼板上按设计要求安装栓钉；

S200、首节钢斜柱吊装：吊装首节钢斜柱，利用倒链调节首节钢斜柱倾斜度到设计角度，并将该首节钢斜柱与底脚预埋板连接；

S300、滑动夹固装置及临时活动连接板安装：在上一节钢斜柱顶端通过高强螺栓固定滑动夹固装置，并焊接临时活动连接板及下加强肋板，在下加强肋板上表面焊接下支撑钢板；

S400、上节钢斜柱吊装：在上节钢斜柱端部提前焊接临时活动连接板和上加强肋板，在上加强肋板下表面焊接上支撑钢板，按设计倾斜角度将上节钢斜柱吊装到下节钢斜柱上，并进行角度和位置粗调，使下节钢斜柱和上节钢斜柱的临时活动连接板并列重合；

S500、上节钢斜柱角度校正：对上节钢斜柱的位置及角度进行测量，计算上节钢斜柱调节的方向和数值，依据计算结果对上节钢斜柱进行角度校正，达到设计角度时，通过上下两节钢斜柱的临时活动连接板将上节钢斜柱临时固定；

S600、钢斜柱焊接：在上节钢斜柱临时固定后，对焊口进行检查，无误后对称施焊，不间断焊接直到完成，拆除滑动夹固装置，割除上下两节钢斜柱的临时活动连接板；

S700、重复执行S300-S600步骤直至所有节钢斜柱安装完成形成完整钢斜柱；

S800、箍筋及主筋安装：在完整钢斜柱的穿筋孔内穿过翼板箍筋和边板箍筋，将斜柱主筋环绕在完整钢斜柱四周，并通过扎丝与翼板箍筋、边板箍筋进行绑扎；

S900、快拼钢木组合模板体系支设：将U型钢模安装固定在完整钢斜柱上在U型钢模上盖上单面木模；

S1000、灌注混凝土：根据施工现场原材料要求设计混凝土配合比，注浆泵管插入到单面木模的灌浆孔内，直至本节U型钢模内混凝土灌满；

S1100、滑动模板体系：待本节U型钢模内混凝土强度满足强度要求后，拆除单面木模，将U型钢模进行脱模，并向上滑移，继续灌注下一节混凝土，直至整个大截面劲性混凝土柱浇筑完成。

2.根据权利要求1所述的大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，步骤S000中，所述滑动夹固装置包括设有滑动槽的带槽夹板和设于该滑动槽内的滑动夹板，所述带槽夹板能够通过螺柱孔和高强螺栓与下节钢斜柱进行连接，所述滑动夹板能够与上节钢斜柱紧贴。

3.根据权利要求1所述的大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，步骤S200中，利用吊车进行四点吊装的方式吊装首节钢斜柱。

4.根据权利要求1所述的大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，步骤S500中，在计算出上节钢斜柱调节的方向和数值后，在下支撑钢板上架立液压千斤顶，将滑动夹固装置上的滑动夹板从滑动槽内滑出，使滑动夹板夹紧上节钢斜柱，启动液压千斤顶，缓慢顶升上节钢斜柱，使上节钢斜柱角度朝另一方向变化，通过测量观测直至达到设计角度。

5.根据权利要求1所述的大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，步骤S800中，所述翼板箍筋的伸出长度比栓钉的伸出长度长，所述斜柱主筋绕完整钢斜柱四周一圈。

6.根据权利要求1所述的大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，步骤S900中，所述单面木模与所述U型钢模之间采用嵌合结构。

7.根据权利要求3所述的大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，步骤S500中，所述下节钢斜柱和所述上节钢斜柱的背立面均设置临时活动连接板，所述下节钢斜柱和所述上节钢斜柱的临时活动连接板并列重合，所述上节钢斜柱位置及角度调整到位后，上下两个相邻的临时活动连接板通过连接螺栓紧固。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，步骤S1000中，混凝土灌注时，注浆压力强度控制在0.2MPa～0.4MPa，且灌浆过程不中断。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的大截面劲性混凝土柱施工方法，其特征在于，步骤S000中，通过CAD软件对图纸中大截面劲性混凝土柱的平面线位、空间线位、钢结构及钢筋关系进行放样；步骤S100中，通过CAD软件对单节钢斜柱放样。

10.大截面劲性混凝土柱，其特征在于，运用权利要求1-9任一项所述的大截面劲性混凝土柱施工方法施工制得。

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