CN1143704A - 逆筑钢骨柱施工法及装置 - Google Patents

Abstract

一种逆筑钢骨柱施工法及装置，此方法包括于施工架顶面及底面上分设有各6支万向螺杆以调整钢骨柱X、Y轴向所构成的上夹具及下夹具。另在地面下约3公尺及开挖面上方约2公尺处加设护环或护耳以定位于桩孔壁上固定。并于续接假柱本体四方向中央开设有四个透视孔，配合二部经纬仪，测出地面上X、Y轴中心点。同时利用分设于施工架顶面及底面的千斤顶即可微调达到钢骨柱的设计高度。

Description

逆筑钢骨柱施工法及装置

本发明有关于一种地面下的逆筑钢骨柱施工法及装置。

近年来国内由于经济的快速成长，房屋建筑数量大增，尤其是高层建筑更如雨后春笋般地耸立于各大都市，其造型的变化多端，表面用材的华丽眩目，确实很容易给人“国内建筑水准已逐渐朝向先进国家迈进”的印象。然而我们若从营建技术方面来探讨，这些建设量到底带给国内多少实质成果？提升了多少施工技术？相信答案无法令人满意。这一点我们可从这段期间中，自国外引进的尖端技术是否已在国内生根；以及透过这些工程经验，是否已经孕育出对新工法的开发能力；或如设计施工前的构法计划，与贯彻施工中全面品质制的概念等等，看出我们的营建技术仍有待改进。换言之，我们是在将落伍的传统工法合理化的工作尚待进行中，却因经济的波及而已产生兴建超高层建筑的需求，因此在计划手法及施工技术欠缺之下，难免落入只能以变化取巧的造型与华丽不实之外装材料，充当为唯一的处理手法及评价要素的地步。如此情况下产生的(超)高层建筑，除了高度之外与传统工法的建筑又有何异？建筑技术发展的瓶颈因而形成。

综观近代建筑技术史的发展，超高层建筑的出现除了经济因素外，因其本身实为各种技术的综合结晶，故须整个社会的建筑技术理论与其相关的生产工业，均达到成熟阶段，才能促使其自然地实现。也就是说，超高层建筑有别于以固定施工方式及程序完成的传统工法建筑，它在计划阶段中，除了平面、立面等空间的设计外，举凡构造型态、部材生产方式、施工方法的选择、建造顺序、资材管理计划等等，均需经过事先慎密地规划。其设计工作与施工技术实无法游离，往往于设计过程中，更要求高度的理论与实际相互配合，而不再是过去以设计挂帅的处理方式。

台湾地区超高层建筑于七十年代开始陆续兴建起来，由于过去未曾作过类似的高楼土木营建研究工作，因此首先建造的国宾店、台北第一银行大楼及台湾电力公司大楼等几幢超高层大楼，于实际设计上及施工技术上都多少仰赖日本方面的支援，严格说来，到目前为止的超高层土木建筑施工法都是延用外国既开发的法，谈不上国内自行开发。

查反循环桩(Reverse Circulationpile)工法是由西德研究开发，于1960年末期引进我国，如台北市松江路的光华桥、成功大桥、高速公路等工程的桥基及台北市大楼建筑工程的基桩等都采用反循环施工法。

目前的反循环工法中，其吊放钢骨柱时，因未能同时于其上、下适当位置有所平均扶持与固定，于灌浆时则易造成反力侧移或晃动，又因无法调整定位住钢骨柱的高程位置，故当其基础发生沉陷或破坏时，补救工作相当难困难行；再者，习用施工架上是以导柱杆前端设有可上、下单向滚动的转子用来夹合钢骨柱的四周上方处，故当钢骨柱横向歪斜时，该只呈单一纵向转动的转子，并无法随之歪斜方向作灵活转动，而加以有效护持稳定钢骨柱，更因其是以呈“面对面”接触，故其摩擦阻力相当大，又因转子与导柱杆间乃属不可转的状态，不仅在转动导柱杆向前调整时，其摩擦阻力相当大，甚且因为前述钢骨柱歪斜而连带造成导柱杆挤压变形无法使用；而一般于钻掘完成的桩孔上方以双向两部经纬仪定出X、Y轴，并以喷漆标示于钢骨柱的校正方式，则易形成一轴向调整正确，而另一轴向则因前述轴向移位而产生偏心无法精确定出其中心点，(使具校正垂直度至多达至1/700)，导致无法达致其高度及垂直度精准校正的目的，以致建筑物易产生重心偏移及承载力不平均的现象，而危害到建筑物的结构安全。

鉴于上述反循环施工法存在的诸多缺点，本设计人经多方设计、探讨，并经无数次现场试作后，创作出本发明的一种逆筑钢骨柱施工法及装置。

本发明的主要目的即针对上述习知反循环施工法其钢骨柱竖立方式的各项缺点，而提供一种逆筑钢骨柱施工法，采用创新四点固定方式，藉其上端双层施工架上各设6支万向螺杆，以其前端容纳并微露而出的滚珠可以“点对点”的接触，并随钢骨柱的任一歪斜方向而自由顺畅转动，而将钢骨柱护持稳定住，配合其下端外围所环固的护环或护耳与桩孔周壁顶持住，以平均支撑定位住钢骨柱防止其受外力而幌动，便可经由钢骨柱四周上方所开设的透视孔配合双向经纬仪以精确地定出其中心点，且由于施工架上设有的千斤顶可向上、下顶持焊设于钢骨柱上的凸板，故可对钢骨柱定位准确且高度调整更为方便，以可有效控制钢骨柱的平均受力，提高垂直度及高程点准确性。

本发明的另一目的是提供一种用于逆筑钢骨柱施工法的装置，采用四点固定方式，将钢骨柱护持稳定住，使钢骨柱定位准确且高度调整更加方便，并提高其垂直度。

本发明的技术方案是：一种逆筑钢骨柱施工法，其特征在于：其施工步骤为：

(1)配合基桩的构筑，于预定柱位上钻桩孔；

(2)在该桩孔上方以双向两部经纬仪定出X、Y轴，并以喷漆标示于套管上；

(3)放置井字架：于桩孔周边铺设铁板以确保井字架不因钢筋笼及逆筑钢骨柱的重量而产生沉陷；

(4)钢筋笼吊放：吊放时，需烧焊适当的间隔器，以确保吊放时的垂直，且需注意基桩中心位置，利用钢索控制钢筋笼至设计高度，并加以固定；

(5)安置钢骨柱施工架于井字架上并调整螺栓杆，使施工架大致水平，以利钢骨柱坐于施架上时，更能方便顺利调整钢骨柱垂直；

(6)吊放逆打钢骨柱：

(A)钢骨柱吊放之前，外围焊固防护铁板，以封补隙缝防止劣质混凝土进入；

(B)在混凝土浇置面上方约1m处的钢骨柱外围设置圆形护环或护耳以防止混凝土浇注时形成反压使钢骨柱侧移偏位；

(C)续接假柱：逆筑钢骨柱部份如长度较短时，需接一段假柱以法兰螺丝锁紧，且假柱X、Y轴之中心线需自逆筑钢骨柱中心线延伸，以墨斗线弹出后，在钢骨柱的墨斗线上、下两处用尼龙水线重合定位于墨斗线上固定，防止施工污水冲失墨斗线的标记；

(D)吊放时，需徐徐放入桩孔中，并注意勿使钢骨柱碰撞施工架，使施工架偏移；

(7)钢骨柱调整及固定：

(A)以水平仪观测钢骨柱由千斤顶调整到达预定高度时，以钢骨柱万向螺杆配合安置于X、Y轴基线上的两台经纬仪及施工架上、下二处的万向螺杆，作X、Y向调整，将钢骨柱调整至定位并加以固定完成地面上二点固定；

(B)打开偏位器电源，由显示仪上显示钢骨柱下方的偏移角度，再取出护环(或护耳)重新调整偏移位置至柱位中心点，由于钢骨柱下端固定是以护环或护耳之外侧面支撑在桩孔壁，产生反力使钢骨柱固定，亦使灌浆时不会产生侧移或晃动，完成地面下二点固定；

(C)此时钢骨柱于施工架上、有上、下二处万向螺杆，下有偏位器(5)测示钢骨柱下端垂直度，同时配合围设于钢骨柱距离地面下约3m处及最终开挖面上方约2m处的护环(或护耳)以定位于桩孔，即吊放固定完成；

(8)避免碰触钢骨柱为原则下，放入特密管；

(9)回收偏位器。

本发明还提供一种用于逆筑钢骨柱施工法的装置，其特征在于：于施工架顶面及底面上分设有各6支调整钢骨柱X、Y轴向所构成的上夹具及下夹具的万向螺杆，另于钢骨柱距地面下约3公尺处及开挖面上方约2公尺处各设有护环或护耳，并于续接假柱的四周中央上设有透视孔，以配合装配于距开挖面上2.5～3公尺的钢骨柱上的偏位器及双向经纬仪，另于施工架顶面及底面双侧上设有千斤顶向上、下顶持焊设于钢骨柱双侧的凸板底侧。

所述的用于逆筑钢骨柱施工法的装置，其特征在于：该万向螺杆的前端凹设有一半圆形槽孔，一滚珠容纳其中且向外凸出，并在该半圆形槽孔开口处焊设有一挡止片。

所述的用于逆筑钢骨柱施工法的装置，其特征在于：该护环为一中空环圈体，其间焊设有一井字架。

所述的用于逆筑钢骨柱施工法的装置，其特征在于：该护耳呈一]形板体，其背侧焊设有连接片。

本发明的效果是：本发明为一种适用于基桩配合逆打钢柱的精准校正及调整的工法，此工法包括有分设于施工架顶面及底面上设有的各6支共计12支的万向螺杆及围设于钢骨柱上距地面下约3公尺处及开挖面上方约2公尺处的护环或护耳，以构成调整钢骨柱X、Y向的四点固定，另配合续接假柱四方面上的透视孔，由经纬仪精确测出交会的中心点并利用设于施工架顶面及底面上的千斤顶以配合水准仪高程控制测量调整钢骨柱正确的高程位置。

在本发明当中，其钢骨柱上、下平均受有四点的定位，以千斤顶向上、下顶持住钢骨柱上设有的凸板，达到钢骨柱的高度可方便调整，保证定位准确。再藉四个透视孔便能精确地交会出其中心点可使垂直度达1/1000，实具有其产业上特殊功效。

兹将本发明的实施例就所附图式予以说明如下：

图1为本发明实施例的截面剖视图。

图2为本发明的施工架部份的立体结构图。

图3为图2的俯视剖视图；显示万向螺杆的部份。

图4为本发明的万向螺杆部份的放大图。

图5为本发明的护环部份的立体结构图。

图6为本发明的护耳部份的立体结构图。

请参阅图1所示，本发明的施工法事先除须备具施工架4、以连结法兰螺丝14续接假柱11及吊放钢筋笼7外(上述构造为习知逆筑工法惯用的设备，于此不再赘述)，本发明的施工法特别在施工架4上、下各横向穿设前、后单支及左、右双支计有6支的万向螺杆3(如图2～4所示，前、后设成单支的作用，乃在使特密管方便进入而不致形成阻碍)，该万向螺杆3的前端，乃凹设有一半圆形槽孔30以使一滚珠31容纳其中后能略微地向外凸出，(约有1/3部分)，并在半圆形槽孔30的开口处焊设有一挡止片32以防止滚珠31向外脱出，如此，即可以点接触状态紧密夹合住钢骨柱1，使其调整更为省力方便，又当钢骨柱1在任一方向歪斜时，便能带动滚珠31转动，而不会使万向螺杆3因受挤压而造成变形；另外在施工架4之上、下各设有千斤顶2，又距上方适当高度的钢骨柱1上则焊设有相向的凸板13、13’，如此，即可以藉由千斤顶2向上、下顶住凸板13、13’，以带动钢骨柱1产生向上、下位移状态，用来方便调整钢骨柱1的设计高度位置，再如图1、2所示，在假柱11的适当位置四周上则开设有四个透视孔12，如此，即可配合装设于距开挖面上约2.5～3公尺的钢骨柱1上的偏位器5及双向经纬仪以精确交会出钢骨柱1的中心点(垂直度可达至1/1000)。

如图5、6所示，本发明在如上述钢骨柱1上方施工架4设有的以万向螺杆3夹持的第一及第二点固定外，同时配合围设于钢骨柱距地面下约3公尺处及最终开挖面上方约2公尺处的圆形护环6、6’，或护耳7以定位于桩孔A壁上构成第三点及第四点固定，而该圆形护环6间乃焊设有一井字架61以将钢骨柱1夹合于其中定位住，另该护耳7则概呈一]形板体以将其背侧设有的连结片71焊设于钢骨柱1上。

Claims (5)

1、一种逆筑钢骨柱施工法，其特征在于：其施工步骤为：

(1)配合基桩的构筑，于预定柱位上钻桩孔；

(2)在该桩孔上方以双向两部经纬仪定出X、Y轴，并以喷漆标示于套管上；

(3)放置井字架：于桩孔周边铺设铁板；

(4)钢筋笼吊放：吊放时，需烧焊适当的间隔器，利用钢索控制钢筋笼至设计高度，并加以固定；

(5)安置钢骨柱施工架于井字架上并调整螺栓杆，使施工架水平；

(6)吊放逆打钢骨柱：

(A)钢骨柱吊放之前，外围焊固防护铁板；

(B)在混凝土浇置面上方1m处的钢骨柱外围设置圆形护环或护耳；

(C)续接假柱：续接一段假柱以法兰螺丝锁紧，且假柱X、Y轴之中心线需自逆筑钢骨柱中心线延伸，以墨斗线弹出后，在钢骨柱的墨斗线上、下两处用尼龙水线重合定位于墨斗线上固定；

(D)将钢骨柱徐徐放入桩孔中；

(7)钢骨柱调整及固定：

(A)以水平仪观测钢骨柱由千斤顶调整到达预定高度时，以钢骨柱万向螺杆配合安置于X、Y轴基线上的两台经纬仪及施工架上、下二处的万向螺杆，作X、Y向调整，将钢骨柱调整至定位并加以固定完成地面上二点固定；

(B)打开偏位器电源，由显示仪上显示钢骨柱下方的偏移角度，再取出护环(或护耳)重新调整偏移位置至柱位中心点，由于钢骨柱下端固定是以护环或护耳之外侧面支撑在桩孔壁使钢骨柱固定；

(C)此时钢骨柱于施工架上、有上、下二处万向螺杆，下有偏位器(5)测示钢骨柱下端垂直度，同时配合围设于钢骨柱距离地面下约3m处及最终开挖面上方约2m处的护环(或护耳)以定位于桩孔，即吊放固定完成；

(8)放入特密管；

(9)回收偏位器。

2、一种用于逆筑钢骨柱施工法的装置，其特征在于：于施工架顶面及底面上分设有各6支调整钢骨柱X、Y轴向所构成的上夹具及下夹具的万向螺杆，另于钢骨柱距地面下约3公尺处及开挖面上方约2公尺处各设有护环或护耳，并于续接假柱的四周中央上设有透视孔，以配合装配于距开挖面上2.5～3公尺的钢骨柱上的偏位器及双向经纬仪，另于施工架顶面及底面双侧上设有千斤顶向上、下顶持焊设于钢骨柱双侧的凸板底侧。

3、根据权利要求2所述的用于逆筑钢骨柱施工法的装置，其特征在于：该万向螺杆的前端凹设有一半圆形槽孔，一滚珠容纳其中且向外凸出，并在该半圆形槽孔开口处焊设有一挡止片。

4、根据权利要求2所述的用于逆筑钢骨柱施工法的装置，其特征在于：该护环为一中空环圈体，其间焊设有一井字架。

5、根据权利要求2所述的用于逆筑钢骨柱施工法的装置，其特征在于：该护耳呈一]形板体，其背侧焊设有连接片。

Images