CN115075398A - 一种y型钢柱安装的倒序承插式施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，它是一种将Y型钢柱分段吊装，其中钢柱柱头随网架安装同步提升就位，然后吊装中间分段，利用中间分段对柱头产生的变形进行调节的施工方法。核心步骤为：将Y型钢柱分段四安装在网架下方；将Y型钢柱分段四随网架同步提升；安装Y型钢柱分段一；安装Y型钢柱分段二；安装Y型钢柱分段三。该方法的特点是：1、吊装操作空间大，安装效率高；2、校正方便，安装精度高；3、吊装安全风险低，对屋面钢网架影响小；4、分段构件重量小，运输吊装方便，有利于汽车吊上楼面作业管理。

Description

一种Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法。

背景技术

传统屋面钢网架(简称网架)安装和Y型钢柱吊装主要由如下两种形式：1、“先提升网架，再分段吊装Y型钢柱”的施工方法，在网架安装完成后，Y型钢柱安装空间将受到限制，吊装钢柱柱头时汽车吊吊臂与网架下弦的距离极近，对网架安全影响极大，吊装操作空间小，定位吊装困难，分段吊装焊接钢柱累积偏差较大，钢柱的安装精度以及吊装质量安全难以保证的问题；2、“先分段吊装Y型钢柱，再安装网架”的施工方法，此法为了避免Y型钢柱对网架提升的影响，需要对Y型钢柱区域的网架杆件进行抽空，结合结构布置形式和施工仿真分析可知，网架结构在施工过程中整体变形较大，而且此种变形及应变情况受到结构本身在此处悬挑过大的影响，对杆件进行补强也无法解决这一问题。如何解决网架安装与Y型钢柱吊装的冲突是非常大的难点。

发明内容

为此，本发明提供一种Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，又称Y型钢柱安装的倒序施工方法，以解决传统施工方案中吊臂距网架下弦的距离极近或需要对Y型钢柱区域的网架杆件进行抽空处理的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，包括如下步骤：

将Y型钢柱分段四安装在网架下方，其中，所述Y型钢柱分段四为Y型钢柱的柱头；

将Y型钢柱分段四随网架同步提升；

安装Y型钢柱分段一，其中，所述Y型钢柱分段一为Y型钢柱的主管段；

安装Y型钢柱分段二，其中，所述Y型钢柱分段二为Y型钢柱的弯管段；

安装Y型钢柱分段三，其中，所述Y型钢柱分段三为Y型钢柱的连接管。

进一步地，在步骤“将Y型钢柱分段四安装在网架下方”前，先进行施工部署，包括如下步骤：

安装前技术准备；

轴线的交接及复测；

构件标识；

大型机械设备的准备；

现场场地硬化、加固处理；

安装材料准备；

钢柱分段。

进一步地，在步骤“将Y型钢柱分段四安装在网架下方”中，Y型钢柱分段四需要在满堂架搭设前安装固定到位；采用支撑胎架+顶部框+支撑工字钢进行Y型钢柱分段四支撑；吊装时控制安装角度；用工字钢进行支撑回顶加固；对Y型钢柱分段四上画出十字轴线，采用全站仪复核轴线中心x，y坐标点，与理论坐标点对比复核定位；采用圆管将Y型钢柱分段四与网架支座和周围的焊接球焊接连接，在网架拼装过程中与网架连接成整体。

进一步地，在步骤“将Y型钢柱分段四随网架同步提升”后重新测量Y型钢柱分段四上画出十字轴线的坐标偏差。

进一步地，在步骤“安装Y型钢柱分段一”后和步骤“安装Y型钢柱分段二”前，进行如下步骤：

数据测量；采用全站仪测量Y型钢柱分段四竖向定位及轮廓线就位坐标，坐标及测量数据反馈至项目技术中心，由技术中心通过模型与钢柱分段划分确定弯弧段弯弧半径；

Y型钢柱分段二加工；根据技术中心反馈的弯弧半径数据，进行弯弧段钢柱的加工制作，将两段弯弧段钢柱与直段钢柱焊接成型形成Y型钢柱分段二；

支撑胎架安装；Y型钢柱分段二采用支撑胎架进行支撑回顶后安装，支撑胎架放置在分段二、三对接位置靠近柱侧1500mm位置。

进一步地，在步骤“安装Y型钢柱分段二”后，将混凝土从Y型钢柱分段二顶部开口倒入到Y型钢柱分段二及Y型钢柱分段一内进行钢管柱芯混凝土施工，待浇筑完成后检测钢管柱内混凝土密实度；其中，混凝土顶部距Y型钢柱分段二顶部开口留有一段高度差。

进一步地，分段吊装过程中，Y型钢柱分段二与Y型钢柱分段一焊接固定，Y型钢柱分段三分别与Y型钢柱分段二和Y型钢柱分段四焊接固定本发明具有如下优点：

1、相比传统的“先提升屋面钢网架，再分段吊装Y型钢柱”施工方法，本施工方法将Y型钢柱柱头与网架同步安装提升就位，加大了Y型钢柱与网架之间的操作空间，有效减少了Y型钢柱在吊装过程中对网架的影响，保证了钢柱吊装的安全性。

2、相比传统的“先分段吊装Y型钢柱，再安装屋面钢网架”施工方法，本施工方法只在网架提升过程中增加了Y型钢柱柱头局部荷载，通过加强局部杆件可以确保网架在施工过程中变形可控，保证了后期Y型钢柱的安装。

3、为确保Y型钢柱的成型效果，在Y型钢柱柱头局部吊装就位后可根据现场情况对弯弧段弧度进行动态微调，保证钢柱与柱头精准对接；同时以每节柱为单位控制柱顶标高，利用焊接收缩来调整钢柱垂偏，相对于传统的分段吊装方法而言，安装精度更高。

4、在楼地面完成Y型钢柱柱头与屋面钢网架支座的焊接，将柱头与网架同步提升就位，降低了钢柱安装难度，减少了吊装工作量，提高了安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为一种Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法的核心步骤流程图。

图2为Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法的具体步骤流程图；

图3为Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法的施工部署的流程图；

图4为Y型钢柱分为四段的示意图；

图5为柱头安装时的支撑结构图；

图6为柱头与网架的连接示意图；

图7为支撑胎架支撑Y型钢柱分段二的位置示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施例提供了一种Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，它是一种将Y型钢柱分段吊装，其中钢柱柱头随网架安装同步提升就位，然后吊装中间分段，利用中间分段对柱头产生的变形进行调节的施工方法。该方法的特点是：1、吊装操作空间大，安装效率高；2、校正方便，安装精度高；3、吊装安全风险低，对屋面钢网架影响小；4、分段构件重量小，运输吊装方便，有利于汽车吊上楼面作业管理。具体共分两个阶段进行施工，第一阶段为Y型钢柱分段四与屋面钢网架连接进行整体提升，第二阶段为Y型钢柱分段一～三安装施工。

第一阶段具体施工：Y型钢柱顶部支座埋件板及以下1.5m长度钢柱(即Y型钢柱分段四)钢结构提前加工好，在屋面钢网架拼装前安装到网架下方，采用50吨汽车吊作为安装设备在首层板上进行安装，并采用支撑胎架及工字钢支撑分段四。施工前与网架单位确定好标高角度等细节，在网架拼装完成后，由网架单位将全部Y型钢柱分段四和网架整体提升。

第二阶段具体施工：在屋面钢网架提升完成后，进行Y型钢柱分段一～三的安装，采用50、80吨汽车吊作为安装设备在首层板上进行安装。由于分段二为斜柱，将使用支撑胎架及工字钢进行支撑。分段二钢结构施工完成后，移交土建完成钢柱柱芯混凝土浇筑，并检测柱芯混凝土密实度。Y型钢柱柱芯混凝土浇筑完成后进行分段三安装，安装完成后移交网架单位进行卸载。吊装过程中配备高空车，以便施工人员进行高处施工作业。

该施工方法的关键技术在于将Y型钢柱分段后的最上节柱头段在网架安装时同步提升就位。如图1所示，可归纳为如下核心步骤：

S11，将Y型钢柱分段四安装在网架下方；

S12，将Y型钢柱分段四随网架同步提升；

S13，安装Y型钢柱分段一；

S14，安装Y型钢柱分段二；

S15，安装Y型钢柱分段三。

如图2所示，该施工方法的具体步骤如下所述。

步骤S21，施工部署

在施工部署中，又分为如下步骤，如如3所示，

S31，安装前技术准备

完成图纸会审，完成钢结构深化设计、钢结构施工组织设计及专项施工方案，对施工班组完成专项施工方案、三级安全教育交底工作。

S32，轴线的交接及复测

对提供的定位轴线，会同建设单位、监理单位及其他有关单位一起对定位轴线进行交接验线，做好记录，对定位轴线进行标记，并做好保护。根据提供的水准点(二级以上)，用水准仪进行闭合测量，并将水准点测设到附近建筑物不宜损坏的地方，也可测设到建筑物内部，但要保持视线畅通，同时应加以保护。复测完成后，测放支座节点的轴线位置与标高及钢柱定位轴线和定位标高。

S33，构件标识

因吊装构件繁多，类型和规格各异，为了保证加工工厂与现场二者之间的统一，必须准确地给每个构件进行编号，并按照一定的规则和顺序进行堆放和安装。

S34，大型机械设备的准备

为保证分段吊装过程的顺利实施，做好大型设备的进场计划。制定机械设备的调试、维护与保养计划，机械设备进场后，对各种机械设备进行调试、验收与保养，以保证机械设备的正常运转，同时在吊装过程中根据机械设备的使用情况定期对设备进行维护与保养。

S35，现场场地硬化、加固处理

Y型钢柱安装过程中作为临时道路、临建设施、材料机构堆场、加工场地的用地，完成场地加固，临时道路保证布置畅通，排水设施良好、通畅，且需要满足钢结构运输车辆和大型吊装机械的通车要求。

S36，安装材料准备

钢结构安装工程的主材包括焊接材料、螺栓、油漆等，钢结构安装工程的辅材为氧气、乙炔、临时连接螺栓、安全维护设施及吊装索具等。所有的结构用材都必须在材料进场前做好必要的材料复验和技术参数确认工作，焊条、焊丝、焊剂等焊接材料需符合规范要求。

S37，钢柱分段

Y型钢柱根据施工部署、吊装工况、运输条件等因素综合考虑进行分段。7.7m以上Y型钢柱分为四段，如图4所示，从下至上依次为：Y型钢柱分段一100(又称为主管段、主管、主立柱等)、Y型钢柱分段二200(又称为三通管、弯管段等)、Y型钢柱分段三300(又称为写城管、连接管等)、Y型钢柱分段四(又称为柱头)400；分段长度依具体施工需要进行划分，此处不进行详细介绍。

步骤S22，Y型钢柱分段四安装

屋面网架拼装前，提前将Y型钢柱柱头安装在网架下方，待网架拼装完成后与网架进行连接，由网架配合将Y型钢柱柱头和网架一起提升。由于高桥桥施工范围内的网架采用满堂架支撑，Y型钢柱柱头需要在满堂架搭设前安装固定到位，在网架拼装过程中与网架连接成整体。

如图5和6所示，采用支撑胎架10+顶部框20+支撑工字钢30进行柱头支撑，柱头安装高度为7.5m。采用50吨汽车吊进行吊装，吊装时控制安装角度，用工字钢进行支撑回顶加固。在网架50提升前采用圆管将Y型钢柱分段四与网架支座40和周围的焊接球焊接连接，完成后和网架一起提升。柱头和网架连接完成后，还可以通过临时固定杆70进行加固。为保证柱头的定位，对柱头上画出十字轴线，采用全站仪复核轴线中心x，y坐标点，与理论坐标点对比复核定位，并在提升完成后重新测量坐标偏差。支撑胎架根据现场实际使用胎架情况进行单独验算，胎架下方采用后植筋埋件并计算受力。

步骤S23，Y型钢柱分段一安装

屋面网架提升后，将场地移交给钢结构进行Y型钢柱分段一的安装，Y型钢柱安装时，根据构件重量选择不同的汽车吊，其中最重构件为14.4吨，选择采用80吨汽车吊的14m吊装半径17.4吨性能可满足Y型钢柱10吨以上构件吊装。另采用50吨汽车吊的14m吊装半径10.2吨性能可满足Y型钢柱10吨以下构件吊装，考虑到斜柱有安装角度，吊装时增加一台50吨汽车吊进行辅助。钢柱安装定位后，对钢柱平面轴线及水准标高核验，核验合格后用经纬仪检查校正钢柱垂直度。

步骤S24，数据测量

采用全站仪测量Y型钢柱柱头竖向定位及轮廓线就位坐标。坐标及测量数据反馈至项目技术中心，由技术中心通过模型与钢柱分段划分确定弯弧段弯弧半径。

步骤S25，Y型钢柱分段二加工

根据技术中心反馈数据弯弧半径数据，进行弯弧段钢柱的加工制作。弯弧段钢柱采用铸钢工艺加工，根据技术中心数据在工厂进行模具制作，模具制作完成后测量复核模具尺寸及弯弧半径，无误后进行铸钢加工。

步骤S26，支撑胎架安装

支撑胎架选用H175*175*7.5*11的型钢作为立杆，L90*10的角钢作为横杆，斜撑为L70*6的角钢，支撑胎架材质均为Q235B，胎架截面中心尺寸为1*1m，标准节高度有4/3/2.5m三种规格，每个标准节之间使用8颗10.9级M20高强螺栓连接，每个支撑胎架均布置顶座，顶座根据现场需要选择1200*1200*400、1300*1300*500、1600*1600*600、1600*1600*700。

步骤S27，Y型钢柱分段二安装

Y型钢柱分段一安装完成后，进行Y型钢柱分段二安装，Y型钢柱分段二采用支撑胎架进行支撑回顶后安装，支撑胎架500放置在Y型钢柱分段二200、Y型钢柱分段三300对接位置靠近Y型钢柱分段一100的1500mm位置处，如图7所示。Y型钢柱分段二为直柱带斜柱，考虑构件重心设置吊点，采用吊装钢丝绳上挂设2只10t的葫芦调节钢丝绳长度。钢柱安装连接板固定，上下柱不能出现错口，然后进行校正焊接。每一个柱的定位轴线，应从地面控制轴线引到柱顶，以保证每节钢柱安装无误，避免产生过大的积累偏差。在完成分段一、二的安装后，将Y型钢柱移交土建进行钢管柱芯混凝土施工，柱芯混凝土浇筑完成后检测钢管柱内混凝土密实度。

步骤S28，Y型钢柱分段三安装

钢柱柱芯混凝土浇筑完成后移交给钢结构，钢结构进行分段三安装。吊装过程配备高空车，以便施工人员进行高处施工作业。Y型钢柱吊装利用高空作业车作为人工操作平台。钢柱安装连接板固定，上下柱不能出现错口，然后进行校正焊接。每一个柱的定位轴线，应从地面控制轴线引到柱顶，以保证每节钢柱安装无误，避免产生过大的积累偏差。

本实施例提供的Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，将钢柱柱头随网架安装同步提升就位，再吊装焊接中间分段，将最终成型的焊接部位由柱头-网架连接点下移到Y型钢柱的分段三和四之间，增大了Y型钢柱高空安装成型的操作空间，有效减小了网架结构在施工过程中的整体变形，保证了Y型钢柱吊装质量及安全性；在Y型钢柱柱头局部吊装就位后根据现场情况对弯弧段弧度进行动态微调，保证Y型钢柱与柱头能够精准对接，提高了Y型钢柱安装精度；在楼地面完成Y型钢柱柱头与屋面钢网架支座的焊接，降低了Y型钢柱安装难度，提高了钢柱安装安全性及效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

将Y型钢柱分段四安装在网架下方，其中，所述Y型钢柱分段四为Y型钢柱的柱头；

将Y型钢柱分段四随网架同步提升；

安装Y型钢柱分段一，其中，所述Y型钢柱分段一为Y型钢柱的主管段；

安装Y型钢柱分段二，其中，所述Y型钢柱分段二为Y型钢柱的弯管段；

安装Y型钢柱分段三，其中，所述Y型钢柱分段三为Y型钢柱的连接管。

2.根据权利要求1所述的Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，其特征在于，在步骤“将Y型钢柱分段四安装在网架下方”前，先进行施工部署，包括如下步骤：

安装前技术准备；

轴线的交接及复测；

构件标识；

大型机械设备的准备；

现场场地硬化、加固处理；

安装材料准备；

钢柱分段。

3.根据权利要求1所述的Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，其特征在于，在步骤“将Y型钢柱分段四安装在网架下方”中，Y型钢柱分段四需要在满堂架搭设前安装固定到位；采用支撑胎架+顶部框+支撑工字钢进行Y型钢柱分段四支撑；吊装时控制安装角度；用工字钢进行支撑回顶加固；对Y型钢柱分段四上画出十字轴线，采用全站仪复核轴线中心x，y坐标点，与理论坐标点对比复核定位；采用圆管将Y型钢柱分段四与网架支座和周围的焊接球焊接连接，在网架拼装过程中与网架连接成整体。

4.根据权利要求3所述的Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，其特征在于，在步骤“将Y型钢柱分段四随网架同步提升”后重新测量Y型钢柱分段四上画出十字轴线的坐标偏差。

5.根据权利要求1所述的Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，其特征在于，在步骤“安装Y型钢柱分段一”后和步骤“安装Y型钢柱分段二”前，进行如下步骤：

数据测量；采用全站仪测量Y型钢柱分段四竖向定位及轮廓线就位坐标，坐标及测量数据反馈至项目技术中心，由技术中心通过模型与钢柱分段划分确定弯弧段弯弧半径；

Y型钢柱分段二加工；根据技术中心反馈的弯弧半径数据，进行弯弧段钢柱的加工制作，将两段弯弧段钢柱与直段钢柱焊接成型形成Y型钢柱分段二；

支撑胎架安装；Y型钢柱分段二采用支撑胎架进行支撑回顶后安装，支撑胎架放置在分段二、三对接位置靠近柱侧1500mm位置。

6.根据权利要求1所述的Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，其特征在于，在步骤“安装Y型钢柱分段二”后，将混凝土从Y型钢柱分段二顶部开口倒入到Y型钢柱分段二及Y型钢柱分段一内进行钢管柱芯混凝土施工，待浇筑完成后检测钢管柱内混凝土密实度；其中，混凝土顶部距Y型钢柱分段二顶部开口留有一段高度差。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的Y型钢柱安装的倒序承插式施工方法，其特征在于，分段吊装过程中，Y型钢柱分段二与Y型钢柱分段一焊接固定，Y型钢柱分段三分别与Y型钢柱分段二和Y型钢柱分段四焊接固定。

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