CN115110685A - 一种预制拼装构件的支撑体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预制拼装构件的支撑体系及其施工方法，该支持体系包括：门式框架，门式框架包括纵向设置的驱动端和支承端以及架设于驱动端和支承端之间的双拼槽钢，驱动端和支承端分别固定安装于两侧的钢结构梁上，双拼槽钢与预制梁平行设置；双拼槽钢的一端与驱动端铰接；预制梁与钢结构梁通过预埋于预制梁两端的牛腿焊接固定；双拼槽钢与预制板之间连接有吊筋。本申请利用预制板和预制梁作为上部混凝土浇筑的模板，钢框架作为受力支点支撑，预制梁采用牛腿与钢结构进行传力、预制板采用吊筋及门式框架与钢结构进行传力，从而将排架搭设施工转化为上部少数门式框架组成的支撑体系，缩短了工期；降低了成本；减少了现场堆场范围；减少了木材用量。

Description

一种预制拼装构件的支撑体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种预制拼装构件的支撑体系及其施工方法。

背景技术

如图1a和1b所示，现有钢框架主要由纵向的钢结构柱10和水平固定于所述钢结构柱10顶端的钢结构梁20拼合而成。当需要在钢结构梁20上铺设预制拼装构件(包括预制梁31和预制板32)时，现有的做法是先行施工钢结构柱10和钢结构梁20，随后搭设预制拼装构件的底模及排架支撑体系，预制拼装构件通过排架传力至已完成楼层楼板，这种方法需要大量排架材料，且施工工期长。

因此，如何提供一种能够解决工期紧，且不加大成本投入的预制拼装构件的支撑体系及其施工方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种预制拼装构件的支撑体系及其施工方法，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种预制拼装构件的支撑体系，包括：

门式框架，所述门式框架包括纵向设置的驱动端和支承端以及架设于所述驱动端和支承端之间的双拼槽钢，所述驱动端和支承端分别固定安装于两侧的钢结构梁上，所述双拼槽钢与预制梁平行设置；

所述双拼槽钢的一端与所述驱动端铰接；

所述预制梁与所述钢结构梁通过预埋于所述预制梁两端的牛腿焊接固定；

所述双拼槽钢与预制板之间连接有吊筋。

较佳地，所述支承端和驱动端分别通过钢埋件底座与所述钢结构梁固定连接；所述驱动端包括第一机箱、第一轴心杆以及顶推头，所述第一机箱的下部与所述钢埋件底座固定连接，所述第一轴心杆与所述第一机箱铰接，所述第一轴心杆能够在所述第一机箱上纵向伸缩并沿纵向旋转；所述顶推头与所述第一轴心杆铰接，所述顶推头能够在所述第一轴心杆上沿水平向旋转。

较佳地，所述第一机箱内设有用于限制所述第一轴心杆旋转角度的限位盘。

较佳地，所述顶推头包括基座、支撑臂以及四组滚轮组，所述第一轴心杆通过轴承与所述基座连接，两个支撑臂对称安装于所述基座的左右两侧，四组所述滚轮组分别上下安装于所述支撑臂上，所述双拼槽钢的四个侧壁分别从四组所述滚轮组中间穿过。

较佳地，所述支承端包括第二机箱、第二轴心杆以及托盘，所述第二机箱的下部与所述钢埋件底座固定连接，所述第二轴心杆能够在所述第二机箱上纵向伸缩；所述托盘与所述第二轴心杆固接。

较佳地，所述顶推头上方还安装有红外线发射器。

较佳地，所述吊筋从所述双拼槽钢的拼接缝中穿过，并通过螺帽与所述双拼槽钢连接。

较佳地，所述预制梁与所述预制板的拼缝间采用封桨贴封边。

本发明还提供了一种如上所述的预制拼装构件的支撑体系的施工方法，包括如下步骤：

S1：在工程现场施工由所述钢结构柱和钢结构梁组成的钢框架；在工厂端预制所述预制板和带有牛腿的预制梁；

S2：采用两点吊将所述预制梁落位后，将所述牛腿与所述钢结构梁进行焊接固定；

S3：在所述钢结构梁上方制作所述门式框架，为所述预制板提供吊点上方的临时固定框架；在所述预制板落位后，利用所述吊筋对所述预制板进行临时固定；

S4：待所有构件落位组装完毕后，利用所述预制板及预制梁作为现浇混凝土底模，进行后续混凝土浇筑；

S5：达到强度要求后拆除所述门式框架，所述预制梁端部的牛腿永久埋于结构内；所述门式框架及吊筋底部于混凝土面标高内采用焊机割除，周转使用。

较佳地，步骤S3包括：

S31：在所述钢结构梁上方安装所述支承端和驱动端；

S32：将所述双拼槽钢的一端穿入所述驱动端内；

S33：吊装所述预制板；

S34：将所述双拼槽钢向所述支承端的一侧推动，并将所述吊筋从所述双拼槽钢的拼接缝中穿过，直至所述双拼槽钢的一端搭设于所述支承端上；

S35：将所述吊筋与所述双拼槽钢进行固定连接。

与现有技术相比，本发明提供的预制拼装构件的支撑体系及其施工方法具有如下优点：

1、本申请利用建筑结构自身中的预制板和预制梁作为上部混凝土浇筑的模板，钢框架作为受力支点支撑，取消预制拼装结构下方排架支撑体系，预制拼装结构采用临时固定措施将荷载传于钢结构上，预制梁采用牛腿与钢结构进行传力、预制板采用吊筋及门式框架与钢结构进行传力，从而将排架搭设施工转化为上部少数门式框架组成的支撑体系，大大缩短了工期；

2、省去了大规模排架及相关人工费用，经济效益显著；

3、减少了现场堆场范围，舒缓了场地紧缺的问题；

4、减少了木材用量，绿色环保。

附图说明

图1a为预制拼装构件安装于钢结构的立面图；

图1b为预制拼装构件安装于钢结构的俯视图；

图2为本发明一具体实施方式中预制拼装构件的支撑体系的立面图；

图3为本发明一具体实施方式中预制梁与钢结构梁的拼装节点示意图；

图4为本发明一具体实施方式中牛腿的安装示意图；

图5为本发明一具体实施方式中预制梁的安装方式示意图；

图6为本发明一具体实施方式中预制梁与预制板的拼装节点示意图；

图7为本发明一具体实施方式中双拼槽钢与吊筋的拼装节点示意图；

图8为本发明一具体实施方式中钢结构梁的封模节点示意图；

图9a至9c分别为本发明一具体实施方式中驱动端的结构示意图；

图10a至10c分别为本发明一具体实施方式中预制拼装构件的支撑体系的施工方法的步骤示意图。

图中：10-钢结构柱、20-钢结构梁、31-预制梁、32-预制板、33-牛腿、34-主筋、35-封桨贴、36-木模板、37-方木、38-螺杆；100-驱动端、101-钢埋件底座、110-第一机箱、111-动力基座、112-第一竖向伸缩杆、113-旋转筒轴、114-限位盘、120-第一轴心杆、130-顶推头、131-基座、132-支撑臂、133-第二竖向伸缩杆、134-第三竖向伸缩杆、135-第一横向伸缩杆、136-橡胶滚轮、137-红外线发射器、200-支承端、210-第二机箱、220-第二轴心杆、230-托盘、300-双拼槽钢、400-吊筋、410-螺帽、420-垫板。

具体实施方式

为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。

本发明提供的预制拼装构件的支撑体系，如图2所示，包括：门式框架，所述门式框架包括纵向设置的驱动端100和支承端200以及架设于所述驱动端100和支承端200之间的双拼槽钢300，所述驱动端100和支承端200分别固定安装于两侧的钢结构梁20上，所述双拼槽钢300与预制梁31平行设置；所述双拼槽钢300的一端与所述驱动端100铰接；所述预制梁31与所述钢结构梁20通过预埋于所述预制梁31两端的牛腿33焊接固定；所述双拼槽钢300与预制板32之间连接有吊筋400。本申请利用建筑结构自身中的预制板32和预制梁31作为上部混凝土浇筑的模板，钢框架(钢结构梁20和钢结构柱10)作为受力支点支撑，取消了预制拼装结构下方的排架支撑体系，预制拼装结构采用临时固定措施将荷载传于钢结构上，预制梁31采用牛腿33与钢结构进行传力、预制板32采用吊筋400及门式框架与钢结构进行传力，从而将排架搭设施工转化为上部少数门式框架组成的支撑体系，大大缩短了工期；省去了大规模排架及相关人工费用，经济效益显著；减少了现场堆场范围，舒缓了场地紧缺的问题；减少了木材用量，绿色环保。

在一些实施例中，如图3和图4所示，所述预制梁31两端的牛腿33与内部的主筋34焊接固定，当预制梁31准确吊装落位后，将牛腿33与钢结构梁20下翼缘进行焊接(节点满焊)固定。当然，牛腿33的样式可根据现场情况选择不同形状，且通过计算必须满足承载要求(需考虑上部混凝土浇筑施工荷载)。

另外，如图5所示，由于预制梁31含牛腿33的总长度大于钢结构梁20净跨度，因此，在一些实施例中，采用下述方法进行预制梁31的安装：先将所述预制梁31水平旋转一定角度(以牛腿33与钢结构梁20以及已经安装完成的预制梁31不发生干涉为准)后再下放至设计标高；然后水平旋转至预制梁31的待安装位置，并进行牛腿33的焊接。

如图6所示，在一些实施例中，所述预制梁31与所述预制板32的拼缝间采用封桨贴35封边，从而使预制板32和预制梁31更好地完成现浇混凝土底模的作用。请重点参考图8，混凝土浇筑完成后，依次采用木模板36和方木37对钢结构梁20的边缘进行封闭，同时采用螺杆38对木模板36和方木37进行拉结固定。

在一些实施例中，由于预制板32吊装作业中的吊点可变性，本申请将所述吊筋400从所述双拼槽钢300的拼接缝中穿过，吊筋400可以从双拼槽钢300沿长度方向的任意位置穿出，既有利于连接吊车钢丝绳，又不会因为门式框架的结构限制吊筋400的安装位置。如图7所示，在一些实施例中，所述双拼槽钢300与吊筋400通过螺帽410以及垫板420固定连接。

在一些实施例中，所述驱动端100和支承端200分别通过钢埋件底座101与所述钢结构梁20固定连接，例如，驱动端100和支承端200通过钢埋件底座101与钢结构梁20可靠扣接，钢埋件底座101可以预先加工成型现场焊接或者与钢结构一同进行预制。

如图9a至9c所示，在一些实施例中，所述驱动端100包括第一机箱110、第一轴心杆120以及顶推头130，所述第一机箱110的下部与所述钢埋件底座101固定连接，所述第一轴心杆120与所述第一机箱110铰接，所述第一轴心杆120能够在所述第一机箱110上纵向伸缩并沿纵向旋转，从而调节双拼槽钢300的标高和竖向角度；所述顶推头130与所述第一轴心杆120铰接，所述顶推头130能够在所述第一轴心杆120上沿水平向旋转，从而调节双拼槽钢300的水平角度。

请继续参考图9a至9c，在一些实施例中，所述第一机箱110内设有动力基座111、第一竖向伸缩杆112以及旋转筒轴113，动力基座111与第一竖向伸缩杆112连接，并为第一竖向伸缩杆112的伸缩提供动力；第一竖向伸缩杆112与旋转筒轴113连接；旋转筒轴113与第一轴心杆120连接，旋转筒轴113能够带动第一轴心杆120旋转；旋转筒轴113上还套设有用于限制旋转筒轴113旋转角度的限位盘114。

请继续参考图9a至9c，在一些实施例中，所述顶推头130包括基座131、支撑臂132以及四组滚轮组，所述第一轴心杆120通过轴承与所述基座131连接，使得基座131能够带动顶推头130在水平面上旋转；两个支撑臂132对称安装于所述基座131的左右两侧，四组所述滚轮组分别上下安装于一个所述支撑臂132上，所述双拼槽钢300的四个侧壁分别从四组所述滚轮组中间穿过，从而对双拼槽钢300的位置、角度进行调节。在一些实施例中，每组所述滚轮组包括：第二竖向伸缩杆133、第三竖向伸缩杆134、第一横向伸缩杆135以及橡胶滚轮136，所述第二竖向伸缩杆133从所述支撑臂132的端部向纵向延伸，用于调节上下两组滚轮组的间距，继而适用于高度不同的双拼槽钢300；所述第三竖向伸缩杆134从所述第二竖向伸缩杆133的端部向纵向延伸，用于调节每组滚轮组中的两个橡胶滚轮136的间距，继而适用于壁厚不同的双拼槽钢300；所述第一横向伸缩杆135从所述第三竖向伸缩杆134的端部向横向延伸，用于调节位于同一水平高度上的两组滚轮组的间距，继而调节双拼槽钢300的拼接缝宽度，便于吊筋400穿束及后续夹紧。

在一些实施例中，请参考图8，所述支承端200包括第二机箱210、第二轴心杆220以及托盘230，所述第二机箱210的下部与所述钢埋件底座101固定连接，所述第二轴心杆220能够在所述第二机箱210上纵向伸缩，从而配合顶推头130的伸缩实现双拼槽钢300的标高调节；所述托盘230与所述第二轴心杆220固接。在一些实施例中，所述托盘230可以采用宽度可调的夹紧机构，以适应不同宽度的双拼槽钢300，同时还能调节托盘230对于双拼槽钢300的松紧，安装时调松，便于定位，安装完毕后调紧，避免双拼槽钢300晃动。当然，所述支承端200也可以参考驱动端100的结构，以配合驱动端100实现双拼槽钢300的水平角度调节。

在一些实施例中，请继续参考图9a和9b，所述顶推头130上方还安装有红外线发射器137，用于穿束阶段(将吊筋400穿入双拼槽钢300的拼接缝中)瞄准吊筋400。

请参考图10a至10c，并结合图2至8，本发明还提供了一种如上所述的预制拼装构件的支撑体系的施工方法，包括如下步骤：

S1：在工程现场施工由所述钢结构柱10和钢结构梁20组成的钢框架，如图10a所示；在工厂端预制所述预制板32和带有牛腿33的预制梁31，如图4所示；

S2：采用两点吊将所述预制梁31准确落位后，将所述牛腿33与所述钢结构梁20进行焊接固定，如图10b所示；

S3：在所述钢结构梁20上方制作所述门式框架，为所述预制板32提供吊点上方的临时固定框架，且通过计算钢结构满足承受来自预制拼装结构的附加荷载；预制板32吊点根据实际楼板大小及吊装平衡性进行深化设计，在所述预制板32落位后，利用所述吊筋400对所述预制板32进行临时固定，如图10c所示，此时，吊筋400与预制梁31共同承受来自预制板32上方的荷载。

在一些实施例中，步骤S3具体可以包括：

S31：在所述钢结构梁20上方安装所述支承端200和驱动端100；

S32：将所述双拼槽钢300的一端穿入所述驱动端100内；

S33：吊装所述预制板32；

S34：将所述双拼槽钢300向所述支承端200的一侧推动，如图10c中箭头所示，并将所述吊筋400从所述双拼槽钢300的拼接缝中穿过，直至所述双拼槽钢300的一端搭设于所述支承端200上；

S35：将所述吊筋400与所述双拼槽钢300进行固定连接。

S4：待所有构件落位组装完毕后，利用所述预制板32及预制梁31作为现浇混凝土底模，进行各细部节点检查，完整无误后进行后续混凝土浇筑；

S5：混凝土养护，达到强度要求后拆除所述门式框架，所述预制梁31端部的牛腿33永久埋于结构内；所述门式框架(钢埋件底座101)及吊筋400底部于混凝土面标高内采用焊机割除，周转使用。另外，此套支撑体系的高度初值可做调整加大，随着楼层加高逐步降低，达到一套支撑体系多次切割多次循环利用的效果。

采用上述施工方法能够大大缩短工期，且降低了成本投入。

需要说明的是，此施工方法涉及到的型钢原材料除吊筋400可以使用Q345等级，其余型钢均可以采用Q235等级，材料易得，成本低。

另外，本方法涉及到取消下部排架支撑，钢结构梁20采用螺杆焊接固定于钢骨上的方法进行施工，因此，还可以在钢骨上设置用于钢结构施工的挂篮，以便于人员作业。

综上所述，本发明提供的预制拼装构件的支撑体系及其施工方法，该支撑体系包括：门式框架，所述门式框架包括纵向设置的驱动端100和支承端200以及架设于所述驱动端100和支承端200之间的双拼槽钢300，所述驱动端100和支承端200分别固定安装于两侧的钢结构梁20上，所述双拼槽钢300与预制梁31平行设置；所述双拼槽钢300的一端与所述驱动端200铰接；所述预制梁31与所述钢结构梁20通过预埋于所述预制梁31两端的牛腿33焊接固定；所述双拼槽钢300与预制板32之间连接有吊筋400。本申请利用建筑结构自身中的预制板32和预制梁31作为上部混凝土浇筑的模板，钢框架(钢结构梁20和钢结构柱10)作为受力支点支撑，取消了预制拼装结构下方的排架支撑体系，预制拼装结构采用临时固定措施将荷载传于钢结构上，预制梁31采用牛腿33与钢结构进行传力、预制板32采用吊筋400及门式框架与钢结构进行传力，从而将排架搭设施工转化为上部少数门式框架组成的支撑体系，大大缩短了工期；省去了大规模排架及相关人工费用，经济效益显著；减少了现场堆场范围，舒缓了场地紧缺的问题；减少了木材用量，绿色环保。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种预制拼装构件的支撑体系，其特征在于，包括：

门式框架，所述门式框架包括纵向设置的驱动端和支承端以及架设于所述驱动端和支承端之间的双拼槽钢，所述驱动端和支承端分别固定安装于两侧的钢结构梁上，所述双拼槽钢与预制梁平行设置；

所述双拼槽钢的一端与所述驱动端铰接；

所述预制梁与所述钢结构梁通过预埋于所述预制梁两端的牛腿焊接固定；

所述双拼槽钢与预制板之间连接有吊筋。

2.如权利要求1所述的预制拼装构件的支撑体系，其特征在于，所述支承端和驱动端分别通过钢埋件底座与所述钢结构梁固定连接；所述驱动端包括第一机箱、第一轴心杆以及顶推头，所述第一机箱的下部与所述钢埋件底座固定连接，所述第一轴心杆与所述第一机箱铰接，所述第一轴心杆能够在所述第一机箱上纵向伸缩并沿纵向旋转；所述顶推头与所述第一轴心杆铰接，所述顶推头能够在所述第一轴心杆上沿水平向旋转。

3.如权利要求2所述的预制拼装构件的支撑体系，其特征在于，所述第一机箱内设有用于限制所述第一轴心杆旋转角度的限位盘。

4.如权利要求2所述的预制拼装构件的支撑体系，其特征在于，所述顶推头包括基座、支撑臂以及四组滚轮组，所述第一轴心杆通过轴承与所述基座连接，两个支撑臂对称安装于所述基座的左右两侧，四组所述滚轮组分别上下安装于所述支撑臂上，所述双拼槽钢的四个侧壁分别从四组所述滚轮组中间穿过。

5.如权利要求2所述的预制拼装构件的支撑体系，其特征在于，所述支承端包括第二机箱、第二轴心杆以及托盘，所述第二机箱的下部与所述钢埋件底座固定连接，所述第二轴心杆能够在所述第二机箱上纵向伸缩；所述托盘与所述第二轴心杆固接。

6.如权利要求2所述的预制拼装构件的支撑体系，其特征在于，所述顶推头上方还安装有红外线发射器。

7.如权利要求6所述的预制拼装构件的支撑体系，其特征在于，所述吊筋从所述双拼槽钢的拼接缝中穿过，并通过螺帽与所述双拼槽钢连接。

8.如权利要求1所述的预制拼装构件的支撑体系，其特征在于，所述预制梁与所述预制板的拼缝间采用封桨贴封边。

9.一种如权利要求1至8中任一项所述的预制拼装构件的支撑体系的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在工程现场施工由所述钢结构柱和钢结构梁组成的钢框架；在工厂端预制所述预制板和带有牛腿的预制梁；

S2：采用两点吊将所述预制梁落位后，将所述牛腿与所述钢结构梁进行焊接固定；

S3：在所述钢结构梁上方制作所述门式框架，为所述预制板提供吊点上方的临时固定框架；在所述预制板落位后，利用所述吊筋对所述预制板进行临时固定；

S4：待所有构件落位组装完毕后，利用所述预制板及预制梁作为现浇混凝土底模，进行后续混凝土浇筑；

S5：达到强度要求后拆除所述门式框架，所述预制梁端部的牛腿永久埋于结构内；所述门式框架及吊筋底部于混凝土面标高内采用焊机割除，周转使用。

10.如权利要求9所述的预制拼装构件的支撑体系的施工方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31：在所述钢结构梁上方安装所述支承端和驱动端；

S32：将所述双拼槽钢的一端穿入所述驱动端内；

S33：吊装所述预制板；

S34：将所述双拼槽钢向所述支承端的一侧推动，并将所述吊筋从所述双拼槽钢的拼接缝中穿过，直至所述双拼槽钢的一端搭设于所述支承端上；

S35：将所述吊筋与所述双拼槽钢进行固定连接。

Images