一种核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法技术

本发明专利技术公开了一种核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法，所述牛腿是以牛腿基础为核心浇筑混凝土构成，牛腿基础包括上下间隔固定焊接在钢管柱筒外表面的两块呈水平设置的环形钢面板，环形钢面板四周方向水平向外焊接固定有一段横截面呈工字的工字型钢；位于上方的环形钢面板表面以及位于工字型钢上侧表面均设置有向下的用于供振捣棒插入的穿孔，牛腿混凝土浇筑时，靠振捣棒向下通过穿孔进入到牛腿基础内部，进行节点处的混凝土振捣，完成浇筑。本发明专利技术具有能够提高牛腿强度，提高核心筒梁柱和横梁的连接质量，施工效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于高层建筑工程施工领域，具体涉及一种核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法。

技术介绍

核心筒结构，属于高层建筑结构。简单的来讲就是，外围是由梁柱构成的框架受力体系，而中间是筒体（比如电梯井），因为筒体在中间，所以称为核心筒，又名“框架—核心筒结构”。此种结构十分有利于结构受力，并具有极优的抗震性。是国际上超高层建筑广泛采用的主流结构形式。同时，这种结构的优越性还在于可争取尽量宽敞的使用空间，使各种辅助服务性空间向平面的中央集中，使主功能空间占据最佳的采光位置，并达到视线良好、内部交通便捷效果。核心筒结构中，作为主要承力作用的梁柱结构，一般以钢筋混凝土浇筑，同时需要具备较高的强度和承力要求。
钢管柱（即钢管混凝土柱）是指，在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的建筑支撑结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土和方钢管柱等，钢管柱中，钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度；钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明，钢管柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能。
由于钢管柱上述优点，故在高层建筑尤其是超高层建筑中核心筒的梁柱结构常常采用钢管柱结构得到。但在高层建筑尤其是超高层建筑中，采用钢管柱的核心筒梁柱结构承力大，且对各方面性能要求高，故在设计和施工过程中仍然存在很多难点。/>申请人曾申请过的申请号为201410392150.1的专利，公开了一种大直径钢管柱柱脚安装施工方法，其能够确保钢管柱柱脚施工质量，可以用于核心筒梁柱结构钢管柱的柱脚施工。
在核心筒梁柱结构的钢管柱后续施工时，申请人考虑了在钢管柱上设置以牛腿基础为核心浇筑构成的环形的牛腿作为钢管柱和横梁连接的节点结构，但该牛腿结构怎样设置才能更好地提高钢管柱和横梁连接强度，成为有待考虑的问题。

技术实现思路

针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够提高牛腿强度，提高核心筒梁柱和横梁的连接质量，施工效率高的核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法。
为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
一种核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法，所述牛腿是以牛腿基础为核心浇筑混凝土构成，其特征在于，所述牛腿基础包括上下间隔固定焊接在钢管柱筒外表面的两块呈水平设置的环形钢面板，上方环形钢面板上表面到下方环形钢面板下表面距离小于牛腿本体厚度，环形钢面板外径小于牛腿本体外径，环形钢面板四周方向水平向外焊接固定有一段横截面呈工字的工字型钢，工字型钢厚度和宽度均小于横梁的厚度和宽度；位于上方的环形钢面板表面以及位于工字型钢上侧表面均设置有向下的用于供振捣棒插入的穿孔，牛腿混凝土浇筑时，靠振捣棒向下通过穿孔进入到牛腿基础内部，进行节点处的混凝土振捣，完成浇筑。
这样，牛腿基础牛腿基础采用环形钢板加工字型钢构成，能够更好地提高后续浇筑得到的环形牛腿的强度，工字型钢作为横向端头段的核心基础，极大地提高了横梁和牛腿的结合强度，提高了建筑楼层楼板整体承重能力。同时浇筑时，采用在环形钢面板表面以及位于工字型钢上侧表面开孔供振捣棒插入振捣，增强混凝土的密实度，提高节点处结构强度，同时节点内部的混凝土可通过新开孔洞排除空气，提高混凝土浇筑质量。
作为优化，穿孔大小为直径50mm，穿孔间距为100-200mm，该尺寸要求的穿孔，能够更好地供后续浇筑时振捣棒插入振捣，也能够更利于振捣时的排气，同时能够避免穿孔对结构强度的影响。
进一步地，工字型钢上表面和上方的环形钢面板上表面水平衔接，工字型钢下表面和下方的环形钢面板下表面水平衔接，更好地提高牛腿基础的整体性以保证最终牛腿强度。进一步地，工字型钢上焊接固定有若干沿工字型钢长度方向向外延伸的梁钢筋，这样方便梁钢筋的设置和后续施工。进一步地，梁钢筋焊接固定于工字型钢上部和下部各自的上侧表面上以方便焊接施工且固定点位于后续浇筑后方便振捣的位置，结构强度高，利于提高最终建筑结构强度。进一步地，工字型钢外表面还沿宽度方向套设有若干箍筋，箍筋沿工字型钢长度方向间隔排布；这样可以更好地提高后续结构强度，同时箍筋两侧还可以进一步焊接沿工字型钢长度方向延伸的腰筋，以进一步提高结构强度。进一步地，工字型钢之间的环形钢面板上还连接有若干卡筋，卡筋中部竖向设置且卡筋上端向内弯折后卡接并焊接固定在上方的环形钢面板上表面，卡筋下端向内弯折后卡接并焊接固定在下方的环形钢面板下表面，卡筋沿环形钢面板外表面弧形均匀间隔设置，卡筋中部段内表面还沿水平方向焊接固定有若干弧形筋，弧形筋中部段呈和环形钢面板外表面弧度一致的弧形，弧形筋两端沿工字型钢侧边折向后固定连接在腰筋上，弧形筋沿高度方向均匀分布。这样能够更好地提高后续得到的牛腿位于横梁之间位置的结构强度，以及横梁和牛腿之间的结构连接强度。
作为优化，所述牛腿浇筑施工前，采用BIM技术实现对牛腿基础各构件模型的建立并对各构件下料，完成钢管柱筒外牛腿基础中的环形钢面板和工字型钢的焊接，完成构件材料检验后运输至现场；浇筑前先搭设完成牛腿所在楼层横梁和楼板施工的支架，依靠支架为平台先完成牛腿模具的底面模的支护安装，再完成牛腿基础中其它构件的焊接或安装固定；然后再完成牛腿模具的侧边模的支护安装，其中侧边模中包括用于形成牛腿本体位于横梁之间的弧形侧表面的弧形模；然后完成牛腿模具内混凝土的浇筑；然后养护完毕后拆模得到牛腿结构。
这样，采用上述施工方法得到本牛腿结构，可以使得各步骤统筹安排，以节省时间，提高施工效率，其中环形钢面板和工字型钢属于大型构件先行在地面焊接完毕，方便焊接操作且利于同钢管柱筒一起完成吊运安装。其他梁钢筋、箍筋、腰筋、卡筋和弧形筋等小型构件采用现场焊接安装，能够更好地保证其安装位置尺寸要求，以保证得到的建筑结构质量。先完成底面模的支护安装后再焊接，可以靠底面模屏蔽焊接点下方位置，提高焊接操作安全性。
作为优化，所述弧形模包括整体弧度和牛腿本体侧表面弧度一致的弧形模板，弧形模板外侧固定连接有若干竖向设置的木方件，木方件外侧固定连接有水平设置的和弧形模板弧度一致的弧形钢管，其中弧形模板由整块矩形模板弯曲后固定到木方件上得到。
这样，该弧形模结构简单，且可以由形成的平面矩形模板转化得到，充分利用了废旧模板和钢管，在达到质量要求的同时提高了材料利用率。
进一步地，矩形模板和木方件之间采用钉子固定，弧形钢管包括竖向并列的至少两根，且弧形钢管之间竖向连接固定有竖向加强钢管。
具体地说，上述结构的弧形模，可以由下方方法步骤得到：
（1）利用BIM技术建立牛腿基础弧形段模板的模型，得出模板加工的技术参数，引导工人对模板进行加工与制作。
（2）采用现场规格为Ф48.3×3.6mm的普通脚手架钢管，根据牛腿弧形段的弧度,利用专业的弯管机设备加工出满足需要的弧形钢管。
（3）根据牛腿高度H，加工出长度与牛腿高度相同的竖向加强钢管数根和木方数根。
（4）竖向加强钢管沿着弧形钢管外侧弧长方向每隔300mm竖向布置一根，利用扣件将弧形钢管与竖向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法，所述牛腿是以牛腿基础为核心浇筑混凝土构成，其特征在于，所述牛腿基础包括上下间隔固定焊接在钢管柱筒外表面的两块呈水平设置的环形钢面板，上方环形钢面板上表面到下方环形钢面板下表面距离小于牛腿本体厚度，环形钢面板外径小于牛腿本体外径，环形钢面板四周方向水平向外焊接固定有一段横截面呈工字的工字型钢，工字型钢厚度和宽度均小于横梁的厚度和宽度；位于上方的环形钢面板表面以及位于工字型钢上侧表面均设置有向下的用于供振捣棒插入的穿孔，牛腿混凝土浇筑时，靠振捣棒向下通过穿孔进入到牛腿基础内部，进行节点处的混凝土振捣，完成浇筑。

【技术特征摘要】
1.一种核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法，所述牛腿是以牛腿基础为核心浇筑混凝土构成，其特征在于，所述牛腿基础包括上下间隔固定焊接在钢管柱筒外表面的两块呈水平设置的环形钢面板，上方环形钢面板上表面到下方环形钢面板下表面距离小于牛腿本体厚度，环形钢面板外径小于牛腿本体外径，环形钢面板四周方向水平向外焊接固定有一段横截面呈工字的工字型钢，工字型钢厚度和宽度均小于横梁的厚度和宽度；位于上方的环形钢面板表面以及位于工字型钢上侧表面均设置有向下的用于供振捣棒插入的穿孔，牛腿混凝土浇筑时，靠振捣棒向下通过穿孔进入到牛腿基础内部，进行节点处的混凝土振捣，完成浇筑。
2.如权利要求1所述的核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法，其特征在于，所述牛腿基础中工字型钢上焊接固定有若干沿工字型钢长度方向向外延伸的梁钢筋。
3.如权利要求1所述的核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法，其特征在于，工字型钢外表面还沿宽度方向套设有若干箍筋，箍筋沿工字型钢长度方向间隔排布。
4.如权利要求3所述的核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法，其特征在于，箍筋两侧还可以进一步焊接沿工字型钢长度方向延伸的腰筋。
5.如权利要求3所述的核心筒梁柱牛腿浇筑施工方法，其特征在于，工字型钢之间的环形钢面板上还连接有若干卡筋，卡筋中部竖向设置且卡筋上端向内弯折后卡接并焊接固定在上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘义权，张建东，刘博，
申请(专利权)人：中冶建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85