大截面方管混凝土柱及施工方法技术

本发明专利技术提供一种大截面方管混凝土柱及施工方法，采用预埋带孔钢板配合上、下法兰盘精确定位柱脚螺栓，操作平台在方形钢管吊装之前焊接在方形钢管上整体吊装，上、下节钢管柱采用Z字型高强钢板配合液压千斤顶进行精准调节，通过磁力线垂及全站仪进行竖直度、位置进行精准监测，本发明专利技术底节钢管柱与柱脚螺栓对接精准，连接牢固，操作平台空中作业时间短，上下节钢管柱拼接过程快速高效，安全性高，成本低，具有较好的经济技术效益。具有较好的经济技术效益。具有较好的经济技术效益。

【技术实现步骤摘要】
大截面方管混凝土柱及施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑施工领域，特别涉及一种大截面方管混凝土柱及施工方法，主要适用于大截面方管混凝土柱柱脚固定安装及柱节之间吊装调节安装施工。

技术介绍

[0002]方管混凝土柱由钢管和混凝土两种材料组成，混凝土的热容比较大，发生火灾时，钢管内的混凝土吸收钢管传递的热较多，有效的延长了钢材的耐火时间，使钢管混凝土柱表现出较好的耐火性能。同时，由于核心混凝土的存在，钢管混凝土柱的屈曲模态与空钢管柱相比具有很大差别，试验证明，钢管混凝土构件在大轴压比情况下仍然具有较好的耗能性能和延性，抗震性能好，因此方管混凝土柱在大跨度的建筑结构及工业厂房中应用越来越广泛。
[0003]但是由于方管混凝土柱一般截面尺寸比较大，比较笨重，在安装时存在如下问题：(1)柱脚螺栓定位不精准，底节钢管柱安装时，钢管柱柱底板与柱脚螺栓对齐调整困难；(2)钢管柱在吊装拼接时，其竖直度、铅垂度、精确位置难以有效测量；(3)钢管柱节安装完成后需在其顶部焊接操作平台，工作量大，危险性高，且占用大量的施工时间；(4)上、下节钢管柱之间对齐调节难度大，上、下节钢管柱之间不能实现精准对接，且调节过程中上节钢管柱稳定性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种大截面方管混凝土柱及施工方法，提高底节钢管柱安装效率，减少操作平台空中焊接时间，实现上、下节钢管柱之间精准对接，监测钢管柱在吊装拼接过程中的铅垂度、精确位置，减少工期，节省工程成本。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大截面方管混凝土柱的施工方法，包括以下步骤：
[0006]大截面方管混凝土柱设计；
[0007]按设计位置及尺寸浇筑基础的混凝土，预埋带孔钢板上钻好螺栓定位孔，在基础的混凝土浇筑过程中预埋带孔钢板，预埋带孔钢板的顶面与基础的顶面平齐；
[0008]柱脚螺栓安装：待基础的混凝土达到设计的强度后，将柱脚螺栓插入到螺栓定位孔内，下法兰盘、上法兰盘分别穿过柱脚螺栓后，将下法兰盘与预埋带孔钢板进行焊接，核对柱脚螺栓的位置及垂直度后，在下法兰盘、上法兰盘之间焊接支撑筋，在上法兰盘与基础顶面之间的空隙内灌浆，将下法兰盘、上法兰盘进行封闭；
[0009]方形钢管加工、制作：方形钢管采用钢管柱柱壁拼接而成的方框，方框内部间距焊接横向隔板，并沿轴向焊接竖向肋板及八角形钢板箍，在方框的正中部焊接井字型拉板对方形钢管进行对拉；
[0010]焊接磁力线垂、爬梯：方形钢管加工完成后，在方形钢管的正中央线上固定磁力线垂，磁力线垂轴线与方形钢管的轴线平行，在方形钢管某一面的空余位置焊接爬梯；
[0011]工字钢及操作平台焊接：在方形钢管端部焊接工字钢，在工字钢上绑扎操作平台，方形钢管分为底节钢管柱、次底节钢管柱以及至少一n节钢管柱；
[0012]底节钢管柱及操作平台整体吊装：将已安装好磁力线垂、爬梯、操作平台的底节钢管柱放置在枕木上，通过塔式起重机整体起吊，吊至上法兰盘正上方；
[0013]底节钢管柱底部固定：将底节钢管柱的钢管柱底板与法兰盘对齐，通过磁力线垂及全站仪核对垂直度，核对无误后，通过螺母将钢管柱底板(9)与上法兰盘紧固；
[0014]Z字型高强钢板安装：在底节钢管柱安装完成后，在其顶部钻螺栓孔，通过高强螺栓将Z字型高强钢板固定在底节钢管柱顶部；
[0015]次底节钢管柱吊装及调节：采用吊装底节钢管柱同样的方法吊装次底节钢管柱，将放置于底节钢管柱上，通过磁力线垂及全站仪核对垂直度、位置，通过在Z字型高强钢板顶部架设液压千斤顶，液压千斤顶与次底节钢管柱之间设置垫板，通过液压千斤顶对次底节钢管柱调节位置，使之与底节钢管柱对齐；
[0016]钢管柱之间焊接：当底节钢管柱与次底节钢管柱对齐之后，将底节钢管柱与次底节钢管柱对接处进行施焊，采用相同的方法依次吊装第n节钢管柱，直到所有钢管柱全部安装完成；
[0017]钢管柱灌筑混凝土：在所有钢管柱全部安装完成后，将钢筋笼整体吊放入钢管柱内，采用高位抛落法浇筑自密实混凝土，辅助人工振捣，混凝土浇筑完成后，利用超声波对钢管柱内混凝土完整性进行检测，采用水泥砂浆对超声波检测管进行封堵。
[0018]第二方面，提供一种根据上述施工方法得到的大截面方管混凝土柱。
[0019]相较现有技术，本技术方案具有以下特点和有益效果：
[0020](1)本专利技术采用预埋带孔钢板配合上、下法兰盘精确定位柱脚螺栓，底节钢管柱与柱脚螺栓对接精准，连接牢固。
[0021](2)本专利技术将操作平台、磁力线垂、爬梯在方形钢管吊装之前焊接在方形钢管上，磁力线垂、爬梯、操作平台均与方形钢管连接完成后整体吊装，减少空中作业时间，缩短工期。
[0022](3)本专利技术上、下节钢管柱在吊装拼接时，采用Z字型高强钢板配合液压千斤顶进行精准调节，并通过磁力线垂及全站仪进行竖直度、位置进行精准监测，整个拼接过程快速高效，安全性高，成本低。
附图说明
[0023]图1是本专利技术大截面方管混凝土柱安装整体结构图；
[0024]图2是本专利技术上、下法兰盘精确定位柱脚螺栓结构图；
[0025]图3是本专利技术下法兰盘与预埋带孔钢板连接平面图；
[0026]图4是本专利技术下法兰盘与预埋带孔钢板连接剖面图；
[0027]图5是本专利技术底节钢管柱与基础连接结构详图；
[0028]图6是本专利技术方形钢管内部结构剖面图；
[0029]图7是本专利技术操作平台及爬梯与方形钢管焊接结构图；
[0030]图8是本专利技术操作平台与方形钢管整体起吊示意图；
[0031]图9是本专利技术操作平台与方形钢管整体吊起示意图；
[0032]图10是本专利技术操作平台与方形钢管连接平面示意图；
[0033]图11是本专利技术上、下节钢管柱位置精准调节结构图；
[0034]图12是本专利技术上、下节钢管柱连接处外围设置操作平台示意图。
[0035]其中：1
‑
基础；2
‑
预埋带孔钢板；3
‑
螺栓定位孔；4
‑
柱脚螺栓；5
‑
下法兰盘；6
‑
上法兰盘；7
‑
螺母；8
‑
高强微膨金刚砂砂浆；9
‑
钢管柱底板；10
‑
底节钢管柱；11
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钢管柱柱壁；12
‑
混凝土；13
‑
次底节钢管柱；14
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n节钢管柱；15
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支撑筋；16
‑
竖向肋板；17
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八角形钢板箍；18
‑
横向隔板；19
‑
栓钉；20
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横隔板纵筋；21
‑
八角箍纵筋；22
‑
井字型拉板；23
‑
方形钢管；24
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大截面方管混凝土柱的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)大截面方管混凝土柱设计；(2)按设计位置及尺寸浇筑基础(1)的混凝土，预埋带孔钢板(2)上钻好螺栓定位孔(3)，在基础(1)的混凝土浇筑过程中预埋带孔钢板(2)，预埋带孔钢板(2)的顶面与基础(1)的顶面平齐；(3)柱脚螺栓安装：待基础(1)的混凝土达到设计的强度后，将柱脚螺栓(4)插入到螺栓定位孔(3)内，下法兰盘(5)、上法兰盘(6)分别穿过柱脚螺栓(4)后，将下法兰盘(5)与预埋带孔钢板(2)进行焊接，核对柱脚螺栓(4)的位置及垂直度后，在下法兰盘(5)、上法兰盘(6)之间焊接支撑筋(15)，在上法兰盘(6)与基础(1)顶面之间的空隙内灌浆，将下法兰盘(5)、上法兰盘(6)进行封闭；(4)方形钢管加工、制作：方形钢管(23)采用钢管柱柱壁(11)拼接而成的方框，方框内部间距焊接横向隔板(18)，并沿轴向焊接竖向肋板(16)及八角形钢板箍(17)，在方框的正中部焊接井字型拉板(22)对方形钢管(23)进行对拉；(5)焊接磁力线垂、爬梯：方形钢管(23)加工完成后，在方形钢管(23)的正中央线上固定磁力线垂(25)，磁力线垂(25)轴线与方形钢管(23)的轴线平行，在方形钢管(23)某一面的空余位置焊接爬梯(26)；(6)工字钢及操作平台焊接：在方形钢管(23)端部焊接工字钢(27)，在工字钢(27)上绑扎操作平台(28)，方形钢管(23)分为底节钢管柱(10)、次底节钢管柱(13)以及至少一n节钢管柱(14)；(7)底节钢管柱及操作平台整体吊装：将已安装好磁力线垂(25)、爬梯(26)、操作平台(28)的底节钢管柱(10)放置在枕木(24)上，通过塔式起重机整体起吊，吊至上法兰盘(6)正上方；(8)底节钢管柱底部固定：将底节钢管柱(10)的钢管柱底板(9)与法兰盘(6)对齐，通过磁力线垂(25)及全站仪核对垂直度，核对无误后，通过螺母(7)将钢管柱底板(9)与上法兰盘(6)紧固；(9)Z字型高强钢板安装：在底节钢管柱(10)安装完成后，在其顶部钻螺栓孔，通过高强螺栓(30)将Z字型高强钢板(29)固定在底节钢管柱(10)顶部；(10)次底节钢管柱吊装及调节：采用吊装底节钢管柱(10)同样的方法吊装次底节钢管柱(13)，将放置于底节钢管柱(10)上，通过磁力线垂(25)及全站仪核对垂直度、位置，通过在Z字型高强钢板(29)顶部架设液压千斤顶(31)，液压千斤顶(31)与次底节钢管柱(13)之间设置垫板(32)，通过液压千斤顶(31)对次底节钢管柱(13)调节位置，使之与底节钢管柱(10)对齐；(11)钢管柱之间焊接：当底节钢管柱(10)与次底节钢管柱(13)对齐之后，将底节钢管柱(10)与次底节钢管柱(13)对接处进行施焊，采用相同...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫玲君，金蕾，卞晓燕，
申请(专利权)人：华神建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：