一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法技术

本发明专利技术涉及对现有建筑物的施工措施技术领域，公开了一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法，将待安装的斜柱分成多个穿过楼板上的施工洞的分段逐段进行拼装，拼装完成后进行换撑。并通过技术手段解决了斜柱安装时遇到的诸多问题，如通过在切断已有钢梁前预先求取已有钢梁上的荷载并用相同的力回顶，确保在被切断后不下挠或上翘；通过在斜柱分段两侧沿长度方向用多个行车吊吊起斜柱分段，先平移到位然后在矩形施工洞里翻身，不仅翻身容易，而且翻身的同时还完成了姿态调整；通过调整斜柱与已有立柱的焊缝分布以及焊接过程，避免带应力焊接造成危险。接造成危险。接造成危险。

【技术实现步骤摘要】
一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法


[0001]本专利技术涉及对现有建筑物的施工措施
，特别是涉及一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法。

技术介绍

[0002]出于美观考虑、特定的展示目的、或者建筑用途发生了变动，现代的一些高层建筑中的上半部分有时候需要改造为其它样式。对于以钢筋混凝土作为主要的承力构件的建筑而言，这意味着必须将上半部分拆掉重建。但对于以钢梁钢柱为主要的承力构件的建筑而言，理论上可以保留建筑上半部分的大部分构件，通过类似于桁架换撑的方式，将原有的荷载转移到新的支撑结构上，然后拆掉原支撑结构。
[0003]建筑的变径改造是一种可尽可能保留原有构件的建筑改造方式。比如，横截面百米见方的建筑，改造成上半部分80米见方，下半部分百米见方（上半部分不能大于下半部分，否则改造后下半部分撑不住），上下两部分之间通过斜柱等支撑构件相连，斜柱内倾。
[0004]但这样给斜柱的安装带来了多方面的问题。由于斜柱上方还有楼层，斜柱安装时后面被其代替的已有柱分段、以及已有柱上的钢梁和楼板还不能拆，因此斜柱势必要穿过楼板及钢梁（钢梁把楼板的荷载传递给已有柱，建筑改造后传递给斜柱，因此钢梁端部需要在斜柱安装后顶在斜柱上），这给施工带来了五方面的问题：1.斜柱安装时穿过钢梁，导致钢梁被打断，而钢梁上是有荷载的，被打断的钢梁将会下挠，而如果盲目回顶的话，又可能上翘破坏楼板；2.斜柱吊装过程中需要穿过楼板，而斜柱的高度高于建筑的单层高度（不然斜柱倾斜程度太高，水平方向的分力太大，会对建筑造成破坏），无法像常规的柱那样竖着穿过楼板上的施工洞，且斜柱到位后还需要调整姿态。
[0005]3.斜柱下端需要焊在已有柱侧面（已有柱上半截一部分被斜柱代替，但斜柱还是需要安装在已有柱的下半截上，这里栓接的话节点刚度及强度均不够，必须焊接，而焊接时已有柱的上半截还在，因此斜柱只能焊在已有柱侧面），而已有柱中有应力（已有柱撑着建筑上半截），这种情况下属于带应力焊接，容易导致已有柱在焊接过程中折弯垮塌（焊接时把已有柱熔断了一部分，且熔池周围热胀冷缩引入焊接应力）。
[0006]4.建筑的角部位的斜柱上端会交叉在一起，如果交叉的两根斜柱先后安装，则先安装的斜柱影响后安装的斜柱，如果同时安装，则斜柱下端难以对齐。
[0007]5.斜柱上端对建筑施加水平向内的压力，下端对建筑施加水平向外的拉力，可能超出钢梁的承载力（钢梁设计时没这部分力，因此设计时未考虑这部分力）。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法。
[0009]解决的技术问题是：建筑变径改造时需安装跨层斜柱，安装时存在多方面的困难。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种在既有楼层内安装跨层斜
柱的施工方法，所述斜柱与已有立柱一一对应、从已有立柱侧面斜向上延伸、并穿透至少一层楼板，各楼板底部设置有与已有立柱连接、用于支撑楼板的已有钢梁；所述斜柱自下而上由多个斜柱分段按顺序首尾相连而成，每个斜柱分段对应一个楼板并穿透对应的楼板设置；所述施工方法包括以下步骤：步骤一：在第一个斜柱分段对应的楼板上开设供斜柱穿过及物料转运的施工洞；步骤二：切除步骤一的施工洞下方的已有钢梁，切除之前先求取被切断部位向已有立柱施加的荷载，并用临时支撑结构施加与求取出的荷载相同大小的力进行回顶；步骤三：沿施工洞吊装斜柱分段并完成斜柱分段下端的连接，然后补上步骤二被切除的已有钢梁分段，使斜柱与已有立柱及已有钢梁连为一体；步骤四：重复步骤一到步骤三，完成下一个斜柱分段的安装，直至所有斜柱分段安装完成；步骤五：连接斜柱上端与其所支撑的结构，然后进行换撑，换撑完成后拆除临时支撑结构并填补各施工洞。
[0011]进一步，步骤二中，采用以下施工跨层翻身吊装系统进行吊装：所述跨层翻身吊装系统设置在与待吊装的斜柱分段对应的楼板上方的楼板底部，包括平行于已有钢梁、设置在已有钢梁下方左右两侧、并与已有钢梁固定连接的滑轨，每根滑轨上沿长度方向间隔设置有多个手拉葫芦，所述手拉葫芦的上端滑动设置在滑轨上且吊索向下勾挂在斜柱分段上；所述斜柱分段对应的楼板上的施工洞为长度方向平行于已有钢梁、并设置在已有钢梁正下方的矩形洞。
[0012]进一步，步骤二中，吊装过程具体如下：将斜柱分段平放在对应的楼板上位于已有钢梁的正下方的位置，且下端朝向施工洞，斜柱分段的左右两侧分别与两根滑轨相对应，滑轨上的手拉葫芦的吊索勾挂在斜柱分段对应的一侧；吊起斜柱分段并沿滑轨移动到施工洞上方，然后调节各吊索长度使斜柱分段的下端下降并穿过施工洞抵达安装位置，最后微调各吊索长度使斜柱分段姿态为安装时的姿态。
[0013]进一步，所述斜柱与已有立柱焊接连接，各斜柱分段之间焊接连接；第一个斜柱分段与已有立柱的焊缝包括多条竖直设置且上下端对齐的主焊缝，各主焊缝的同一位置均开设有用于打断主焊缝并方便焊枪进入的打断缺口，主焊缝与打断缺口交界位置设置有水平的刚度提升焊缝，两条所述刚度提升焊缝设置在各主焊缝之间；主焊缝靠近已有立柱的安装基础的一端记作起始端，自起始端同步开始焊接各主焊缝，焊接过程中各主焊缝的焊接进度一致；主焊缝焊接完成后焊接刚度提升焊缝。
[0014]进一步，所述已有立柱上设置有用于托住第一个斜柱分段的托台，相邻两个斜柱分段之间在焊接前通过临时固定耳板进行临时连接固定。
[0015]进一步，所述临时支撑结构包括设置在待打断的已有钢梁被保留部分的端部下方的回顶柱、以及设置在最下方的回顶柱与已有立柱之间的回顶斜撑；所述回顶斜撑下端与已有立柱通过多条竖直的焊缝焊接连接、且上端隔着一层楼板及已有钢梁顶撑着最下方的回顶柱；所述回顶柱带有与回顶柱固定连接的高度调节底座，所述高度调节底座包括两块
水平钢板以及多个竖直设置且夹在两块水平钢板之间的读数式千斤顶，所述读数式千斤顶分别与两块水平钢板固定连接。
[0016]进一步，各读数式千斤顶为带有用于测量顶力的传感器的电动遥控千斤顶，每个高度调节底座中的多个读数式千斤顶与一个下位机电连接，各下位机与上位机电连接。
[0017]进一步，步骤二中，回顶柱回顶的力采用以下方法控制：各回顶柱中，回顶柱所需提供的回顶的力分别记作F，高度调节底座中的读数式千斤顶的个数记作N，则各读数式千斤顶所应达到的顶力为F/N；将各回顶柱的F与N的值输入上位机，然后上位机将每个回顶柱的F/N值分发给各下位机；在进行回顶时，各读数式千斤顶同时开始顶升，每有一个读数式千斤顶的顶力达到所在的回顶柱的F/N值，就停止该千斤顶的顶升，直至所有千斤顶停止。
[0018]进一步，所述已有立柱围绕建筑外周间隔设置，相邻两根已有立柱之间通过与各已有钢梁安装高度相同的圈梁连为一体，步骤三斜柱分段安装完成后，通过在斜柱之间安装与补上的钢梁安装高度相同的圈梁连接相邻两根斜柱。
[0019]进一步，所述斜柱为由四块钢板围合成的方钢管柱，所述建筑横截面为矩形；矩形四角位置的两根斜柱顶部的斜柱分段在安装前连为一体，并记作A柱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法，所述斜柱与已有立柱（31）一一对应、从已有立柱（31）侧面斜向上延伸、并穿透至少一层楼板（1），各楼板（1）底部设置有与已有立柱（31）连接、用于支撑楼板（1）的已有钢梁（32）；其特征在于：所述斜柱自下而上由多个斜柱分段（2）按顺序首尾相连而成，每个斜柱分段（2）对应一个楼板（1）并穿透对应的楼板（1）设置；所述施工方法包括以下步骤：步骤一：在第一个斜柱分段（2）对应的楼板（1）上开设供斜柱穿过及物料转运的施工洞（5）；步骤二：切除步骤一的施工洞（5）下方的已有钢梁（32），切除之前先求取被切断部位向已有立柱（31）施加的荷载，并用临时支撑结构施加与求取出的荷载相同大小的力进行回顶；步骤三：沿施工洞（5）吊装斜柱分段（2）并完成斜柱分段（2）下端的连接，然后补上步骤二被切除的已有钢梁（32）分段，使斜柱与已有立柱（31）及已有钢梁（32）连为一体；步骤四：重复步骤一到步骤三，完成下一个斜柱分段（2）的安装，直至所有斜柱分段（2）安装完成；步骤五：连接斜柱上端与其所支撑的结构，然后进行换撑，换撑完成后拆除临时支撑结构并填补各施工洞（5）。2.根据权利要求1所述的一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法，其特征在于：步骤二中，采用以下施工跨层翻身吊装系统进行吊装：所述跨层翻身吊装系统设置在与待吊装的斜柱分段（2）对应的楼板（1）上方的楼板（1）底部，包括平行于已有钢梁（32）、设置在已有钢梁（32）下方左右两侧、并与已有钢梁（32）固定连接的滑轨（8），每根滑轨（8）上沿长度方向间隔设置有多个手拉葫芦（7），所述手拉葫芦（7）的上端滑动设置在滑轨（8）上且吊索向下勾挂在斜柱分段（2）上；所述斜柱分段（2）对应的楼板（1）上的施工洞（5）为长度方向平行于已有钢梁（32）、并设置在已有钢梁（32）正下方的矩形洞。3.根据权利要求2所述的一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法，其特征在于：步骤二中，吊装过程具体如下：将斜柱分段（2）平放在对应的楼板（1）上位于已有钢梁（32）的正下方的位置，且下端朝向施工洞（5），斜柱分段（2）的左右两侧分别与两根滑轨（8）相对应，滑轨（8）上的手拉葫芦（7）的吊索勾挂在斜柱分段（2）对应的一侧；吊起斜柱分段（2）并沿滑轨（8）移动到施工洞（5）上方，然后调节各吊索长度使斜柱分段（2）的下端下降并穿过施工洞（5）抵达安装位置，最后微调各吊索长度使斜柱分段（2）姿态为安装时的姿态。4.根据权利要求1所述的一种在既有楼层内安装跨层斜柱的施工方法，其特征在于：所述斜柱与已有立柱（31）焊接连接，各斜柱分段（2）之间焊接连接；第一个斜柱分段（2）与已有立柱（31）的焊缝包括多条竖直设置且上下端对齐的主焊缝，各主焊缝的同一位置均开设有用于打断主焊缝并方便焊枪进入的打断缺口，主焊缝与打断缺口交界位置设置有水平的刚度提升焊缝，两条所述刚度提升焊缝设置在各主焊缝之间；主焊缝靠近已有立...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈硕晖，张应杰，郑春林，冯贺杰，全进东，刘庆伟，王颖，刘杨，崔博涵，李康瑀，刘哲伦，王立岗，郭晓斌，
申请(专利权)人：中国京冶工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：