CN104131706A - 混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造，包括第N+1层水平结构、第N层竖向结构和用于施工竖向钢筋的绑扎装置，标准竖向钢筋的长度为两个层高，绑扎装置包括外爬架以及绑扎架。其施工步骤包括施工水平结构，安置外爬架，搭设绑扎架，将绑扎架的外侧与外爬架的顶部固定连接，将两根竖向可活动支撑固定至绑扎架的下部内侧，竖向钢筋总数量分为两半分别接长，利用绑扎架进行竖向结构的模板支设并浇筑竖向结构的混凝土，使用外爬架带动绑扎架爬升至下一个层高，施工下一层水平结构循环直至完成。本发明利用竖向结构钢筋直径大刚度大的特点，将竖向钢筋的连接由一层一连接改为二层一连接，降低了施工中的用工量和钢筋连接的成本，取得良好经济效益。

Description

混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别是一种混凝土框架结构的竖向钢筋连接构造及其施工方法。

背景技术

随着国民经济和施工技术的发展，建筑规模不断扩大，建筑高度也随之不断增加，高层及超高层日益成为重要的建筑形式，而混凝土框架结构是常用的抗震结构，经常用于高层及超高层建筑之中。传统的框架柱竖向钢筋连接形式均为一层一连接，按层高要求对框架柱竖向钢筋进行切割下料，由低至高逐层施工，并在层与层的钢筋接头之间使用钢筋连接器连接固定。这种框架柱竖向钢筋进行一层一连接的施工方法存在以下技术问题：

1、对在层与层的钢筋接头之间需要数量较多的钢筋连接器，加大施工成本，浪费材料；

2、需在施工前进行大量钢筋切割下料、钢筋套丝、钢筋成品保护和钢筋二次搬运等工作，在当前劳动力越来越紧缺的局面下，浪费了大量的人力物力；

3、现场钢筋连接的工作量较大，容易产生连接缺陷，使钢筋连接质量的验收难度加大；

4、由于规范中规定50%钢筋接头要保持一定的间距，接头位置调整困难；

5、框架柱施工时需要对钢筋绑扎脚手架进行大量的搭设和拆除，施工繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造及其施工方法，要解决现有框架柱竖向钢筋一层一连接的施工工艺存在浪费钢筋连接器，需要大量的脚手架搭设和拆除，需要大量时间进行钢筋切割下料、钢筋套丝、钢筋成品保护和钢筋二次搬运，浪费了人力物力的技术问题；还要解决现场钢筋连接的工作量较大，容易产生连接缺陷，使钢筋连接质量的验收难度加大的技术问题；还要解决施工中钢筋接头位置，调整困难，无法满足规范规定间距的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造，包括第N+1层水平结构、第N层竖向结构和用于施工竖向钢筋的绑扎装置，标准竖向钢筋的长度为两个层高，以预埋在混凝土竖向结构中的位置分为两半，其中一半自第N-1层竖向结构的中部向上伸至待浇筑的第N+1层竖向结构的中部，另一半自第N层竖向结构的中部伸至待浇筑的第N+2层竖向结构的中部，两种标准竖向钢筋之间错开布置，其中N大于等于2。

所述绑扎装置包括位于第N层竖向结构外侧的外爬架以及围在待浇筑的第N+1层竖向结构四周的绑扎架，所述绑扎架的外侧与外爬架的顶部固定连接，绑扎架的下部内侧置于第N+1层水平结构的上方，绑扎架通过竖向可活动支撑支撑在第N+1层水平结构之上。

所述竖向可活动支撑为钢管，前后各设置一根，竖向可活动支撑的顶部与绑扎架的底部可活动连接，竖向可活动支撑的底部设置有垫块底座，所述垫块底座置于水平结构的上侧表面。

这种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，施工第N层水平结构，此时保证结构外侧的外爬架已经安装就位；

步骤二，按照设计图纸的要求，在待浇筑的第N层竖向结构的周围搭设绑扎架，将绑扎架的外侧与外爬架的顶部固定连接，将两根竖向可活动支撑固定至绑扎架的下部内侧，前后各固定一根，竖向可活动支撑底部的垫块底座置于第N层水平结构的上侧表面；；

步骤三，第N层竖向钢筋总数量分为两半，分别为首次短筋和首次长筋，按照两个尺寸进行钢筋下料，首次短筋的长度为一个层高，首次长筋的长度为两个层高；

步骤四，对第N层竖向钢筋进行绑扎，绑扎完成后首次短筋的顶端伸至第N+1层竖向结构的中部，首次长筋的顶端伸至待浇筑的第N+2层竖向结构的中部；

步骤五，利用绑扎架进行第N层竖向结构的模板支设，并浇筑第N层竖向结构的混凝土；

步骤六，使用外爬架带动绑扎架爬升至下一个层高；

步骤七，施工标准层水平结构，即第N+1层水平结构；

步骤八，水平结构施工完毕后，将竖向可活动支撑向下旋转，使其通过垫块底座支撑至第N层水平结构的上侧表面；

步骤九，标准竖向钢筋的下料长度均为两个层高，数量为每层总钢筋数量的一半；

步骤十，标准竖向钢筋自第N+1层竖向结构的中部与首次短筋13的顶端接长后，伸至待浇筑的第N+3层竖向结构11的中部；

步骤十一，利用绑扎架进行第N+1层竖向结构的模板支设，并浇筑第N+1层竖向结构的混凝土；

步骤十二，使用外爬架带动绑扎架爬升至下一个层高；

步骤十三，施工下一层水平结构；

步骤十四，水平结构施工完毕后，将竖向可活动支撑向下旋转，使其通过垫块底座支撑至第N+2层水平结构的上侧表面；

步骤十五，重复步骤九～步骤十四直至对混凝土框架结构的竖向钢筋连接完毕。

所述竖向可活动支撑长度不小于1800mm，以保证工人在楼板通行时不会碰撞绑扎架为准。 

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明利用竖向结构钢筋直径较大，自身刚度大的特点，将竖向钢筋的连接由传统的一层一连接改为二层一连接，每层钢筋实际连接的数量为总竖向钢筋的一半，在每一个层高上只有一半的竖向钢筋有钢筋接头，在不改变施工速度的情况下，最大限度的降低了施工中的用工量，每层竖向钢筋仅使用了一半数量的钢筋连接器，钢筋连接器的使用量节省了50%，降低钢筋连接的成本，取得良好的经济效益，满足绿色、节能环保的要求。

钢筋套丝加工之前需要用切割机对钢筋进行下料，切割下料的工效较低，本发明中钢筋连接改为二层一连接后，大大减少了钢筋切割下料、钢筋套丝、钢筋成品保护、钢筋二次搬运、现场钢筋连接及质量检验的工作量，以一个标准层2000根竖向钢筋为例，每个标准层节省了1000根钢筋的下料切割的工作量，减少了2000个断面的切割量，节省了4～6个人工用工及大量的砂轮片。因此本发明得以保证绑扎钢筋工序的工作量均衡、连续，在当前劳动力越来越紧缺的局面下，有效得节省了劳动力投入。

本发明减少了一半的钢筋连接接头数量和现场钢筋连接的工作量，避免了连接缺陷的发生的几率，方便了现场质量验收的工作，还避免了规范中规定的50%钢筋接头要保持一定间距的限制，使得钢筋接头位置调整更灵活。

本发明还利用外爬架进行钢筋绑扎架的设计，利用外爬架作为提升设备，使绑扎脚手架连接固定在外爬架上，减少钢筋绑扎架的搭设和拆除的用工和工期，提高了工作效率，使工人有一个安全可靠的操作环境。

本发明适用于高层及超高层框架混凝土结构，框架柱的钢筋直径一般要求在25mm以上，***使用外爬架等靠自身设备可实现架体爬升的工程。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明竖向钢筋两层连接构造的示意图。

图2是本发明施工方法中步骤四完成后的结构示意图。

图3是本发明施工方法中步骤八完成后的结构示意图。

图4是本发明施工方法中标准层步骤十完成后的结构示意图。

图5是本发明施工方法中标准层步骤十一完成后的结构示意图。

图6是本发明施工方法中标准层步骤十二完成后的结构示意图。

图7是本发明施工方法中标准层步骤十四完成后的结构示意图。

图8是本发明施工方法首次使用的施工流程图。

图9是本发明施工方法中标准层的施工流程图。

附图标记： 1－第N+1层水平结构、2－第N层竖向结构、3－第N-1层竖向结构、4－第N+1层竖向结构、5－第N+2层竖向结构、6－外爬架、7－绑扎架、8－竖向可活动支撑、9－垫块底座、10－标准竖向钢筋、11－第N+3层竖向结构、12－第N层水平结构、13－首次短筋、14－首次长筋、15－第N+2层水平结构。

具体实施方式

本实施例以一种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造为例，其中水平结构为楼板，竖向结构为框架柱。

参见图1所示，这种连接构造包括包括第N+1层水平结构1、第N层竖向结构2和用于施工竖向钢筋的绑扎装置，标准竖向钢筋10的长度为两个层高，以预埋在混凝土竖向结构中的位置分为两半，其中一半自第N-1层竖向结构3的中部向上伸至待浇筑的第N+1层竖向结构4的中部，另一半自第N层竖向结构2的中部伸至待浇筑的第N+2层竖向结构5的中部，两种标准竖向钢筋之间错开布置，其中N大于等于2。

所述绑扎装置包括位于第N层竖向结构2外侧的外爬架6以及围在待浇筑的第N+1层竖向结构四周的绑扎架7，所述绑扎架7的外侧与外爬架6的顶部固定连接，绑扎架7的下部内侧置于第N+1层水平结构1的上方，绑扎架7通过竖向可活动支撑8支撑在第N+1层水平结构1之上。

所述竖向可活动支撑8为钢管，前后各设置一根，竖向可活动支撑8的顶部与绑扎架7的底部可活动连接，竖向可活动支撑8的底部设置有垫块底座9，所述垫块底座9置于水平结构1的上侧表面。

本实施例中N取2。

这种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造的施工方法，施工流程图参见图8-9所示，施工步骤如下，参见图8所示：

步骤一，施工第N层水平结构，此时保证结构外侧的外爬架已经安装就位。

步骤二，按照设计图纸的要求，在待浇筑的第N层竖向结构的周围搭设绑扎架，将绑扎架的外侧与外爬架的顶部固定连接，将两根竖向可活动支撑固定至绑扎架的下部内侧，前后各固定一根，竖向可活动支撑8底部的垫块底座9置于第N层水平结构12的上侧表面。

步骤三，第N层竖向钢筋总数量分为两半，分别为首次短筋和首次长筋，按照两个尺寸进行钢筋下料，首次短筋的长度为一个层高，首次长筋的长度为两个层高。

步骤四，对第N层竖向钢筋进行绑扎，绑扎完成后首次短筋的顶端伸至第N+1层竖向结构的中部，首次长筋的顶端伸至待浇筑的第N+2层竖向结构的中部；完成后参见图2所示。

步骤五，利用绑扎架进行第N层竖向结构的模板支设，并浇筑第N层竖向结构的混凝土；

步骤六，使用外爬架带动绑扎架爬升至下一个层高，以上为首次使用的步骤。

参见图9所示，

步骤七，施工标准层水平结构，即第N+1层水平结构。

步骤八，水平结构施工完毕后，将竖向可活动支撑8向下旋转，使其通过垫块底座9支撑至第N层水平结构的上侧表面；完成后参见图3所示。

步骤九，标准竖向钢筋10的下料长度均为两个层高，数量为每层总钢筋数量的一半。

步骤十，标准竖向钢筋10自第N+1层竖向结构4的中部接长后，伸至待浇筑的第N+3层竖向结构11的中部；完成后参见图4所示。

步骤十一，利用绑扎架进行第N+1层竖向结构4的模板支设，并浇筑第N+1层竖向结构4的混凝土；完成后参见图5所示。

步骤十二，使用外爬架带动绑扎架爬升至下一个层高；完成后参见图6所示。

步骤十三，施工下一层水平结构。

步骤十四，水平结构施工完毕后，将竖向可活动支撑8向下旋转，使其通过垫块底座9支撑至第N+2层水平结构15的上侧表面；完成后参见图7所示。

步骤十五，重复步骤九～步骤十四直至对混凝土框架结构的竖向钢筋连接完毕。

所述竖向可活动支撑8长度不小于1800mm，以保证工人在楼板通行时不会碰撞绑扎架7为准。

合模浇注前，竖向结构中除了竖向钢筋外还需绑扎箍筋等构造钢筋。

本发明施工时需要注意以下安全措施：

一、钢筋绑扎属于高空作业，尽量在白天进行，并按照要求系挂安全带。绑扎架的第一道横杆设置在1.8米以上，便于楼板施工时人员通行。

二、由于钢筋较长，应由两人配合进行钢筋连接安装，防止由于钢筋重心不稳，发生钢筋失手下坠现象。

三、外爬架外侧设置密目安全网，为了防止物体冲破密目安全网，在密目网内侧设置20×20mm的钢丝网。

四、水平结构即楼板混凝土强度必须达到上人强度后，方可将可活动钢管支撑落地，进行钢筋绑扎作业。

五、在可活动支撑钢管落地之前，脚手架上严禁堆放钢筋等材料。

六、钢筋进行吊装卸料时，必须在钢筋下方垫设木方，将荷载传递到更大的楼板面上。

七、当外爬架附带着绑扎架提升高度超过6米时，要及时用钢管与水平结构或者竖向结构进行拉接，防止架体自由高度太高，架体整体失稳。

八、当遇到5级以上大风、暴雨、暴雪、－10℃以下超低温气候条件时停止架体爬升，并事先应采取有效措施对架体进行加固。

本发明中钢筋下料仅为竖向钢筋总数量的一半，高度为2层的高度，实际操作时钢筋长度不一定为正好2层的高度，可以通过长度的调整来控制钢筋接头的位置。

Claims (5)

1.一种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造，包括第N+1层水平结构（1）、第N层竖向结构（2）和用于施工竖向钢筋的绑扎装置，其特征在于：标准竖向钢筋（10）的长度为两个层高，以预埋在混凝土竖向结构中的位置分为两半，其中一半自第N-1层竖向结构（3）的中部向上伸至待浇筑的第N+1层竖向结构（4）的中部，另一半自第N层竖向结构（2）的中部伸至待浇筑的第N+2层竖向结构（5）的中部，两种标准竖向钢筋之间错开布置，其中N大于等于2。

2.根据权利要求1所述一种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造，其特征在于：所述绑扎装置包括位于第N层竖向结构（2）外侧的外爬架（6）以及围在待浇筑的第N+1层竖向结构四周的绑扎架（7），所述绑扎架（7）的外侧与外爬架（6）的顶部固定连接，绑扎架（7）的下部内侧置于第N+1层水平结构（1）的上方，绑扎架（7）通过竖向可活动支撑（8）支撑在第N+1层水平结构（1）之上。

3.根据权利要求2所述一种混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造，其特征在于：所述竖向可活动支撑（8）为钢管，前后各设置一根，竖向可活动支撑（8）的顶部与绑扎架（7）的底部可活动连接，竖向可活动支撑（8）的底部设置有垫块底座（9），所述垫块底座（9）置于水平结构（1）的上侧表面。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，施工第N层水平结构（12），此时保证结构外侧的外爬架（6）已经安装就位；

步骤二，按照设计图纸的要求，在待浇筑的第N层竖向结构的周围搭设绑扎架（7），将绑扎架的外侧与外爬架（6）的顶部固定连接，将两根竖向可活动支撑（8）固定至绑扎架的下部内侧，前后各固定一根，竖向可活动支撑（8）底部的垫块底座（9）置于第N层水平结构（12）的上侧表面；

步骤三，第N层竖向钢筋总数量分为两半，分别为首次短筋（13）和首次长筋（14），按照两个尺寸进行钢筋下料，首次短筋（13）的长度为一个层高，首次长筋（14）的长度为两个层高；

步骤四，对第N层竖向钢筋进行绑扎，绑扎完成后首次短筋（13）的顶端伸至第N+1层竖向结构的中部，首次长筋（14）的顶端伸至待浇筑的第N+2层竖向结构的中部；

步骤五，利用绑扎架进行第N层竖向结构的模板支设，并浇筑第N层竖向结构（2）的混凝土；

步骤六，使用外爬架带动绑扎架爬升至下一个层高；

步骤七，施工标准层水平结构，即施工第N+1层水平结构；

步骤八，水平结构施工完毕后，将竖向可活动支撑（8）向下旋转，使其通过垫块底座（9）支撑至第N+1层水平结构（1）的上侧表面；

步骤九，标准竖向钢筋（10）的下料长度均为两个层高，数量为每层总钢筋数量的一半；

步骤十，标准竖向钢筋（10）自第N+1层竖向结构（4）的中部与首次短筋（13）的顶端接长后，伸至待浇筑的第N+3层竖向结构（11）的中部；

步骤十一，利用绑扎架进行第N+1层竖向结构（4）的模板支设，并浇筑第N+1层竖向结构（4）的混凝土；

步骤十二，使用外爬架带动绑扎架爬升至下一个层高；

步骤十三，施工下一层水平结构，即；

步骤十四，水平结构施工完毕后，将竖向可活动支撑（8）向下旋转，使其通过垫块底座（9）支撑至第N+2层水平结构（15）的上侧表面；

步骤十五，重复步骤九～步骤十四直至对混凝土框架结构的竖向钢筋连接完毕。

5.根据权利要求4所述的混凝土框架结构的竖向钢筋两层连接构造的施工方法，其特征在于，所述竖向可活动支撑（8）长度不小于1800mm，以保证工人在楼板通行时不会碰撞绑扎架（7）为准。