CN104929364A - 大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构辅助施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构辅助施工方法，步骤有：1、悬挑钢筋混凝土空腹桁架施工。2、钢结构柱临时支撑体系施工，其由若干根钢结构柱构成，每根悬挑梁下方对应支柱的位置搭设1根钢结构柱，钢结构柱由3节钢柱连接成，其安装步骤为：在首层楼面上粘贴钢垫板→在钢垫板上标记钢柱安装位→吊起上节钢柱至顶紧悬挑梁→吊起中间节钢柱与上节钢柱对接→吊起下节钢柱吊与中间节钢柱对接→将钢结构柱正落在钢垫板的钢柱安装位上→顶起钢结构柱至顶紧悬挑梁，在钢结构柱与钢垫板间填充满钢板并满焊。3、继续空腹桁架以上叠层施工。4、拆除钢结构柱临时支撑体系。本发明能确保悬挑高度高、跨度大的整体叠层空腹桁架施工的有效性和安全性。

Description

大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构辅助施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工方法，特别是大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构施工过程中采用的辅助施工方法。

背景技术

随着高层建筑的发展，在高层建筑中设置转换层已成为现代建筑的一大趋势，叠层空腹桁架结构具有刚度大、无斜腹杆、空间利用优异等特点而被越来越广泛的应用于转换层结构。空腹桁架在获得建筑造型和满足建筑物的使用功能方面具有独到的地方，所以常常被一些建筑师偏爱。在实际工程设计中，有些高大建筑物设计要求从第三层开始四面大悬挑，悬挑高度为10m左右，悬挑跨度为6m左右，常规方法是在首层楼面上搭设高支模体系用于支撑实现大面积悬挑楼板的施工，但是由于悬挑高度高、跨度大，而且是三层至屋面层整体悬挑，仅仅依靠高支模体系无法将悬挑端的扰度变化控制在设计规范要求的标准值内，难以保证施工进度及施工效果。目前缺乏对大跨度整体叠层空腹桁架结构施工过程中各个方面性能以及桁架结构本身的力学性能的研究，施工过程中受力情况复杂，无法明确施工工况下受力的情况，相关可借鉴施工技术、施工经验较少，为确保施工的合理、有效和安全，需要对这种大跨度整体叠层空腹桁架结构设计针对性的施工方案。

发明内容

本发明的目的是提出一种大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构辅助施工方法，其能有效解决悬挑高度高、悬挑跨度大的整体叠层空腹桁架施工过程中桁架结构的支撑问题，有效控制施工过程中桁架结构的扰度变形，确保桁架结构施工的有效性和安全性。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构辅助施工方法，用于悬挑跨度至少6m、叠层数量至少3层的钢筋混凝土整体叠层空腹桁架结构，其步骤包括有：

步骤1、悬挑钢筋混凝土空腹桁架施工。

悬挑钢筋混凝土空腹桁架包括有钢筋混凝土结构的悬挑梁和钢筋混凝土结构的支柱，按现有技术在首层楼板搭设高支模支撑体系用于支护制作悬挑梁。

步骤2、钢结构柱临时支撑体系施工。

所述钢结构柱临时支撑体系由若干根钢结构柱构成，每根悬挑梁下方对应支柱的位置搭设一根钢结构柱，用于支撑上层悬挑钢筋混凝土整体叠层空腹桁架结构，所述钢结构柱的直径为500～700mm，分成3节钢柱连接而成，由上至下分别为上节钢柱、中间节钢柱和下节钢柱，上节钢柱和中间节钢柱分别高3m、两端分别具有法兰盘，下节钢柱的上端具有法兰盘、下端根据现场实测的长度切割，法兰盘与钢结构柱连接部位加焊有8～12块三角形加劲肋，法兰盘上具有法兰连接孔，每节钢柱的上部外侧对称焊接2个钢挂耳，下节钢柱上距离下节钢柱底端0.3～0.6m的位置上焊接有支撑环板；钢结构柱按以下步骤安装。

步骤2.1、用全站仪确定空腹桁架的支柱对应在首层楼面上的柱心，在首层楼面上以所述柱心为中心点标记出1～2m宽的钢垫板安装位，在钢垫板安装位上用环氧砂浆粘贴1～2m宽的钢垫板。

步骤2.2、再次用全站仪确定空腹桁架的支柱对应在步骤2.1的钢垫板上的柱心，在钢垫板上以所述柱心为中心点标记出边长为500～700mm的正方形钢柱安装位。

步骤2.3、在钢垫板四个角位上分布焊接4根长钢管，相邻2根长钢管为1组作为悬挂架，2个手拉葫芦悬挂于其中1个悬挂架的上端，2个手拉葫芦的吊挂钩分别扣在上节钢柱的2个钢挂耳上，操作手拉葫芦将上节钢柱吊起来，直至上节钢柱顶端顶紧悬挑梁。

步骤2.4、又将另2个手拉葫芦对称悬挂于另1个悬挂架上，2个手拉葫芦的吊挂钩分别扣在中间节钢柱的2个钢挂耳上，操作手拉葫芦将中间节钢柱吊起使其上端靠向上节钢柱的下端，用螺栓穿过上节钢柱下端的法兰连接孔和中间节钢柱上端的法兰连接孔，将上节钢柱和中间节钢柱对接。

步骤2.5、将步骤2.3中吊起上节钢柱的2个手拉葫芦的吊挂钩释放，再将其分别扣于下节钢柱的2个钢挂耳上，操作手拉葫芦将下节钢柱吊起使其上端靠向中间节钢柱的下端，用螺栓穿过中间节钢柱下端的法兰连接孔和下节钢柱上端的法兰连接孔，将中间节钢柱和下节钢柱对接，完成钢结构柱的组装。

步骤2.6、调整钢结构柱的位置，使钢结构柱的下端正对钢垫板上标记的钢柱安装位，然后释放4个手拉葫芦，使钢结构柱正落在钢垫板的钢柱安装位上。

步骤2.7、在底面上钢结构柱的支撑环板的下方对称放置2～4台液压千斤顶，通过液压千斤顶顶起支撑环板来顶起钢结构柱，将钢结构柱的顶端顶紧悬挑梁，在钢结构柱的底端与钢垫板之间的空隙内填充满钢板，将钢结构柱的底端、钢板、钢垫板依次进行满焊，使钢结构柱固定在钢垫板上，最后在钢结构柱外侧与钢板之间均匀地焊接8～12块三角形加劲肋以保证钢柱的稳定性。

步骤3、继续悬挑钢筋混凝土空腹桁架以上叠层的施工；直至悬挑叠层式空腹桁架结构施工完成，预应力钢筋张拉、灌浆完成。

步骤4、拆除钢结构柱临时支撑体系。

优化方案，在步骤2的钢结构柱临时支撑体系施工完成后，先拆除步骤1的高支模支撑体系，再进行步骤3和4。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：本发明通过在首层楼板上对应空腹桁架的立柱架设钢结构柱作为临时支撑，形成钢结构柱临时支撑体系，有效地控制施工阶段结构扰度的变化及提高施工安全性，保证了施工完成的悬挑叠层式空腹桁架结构达到设计要求，充分发挥其力学特性及优越的空间美感。

附图说明

图1为本发明的钢结构柱的结构示意图。

图2为本发明的钢结构柱中上节钢柱的结构示意图。

图3为本发明的钢结构柱中下节钢柱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例

大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构辅助施工方法，用于悬挑跨度8.4m、叠层数量4层的钢筋混凝土整体叠层空腹桁架结构，其步骤包括有：

步骤1、悬挑钢筋混凝土空腹桁架施工。

参考图1，悬挑钢筋混凝土空腹桁架包括有钢筋混凝土结构的悬挑梁1和钢筋混凝土结构的支柱2，按现有技术在首层楼板搭设高支模支撑体系用于支护制作悬挑梁1。

步骤2、钢结构柱临时支撑体系施工。

参考图1至图3，所述钢结构柱临时支撑体系由若干根钢结构柱构成，每根悬挑梁1下方对应支柱2的位置搭设一根钢结构柱，用于支撑上层悬挑钢筋混凝土整体叠层空腹桁架结构，所述钢结构柱的直径为600mm，分成3节钢柱连接而成，由上至下分别为上节钢柱41、中间节钢柱42和下节钢柱43，如图2所示，上节钢柱41分别高3m、两端分别具有法兰盘44，中间节钢柱42与上节钢柱41结构相同，如图3所示，下节钢柱43的上端具有法兰盘44、下端根据现场实测的长度切割，法兰盘44与钢结构柱连接部位均匀分布焊有8块三角形加劲肋，法兰盘44上具有法兰连接孔，每节钢柱的上部外侧对称焊接2个钢挂耳45，下节钢柱43上距离下节钢柱底端0.5m的位置上焊接有支撑环板431；钢结构柱按以下步骤安装。

步骤2.1、用全站仪确定空腹桁架的支柱2对应在首层楼面3上的柱心，在首层楼面上以所述柱心为中心点标记出1.5m宽的钢垫板安装位，在钢垫板安装位上用环氧砂浆粘贴1.5m宽的钢垫板5。

步骤2.2、再次用全站仪确定空腹桁架的支柱2对应在步骤2.1的钢垫板5上的柱心，在钢垫板5上以所述柱心为中心点标记出边长为600mm的正方形钢柱安装位。

步骤2.3、在钢垫板5四个角位上分布焊接4根长钢管，相邻2根长钢管为1组作为悬挂架，2个手拉葫芦对称悬挂于其中1个悬挂架的上端，2个手拉葫芦的吊挂钩分别扣在上节钢柱41的2个钢挂耳45上，操作手拉葫芦将上节钢柱41吊起来，直至上节钢柱42顶端顶紧悬挑梁1。

步骤2.4、又将另2个手拉葫芦悬挂于另外1个悬挂架上，2个手拉葫芦的吊挂钩分别扣在中间节钢柱42的2个钢挂耳45上，操作手拉葫芦将中间节钢柱42吊起使其上端靠向上节钢柱41的下端，用螺栓穿过上节钢柱41下端的法兰连接孔和中间节钢柱42上端的法兰连接孔，将上节钢柱41和中间节钢柱42对接。

步骤2.5、将步骤2.3中吊起上节钢柱41的2个手拉葫芦的吊挂钩释放，再将其分别扣于下节钢柱43的2个钢挂耳45上，操作手拉葫芦将下节钢柱43吊起使其上端靠向中间节钢柱42的下端，用螺栓穿过中间节钢柱42下端的法兰连接孔和下节钢柱43上端的法兰连接孔，将中间节钢柱42和下节钢柱43对接，完成钢结构柱的组装。

步骤2.6、调整钢结构柱的位置，使钢结构柱的下端正对钢垫板5上标记的钢柱安装位，然后释放4个手拉葫芦，使钢结构柱正落在钢垫板5的钢柱安装位上。

步骤2.7、在底面上钢结构柱的支撑环板431的下方对称放置4台液压千斤顶，通过液压千斤顶顶起支撑环板431来顶起钢结构柱，将钢结构柱的顶端顶紧悬挑梁，在钢结构柱的底端与钢垫板5之间的空隙内填充满钢板51，将钢结构柱的底端、钢板51、钢垫板5依次进行满焊，使钢结构柱固定在钢垫板5上，最后在钢结构柱外侧与钢板51之间均匀地焊接12块三角形加劲肋以保证钢柱的稳定性。

步骤3、在步骤2的钢结构柱临时支撑体系施工完成后，拆除步骤1的高支模支撑体系。

步骤4、继续悬挑钢筋混凝土空腹桁架以上叠层的施工；直至悬挑叠层式空腹桁架结构施工完成，预应力钢筋张拉、灌浆完成。

步骤5、拆除钢结构柱临时支撑体系。

随着结构层继续往上施工，每施工完成一层结构层后，对悬挑叠层式空腹桁架结构进行扰度变形监测，监测的数据表明：随着结构层的增加，直至悬挑叠层式空腹桁架结构施工完成、钢结构柱临时支撑体系全部拆除完毕后，悬挑梁悬挑端的挠度虽然有一定程度的变化，但是整个施工阶段的挠度变化没有超出设计要求的挠度变化控制值。

Claims (2)

1.大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构辅助施工方法，用于悬挑跨度至少6m、叠层数量至少3层的钢筋混凝土整体叠层空腹桁架结构，其步骤包括有：

步骤1、悬挑钢筋混凝土空腹桁架施工；

悬挑钢筋混凝土空腹桁架包括有钢筋混凝土结构的悬挑梁（1）和钢筋混凝土结构的支柱（2），按现有技术在首层楼板搭设高支模支撑体系用于支护制作悬挑梁（1）；

步骤2、钢结构柱临时支撑体系施工；

所述钢结构柱临时支撑体系由若干根钢结构柱构成，每根悬挑梁（1）下方对应支柱（2）的位置搭设一根钢结构柱，用于支撑上层悬挑钢筋混凝土整体叠层空腹桁架结构，所述钢结构柱的直径为500～700mm，分成3节钢柱连接而成，由上至下分别为上节钢柱（41）、中间节钢柱（42）和下节钢柱（43），上节钢柱（41）和中间节钢柱（42）分别高3m、两端分别具有法兰盘（44），下节钢柱（43）的上端具有法兰盘（44）、下端根据现场实测的长度切割，法兰盘（44）与钢结构柱连接部位加焊有8～12块三角形加劲肋，法兰盘（44）上具有法兰连接孔，每节钢柱的上部外侧对称焊接2个钢挂耳（45），下节钢柱（43）上距离下节钢柱底端0.3～0.6m的位置上焊接有支撑环板（431）；钢结构柱按以下步骤安装：

步骤2.1、用全站仪确定空腹桁架的支柱（2）对应在首层楼面（3）上的柱心，在首层楼面上以所述柱心为中心点标记出1～2m宽的钢垫板安装位，在钢垫板安装位上用环氧砂浆粘贴1～2m宽的钢垫板（5）；

步骤2.2、再次用全站仪确定空腹桁架的支柱（2）对应在步骤2.1的钢垫板（5）上的柱心，在钢垫板（5）上以所述柱心为中心点标记出边长为500～700mm的正方形钢柱安装位；

步骤2.3、在钢垫板（5）四个角位上分布焊接4根长钢管，相邻2根长钢管为1组作为悬挂架，2个手拉葫芦悬挂于其中1个悬挂架的上端，2个手拉葫芦的吊挂钩分别扣在上节钢柱（41）的2个钢挂耳（45）上，操作手拉葫芦将上节钢柱（41）吊起来，直至上节钢柱（41）顶端顶紧悬挑梁（1）；

步骤2.4、又将另2个手拉葫芦悬挂于另1个悬挂架上，2个手拉葫芦的吊挂钩分别扣在中间节钢柱（42）的2个钢挂耳（45）上，操作手拉葫芦将中间节钢柱（42）吊起使其上端靠向上节钢柱（41）的下端，用螺栓穿过上节钢柱（41）下端的法兰连接孔和中间节钢柱（42）上端的法兰连接孔，将上节钢柱（41）和中间节钢柱（42）对接；

步骤2.5、将步骤2.3中吊起上节钢柱（41）的2个手拉葫芦的吊挂钩释放，再将其分别扣于下节钢柱（43）的2个钢挂耳（45）上，操作手拉葫芦将下节钢柱（43）吊起使其上端靠向中间节钢柱（42）的下端，用螺栓穿过中间节钢柱（42）下端的法兰连接孔和下节钢柱（43）上端的法兰连接孔，将中间节钢柱（42）和下节钢柱（43）对接，完成钢结构柱的组装；

步骤2.6、调整钢结构柱的位置，使钢结构柱的下端正对钢垫板（5）上标记的钢柱安装位，然后释放4个手拉葫芦，使钢结构柱正落在钢垫板（5）的钢柱安装位上；

步骤2.7、在底面上钢结构柱的支撑环板（431）的下方对称放置2～4台液压千斤顶，通过液压千斤顶顶起支撑环板（431）来顶起钢结构柱，将钢结构柱的顶端顶紧悬挑梁，在钢结构柱的底端与钢垫板（5）之间的空隙内填充满钢板（51），将钢结构柱的底端、钢板（51）、钢垫板（5）依次进行满焊，使钢结构柱固定在钢垫板（5）上，最后在钢结构柱外侧与钢板（51）之间均匀地焊接8～12块三角形加劲肋以保证钢柱的稳定性；

步骤3、继续悬挑钢筋混凝土空腹桁架以上叠层的施工；直至悬挑叠层式空腹桁架结构施工完成，预应力钢筋张拉、灌浆完成；

步骤4、拆除钢结构柱临时支撑体系。

2. 根据权利要求1所述的大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构辅助施工方法，其特征在于：在步骤2的钢结构柱临时支撑体系施工完成后，先拆除步骤1的高支模支撑体系，再进行步骤3和4。