專利名稱：鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木工程的結(jié)構(gòu)柱施工技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法。
背景技術(shù)：
隨著建筑室內(nèi)使用功能要求的提高，越來越多建筑大堂、商業(yè)樓層、酒店飲食樓層、高層建筑群樓、高校的圖書館、展覽廳采用高空間化設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是建筑物的層高都在 5 Sm，一些酒店大堂、展覽廳的高度10 20m。在建筑上雖在周邊采用了一些錯(cuò)層的方法， 但大堂或展示廳中央從底到頂?shù)莫?dú)立柱也有相當(dāng)一大部分，以達(dá)到良好的空間顯示效果。 空間(層)越高，柱的高度就越高，柱的截面就越大，施工難度就越大。這幾類鋼筋混凝土框架(剪)結(jié)構(gòu)的高大截面柱的施工特點(diǎn)是柱的高度高、截面大，鋼筋籠綁扎完成后自由偏擺變形大，柱模施工垂直定位難，柱頂定位準(zhǔn)確度低、偏差大、柱身澆筑混凝土難度大，柱身頂端與底端混凝土表面容易出現(xiàn)爛根質(zhì)量通病，柱的混凝土保護(hù)層厚度特別難以保證， 施工難度高。鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工，重點(diǎn)在于保證柱鋼筋的垂直度、混凝土保護(hù)層厚度、柱身完成的垂直度以及梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土施工質(zhì)量。為保證柱鋼筋的垂直度和混凝土保護(hù)層厚度，可采用在鋼筋籠外側(cè)設(shè)立腳手架， 通過腳手架來固定柱鋼筋籠。這種是施工工藝對于常規(guī)尺寸柱較合適，對于高大截面結(jié)構(gòu)柱則意味著需要搭設(shè)大量的腳手架，對施工場地要求高，且不利于工期控制。也可采用鋼模板施工工藝，在鋼模板內(nèi)側(cè)設(shè)置調(diào)節(jié)件，固定柱鋼筋籠。這種施工工藝施工質(zhì)量較好，但鋼模板成本較高，使用時(shí)需要大型機(jī)械進(jìn)行吊裝，不適合于大規(guī)模使用。框架結(jié)構(gòu)柱混凝土由于柱屬豎向構(gòu)件，樓層梁板是水平構(gòu)件，因此采用分次澆筑技術(shù)，即在澆筑柱混凝土?xí)r，澆筑至設(shè)計(jì)梁底標(biāo)高以下，然后再安裝樓層模板支撐進(jìn)行鋼筋安裝和澆筑梁板混凝土。這樣必然導(dǎo)致梁柱混凝土施工縫位于梁底標(biāo)高下部的柱身上，梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土質(zhì)量常常無法得到保證，常出現(xiàn)柱頭混凝土面爛根、蜂窩等通病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜、鋼筋籠的自由偏擺得到有效控制和護(hù)正垂直、柱頂定位準(zhǔn)確、混凝土保護(hù)層尺寸得到有效保證、保證柱身完成的垂直度、柱身頂端混凝土面不易爛根、工期短及梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土質(zhì)量好的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，包括下列步驟(I)首先進(jìn)行高大截面框架混凝土柱的鋼筋籠綁扎工作，然后進(jìn)行柱頂樓層模板支撐施工工作；
(2)利用柱頂樓層模板面作為工作平臺(tái)，測量定位并固定柱的鋼筋籠頂端，鋼筋籠兩端均已固定；鋼筋籠底端原先已經(jīng)固定，這樣使鋼筋籠由原來底端固定頂端自由變?yōu)樯舷聝啥斯潭ǎ?3)安裝保護(hù)層墊塊進(jìn)行柱身模板支撐和澆筑柱身混凝土 ；(4)柱混凝土澆筑高度至比梁底面高出3 5cm處，在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)將柱頂浮漿鑿除，保證施工縫外周邊接口在柱頂與梁底交接陰角處。為了確保結(jié)構(gòu)柱的施工質(zhì)量，所述步驟(2)中的鋼筋籠偏擺扭曲角度等于0°;所述步驟(3)中的柱身高度彡6m，柱身的高厚比彡15且柱身全截面配筋率>0.6%。鋼筋籠頂端未固定時(shí)自由偏擺扭曲角度< 10°，當(dāng)固定之后鋼筋籠偏擺扭曲角度等于0°，使鋼筋籠提高到垂直平整狀態(tài)。當(dāng)所述步驟(3)中的柱身高度< 6m，柱身的高厚比< 15且柱身全截面配筋率> 0. 6%時(shí)，鋼筋籠在頂端固定后提高到垂直平整狀態(tài)，安裝保護(hù)層墊塊和進(jìn)行柱身模板支撐安裝后無需再另加水平支撐固定，可直接進(jìn)入澆筑柱身混凝土，其優(yōu)勢是柱側(cè)面模板垂直剛度和柱周邊模板的組合成為空心方(圓)筒體，使整柱身模板支撐系統(tǒng)本身已有完整的垂直剛度，再加上柱混凝土澆搗時(shí)混凝土對柱身模板的側(cè)壓力是徑向的， 因此柱混凝土澆搗時(shí)對柱身模板支撐系統(tǒng)的整體水平推移力微乎其微，無需再另加水平支撐固定能保證柱身的垂直。作為一種優(yōu)選的施工工序，所述步驟(2)中的鋼筋籠頂端固定方法為在柱頂樓層模板面的柱位周邊，利用釘在樓層模板面上的堅(jiān)固木板根據(jù)柱保護(hù)層的厚度尺寸將鋼筋籠定位固定，保證柱鋼筋籠與柱邊緣混凝土保護(hù)層厚度尺寸準(zhǔn)確度。優(yōu)點(diǎn)在于減少直至消除了由于鋼筋籠自由偏擺對柱側(cè)模板產(chǎn)生的側(cè)壓力，節(jié)省傳統(tǒng)施工工藝所需要的大量垂直度支撐構(gòu)件。為了利于振搗及保證施工質(zhì)量，所述步驟(3)中的柱身模板的側(cè)模與柱頂樓層模板底面成90°，且柱身模板的側(cè)模與柱頂樓層模板底面都是從90°兩個(gè)方向頂至柱頂樓層模板底面與柱身模板的側(cè)模頂部交接處的陰角。為了保證結(jié)構(gòu)柱施工不受影響，還包括步驟(5)柱身混凝土凝固后，再進(jìn)行柱頂樓層梁板混凝土澆筑。作為另一種優(yōu)選的施工工序，當(dāng)所述步驟(3)中的柱身的高厚比> 15，所述步驟
(2)中鋼筋籠頂端未固定前偏擺扭曲角度> 10°時(shí)，在鋼筋籠在周邊增加臨時(shí)撐桿，保證鋼筋籠頂端固定后偏擺扭曲角度等于0°。臨時(shí)撐桿作用在于護(hù)正垂直鋼筋籠，鋼筋籠固定后拆除臨時(shí)撐桿，然后安裝保護(hù)層墊塊和支設(shè)外部柱身模板。為了適應(yīng)不同規(guī)格的柱，當(dāng)所述步驟(3)中的柱身高度6. I 9m，柱身的高厚比 (12且柱身全截面配筋率彡0. 6%時(shí)，在步驟(2)中的柱身模板外側(cè)縱橫增加4 6道水平支撐，上下各相鄰水平支撐間距彡I. 8m ;當(dāng)所述步驟(3)中的柱身高度9. I 20m，柱身的高厚比< 12且柱身全截面配筋率> 0. 6%時(shí)，在步驟(2)中的柱身模板外側(cè)縱橫增加7 道以上水平支撐，上下各相鄰水平支撐間距彡1.8m。這是因?yàn)楫?dāng)柱身高度6. I 9m，柱身的高厚比< 12且柱身全截面配筋率> 0. 6%時(shí)，澆筑柱身混凝土?xí)r柱身模板支撐系統(tǒng)的整體出現(xiàn)微量水平推移力，略加水平支撐固定能保證柱身的垂直，水平支撐固定措施非常簡單容易，對比傳統(tǒng)做法大大降低了成本；當(dāng)柱身高度9. I 20m，柱身的高厚比< 12且柱身全截面配筋率> 0. 6%時(shí)，柱身模板支撐系統(tǒng)的整體出現(xiàn)少量水平推移力，需再另加水平支撐固定，但所增加的水平支撐固定措施簡單容易，對比傳統(tǒng)復(fù)雜做法大大降低了成本。為了加固結(jié)構(gòu)柱身模板，所述步驟(3)中的柱身模板支撐方法為根據(jù)柱截面寬度尺寸先用橫木枋將模板釘裝成半成品，安裝時(shí)再用規(guī)格> 100X120 140mm木枋豎向壓在橫木枋上，完后再在豎木枋面安裝橫木枋及緊固對拉螺栓，豎木枋安裝時(shí)截面高度垂直于柱側(cè)面模板并且在豎直方向兩枋接頭處要有> 500mm的搭接長度。作為一種優(yōu)選的施工工序，所述步驟(4)中的柱頂浮漿鑿除尺寸為2 3cm，柱頂混凝土高出梁底I 2cm，柱頂混凝土為粗糙面結(jié)構(gòu)，保證施工縫外周邊接口在柱頂與梁底交接陰角處，不留施工縫在柱身。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果I、采用本發(fā)明施工方法，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜、鋼筋籠的自由偏擺得到有效控制和護(hù)正垂直、柱頂定位準(zhǔn)確、混凝土保護(hù)層尺寸得到有效保證、保證柱身完成的垂直度、 柱身頂端混凝土面不易爛根、工期短及梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土質(zhì)量好的特點(diǎn)。2、利于工期控制能充分利用先行施工的柱頂樓層模板作為固定端，將高大截面框架柱的鋼筋籠由底端固定上端自由變?yōu)樯舷聝啥硕ㄎ还潭ǎ_保框架柱保護(hù)層厚度尺寸和柱身垂度的精度，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)柱由于施工尺寸偏差較大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)柱施工返工，從而可大大地縮短工期。3、利于成本控制采用本施工方法，高大截面混凝土柱鋼筋籠支撐形式變?yōu)樯舷聝啥斯潭ǎ龃罅酥砟０宓淖陨韯偠龋虼丝晒?jié)省柱身模板垂直護(hù)正支撐的投入。4、利于質(zhì)量控制本施工方法先進(jìn)行柱頂樓層模板支撐施工，順序合理，有效對柱頂進(jìn)行定位固定，確保柱的垂直度，保證柱混凝土保護(hù)層厚度；柱的混凝土與柱頂樓層梁板的混凝土分開先后澆筑，施工縫設(shè)置在柱與梁底面陰角交接處，保證混凝土施工質(zhì)量，消除了柱頭混凝土面爛根、蜂窩等通病，確保高大截面結(jié)構(gòu)柱檢查及驗(yàn)收質(zhì)量的合格率達(dá)100% 和質(zhì)量的優(yōu)良率達(dá)95%以上。


圖I為本發(fā)明鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法的示意圖；圖2為本發(fā)明鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法鋼筋籠在柱頂層樓板模板處的固定方法示意圖；圖3為本發(fā)明鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法柱身模板的固定方法示意圖；圖4為本發(fā)明鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法柱頂浮漿鑿除示意圖；圖5為本發(fā)明鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法增加臨時(shí)撐桿示意圖；圖6為本發(fā)明鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法增加水平支撐示意圖。圖中標(biāo)號與名稱如下
權(quán)利要求
1.鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于，包括下列步驟(1)首先進(jìn)行高大截面框架混凝土柱的鋼筋籠綁扎工作，然后進(jìn)行柱頂樓層模板的支撐施工工作；(2)利用柱頂樓層模板面作為工作平臺(tái)，測量定位并固定柱的鋼筋籠頂端，鋼筋籠兩端均已固定；(3)安裝保護(hù)層墊塊進(jìn)行柱身模板支撐和澆筑柱身混凝土；(4)柱混凝土澆筑高度至比梁底面高出3 5cm處，在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)將柱頂浮漿鑿除，保證施工縫外周邊接口在柱頂與梁底交接陰角處。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于所述步驟(2)中的鋼筋籠偏擺扭曲角度等于0° ;所述步驟(3)中的柱身高度彡6m，柱身的高厚比< 15且柱身全截面配筋率彡O. 6%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于所述步驟(2)中的鋼筋籠頂端固定方法為在柱頂樓層模板面的柱位周邊，利用釘在樓層模板面上的堅(jiān)固木板根據(jù)柱保護(hù)層的厚度尺寸將鋼筋籠定位固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于所述步驟(3)中的柱身模板的側(cè)模與柱頂樓層模板底面成90°，且柱身模板的側(cè)模與柱頂樓層模板底面都是從90°兩個(gè)方向頂至柱頂樓層模板底面與柱身模板的側(cè)模頂部交接處的陰角。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于還包括步驟(5)柱身混凝土凝固后，再進(jìn)行柱頂樓層梁板混凝土澆筑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于當(dāng)所述步驟(3)中的柱身的高厚比> 15，所述步驟(2)中鋼筋籠頂端未固定前偏擺扭曲角度 >10°時(shí)，在鋼筋籠在周邊增加臨時(shí)撐桿，保證鋼筋籠頂端固定后偏擺扭曲角度等于0°。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于當(dāng)所述步驟(3)中的柱身高度6. I 9m，柱身的高厚比≤12且柱身全截面配筋率≤0.6% 時(shí)，在步驟(2)中的柱身模板外側(cè)縱橫增加4 6道水平支撐，上下各相鄰水平支撐間距 (I. 8m;當(dāng)所述步驟(3)中的柱身高度9. I 20m，柱身的高厚比≤12且柱身全截面配筋率>0.6%時(shí)，在步驟(2)中的柱身模板外側(cè)縱橫增加7道以上水平支撐，上下各相鄰水平支撐間距彡I. 8m。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于所述步驟(3)中的柱身模板支撐方法為根據(jù)柱截面寬度尺寸先用橫木枋將模板釘裝成半成品，安裝時(shí)再用規(guī)格> 100X120 140mm木枋豎向壓在橫木枋上，完后再在豎木枋面安裝橫木枋及緊固對拉螺栓，豎木枋安裝時(shí)截面高度垂直于柱側(cè)面模板并且在豎直方向兩枋接頭處要有≤500mm的搭接長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，其特征在于所述步驟(4)中的柱頂浮漿鑿除尺寸為2 3cm，柱頂混凝土高出梁底I 2cm，柱頂混凝土為粗糙面結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了鋼筋混凝土框架高大截面結(jié)構(gòu)柱施工方法，包括下列步驟(1)進(jìn)行鋼筋籠綁扎工作，然后進(jìn)行柱頂樓層模板的支撐工作；(2)利用柱頂樓層模板面作為工作平臺(tái)，測量定位并固定柱的鋼筋籠頂端；(3)安裝保護(hù)層墊塊及柱身模板支撐和澆筑柱身混凝土；(4)柱混凝土澆筑高度至比梁底面高出3～5cm處，保證施工縫在柱頂與梁底交接陰角處。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中高大截面柱的鋼筋籠自由偏擺變形大、柱頂定位準(zhǔn)確度低、柱混凝土保護(hù)層厚度尺寸難以保證及柱身頂端混凝土面易爛根等問題，具有鋼筋籠自由偏擺變形小、柱頂定位準(zhǔn)確、柱混凝土保護(hù)層厚度尺寸保證、柱身頂端混凝土面不易爛根、工期短及梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土質(zhì)量好等特點(diǎn)。
文檔編號E04G21/02GK102587661SQ201210079159
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者吳丙同, 林少群, 莫春宇, 袁國財(cái), 郭金龍, 陳慶軍 申請人:華南理工大學(xué), 廣東中城建設(shè)集團(tuán)有限公司