一种格构柱施工调垂装置及使用方法与流程

本发明涉及地下工程建设施工领域，具体涉及地铁施工中格构柱的施工调垂装置及使用方法。

背景技术：

格构柱是截面一般为型钢或钢板设计成双轴对称或单轴对称的钢立柱，在地铁深基坑施工中运用广泛，主要作为钢管支撑中段临时支撑使用，用于支撑轴向荷载和减少钢管支撑净跨距等作用，部分格构柱后期考虑和主体结构柱一起施工共同作用支撑荷载。在施工中如果格构柱垂直度偏位，轻则受压偏心引起格构柱失稳，重则引起不能满足设计要求，无法发挥其设计功能。而后期针对偏位不大的格构柱往往采用切割、支垫等形式处理，严重偏位的格构柱需要重新施做以符合设计要求，这将会增加施工成本，因此，在施工时需要不断调整格构柱垂直度使其满足设计要求。

传统格构柱施工调整平台为单层操作平台，其分别通过在格构柱的四面布置螺杆来调节其垂直度，每个面2根共8根螺杆，由于所有的螺杆位于同一水平面，垂直度存在单层平面控制，控制精度较低，因而仅能确定格构柱的平面位置，无法对格构柱的垂直度进行精确调节。同时，该单层操作平台由于所有螺杆位于同一平面，因此在进行格构柱垂直度调整时操作性能较差。

基于上述缺陷和不足，在实际施工中为了保证格构柱施工质量和控制成本，非常有必要设计一种稳定性好操作便利，且垂直度调节精度高的格构柱施工调垂装置。

技术实现要素：

本发明目的在于：针对在地铁格构柱施工过程中，传统单层操作平台无法对格构柱的垂直度进行精确调节的问题，本发明提供一种格构柱施工调垂装置，其采用双层操作平台，能够实现对格构柱的垂直度进行精确调节。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种格构柱施工调垂装置，包括相互叠放的上层平台和下层平台以及分别设于上层平台和下层平台上的多根丝杆，每个平台上的丝杆位于同一平面内且均布在平台四周，所述上层平台和下层平台中心位置均设有用于放置格构柱的吊放孔，还包括用于调节上层平台水平度的调平机构。

本发明通过调平机构将上层平台调节至水平后，再将格构柱吊放至吊放孔内，采用上层平台的丝杆对格构柱进行平面定位，防止产生重大的平面位置偏移，同时再采用下层平台的丝杆对格构柱进行垂直度调节，由于该装置为双层平台结构，因而能比传统单层平台更为直接的控制垂直度，且垂直度调节精度更高，操作更加方便，确保格构柱的一次性施工质量，避免返工引起的浪费，有利于提高施工效率，降低施工成本。

作为本发明的优选方案，所述调平机构为设于上层平台和下层平台之间的多个千斤顶。通过调节千斤顶伸长或缩短，从而确保上层平台处于水平状态，有利于提高对格构柱的位置控制精度。

作为本发明的优选方案，所述上层平台和下层平台上的丝杆布置位置相互对应，即上层平台和下层平台上的丝杆轴线相互平行且位于同一竖直面内。采用这样的设计方便后续对格构柱的垂直度进行调节。

作为本发明的优选方案，所述上层平台和下层平台均呈正方形结构，且上层平台和下层平台每侧均设有至少两根相互平行的丝杆。通过在上层平台和下层平台每个侧面设置至少两根丝杆，可以避免单根丝杆所存在的调节不方便的情况，使得对格构柱的位置调节更加灵活便捷，有利于提高施工效率。

作为本发明的优选方案，所述上层平台和下层平台之间设有用于限制二者相对位移的限位件，该限位件焊接在下层平台四周。采用这样的设计可以避免在对格构柱进行位置调节时，上层平台和下层平台之间出现较大的位移。

作为本发明的优选方案，所述限位件为设置在下层平台四周的限位挡板。

作为本发明的优选方案，所述上层平台和下层平台上均设有用于搬运的吊耳。

本发明还提供了一种格构柱施工调垂装置的使用方法，包括以下步骤：

a、吊放上层平台和下层平台；

b、调节上层平台水平度；

c、测放护桩点至上层平台顶部；

d、下放格构柱至设计标高位置；

e、调整格构柱的垂直度。

该格构柱施工调垂装置的使用方法，通过在吊放好上层平台和下层平台后对上层平台进行调节水平，同时测放护桩点至上层平台顶部，便于后续放置格构柱后作为对其位置进行调节的基准，该方法采用双层调节，操作简单方便容易实施，且垂直度调节精度较高，确保格构柱的一次性施工质量，避免返工引起的浪费，有利于提高施工效率，降低施工成本。

作为本发明的优选方案，在步骤b中，需将水平尺放在上层平台顶部，通过调节上层平台和下层平台之间的千斤顶，使得上层平台处于水平位置。通过调节千斤顶使其伸长或缩短，借助水平尺观测上层平台的水平度。

作为本发明的优选方案，步骤e包括以下步骤：

e1、将上层平台顶部相对的护桩点用棉线连通形成格构柱对中基准线，测量格构柱中心偏离对中基准线的尺寸后，推进上层平台上对应的丝杆挤压格构柱移动，确保格构柱中心与对中基准线重合；

e2、采用水平尺竖向贴在格构柱上，观察水平尺的水泡偏移方向，推进下层平台上对应的丝杆挤压格构柱移动，确保水泡位于水平尺中间位置。

通过采用上层平台先对格构柱进行平面定位后，再采用下层平台对格构柱进行垂直度调节，使得格构柱位置调节简单便捷，且控制精度高。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过调平机构将上层平台调节至水平后，再将格构柱吊放至吊放孔内，采用上层平台的丝杆对格构柱进行平面定位，防止产生重大的平面位置偏移，同时再采用下层平台的丝杆对格构柱进行垂直度调节，由于该装置为双层平台结构，因而能比传统单层平台更为直接的控制垂直度，且垂直度调节精度更高，操作简单方便容易实施，确保格构柱的一次性施工质量，避免返工引起的浪费，有利于提高施工效率，降低施工成本；

2、本发明在上层平台和下层平台之间设置多个千斤顶，通过调节千斤顶伸长或缩短，从而确保上层平台处于水平状态，有利于提高对格构柱的位置控制精度；

3、通过在上层平台和下层平台每个侧面设置至少两根丝杆，可以避免单根丝杆所存在的调节不方便的情况，使得对格构柱的位置调节更加灵活便捷，有利于提高施工效率；

4、该格构柱施工调垂装置的使用方法，通过在吊放好上层平台和下层平台后对上层平台进行调节水平，同时测放护桩点至上层平台顶部，便于后续放置格构柱后作为对其位置进行调节的基准，该方法采用双层调节，操作简单方便容易实施，且垂直度调节精度较高，确保格构柱的一次性施工质量，避免返工引起的浪费，有利于提高施工效率，降低施工成本。

附图说明

图1为本发明的格构柱施工调垂装置结构俯视图。

图2为图1的左视图。

图中标记：1-上层平台，2-下层平台，21-限位挡板，22-支腿，3-千斤顶，4-丝杆，41-把手，5-支撑台，6-吊放孔，7-筋板，8-格构柱，9-钢筋笼。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种格构柱施工调垂装置；

如图1和图2所示，本实施例中的格构柱施工调垂装置，包括相互叠放的上层平台1和下层平台2以及分别设于上层平台和下层平台上的多根丝杆4，每个平台上的丝杆位于同一平面内且均布在平台四周，所述上层平台1和下层平台2中心位置均设有用于放置格构柱8的吊放孔6，其尺寸可以钢筋笼9直径加上20mm，方便钢筋笼9及格构柱8下放，如格构柱等边角钢边长大于20cm，下放孔边长应为钢筋笼实际直径加上等边角钢边长为宜，该装置还包括用于调节上层平台水平度的调平机构。

本实施例中，所述上层平台1和下层平台2呈正方形结构，且每侧均设有两根相互平行的丝杆4，所述上层平台和下层平台上的丝杆布置位置相互对应，方便后续对格构柱的垂直度进行调节，两个平台可以采用h型钢或者定型工字钢焊接而成，幅宽应大于30cm以上，方便操作，丝杆宜采用直径28mm以上hrb400等级钢筋制作，长度根据需要自行调整，丝杆长度不应小于1米，丝杆应对正设置在格构柱等边角钢中心位置，其可调节范围为1/2等边角钢边长，平台平面位置调整时应控制位置放置在最大可调整范围内，同时在丝杆4两侧应布置筋板7，防止平台吊放时变形引起丝杆卡死。通过在上层平台和下层平台每个侧面设置两根丝杆，可以避免单根丝杆所存在的调节不方便的情况，使得对格构柱的位置调节更加灵活便捷，有利于提高施工效率。

本实施例中，所述调平机构为设于上层平台1和下层平台2之间的四个千斤顶3，千斤顶型号选择应根据现场实际情况选择，该千斤顶设置在上层平台1和下层平台2侧面的两个支撑台5之间，且四个千斤顶可以分布在平台的拐角位置。通过调节千斤顶伸长或缩短，从而确保上层平台处于水平状态，有利于提高对格构柱的位置控制精度。

本实施例中，所述上层平台1和下层平台2之间设有用于限制二者相对位移的限位件，所述限位件为焊接在下层平台2四周且沿纵向延伸出平台的限位挡板21，当上层平台放置在下层平台上时，能将上层平台四周卡在四个限位挡板之间，其可以避免在对格构柱进行位置调节时，上层平台和下层平台之间出现较大的位移。

本实施例中，所述上层平台和下层平台上均设有用于搬运的吊耳，下层平台2底部还设有支腿22，丝杆4末端设有把手41，便于推进或退回丝杆。

本实施例通过调平机构将上层平台调节至水平后，再将格构柱吊放至吊放孔内，采用上层平台的丝杆对格构柱进行平面定位，防止产生重大的平面位置偏移，同时再采用下层平台的丝杆对格构柱进行垂直度调节，由于该装置为双层平台结构，因而能比传统单层平台更为直接的控制垂直度，且垂直度调节精度更高，操作更加方便，确保格构柱的一次性施工质量，避免返工引起的浪费，有利于提高施工效率，降低施工成本。

以某格构柱施工项目为例，设计要求格构柱垂直度偏差不得大于1/300即6cm，根据已施工经验，采用传统格构柱施工调整平台实际偏位严重情况可达20％左右。该项目原计划格构柱根数48根，如按此概率计算，偏差根数最大可达9根，考虑全部返工的情况，所将增加费用50.8万，以上仅为新施工格构柱及桩基直接花费，不包含凿除原桩、格构柱重新加工等花费，再算上工期影响等间接因素，花费巨大。

具体增加费用详见下表。

采用该调垂装后，可以有效保证格构柱水平偏差和垂直偏差，根据现场测量数据，水平最大偏位值29mm，最小偏位值5mm，垂直度最大偏位1/700，针对后期格构柱与主体结构柱一起施工共同作用的情况也能满足设计相关要求。

实施例2

本实施例提供一种格构柱施工调垂装置的使用方法；

如图1和图2所示，本实施例中的格构柱施工调垂装置的使用方法，包括以下步骤：

a、吊放上层平台1和下层平台2；

b、调节上层平台1的水平度；

c、测量人员将护桩点测放至上层平台顶部，并做好相应标记；

d、采用吊车起吊，下放格构柱至设计标高位置后采用工字钢搁置；

e、调整格构柱的垂直度。

本实施例中，在步骤a中，平台放置前，下层平台2放置位置应提前处理，可采用枕木支垫或者预制钢筋混凝土板搁放，应充分考虑钢筋笼9、格构柱8及平台的自重，以稳固不下陷为原则。在该平台放置过程时，吊车不宜过早将平台放至于枕木或混凝土板上，应将平台各侧吊铅垂和成孔护桩连线对比，将平台平面位置误差控制最小位置后(即平台上的吊放孔中心尽量与格构柱安装位置中心重合)，再将平台放置好。平台放置后，所有丝杆4应退出至吊放孔6外，保证钢筋笼及格构柱能顺利下放。

本实施例中，在步骤b中，需将两把水平尺放在上层平台顶部，对侧各放置一把，通过调节上层平台和下层平台之间的千斤顶3，使得上层平台处于水平位置。通过调节千斤顶使其伸长或缩短，借助水平尺观测上层平台的水平度。

本实施例中，步骤e包括以下步骤：

e1、将上层平台顶部相对的护桩点用棉线连通拉直形成格构柱对中基准线，采用直尺测量格构柱中心偏离对中基准线的尺寸后，推进上层平台上对应的丝杆挤压格构柱移动，确保格构柱中心与对中基准线重合后，将丝杆推进并顶住格构柱防止偏位，再使用相同的方法定位格构柱另外两侧的水平位置，对侧调整好后可将丝杆顶住格构柱即可，可不完全固定死，防止另外两侧调整时无法进行挪移，待两侧调整好之后再行完全固定；

e2、采用两把水平尺竖向贴在格构柱的两对侧上，观察水平尺的水泡偏移方向，推进下层平台上对应的丝杆挤压格构柱移动，确保水泡位于水平尺中间位置，照此方法再行调整格构柱另外两侧的垂直度，完成后应再进行对边检查，对于调整中引起的二次偏差再行修正，确认无误后对丝杆进行完全固定。

该格构柱施工调垂装置的使用方法，通过在吊放好上层平台和下层平台后对上层平台进行调节水平，同时测放护桩点至上层平台顶部，便于后续放置格构柱后作为对其位置进行调节的基准，该方法采用双层调节，操作简单方便容易实施，适用于深基坑工程中设置有格构柱，且垂直度调节精度较高，确保格构柱的一次性施工质量，避免返工引起的浪费，有利于提高施工效率，降低施工成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。