倾斜钢管混凝土巨柱无附着安装施工方法与流程

本发明涉及建筑施工
技术领域：
，特别涉及倾斜钢管混凝土巨柱无附着安装施工方法。
背景技术：
：随着城市建筑物规模不断的增加和出于抗震技术的要求，倾斜钢管混凝土结构应用越来越多，常用的钢管混凝土为一个钢管内浇筑混凝土的方式。传统的倾斜钢管混凝土结构从底层即运用楼层梁将核心筒和支撑柱连接，来达到对每一节巨柱进行固定的作用，当钢管混凝土结构底面几层因为高大空间的建筑需要，无法使用楼层梁进行固定时，就需要通过大量的支撑架对巨柱进行支撑来抵消倾覆力矩，耗费大量的人力、物力以及时间。技术实现要素：本发明提供倾斜钢管混凝土巨柱无附着安装施工方法，用以解决传统支撑体系中倾斜巨柱无楼层梁支撑时需要耗费大量支撑架的问题。为了解决
背景技术：
中的问题，本发明公开了倾斜钢管混凝土巨柱无附着安装施工方法，包括如下步骤，s1：组合柱设置在地面以下，组合柱为相邻设置的两个柱体，柱体由若干底座上下依次固定连接而成；s2：每个柱体顶端均连接有多个巨柱，巨柱包括筒体和内部混凝土填充物，巨柱倾斜设置，相邻的巨柱通过焊接连接，每安装两节巨柱，便向支撑柱内浇筑混凝土直至下面一节巨柱填满，然后再向上安装一节巨柱，依次循环，巨柱始终领先混凝土两节，随着巨柱的安装，通过混凝土的浇筑，使其重心下降，多个巨柱安装完成后形成倾斜设置的支撑柱。为了使支撑柱7层往上的结构能与核心筒配合更稳定，优选的技术方案为，s3：支撑柱地上7层及以上每一层均设置楼层梁，支撑柱地上7层及以下为14个巨柱焊接而成，核心筒穿过楼层梁中心设置，支撑柱穿过楼层梁外边缘设置，楼层梁与核心筒和支撑柱均固定连接。为了分析判断筒体灌注水泥后重心位置与标准重心位置是否一致，优选的技术方案为，s4：根据巨柱外形尺寸和倾斜角度推导出重心的偏移趋势，从而实际施工对巨柱重心进行调整：s41：单独计算每安装一节巨柱时该巨柱重心在x轴上的位置x1；x1＝d×sinθ；d为巨柱直径，θ为巨柱倾角；s42：计算组合后且未浇灌混凝土时该巨柱13和下方已安装巨柱13组成整体时整体的重心空间位置；组合后的两节巨柱整体重心在x轴上的位置x2，h为下一节巨柱高度，l为上一节巨柱高度，β组合后的两节巨柱重心与下一节巨柱底面最高点之间连线相对于x轴的倾角，s1为组合后的两节巨柱重心与与下一节巨柱底面最高点之间的距离；x2＝s1×cosβ组合后的两节巨柱13整体重心在y轴上的位置y2；y2＝s×sinβ；s43：巨柱安装到一定高度后浇筑混凝土，混凝土和整个巨柱作为组合体，此时计算组合体重心随浇筑混凝土高度的不断增加其空间位置的变化，下一节装有混凝土，上一节未装混凝土，b为上下两节重心与下一节巨柱底面最高点之间连线距离，c为上下两节重心与下一节顶面的垂直距离，t为筒体厚度，γ为上下两节重心与下一节巨柱底面最高点之间连线相对于x轴的倾角，混凝土浇筑高度为h1，虽然混凝土浇筑时顶面是基本水平的，但由于巨柱倾角较大，因此可以简化为和巨柱对接口平齐，巨柱整体重心在x轴上的位置x3,巨柱整体重心在y轴上的位置y3，s1为两节巨柱纵截面对角之间的距离；混凝土重量q1,斜撑重量q2q2＝8.128lx3＝s1×cosγy3＝s1×sinγ。为了方便调节巨柱的重心位置，使巨柱能够稳定配合，优选的技术方案为，步骤s4对巨柱重心通过如下调整机构进行调整，调整机构包括：巨柱上、下两端分别均匀分布四个调整板，相邻巨柱上的上下对应的两个调整板之间设置液压缸。为了方便调节巨柱的重心位置，使巨柱能够稳定配合，进一步优选的技术方案为，调整机构包括：卡环和托板，两个卡环分别套在相对设置的巨柱端部；两个卡环相对的端面均设置环形滑道，环形滑道的截面为t型，两个环形滑道内均设置调整板，调整板形状为t型，调整板的左右侧面为与环形滑道相对应的弧形，其中一个调整板的四个角设置行走齿轮，驱动电机与横向的其中任意一组行走齿轮连接，t型的环形滑道两端的槽中对应行走齿轮均设置一圈齿条，行走齿轮与齿条啮合，其中一个调整板的中间柱的端部固定连接液压缸，另一个调整板的中间柱的端部固定连接托板。为了防止液压缸与托板发生滑动，优选的技术方案为，托板重心位置对应液压缸的伸缩杆设置凹槽。为了使液压缸、托板与卡环能够稳定配合，在液压缸顶托板时，防止液压缸、托板与卡环发生位移，优选的技术方案为，行走齿轮垂直于环形滑道的底面设置，调整板的四角开设行走孔，行走齿轮设置在行走孔中，沿环形滑道的行走方向，调整板对应同一侧行走齿轮的侧边设置与齿条弧度相同的防护槽，防护槽的深度与齿条的高度相同，调整板横向的其中一组行走孔侧面设置电机孔，驱动电机设置在电机孔中；所有的行走孔中均设置竖直方向的第一楔形块，第一楔形块远离其楔角的一端与行走齿轮通过轴承和轴连接，第一楔形块与行走孔侧壁通过弹性体连接；调整板对应环形滑道两端的槽的侧面设置定位孔，定位孔中设置第二楔形块，第二楔形块的楔角一端朝向第一楔形块，第二楔形块与第一楔形块相互垂直，第二楔形块与第一楔形块的楔面相向设置，第二楔形块与定位孔侧壁通过弹性体连接，第二楔形块远离其楔角一端设置防滑纹。由于巨柱直径很大，为了使卡环能够轻松地套在巨柱上，优选的技术方案为，卡环包括若干瓣通过螺栓固定连接的片段，每个片段端部的内外侧面分别垂直设置定位板，所有片段通过定位板进行螺栓连接。本发明的有益效果为：本发明倾斜钢管混凝土巨柱无附着安装施工方法，地面以下设置组合柱，组合柱顶端连接支撑柱，当钢管混凝土建筑底面几层不需要楼层梁进行固定时，通过地面以上的巨柱在施工过程中每安装两节巨柱，便向支撑柱内浇筑混凝土直至下面一节巨柱填满，然后再向上安装一节巨柱，依次循环，巨柱始终领先混凝土两节，随着巨柱的安装，通过混凝土的浇筑，使其重心下降，减少了大量的支撑架的浪费，防止巨柱重心出偏离出柱边时，巨柱根部的应力值发生质变，超出倾斜柱自身的承载力，巨柱出现不可控的变形。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明整体结构示意图；图2为巨柱的剖视图；图3为步骤s41、s42数据分析图；图4为步骤s43数据分析图；图5为本发明另一种实施例的第一种结构示意图图6为本发明另一种实施例的第二种结构示意图；图7为本发明中另一实施例中卡环的剖视图；图8为本发明中另一实施例中调整板的另一种结构图；图9为本发明中另一实施例中卡环的另一种结构图；图10为本发明中巨柱重心走势图；其中，10-组合柱；11-支撑柱；12-柱体；121-底座；13-巨柱；14-筒体；15-混凝土填充物；21-卡环；22-托板；23-液压缸；24-环形滑道；25-调整板；26-防护槽；27-行走齿轮；28-齿条；29-齿条；30-第一楔形块；31-第二楔形块；32-防滑纹；33-驱动电机；34-片段；35-定位板。具体实施方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。如图1、2所示，本发明提供了倾斜钢管混凝土巨柱无附着安装施工方法，包括如下步骤，s1：组合柱10设置在地面以下，组合柱10为相邻设置的两个柱体12，柱体12由若干底座121上下依次固定连接而成，底座121外壳为金属，若干底座121采用焊接方式进行固定连接；s2：每个柱体12顶端均连接有多个巨柱13，巨柱13包括筒体14和内部混凝土填充物15，巨柱13倾斜设置，相邻的巨柱13通过焊接连接，每安装两节巨柱13，便向支撑柱11内浇筑混凝土直至下面一节巨柱13填满，然后再向上安装一节巨柱13，依次循环，巨柱13始终领先混凝土两节，随着巨柱13的安装，通过混凝土的浇筑，使其重心下降，多个巨柱13安装完成后形成倾斜设置的支撑柱11。上述技术方案工作原理为：本发明倾斜钢管混凝土巨柱无附着安装施工方法，地面以下设置组合柱10，组合柱10顶端连接支撑柱11，当钢管混凝土建筑底面几层不需要楼层梁进行固定时，通过地面以上的巨柱13在施工过程中每安装两节巨柱13，便向支撑柱11内浇筑混凝土直至下面一节巨柱13填满，然后再向上安装一节巨柱13，依次循环，巨柱13始终领先混凝土两节，随着巨柱13的安装，通过混凝土的浇筑，使其重心下降，减少了大量的支撑架的浪费，防止巨柱13重心出偏离出柱边时，巨柱13根部的应力值发生质变，超出倾斜柱自身的承载力，巨柱13出现不可控的变形。上述技术方案技术效果为：通过通过地面以上的巨柱13在施工过程中每安装两节巨柱13，便向支撑柱11内浇筑混凝土直至下面一节巨柱13填满，然后再向上安装一节巨柱13，依次循环，在地面一定高度内施工倾斜的支撑柱11，在不使用楼层梁的前提下，保证巨柱13重心达到预算标准，如果使用支撑架对支撑柱11进行支撑，须在地下四层每层均设置支撑，支撑架总高度近50m，搭设巨大的支撑架系统需花费较多时间，无法满足本工程对工期的要求，减少了大量支撑架的使用，避免人力、物力、时间的浪费。为了使支撑柱117层往上的结构能与核心筒配合更稳定，优选的技术方案为，s3：支撑柱11地上7层及以上每一层均设置楼层梁，支撑柱11地上7层及以下为14个巨柱13焊接而成，核心筒穿过楼层梁中心设置，支撑柱11穿过楼层梁外边缘设置，楼层梁与核心筒和支撑柱11均固定连接。上述技术方案的工作原理为：建筑7层往上通过楼层梁将支撑柱11和核心筒进行固定连接。上述技术方案的技术效果为：通过楼层梁将支撑柱11和核心筒进行固定连接，使建筑内、外均能够稳定设置，若干层楼层梁使建筑整体更加稳定。为了分析判断筒体14灌注水泥后重心位置与标准重心位置是否一致，优选的技术方案为，s4：根据巨柱13外形尺寸和倾斜角度推导出重心的偏移趋势，从而实际施工对巨柱13重心进行调整：如图3所示，s41：单独计算每安装一节巨柱13时该巨柱13重心在x轴上的位置x1；x1＝d×sinθ；d为巨柱13直径，θ为巨柱13倾角；s42：计算组合后且未浇灌混凝土时该巨柱13和下方已安装巨柱13组成整体时整体的重心空间位置；组合后的两节巨柱13整体重心在x轴上的位置x2，h为下一节巨柱13高度，l为上一节巨柱13高度，β组合后的两节巨柱13重心与下一节巨柱13底面最高点之间连线相对于x轴的倾角，s1为组合后的两节巨柱13重心与与下一节巨柱13底面最高点之间的距离；x2＝s1×cosβ组合后的两节巨柱13整体重心在y轴上的位置y2；y2＝s×sinβ；重心变化如下表所示：第几节柱xy52.2071.33862.3192.83472.4324.33082.5445.82692.6577.321102.7698.817112.88210.313122.99411.808133.10713.304143.21914.800如图4所示，s43：巨柱13安装到一定高度后浇筑混凝土，混凝土和整个巨柱13作为组合体，此时计算组合体重心随浇筑混凝土高度的不断增加其空间位置的变化，下一节装有混凝土，上一节未装混凝土，b为上下两节重心与下一节巨柱13底面最高点之间连线距离，c为上下两节重心与下一节顶面的垂直距离，t为筒体14厚度，γ为上下两节重心与下一节巨柱13底面最高点之间连线相对于x轴的倾角，混凝土浇筑高度为h1，虽然混凝土浇筑时顶面是基本水平的，但由于巨柱13倾角较大，因此可以简化为和巨柱13对接口平齐，巨柱13整体重心在x轴上的位置x3,巨柱13整体重心在y轴上的位置y3，s1为两节巨柱13纵截面对角之间的距离；混凝土重量q1,斜撑重量q2q2＝8.128lx3＝s1×cosγy3＝s1×sinγ；浇筑过程中当前节的重心位置如下表所示：浇筑混凝土前xy第14节，长度30m3.21914.800浇筑混凝土后xy浇筑到第5节2.93310.996浇筑到第6节2.8239.529浇筑到第7节2.7939.130浇筑到第8节2.8079.310浇筑到第9节2.8479.841浇筑到第10节2.90310.598浇筑到第11节2.97111.508浇筑到第12节3.04912.529浇筑到第13节3.13213.634上述技术方案的工作原理为：通过计算巨柱13重心变化曲线与实际施工巨柱13重心变化曲线进行对比，来及时纠正施工时巨柱13倾角，保证浇灌混凝土后的巨柱13重心能够保持在巨柱13内部。上述技术方案的有益效果为：通过上述对比分析，提高巨柱13安装施工时的安全效果。如图5所示，为了方便调节巨柱13的重心位置，使巨柱13能够稳定配合，优选的技术方案为，步骤s4对巨柱13重心通过如下调整机构进行调整，调整机构包括：巨柱13上、下两端分别均匀分布四个调整板25，相邻巨柱13上的上下对应的两个调整板25之间设置液压缸23。当巨柱13设置有调整板25的位置重心与预设重心不一致时，通过液压缸23顶起来调节该位置高低，进而调节重心。如图6、7、8所示，调整机构还包括：卡环21和托板22，两个卡环21分别套在相对设置的巨柱13端部；两个卡环21相对的端面均设置环形滑道24，环形滑道24的截面为t型，两个环形滑道24内均设置调整板25，调整板25的截面形状为t型，调整板25的左右侧面为与环形滑道24相对应的弧形，其中一个调整板25的四个角设置行走齿轮27，驱动电机33与横向的其中任意一组行走齿轮27连接，t型的环形滑道24两端的槽中对应行走齿轮27均设置一圈齿条28，行走齿轮27与齿条28啮合，其中一个调整板25的中间柱的端部固定连接液压缸23，另一个调整板25的中间柱的端部固定连接托板22。上述技术方案的工作原理为：首先将两个卡环21分别套在两个巨柱13相对的端部，使卡环21将巨柱13套紧，找好需要顶开巨柱13的位置，将调整板25滑动到工作位置，液压缸23和托板22相对设置，将液压缸23伸出顶在托板22上，进而将巨柱13顶起，巨柱13被顶起倾斜一定角度后，将两个巨柱13进行焊接固定，然后将液压缸23收回，卡环21取下，卡环21可以利用两个半圆环进行焊接固定，卡环21取下通过割枪进行。上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案可对巨柱13任意一点进行顶起，并且结构稳定，避免在两个巨柱13上分别焊接支撑板，在撑起巨柱13的过程中容易发生脱焊的危险，同时上述技术方案不会对巨柱13表面造成破坏，可重复使用。为了防止液压缸23与托板22发生滑动，优选的技术方案为，托板22重心位置对应液压缸23的伸缩杆设置凹槽29。为了使液压缸23、托板22与卡环21能够稳定配合，在液压缸23顶托板22时，防止液压缸23、托板22与卡环21发生位移，优选的技术方案为，行走齿轮27垂直于环形滑道24的底面设置，调整板25的四角开设行走孔，行走齿轮27设置在行走孔中，沿环形滑道24的行走方向，调整板25对应同一侧行走齿轮27的侧边设置与齿条28弧度相同的防护槽26，防护槽26的深度与齿条28的高度相同，调整板25横向的其中一组行走孔侧面设置电机孔，驱动电机33设置在电机孔中；所有的行走孔中均设置竖直方向的第一楔形块30，第一楔形块30远离其楔角的一端与行走齿轮27通过轴承和轴连接，第一楔形块30与行走孔侧壁通过弹性体连接；调整板25对应环形滑道24两端的槽的侧面设置定位孔，定位孔中设置第二楔形块31，第二楔形块31的楔角一端朝向第一楔形块30，第二楔形块31与第一楔形块30相互垂直，第二楔形块31与第一楔形块30的楔面相向设置，第二楔形块31与定位孔侧壁通过弹性体连接，第二楔形块31远离其楔角一端设置防滑纹32。上述技术方案的工作原理为：当液压缸23伸出后，液压缸23与托板22之间产生推力，随着推力增加，逐渐地第一楔形块30被压入行走孔中，行走孔中的弹性体发生形变，随着第一楔形块30向下移动，第一楔形块30将第二楔形块31压出，使防滑纹32与滑道两端的槽的侧面挤压，定位孔中的弹性体发生形变，当液压缸23收缩后，两个弹性体回到初始状态，第二楔形块31缩入定位孔中，第一楔形块30伸出行走孔，从而调整板25继续行走。上述技术方案的有益效果为：液压缸23伸出后使行走轮缩入行走孔中，使调整板25的顶面与滑道底部挤压，防滑纹32与滑道两端的槽的侧面挤压，从而使调整板25好液压缸23能够更加稳定。如图9所示，由于巨柱13直径很大，为了使卡环21能够轻松地套在巨柱13上，优选的技术方案为，卡环21包括若干瓣通过螺栓固定连接的片段34，每个片段34端部的内外侧面分别垂直设置定位板35，所有片段34通过定位板35进行螺栓连接。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12