一种格构式钢立柱精确定位方法与流程

本发明涉及建筑工程领域，具体地，涉及一种格构式钢立柱精确定位方法，适用于深基坑内支撑立柱桩特别是坑内格构柱桩塔吊基础的格构式钢立柱定位施工。

背景技术：

目前深基坑内塔吊基础大多采用钻孔灌注柱内插格构式钢立柱作为立柱桩用作深基坑内水平钢筋混凝土支撑体系的垂直支撑，目前这类桩的施工一般先采用钻机进行钻孔灌注桩桩孔钻孔，钻孔完成后清孔，然后吊装钢筋笼，钢筋笼顶部钢筋与格构式钢立柱采用焊接连接，然后继续下降到设计高度。

目前格构式钢立柱顶部方位控制都是采用比较粗放的方法，而格构式钢立柱的方位及格构式钢立柱的垂直度对钢筋混凝土塔吊基础的施工质量影响很大，如果方位控制不好，将影响钢格构式钢立柱之间增加焊接水平与垂直剪刀撑的施工难度与施工质量，出现塔吊基础钢筋保护层厚度不够，从而影响到塔吊基础施工，更严重时还影响到塔吊基础整体稳定性，更甚的影响到塔吊使用安全。

经检索，中国专利公开号为CN201476772U的实用新型专利，申请号为CN200920207605.2，该实用新型公开一种钢立柱调垂监控系统，包括激光倾斜仪、激光倾斜仪安装调整架、激光靶和数据输出装置；所述激光倾斜仪安装在激光倾斜仪安装调整架上，所述激光倾斜仪安装调整架用于与被测钢格构柱连接，所述激光靶接收激光倾斜仪发射的激光束，所述数据输出装置通过数据线与激光倾斜仪连接，接收激光倾斜仪实时监测到的数据。

上述专利只能实现钢格构柱垂直度监测的自动化，无法实现钢立柱平面和立体的全面定位，而且整个系统成本相对较高。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种格构式钢立柱精确定位方法，该方法主要功能包括格构式钢立柱垂直度定位和格构式钢立柱四肢定位，从而实施格构式钢立柱无论平面还是立体都实现了精准定位，为确保塔吊基础施工创造条件。

为实现以上目的，本发明提供一种格构式钢立柱精确定位方法，包括：

当格构式钢立柱快下插到设计标高时，用中心带垂直水准气泡装置套在格构式钢立柱的顶端，并使垂直水准气泡处于格构式钢立柱的中心，观察气泡装置中心的气泡是否处于正中心，以确定格构式钢立柱的垂直度；

采用中心带刻度盘的指北针装置，观察指北针的对刻度盘读数是否与预设的值一致，从而确定格构式钢立柱四肢的定位；

在确定格构式钢立柱的垂直度与四肢的定位后，采用比格构式钢立柱外轮廓大的方形钢结构套套在格构式钢立柱的顶部，以防止格构式钢立柱在钻孔灌注桩体浇筑混凝土过程中转动偏位。

优选地，所述方法包括如下步骤：

第一步、用全站仪在硬化地坪定出塔吊基础4桩承台的钻孔灌注桩的中心位置，并根据钻孔灌注桩的钻孔直径，在中心位置外部绘制钻孔圆圈；

第二步、根据已定位的塔吊基础4桩承台的钻孔灌注桩的位置，在钻孔圆圈内模拟绘制格构式钢立柱的外轮廓线；

第三步、用中心带刻度盘的指北针装置，套在模拟绘制格构式钢立柱的外轮廓线位置，读出此时指北针对着刻度盘的读数值，记下此数值，并作为格构式钢立柱最终定位时的预设值；

第四步、按照钻孔灌注桩的施工要求，逐根进行塔吊基础4桩承台的钻孔灌注桩的成孔、下放钢筋笼的施工，同时制作格构式钢立柱；

第五步、将灌注桩钢筋笼放入钻孔灌注桩的桩孔中，并在灌注桩最后一节钢筋笼剩余一段长度时停止钢筋笼下放，临时固定钢筋笼，进行格构式钢立柱与钢筋笼连接处的焊接施工；

第六步、钢筋笼与格构式钢立柱连接处的焊接完毕后，随即沿桩孔继续下放格构式钢立柱；

第七步、当格构式钢立柱快下插到设计标高时，用中心带垂直水准气泡装置套在格构式钢立柱的顶端，使气泡装置处于格构式钢立柱的中心，观察气泡是否处于气泡装置的正中心，如果气泡未处于气泡装置的正中心，则说明格构式钢立柱的垂直度存在偏差，调整格构式钢立柱的垂直度，直到气泡处于气泡装置的正中心为止；

第八步、格构式钢立柱垂直度调好后，将中心带刻度盘的指北针装置套在格构式钢立柱的顶部，观察指北针的对刻度盘读数是否与第三步的预设值一致，如果存在差异，则调整格构式钢立柱的转向，直到指北针装置中指北针的对刻度盘读数与第三步的预设值一致；

第九步、在格构式钢立柱的垂直度与四肢的转向调整到位后，用一个比格构式钢立柱外轮廓大的方形钢结构套套在格构式钢立柱的顶部一位置，防止格构式钢立柱转动偏位，继续下放格构式钢立柱，直到设计标高；

第十步、固定方形钢结构套，直到钻孔灌注桩的混凝土浇筑完毕，且混凝土初凝完成。

优选地，所述中心带刻度盘的指北针装置，包括采用不锈钢钢制成的可调支架，可调支架带4个角套，使装置限定在格构式钢立柱顶，可调支架的中心布置方位定位器，方位定位器由一个带刻度盘的指北针组成，通过指北针对准刻度盘上读数确定格构式钢立柱四肢的方位。

优选地，所述可调支架为带角套方形可调水平支架，可调水平支架比格构式钢立柱的外轮廓大2cm，带指北针的刻度盘位于水平支架的正中心位置。

优选地，所述中心带垂直水准气泡装置包括不锈钢制成的水平支架，所述中心带垂直水准气泡装置的中心布置一个垂直度水准气泡，将装置放在格构式钢立柱顶部，通过观测垂直度水准气泡是处于垂直度水准气泡装置的中心确定构式钢立柱的垂直度。

优选地，所述水平支架，其不锈钢厚度不小于3mm，确保中心带垂直水准气泡装置整体处于一个平面上。

优选地，所述方形钢结构套采用角钢加工制作而成，所述方形钢结构套由方形卡及与方形卡相连的固定用支架组成，方形卡套在格构式钢立柱的外边，并通过固定用支架限制格构式钢立柱的转动。

优选地，所述方形钢结构套比格构式钢立柱的外轮廓大2cm。

优选地，第四步中，所述格构式钢立柱加工制作完毕后，需对格构式钢立柱的顶部进行切割，以确保格构式钢立柱的顶部在同一水平面上。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明所述方法包括格构式钢立柱垂直度调整和格构式钢立柱四肢定位，从而实施格构式钢立柱无论平面还是立体都实现了精准定位，为确保塔吊基础施工创造条件。可避免由于格构式钢立柱施工带来的格构式钢立柱之间水平连系钢梁焊接缝很大，焊接费时费材，焊接施工难度大等诸多不便，社会效益明显。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一优选实施例的中心带刻度盘的指北针装置的示意图；

图中：方位定位器1，刻度盘2，可调水平支架3，指北针4，角套5；

图2为本发明一优选实施例的中心带垂直水准气泡装置的示意图；

图中：水准器6，气泡7，水平支架8；

图3为本发明一优选实施例的方形钢结构套的示意图；

图中：方形卡9，固定用支架10；

图4为本发明一优选实施例的桩孔、格构式钢立柱模拟定位示意图；

图中：桩孔11，桩孔中心12，格构式钢立柱13。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

一种格构式钢立柱精确定位方法，采用如图1所示的中心带刻度盘的指北针装置、如图2所示的中心带垂直水准气泡装置、如图3所示的方形钢结构套；所述方法在格构式钢立柱施工过程中，当格构式钢立柱快下插到设计标高时，用中心带垂直水准气泡装置套在格构式钢立柱的顶端，使气泡装置处于格构式钢立柱的中心，观察气泡是否处于气泡装置的正中心，以确定格构式钢立柱垂直度；同时采用比格构式钢立柱外轮廓稍大、中心带刻度盘的指北针装置，观察指北针的对刻度盘读数是否与预设的值一致，从而确定格构式钢立柱四肢的定位。

将所述方法应用于某深基坑项目塔吊基础，该项目塔吊基础采用钢筋混凝土承台，承台由4根格构式钢立柱支撑，4根格构式钢立柱分别锚入4根等距的钻孔灌注桩顶部钢筋混凝土内。在该实施例中，具体实施过程如下：

第一步：根据塔吊基础设计，用全站仪在混凝土硬地坪上定出4根钻孔灌注桩的中心位置，并用油漆定出钻孔圆圈位置；

第二步：根据已定位的4根钻孔灌注桩的位置，在钻孔圆圈内用油漆模拟绘制格构式钢立柱的外轮廓线；

第三步：用中心带刻度盘的指北针装置，套在模拟绘制格构式钢立柱外轮廓线的位置，读出此时指北针对着刻度盘的读数值，记下此数值，作为格构式钢立柱最终定位时的预设值；

第四步：按照钻孔灌注桩的施工要求，逐根进行4根钻孔灌注桩的成孔、下钢筋笼的施工；同时在工厂加工制作格构式钢立柱，格构式钢立柱加工完毕制备后，须对格构式钢立柱的顶部进行切割，以确保格构式钢立柱的顶部在同一水平面上；

第五步：灌注桩最后一节钢筋笼还剩下1m全部下到桩孔中时，停止钢筋笼下放，并临时固定钢筋笼，进行格构式钢立柱与钢筋笼连接处的焊接施工；

第六步：钢筋笼与格构式钢立柱连接处的焊接完毕后，随即沿桩孔继续下放格构式钢立柱；

第七步：当格构式钢立柱快下插到离设计标高时还差30cm时，用中心带垂直水准气泡装置套在格构式钢立柱的顶端，使气泡装置处于格构式钢立柱的中心部位，通过调整格构式钢立柱的垂直度，直到气泡处于垂直水准气泡装置的正中心为止，由于格构式钢立柱的顶部是水平的，因此只要此时的气泡处于气泡装置的正中心即可判断格构式钢立柱的垂直；

第八步：格构式钢立柱垂直度调好后，随即将比格构柱外轮廓稍大中心带刻度盘的指北针装置套在格构式钢立柱的顶部，通过调整格构式钢立柱的转向，直到指北针装置中的指北针读数与第三步得到的预设值一致；

第九步：在格构式钢立柱的垂直度与四肢的转向调整到位后，随即用一个比格构式钢立柱外轮廓大的方形钢结构套套在格构式钢立柱的顶部1.0±0.2m位置，防止格构式钢立柱转动偏位，继续下放格构式钢立柱，直到设计标高；

第十步：固定方形钢结构套，直到钻孔灌注桩的混凝土浇筑完毕，且混凝土初凝完成。

如图1所示，作为优选的实施例，第三步和第八步中，所述中心带刻度盘的指北针装置，其采用不锈钢钢加工制作成可调支架3，可调支架3带4个角套5，可以使装置限定在格构式钢立柱顶，防止装置在测试过程中滑落，可调水平支架3的中心布置方位定位器1，方位定位器由一个带刻度盘2的指北针4组成，将装置固定格构柱顶，通过指北针4对准刻度盘2上读数确定格构式钢立柱四肢的方位。

如图2所示，作为优选的实施例，第七步中，所述中心带垂直水准气泡装置采用不锈钢加工制作成水平支架8，不锈钢厚度不小于3mm，确保装置整体处于一个平面上；所述中心带垂直水准气泡装置6的中心布置一个垂直度水准气泡7，将装置放在格构式钢立柱顶部，通过观测垂直度水准气泡7是处于垂直度水准气泡装置的中心确定构式钢立柱的垂直度。

如图3所示，作为优选的实施例，第九步中，所述方形钢结构套采用角钢加工制作而成；所述方形钢结构套由方形卡9及与方形卡9相连的固定用支架10组成，方形卡9套在格构式钢立柱的外边，并通过固定用支架10限制格构式钢立柱的转动。

如图4所示，作为优选的实施例，在第一步和第二步中，可以进行桩孔11、格构式钢立柱13模拟定位，依据格构式钢立柱13四肢必须平行相邻桩孔中心12连线，通过四桩孔中心12位置关系，从而确立格构式钢立柱13四肢的位置关系。

本发明所述方法相对通常凭借施工人员肉眼判断格构式钢立柱的垂直度与格构式钢立柱的四肢定位，精确度明显提升，可避免由于格构式钢立柱施工带来的格构式钢立柱之间水平连系钢梁焊接缝很大，焊接费时费材，焊接施工难度大等诸多不便，社会效益明显。

以上仅是本发明的部分优选实施例，本发明还有其他实施例，比如变换上述的各个参数等，对于本领域技术人员来说，是完全能够理解并实现的。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。