專利名稱：鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法
技術領域：
本發明涉及土木工程的結構柱施工技術領域，具體來說是鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法。
背景技術：
隨著建筑室內使用功能要求的提高，越來越多建筑大堂、商業樓層、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計，其特點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層的方法， 但大堂或展示廳中央從底到頂的獨立柱也有相當一大部分，以達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)結構的高大截面柱的施工特點是柱的高度高、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爛根質量通病，柱的混凝土保護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構柱施工，重點在于保證柱鋼筋的垂直度、混凝土保護層厚度、柱身完成的垂直度以及梁柱節點混凝土施工質量。為保證柱鋼筋的垂直度和混凝土保護層厚度，可采用在鋼筋籠外側設立腳手架， 通過腳手架來固定柱鋼筋籠。這種是施工工藝對于常規尺寸柱較合適，對于高大截面結構柱則意味著需要搭設大量的腳手架，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，在鋼模板內側設置調節件，固定柱鋼筋籠。這種施工工藝施工質量較好，但鋼模板成本較高，使用時需要大型機械進行吊裝，不適合于大規模使用。框架結構柱混凝土由于柱屬豎向構件，樓層梁板是水平構件，因此采用分次澆筑技術，即在澆筑柱混凝土時，澆筑至設計梁底標高以下，然后再安裝樓層模板支撐進行鋼筋安裝和澆筑梁板混凝土。這樣必然導致梁柱混凝土施工縫位于梁底標高下部的柱身上，梁柱節點混凝土質量常常無法得到保證，常出現柱頭混凝土面爛根、蜂窩等通病。
發明內容
本發明的目的在于克服以上現有技術存在的不足，提供了一種結構簡單、造價便宜、鋼筋籠的自由偏擺得到有效控制和護正垂直、柱頂定位準確、混凝土保護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、工期短及梁柱節點混凝土質量好的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法。為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，包括下列步驟(I)首先進行高大截面框架混凝土柱的鋼筋籠綁扎工作，然后進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，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固定，這樣使鋼筋籠由原來底端固定頂端自由變為上下兩端固定；(3)安裝保護層墊塊進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，在混凝土初凝時間內將柱頂浮漿鑿除，保證施工縫外周邊接口在柱頂與梁底交接陰角處。為了確保結構柱的施工質量，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自由偏擺扭曲角度< 10°，當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。當所述步驟(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，鋼筋籠在頂端固定后提高到垂直平整狀態，安裝保護層墊塊和進行柱身模板支撐安裝后無需再另加水平支撐固定，可直接進入澆筑柱身混凝土，其優勢是柱側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本身已有完整的垂直剛度，再加上柱混凝土澆搗時混凝土對柱身模板的側壓力是徑向的， 因此柱混凝土澆搗時對柱身模板支撐系統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固木板根據柱保護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層厚度尺寸準確度。優點在于減少直至消除了由于鋼筋籠自由偏擺對柱側模板產生的側壓力，節省傳統施工工藝所需要的大量垂直度支撐構件。為了利于振搗及保證施工質量，所述步驟(3)中的柱身模板的側模與柱頂樓層模板底面成90°，且柱身模板的側模與柱頂樓層模板底面都是從90°兩個方向頂至柱頂樓層模板底面與柱身模板的側模頂部交接處的陰角。為了保證結構柱施工不受影響，還包括步驟(5)柱身混凝土凝固后，再進行柱頂樓層梁板混凝土澆筑。作為另一種優選的施工工序，當所述步驟(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，在鋼筋籠在周邊增加臨時撐桿，保證鋼筋籠頂端固定后偏擺扭曲角度等于0°。臨時撐桿作用在于護正垂直鋼筋籠，鋼筋籠固定后拆除臨時撐桿，然后安裝保護層墊塊和支設外部柱身模板。為了適應不同規格的柱，當所述步驟(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，在步驟(2)中的柱身模板外側縱橫增加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，在步驟(2)中的柱身模板外側縱橫增加7 道以上水平支撐，上下各相鄰水平支撐間距彡1.8m。這是因為當柱身高度6. I 9m，柱身的高厚比< 12且柱身全截面配筋率> 0. 6%時，澆筑柱身混凝土時柱身模板支撐系統的整體出現微量水平推移力，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，對比傳統做法大大降低了成本；當柱身高度9. I 20m，柱身的高厚比< 12且柱身全截面配筋率> 0. 6%時，柱身模板支撐系統的整體出現少量水平推移力，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，對比傳統復雜做法大大降低了成本。為了加固結構柱身模板，所述步驟(3)中的柱身模板支撐方法為根據柱截面寬度尺寸先用橫木枋將模板釘裝成半成品，安裝時再用規格> 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，豎木枋安裝時截面高度垂直于柱側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構，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。本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果I、采用本發明施工方法，具有結構簡單、造價便宜、鋼筋籠的自由偏擺得到有效控制和護正垂直、柱頂定位準確、混凝土保護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、工期短及梁柱節點混凝土質量好的特點。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為上下兩端定位固定，確保框架柱保護層厚度尺寸和柱身垂度的精度，避免出現結構柱由于施工尺寸偏差較大而導致結構柱施工返工，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為上下兩端固定，增大了柱身模板的自身剛度，因此可節省柱身模板垂直護正支撐的投入。4、利于質量控制本施工方法先進行柱頂樓層模板支撐施工，順序合理，有效對柱頂進行定位固定，確保柱的垂直度，保證柱混凝土保護層厚度；柱的混凝土與柱頂樓層梁板的混凝土分開先后澆筑，施工縫設置在柱與梁底面陰角交接處，保證混凝土施工質量，消除了柱頭混凝土面爛根、蜂窩等通病，確保高大截面結構柱檢查及驗收質量的合格率達100% 和質量的優良率達95%以上。
圖I為本發明鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法的示意圖；圖2為本發明鋼筋混凝土框架高大截面結構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為本發明鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法柱身模板的固定方法示意圖；圖4為本發明鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法柱頂浮漿鑿除示意圖；圖5為本發明鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法增加臨時撐桿示意圖；圖6為本發明鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法增加水平支撐示意圖。圖中標號與名稱如下
權利要求
1.鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，其特征在于，包括下列步驟(1)首先進行高大截面框架混凝土柱的鋼筋籠綁扎工作，然后進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，測量定位并固定柱的鋼筋籠頂端，鋼筋籠兩端均已固定；(3)安裝保護層墊塊進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，在混凝土初凝時間內將柱頂浮漿鑿除，保證施工縫外周邊接口在柱頂與梁底交接陰角處。
2.根據權利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，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.根據權利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，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固木板根據柱保護層的厚度尺寸將鋼筋籠定位固定。
4.根據權利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，其特征在于所述步驟(3)中的柱身模板的側模與柱頂樓層模板底面成90°，且柱身模板的側模與柱頂樓層模板底面都是從90°兩個方向頂至柱頂樓層模板底面與柱身模板的側模頂部交接處的陰角。
5.根據權利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，其特征在于還包括步驟(5)柱身混凝土凝固后，再進行柱頂樓層梁板混凝土澆筑。
6.根據權利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，其特征在于當所述步驟(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，在鋼筋籠在周邊增加臨時撐桿，保證鋼筋籠頂端固定后偏擺扭曲角度等于0°。
7.根據權利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，其特征在于當所述步驟(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，在步驟(2)中的柱身模板外側縱橫增加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，在步驟(2)中的柱身模板外側縱橫增加7道以上水平支撐，上下各相鄰水平支撐間距彡I. 8m。
8.根據權利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，其特征在于所述步驟(3)中的柱身模板支撐方法為根據柱截面寬度尺寸先用橫木枋將模板釘裝成半成品，安裝時再用規格> 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，豎木枋安裝時截面高度垂直于柱側面模板并且在豎直方向兩枋接頭處要有≤500mm的搭接長度。
9.根據權利要求I所述的鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，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構。
全文摘要
本發明公開了鋼筋混凝土框架高大截面結構柱施工方法，包括下列步驟(1)進行鋼筋籠綁扎工作，然后進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，測量定位并固定柱的鋼筋籠頂端；(3)安裝保護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。本發明克服了現有技術中高大截面柱的鋼筋籠自由偏擺變形大、柱頂定位準確度低、柱混凝土保護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、柱頂定位準確、柱混凝土保護層厚度尺寸保證、柱身頂端混凝土面不易爛根、工期短及梁柱節點混凝土質量好等特點。
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 優先權日2012年3月22日
發明者吳丙同, 林少群, 莫春宇, 袁國財, 郭金龍, 陳慶軍 申請人:華南理工大學, 廣東中城建設集團有限公司