一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱及其施工方法
【專利摘要】本發明涉及一種不落地鋼骨柱，尤其涉及一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱及其施工方法，屬于鋼結構領域。包括不落地鋼骨柱，所述的不落地鋼骨柱底部的兩端分別設有鋼柱組件。一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱及其施工方法結構緊湊，保障操作精度，降低施工成本。
【專利說明】
一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱及其施工方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種不落地鋼骨柱，尤其涉及一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱及其 施工方法，屬于鋼結構領域。
【背景技術】
[0002] 常規的超高層核心筒內鋼骨梁與落地的鋼骨柱連接，鋼骨梁待鋼骨柱安裝好后施 工。本發明涉及的鋼骨梁為核心筒內與不落地鋼骨柱相連的鋼骨梁，鋼骨梁與鋼骨柱車間 焊，形成整體。對于這種梁柱一體的超高層核心筒內不落地鋼骨柱施工方法，傳統的施工方 法是先在柱底搭設施工臨時支撐，再安裝鋼骨柱，然后綁扎鋼筋，安裝模板，最后澆筑混凝 土。這種缺點明顯，主要體現在以下幾個方面：
[0003] 1.臨時支撐饒筑在混凝土內，無法拆卸，一次性消耗，成本較高。
[0004] 2.占用空間大，臨時支撐影響鋼筋混凝土柱施工操作空間。為獲得良好的支撐效 果，通常將臨時支撐放置在鋼骨柱下方，這樣勢必會影響鋼筋混凝土柱綁扎鋼筋及混凝土 振搗，產生諸多不安全因素，增加施工難度。
[0005] 3.臨時支撐與鋼筋綁扎有交叉作業，安裝速度慢，施工周期長。
【發明內容】
[0006] 本發明主要是解決現有技術中存在的不足，提供一種結構緊湊，能夠有效的解決 臨時支撐的一次性使用問題，使得"節材"的理念在施工中充分體現的一種超高層核心筒內 不落地鋼骨柱及其施工方法。
[0007] 本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：
[0008] -種超高層核心筒內不落地鋼骨柱，包括不落地鋼骨柱，所述的不落地鋼骨柱底 部的兩端分別設有鋼柱組件；
[0009] 所述的鋼柱組件包括臨時支撐鋼柱，所述的臨時支撐鋼柱的兩側端分別設有延伸 至地面的平面外鋼管支撐；
[0010] 鋼柱組件間通過交叉分布的圓管架定位。
[0011]作為優選，所述的平面外鋼管支撐的上部設有插板，所述的插板與臨時支撐鋼柱 間、圓管架的兩側端與臨時支撐鋼柱間分別通過支撐連接板連接，所述的平面外鋼管支撐 呈傾斜狀分布；
[0012] 所述的臨時支撐鋼柱的底部設有柱底板，所述的圓管架通過花藍螺栓調節定位， 所述的臨時支撐鋼柱的上部與不落地鋼骨柱間設有連梁連接板，所述的平面外鋼管支撐的 底部設有支撐底板。
[0013] 所述的圓管架由圓管拼裝而成。
[0014] -種超高層核心筒內不落地鋼骨柱的施工方法，于按以下步驟進行：
[0015] (1)、拼裝：
[0016] 具體構件及編號，將不落地鋼骨柱、臨時支撐鋼柱、連梁連接板、花籃螺栓、平面外 鋼管支撐、圓鋼、插板、支撐連接板、柱底板和連接板在工廠下料、組拼和焊接而成；
[0017] 臨時支撐鋼柱采用成品型鋼或翼緣和腹板拼裝焊接而成，焊縫采用部分熔透焊進 行焊接；
[0018] 臨時支撐鋼柱和柱底板的焊縫以及不落地鋼骨柱、梁連接板的焊縫采用部分熔透 焊進行焊接，其他焊縫均采用角焊縫，焊腳尺寸多0.7t，t為較薄板厚；
[0019] 支撐構件為車間加工成型，可形成工廠化、裝配化和機械化配套加工，加工質量有 保證、施工工期相比常規做法大大加快、材料可重復利用、現場施工簡便、無需交叉作業裝 配化程度高；
[0020] 各組件在車間焊接需注意的事項如下：
[0021 ] C02氣體保護藥芯焊絲施焊，焊接工藝參數見表1.1;焊后局部加熱矯正柱底板，局 部加熱溫度宜控制在750°C~850°C，最高不得超過900°C ;保證柱底板的平面度達到設計允 許偏差的< 1 檢測鋼柱與柱底板的垂直度不大于3.0mm;
[0022]表1.1 C02氣體保護焊焊接工藝參數
[0024] 焊前預熱，焊前應在焊縫坡口兩側，寬度應大于焊件施焊處板厚的1.5倍，且不應 小于100mm處進行預熱，最低預熱溫度參見表1.2;
[0025]
[0026] 焊縫采用多層多道焊時，每一道焊接完成后應及時清理焊渣和表面飛濺物，遇有 中斷的情況，應采取適當的保溫措施，必要時進行后熱處理，再次焊接前重新預熱溫度應高 于初始預熱溫度;焊接過程中，最低道間溫度應不低于預熱溫度，最大道間溫度應不超過 230 °C；
[0027]焊后，應立即覆蓋保溫棉保溫緩冷；如遇中途停止施焊時，應覆蓋保溫棉保溫，再 次施焊時重新按上述預熱要求進行預熱；焊后焊縫需要進行消氫熱處理時；消氫熱處理加 熱溫度應為250°C~350°C，保溫時間按每25mm板厚不小于0.5小時，且總保溫時間不小于1 小時確定;達到保溫時間后緩冷至室溫；
[0028] (2)、裝配不落地鋼骨柱：
[0029] 采用工廠或現場裝配，現場不需要采用焊接，裝配方式采用各個組件螺栓連接，整 體起吊就位固定，施工過程簡單，操作方便，不落地鋼骨柱與支撐柱頂腹板螺栓連接完成 后，直接可以綁扎核心筒內鋼筋，待模板完成后進行混凝土建筑施工，在混凝土澆筑完成并 達到規定強度后，即可拆除臨時支撐；
[0030] (3)、臨時支撐鋼柱制備：
[0031]臨時支撐鋼柱在工廠進行長度切割配料，將柱底板與臨時支撐鋼柱剖口部分熔透 焊接，然后將鉆好孔的支撐連接板分別焊于臨時支撐鋼柱相應位置即完成一個組件；
[0032] 在工廠將下好料的圓管和支撐底板采用角焊縫焊接，圓管端部將封板和插板采用 角焊縫焊接形成平面外支撐組件；
[0033] 平面內支撐組件由圓鋼和配套連接板焊接，圓鋼中間采用可調節花籃螺栓連接組 成，保證有效張緊；
[0034] 臨時支撐由平面內臨時支撐和平面外臨時支撐組成，臨時支撐組件在工廠全部組 裝完成后運抵現場直接吊裝至固定位置采用螺栓固定即可；
[0035] 將臨時支撐鋼柱、平面內支撐組件和平面外支撐組件運抵現場，在需要設置支撐 位置或者中間施工平臺上先組裝平面內臨時支撐鋼柱和花籃螺栓，再組裝臨時支撐鋼柱和 平面外鋼管支撐連接成為一個整體，用塔吊將支撐聯合體吊至梁下方位置，復核平面定位， 確認無誤后，支撐底板打膨脹螺栓加強固定，防止平面外失穩，再將不落地鋼骨柱安裝，不 落地鋼骨柱與臨時支撐鋼柱通過連梁連接板采用高強螺栓緊固，使不落地鋼骨柱與臨時支 撐成為一個穩定的結構體系；
[0036]澆筑混凝土，待混凝土達到規定強度后，拆除臨時支撐，用至下一批不落地鋼骨柱 的安裝；
[0037] 施工的注意事項：
[0038] 搭設前，做好對成品組件的檢查工作；
[0039] 搭設過程中，檢查連接螺栓有無擰緊、支撐垂直度、圓鋼及花籃螺栓有無張緊;頂 部定位軸線定位、標高進行檢查驗收;地基需滿足承載力要求，規范強制性要求，嚴禁與起 重吊車機械設備、施工腳手架等連接；
[0040] 使用過程中，嚴禁拆除構配件;施工荷載不得超過設計允許荷載。
[0041]具有以下優點：
[0042] 1.在全壽命周期內可多次重復循環利用，節約用鋼量，減少了資源浪費，符合綠色 施工理念。
[0043] 2.結構安全可靠，傳力明確，平面內采用十字支撐，平面外采用斜撐，使其成為一 個穩定的結構體系。
[0044] 3.支撐均采用螺栓連接，便于組裝、運輸，可降低轉運儲存成本。
[0045] 4.無論是施工時間還是在操作空間上均避免與鋼筋混凝土工程交叉作業，有效保 證了各工種工作的有序開展。
[0046] 5.十字支撐、斜撐與柱在地面組裝成為一個整體單元，減少了吊裝次數，提高了施 工機械效率，大大的減少冬施高空帶來的影響。
[0047] 本發明提供一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱及其施工方法，結構緊湊，保障操 作精度，降低施工成本。
【附圖說明】
[0048]圖1是本發明的結構示意圖；
[0049]圖2是本發明的正視結構示意圖；
[0050]圖3是本發明的側視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0051]下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
[0052]實施例1:如圖1、圖2和圖3所示，一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱，包括不落地 鋼骨柱1，所述的不落地鋼骨柱1底部的兩端分別設有鋼柱組件；
[0053]所述的鋼柱組件包括臨時支撐鋼柱2,所述的臨時支撐鋼柱2的兩側端分別設有延 伸至地面的平面外鋼管支撐3;
[0054]鋼柱組件間通過交叉分布的圓管架4定位。
[0055] 所述的平面外鋼管支撐3的上部設有插板5,所述的插板5與臨時支撐鋼柱2間、圓 管架4的兩側端與臨時支撐鋼柱2間分別通過支撐連接板6連接，所述的平面外鋼管支撐3呈 傾斜狀分布；
[0056] 所述的臨時支撐鋼柱2的底部設有柱底板7,所述的圓管架4通過花藍螺栓8調節定 位，所述的臨時支撐鋼柱2的上部與不落地鋼骨柱1間設有連梁連接板9,所述的平面外鋼管 支撐3的底部設有支撐底板10;
[0057] 所述的圓管架4由圓管拼裝而成。
[0058] 一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱的施工方法，按以下步驟進行：
[0059] (1)、拼裝：
[0060] 具體構件及編號，將不落地鋼骨柱、臨時支撐鋼柱、連梁連接板、花籃螺栓、平面外 鋼管支撐、圓鋼、插板、支撐連接板、柱底板和連接板在工廠下料、組拼和焊接而成；
[0061] 臨時支撐鋼柱采用成品型鋼或翼緣和腹板拼裝焊接而成，焊縫采用部分熔透焊進 行焊接；
[0062] 臨時支撐鋼柱和柱底板的焊縫以及不落地鋼骨柱、梁連接板的焊縫采用部分熔透 焊進行焊接，其他焊縫均采用角焊縫，焊腳尺寸多〇. 7t，t為較薄板厚；
[0063] 支撐構件為車間加工成型，可形成工廠化、裝配化和機械化配套加工，加工質量有 保證、施工工期相比常規做法大大加快、材料可重復利用、現場施工簡便、無需交叉作業裝 配化程度高；
[0064] 各組件在車間焊接需注意的事項如下：
[0065] C02氣體保護藥芯焊絲施焊，焊接工藝參數見表1.1;焊后局部加熱矯正柱底板，局 部加熱溫度宜控制在750°C~850°C，最高不得超過900°C ;保證柱底板的平面度達到設計允 許偏差的< 1. Omm;檢測鋼柱與柱底板的垂直度不大于3. Omm;
[0066] 表1 · 1 C02氣體保護焊焊接工藝參數
[0068]焊前預熱，焊前應在焊縫坡口兩側，寬度應大于焊件施焊處板厚的1.5倍，且不應 小于100mm處進行預熱，最低預熱溫度參見表1.2;
[0070] 焊縫采用多層多道焊時，每一道焊接完成后應及時清理焊渣和表面飛濺物，遇有 中斷的情況，應采取適當的保溫措施，必要時進行后熱處理，再次焊接前重新預熱溫度應高 于初始預熱溫度;焊接過程中，最低道間溫度應不低于預熱溫度，最大道間溫度應不超過 230 °C；
[0071] 焊后，應立即覆蓋保溫棉保溫緩冷；如遇中途停止施焊時，應覆蓋保溫棉保溫，再 次施焊時重新按上述預熱要求進行預熱；焊后焊縫需要進行消氫熱處理時；消氫熱處理加 熱溫度應為250°C~350°C，保溫時間按每25mm板厚不小于0.5小時，且總保溫時間不小于1 小時確定;達到保溫時間后緩冷至室溫；
[0072] (2)、裝配不落地鋼骨柱：
[0073]采用工廠或現場裝配，現場不需要采用焊接，裝配方式采用各個組件螺栓連接，整 體起吊就位固定，施工過程簡單，操作方便，不落地鋼骨柱與支撐柱頂腹板螺栓連接完成 后，直接可以綁扎核心筒內鋼筋，待模板完成后進行混凝土建筑施工，在混凝土澆筑完成并 達到規定強度后，即可拆除臨時支撐；
[0074] (3)、臨時支撐鋼柱制備：
[0075]臨時支撐鋼柱在工廠進行長度切割配料，將柱底板與臨時支撐鋼柱剖口部分熔透 焊接，然后將鉆好孔的支撐連接板分別焊于臨時支撐鋼柱相應位置即完成一個組件；
[0076] 在工廠將下好料的圓管和支撐底板采用角焊縫焊接，圓管端部將封板和插板采用 角焊縫焊接形成平面外支撐組件；
[0077] 平面內支撐組件由圓鋼和配套連接板焊接，圓鋼中間采用可調節花籃螺栓連接組 成，保證有效張緊；
[0078] 臨時支撐由平面內臨時支撐和平面外臨時支撐組成，臨時支撐組件在工廠全部組 裝完成后運抵現場直接吊裝至固定位置采用螺栓固定即可；
[0079] 將臨時支撐鋼柱、平面內支撐組件和平面外支撐組件運抵現場，在需要設置支撐 位置或者中間施工平臺上先組裝平面內臨時支撐鋼柱和花籃螺栓，再組裝臨時支撐鋼柱和 平面外鋼管支撐連接成為一個整體，用塔吊將支撐聯合體吊至梁下方位置，復核平面定位， 確認無誤后，支撐底板打膨脹螺栓加強固定，防止平面外失穩，再將不落地鋼骨柱安裝，不 落地鋼骨柱與臨時支撐鋼柱通過連梁連接板采用高強螺栓緊固，使不落地鋼骨柱與臨時支 撐成為一個穩定的結構體系；
[0080] 澆筑混凝土，待混凝土達到規定強度后，拆除臨時支撐，用至下一批不落地鋼骨柱 的安裝；
[0081 ] 施工的注意事項：
[0082] 搭設前，做好對成品組件的檢查工作；
[0083] 搭設過程中，檢查連接螺栓有無擰緊、支撐垂直度、圓鋼及花籃螺栓有無張緊;頂 部定位軸線定位、標高進行檢查驗收;地基需滿足承載力要求，規范強制性要求，嚴禁與起 重吊車機械設備、施工腳手架等連接；
[0084] 使用過程中，嚴禁拆除構配件;施工荷載不得超過設計允許荷載。
【主權項】
1. 一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱，其特征在于:包括不落地鋼骨柱（1)，所述的不 落地鋼骨柱(1)底部的兩端分別設有鋼柱組件； 所述的鋼柱組件包括臨時支撐鋼柱(2)，所述的臨時支撐鋼柱(2)的兩側端分別設有延 伸至地面的平面外鋼管支撐(3); 鋼柱組件間通過交叉分布的圓管架(4)定位。2. 根據權利要求1所述的一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱，其特征在于:所述的平面 外鋼管支撐(3)的上部設有插板(5)，所述的插板(5)與臨時支撐鋼柱(2)間、圓管架(4)的兩 側端與臨時支撐鋼柱(2)間分別通過支撐連接板(6)連接，所述的平面外鋼管支撐(3)呈傾 斜狀分布； 所述的臨時支撐鋼柱(2)的底部設有柱底板(7)，所述的圓管架(4)通過花藍螺栓(8)調 節定位，所述的臨時支撐鋼柱(2)的上部與不落地鋼骨柱（1)間設有連梁連接板(9)，所述的 平面外鋼管支撐(3)的底部設有支撐底板(10); 所述的圓管架(4)由圓管拼裝而成。3. 根據權利要求1或2所述的一種超高層核心筒內不落地鋼骨柱的施工方法，其特征在 于按以下步驟進行： (1)、拼裝： 具體構件及編號，將不落地鋼骨柱、臨時支撐鋼柱、連梁連接板、花籃螺栓、平面外鋼管 支撐、圓鋼、插板、支撐連接板、柱底板和連接板在工廠下料、組拼和焊接而成； 臨時支撐鋼柱采用成品型鋼或翼緣和腹板拼裝焊接而成，焊縫采用部分熔透焊進行焊 接； 臨時支撐鋼柱和柱底板的焊縫以及不落地鋼骨柱、梁連接板的焊縫采用部分熔透焊進 行焊接，其他焊縫均采用角焊縫，焊腳尺寸多〇. 7t，t為較薄板厚； 支撐構件為車間加工成型，可形成工廠化、裝配化和機械化配套加工，加工質量有保 證、施工工期相比常規做法大大加快、材料可重復利用、現場施工簡便、無需交叉作業裝配 化程度高； 各組件在車間焊接需注意的事項如下： C02氣體保護藥芯焊絲施焊，焊接工藝參數見表1.1;焊后局部加熱矯正柱底板，局部加 熱溫度宜控制在750°C~850°C，最高不得超過900°C ;保證柱底板的平面度達到設計允許偏 差的< 1.0mm;檢測鋼柱與柱底板的垂直度不大于3.0mm; 表1.1 C02氣體保護焊焊接工藝參數焊前預熱，焊前應在焊縫坡口兩側，寬度應大于焊件施焊處板厚的1.5倍，且不應小于 100mm處進行預熱，最低預熱溫度參見表1.2;焊縫采用多層多道焊時，每一道焊接完成后應及時清理焊渣和表面飛濺物，遇有中斷 的情況，應采取適當的保溫措施，必要時進行后熱處理，再次焊接前重新預熱溫度應高于初 始預熱溫度;焊接過程中，最低道間溫度應不低于預熱溫度，最大道間溫度應不超過230°C ; 焊后，應立即覆蓋保溫棉保溫緩冷;如遇中途停止施焊時，應覆蓋保溫棉保溫，再次施 焊時重新按上述預熱要求進行預熱；焊后焊縫需要進行消氫熱處理時；消氫熱處理加熱溫 度應為250°C~350°C，保溫時間按每25mm板厚不小于0.5小時，且總保溫時間不小于1小時 確定;達到保溫時間后緩冷至室溫； (2) 、裝配不落地鋼骨柱： 采用工廠或現場裝配，現場不需要采用焊接，裝配方式采用各個組件螺栓連接，整體起 吊就位固定，施工過程簡單，操作方便，不落地鋼骨柱與支撐柱頂腹板螺栓連接完成后，直 接可以綁扎核心筒內鋼筋，待模板完成后進行混凝土建筑施工，在混凝土澆筑完成并達到 規定強度后，即可拆除臨時支撐； (3) 、臨時支撐鋼柱制備： 臨時支撐鋼柱在工廠進行長度切割配料，將柱底板與臨時支撐鋼柱剖口部分熔透焊 接，然后將鉆好孔的支撐連接板分別焊于臨時支撐鋼柱相應位置即完成一個組件； 在工廠將下好料的圓管和支撐底板采用角焊縫焊接，圓管端部將封板和插板采用角焊 縫焊接形成平面外支撐組件； 平面內支撐組件由圓鋼和配套連接板焊接，圓鋼中間采用可調節花籃螺栓連接組成， 保證有效張緊； 臨時支撐由平面內臨時支撐和平面外臨時支撐組成，臨時支撐組件在工廠全部組裝完 成后運抵現場直接吊裝至固定位置采用螺栓固定即可； 將臨時支撐鋼柱、平面內支撐組件和平面外支撐組件運抵現場，在需要設置支撐位置 或者中間施工平臺上先組裝平面內臨時支撐鋼柱和花籃螺栓，再組裝臨時支撐鋼柱和平面 外鋼管支撐連接成為一個整體，用塔吊將支撐聯合體吊至梁下方位置，復核平面定位，確認 無誤后，支撐底板打膨脹螺栓加強固定，防止平面外失穩，再將不落地鋼骨柱安裝，不落地 鋼骨柱與臨時支撐鋼柱通過連梁連接板采用高強螺栓緊固，使不落地鋼骨柱與臨時支撐成 為一個穩定的結構體系； 澆筑混凝土，待混凝土達到規定強度后，拆除臨時支撐，用至下一批不落地鋼骨柱的安 裝； 施工的注意事項： 搭設前，做好對成品組件的檢查工作； 搭設過程中，檢查連接螺栓有無擰緊、支撐垂直度、圓鋼及花籃螺栓有無張緊;頂部定 位軸線定位、標高進行檢查驗收;地基需滿足承載力要求，規范強制性要求，嚴禁與起重吊 車機械設備、施工腳手架等連接； 使用過程中，嚴禁拆除構配件;施工荷載不得超過設計允許荷載。
【文檔編號】E04G25/02GK105926855SQ201610530064
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】周觀根, 程志敏, 王軍, 陳琴, 周愛民, 郭園園, 王觀軍, 樓懿鑫
【申請人】浙江東南網架股份有限公司