一种V型钢柱及其施工方法与流程

一种v型钢柱及其施工方法
技术领域
1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种v型钢柱及其施工方法。


背景技术：

2.v型钢柱由于其自身具有美观大气的特点，在如今大型建筑实体中推广应用极广。但在结构外缘v型钢柱施工过程中相较于普通钢筋混凝土框架柱整体连接而言，外缘v型钢柱相对独立，因此在安装过程中结构安装精度相对复杂，现有技术中，由于v型钢柱独特的造型导致安装过程中结构安全及钢柱稳定性成了v型柱施工中的重中之重，且v型钢柱会倾斜设置，稍加不注意就会导致v型钢柱安装失稳倒塌。
3.因此，目前亟需一种能提高v型钢柱安装稳定性，防止v型钢柱安装失稳倒塌的结构与设计。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种v型钢柱及其施工方法，采用本方案，通过连接耳板的水平对拉，并在钢筋混凝土结构上预埋板件，当混凝土结构强度达到设计强度后，在v型钢柱安装过程中通过v型支撑与钢柱连接，使钢柱与钢筋混凝土结构形成可靠拉结，确保了钢柱在安装过程中结构安全及安装后的整体稳定性。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.一种v型钢柱，包括：
7.第一连接件：所述第一连接件设于柱体中部，所述第一连接件包括两个互有夹角的第一连接耳板；
8.预埋板：所述预埋板预埋于楼面结构上，所述楼面结构上开有两个相邻的预埋槽，两个所述预埋槽的底部均预埋有预埋板，两个所述预埋板上均固定有第二连接耳板；
9.第二连接件：两个所述第一连接件处均设有第二连接件，所述第二连接件分别和第一连接耳板与第二连接耳板销接；
10.所述柱体的顶部朝远离所述楼面结构的方向倾斜；两个所述第一连接耳板和两个所述第二连接耳板均和水平面相互平行，并处于同一水平面。
11.相对于现有技术中，由于v型钢柱独特的造型导致安装过程中结构安全及钢柱稳定性成了v型柱施工中的重中之重，且v型钢柱会倾斜设置，稍加不注意就会导致v型钢柱安装失稳倒塌的问题，本方案提供了一种v型钢柱，具体的，包括有第一连接件、预埋板和第二连接件，其中第一连接件和柱体一体成型，形成稳定的一体结构，第一连接件包括有两个第一连接耳板，两个第一连接耳板分别沿两个方向向柱体外延伸，此时两个第一连接耳板之间具有夹角，并且均平行于水平面，其中柱体的上端一般向外倾斜10度左右；在楼面结构上还设有预埋板，为节省安装空间，在楼面结构上设有相邻的两个预埋槽，使预埋板稳定预埋在楼面结构内部，预埋板端面刚好和预埋槽地面齐平；而在预埋板的断面上焊接有第二连接耳板，然后在第二连接耳板和第一连接耳板之间设置第二连接件，通过第二连接件将第
二连接耳板和第一连接耳板一体连接，形成有效拉结；其中第二连接件的两端分别通过销轴和第二连接耳板与第一连接耳板铰接，能在可靠范围内进行修正，使柱体稳定；其中，两个第一连接耳板和两个第二连接耳板均和水平面相互平行，并处于同一水平面上，此时便能形成水平拉结，确保钢柱安装过程中的结构安全及安装后的整体稳定性。
12.进一步优化，所述第二连接耳板位于所述预埋板中心，并位于预埋板的横向中心线上；用于提高预埋板的稳定性。
13.进一步优化，所述预埋板远离所述柱体的一侧带有预埋柱，所述预埋柱深入所述楼面结构内部；用于提高预埋板的稳定性。
14.进一步优化，一种v型钢柱的施工方法，包括以下步骤：
15.s1：浇筑楼面结构，并将预埋板预埋在楼面结构上；
16.s2：制备柱体，并根据柱体的倾斜角度，在柱体中部水平安装第一连接件；
17.s3：然后在柱体的预安装位置处建设临时支架；
18.s4：建设完临时支架后，将柱体吊装在预安装位置，并通过临时支架对柱体进行支撑；
19.s5：然后在预埋板上焊接第二连接耳板，将第二连接件分别和第一连接耳板与第二连接耳板销接；
20.s6：拆除临时支撑，v型钢柱安装完成。
21.进一步优化，所述步骤s1还包括以下子步骤：在将预埋板预埋在楼面结构时，需随时检查并定位预埋板的轴线位置和进板时的垂直度，并通过临时支撑件进行支撑与固定。
22.进一步优化，所述步骤s5还包括以下子步骤：在焊接第二连接耳板前，需进行第一连接耳板的安装精度和预埋板上的定位轴线进行整体复测，并根据实际安装位置进行预埋板上的定位轴线进行修正。
23.进一步优化，沿所述柱体的长度方向上依次设有多个吊耳；用于在吊装柱体时，调整柱体的角度。
24.进一步优化，所述临时支架包括支撑架体，所述支撑架体固定于地面，所述支撑架体顶部设有滑动定位模板，所述滑动定位模板包括定位平台和滑动板，所述定位平台固定于支撑架体顶部，所述滑动板和定位平台滑动连接：所述滑动板可沿柱体倾斜线的水平投影线方向滑动；所述滑动板一侧抵住所述柱体；所述滑动板一侧带有和所述柱体侧面相适配的弧形端面；用于微调柱体的倾斜角度。
25.进一步优化，所述定位平台上固定有千斤顶，所述千斤顶的伸缩端用于带动所述滑动板滑动；用于控制滑动板的滑动，提高角度的调整精度。
26.进一步优化，所述临时支架通过多个锚索分别锚固于地面和楼面结构；用于提高临时支架的稳定性。
27.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
28.本发明提供了一种v型钢柱及其施工方法，采用本方案，在v型钢柱施工过程中通过在钢筋混凝土结构上预埋v型支撑埋件，当混凝土结构强度达到设计强度后，在v型钢柱安装过程中通过v型支撑与钢柱连接，使之与混凝土结构形成可靠拉结，确保钢柱安装过程中的结构安全及安装后的整体稳定性。为后续v型钢柱施工和今后类似工程提供参考依据。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
30.图1为本发明提供的一种v型钢柱的结构示意图；
31.图2为本发明提供的一种v型钢柱的局部示意图；
32.图3为本发明提供的一种v型钢柱的预埋板的结构示意图；
33.图4为本发明提供的一种v型钢柱的柱体的结构示意图；
34.图5为本发明提供的一种v型钢柱的安装结构示意图；
35.图6为本发明提供的一种v型钢柱的安装结构局部示意图。
36.附图中标记及对应的零部件名称：
37.1-柱体，2-第一连接件，21-第一连接耳板，3-预埋板，31-第二连接耳板，32-预埋柱，4-楼面结构，41-预埋槽，5-第二连接件，6-临时支撑件，7-吊耳，8-支撑架体，9-滑动定位模板，91-定位平台，92-滑动板，10-千斤顶，11-锚索。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
39.实施例1
40.本实施例1提供了一种v型钢柱，如图1至图6所示，包括：
41.第一连接件2：所述第一连接件2设于柱体1中部，所述第一连接件2包括两个互有夹角的第一连接耳板21；
42.预埋板3：所述预埋板3预埋于楼面结构4上，所述楼面结构4上开有两个相邻的预埋槽41，两个所述预埋槽41的底部均预埋有预埋板3，两个所述预埋板3上均固定有第二连接耳板31；
43.第二连接件5：两个所述第一连接件2处均设有第二连接件5，所述第二连接件5分别和第一连接耳板21与第二连接耳板31销接；
44.所述柱体1的顶部朝远离所述楼面结构4的方向倾斜；两个所述第一连接耳板21和两个所述第二连接耳板31均和水平面相互平行，并处于同一水平面。
45.相对于现有技术中，由于v型钢柱独特的造型导致安装过程中结构安全及钢柱稳定性成了v型柱施工中的重中之重，且v型钢柱会倾斜设置，稍加不注意就会导致v型钢柱安装失稳倒塌的问题，本方案提供了一种v型钢柱，具体的，包括有第一连接件2、预埋板3和第二连接件5，其中第一连接件2和柱体1一体成型，形成稳定的一体结构，第一连接件2包括有两个第一连接耳板21，两个第一连接耳板21分别沿两个方向向柱体1外延伸，此时两个第一连接耳板21之间具有夹角，并且均平行于水平面，其中柱体1的上端一般向外倾斜10度左右；在楼面结构4上还设有预埋板3，为节省安装空间，在楼面结构4上设有相邻的两个预埋槽41，使预埋板3稳定预埋在楼面结构4内部，预埋板3端面刚好和预埋槽41地面齐平；而在
预埋板3的断面上焊接有第二连接耳板31，然后在第二连接耳板31和第一连接耳板21之间设置第二连接件5，通过第二连接件5将第二连接耳板31和第一连接耳板21一体连接，形成有效拉结；其中第二连接件5的两端分别通过销轴和第二连接耳板31与第一连接耳板21铰接，能在可靠范围内进行修正，使柱体1稳定；其中，两个第一连接耳板21和两个第二连接耳板31均和水平面相互平行，并处于同一水平面上，此时便能形成水平拉结，确保钢柱安装过程中的结构安全及安装后的整体稳定性。
46.本实施例中，所述第二连接耳板31位于所述预埋板3中心，并位于预埋板3的横向中心线上；为提高预埋板3的稳定性，本方案中，第二连接耳板31焊接在预埋板3的中心位置处，两者之间的连接线位于预埋板3的横向中心线上，并沿预埋板3的竖向中心线对称；其中第二连接耳板31定位时，先采用点焊定位，在复测结构安装位置精度，如超差进行调整等，在合格后焊接；第二连接耳板31和预埋件之间的焊接应采用焊接线能量小的co2气体保护焊进行焊接，尽量采用多层多道焊，以减小焊接变形尤其是焊接收缩变形对结构柱的安装精度的影响。焊接过程中控制焊接热输入量，防止焊接对混凝土结构损坏。
47.本实施例中，所述预埋板3远离所述柱体1的一侧带有预埋柱32，所述预埋柱32深入所述楼面结构4内部；为提高预埋板3的稳定性，本方案中，在预埋板3上还带有预埋柱32，其中预埋板3包括有两个两块相互平行的环板，两个环板之间通过多个锚栓进行固定，然后将其安装在承台钢筋笼内，埋件锚栓及环板全部在工厂进行加工制作；利用定位线及水准仪使固定支架准确就位后，将其与混凝土承台内钢筋笼进行固定；然后进行混凝土浇筑，形成预埋板3，而在承台面上，锚栓超出承台面和预埋柱32固定连接，形成稳定结构；其中预埋柱32插入土建钢筋笼进行安装定位，要求定位预埋板3的轴线位置以及进板垂直度，即伸入预埋柱32时，要使预埋板3垂直进板，并用临时支撑件6进行固定。
48.实施例2
49.本实施例2在实施例1的基础上进一步优化，如图5所示，提供了一种v型钢柱的施工方法，包括以下步骤：
50.s1：浇筑楼面结构4，并将预埋板3预埋在楼面结构4上；
51.s2：制备柱体1，并根据柱体1的倾斜角度，在柱体1中部水平安装第一连接件2；
52.s3：然后在柱体1的预安装位置处建设临时支架；
53.s4：建设完临时支架后，将柱体1吊装在预安装位置，并通过临时支架对柱体1进行支撑；
54.s5：然后在预埋板3上焊接第二连接耳板31，将第二连接件5分别和第一连接耳板21与第二连接耳板31销接；
55.s6：拆除临时支撑，v型钢柱安装完成。
56.本实施例中，所述步骤s1还包括以下子步骤：在将预埋板3预埋在楼面结构4时，需随时检查并定位预埋板3的轴线位置和进板时的垂直度，并通过临时支撑件6进行支撑与固定。
57.本实施例中，所述步骤s5还包括以下子步骤：在焊接第二连接耳板31前，需进行第一连接耳板21的安装精度和预埋板3上的定位轴线进行整体复测，并根据实际安装位置进行预埋板3上的定位轴线进行修正。
58.本方案具体工作原理：首先步骤s1中，安装浇筑楼面结构4，在浇筑过程中，需埋设
预埋板3，其中预埋板3的组成为将锚栓采用两块环板固定牢固，安装于承台钢筋笼内，埋件锚栓及环板全部在工厂进行加工制作，利用定位线及水准仪使固定支架准确就位后，将其与混凝土承台内钢筋笼进行固定，预埋件在混凝土浇注施工时，应随时检查，必须保证支架的定位轴线不产生偏移。将下部调节螺栓调整到位，复测每个定位螺栓的标高，将加工好的预埋钢骨柱和埋板与土建钢筋笼进行安装定位，要求定位预埋板3的轴线位置以及进板垂直度，用临时支撑件6进行固定，钢骨梁在混凝土浇筑施工过程中应随时检查预埋板3的相对位置，特别是预埋板3的垂直度，施工后划出v型支撑连接板的安装中心位置线。而在步骤s2中，安装制备钢柱时，其具体的施工措施为：将柱脚分段吊上承台定位，采用经纬仪定对钢柱二个方向的轴线位置，用螺栓临时固定；钢柱预埋段通过锚栓上的调节螺母控制钢柱平面位置以及竖向标高，将固定螺母与调节螺母拧紧；钢柱定位完成后，立即进行柱底下部的压力灌浆，同时监测钢柱的位置尺寸及标高，保证钢柱不受灌浆影响；钢柱柱脚段外包混凝土的施工，同时在混凝土施工过程中对钢柱柱顶中心尺寸、标高进行实时监测。然后进行步骤s3，建设临时支架，并吊装钢柱，其吊点设置在预先焊好的连接耳板处，为防止吊耳7起吊时的变形，采用专用吊具装卡，采用单机回转法起吊。起吊前，钢柱应垫上枕木以避免起吊时柱底与地面的接触，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象；钢柱吊装前装配钢爬梯和安装钢梁用的临时装配式操作平台，临时装配式平台可拆卸换位，用于钢梁安装和柱对接；钢柱吊装过程中，首先通过钢柱上、下端临时连接件进行固定、连接。通过上下柱的标高控制线之间的距离与设计标高值进行对比，并考虑到焊缝收缩及压缩变形量。将标高偏差调整至2mm以内。如钢柱发生扭转可通过在柱身侧面临时安装千斤顶10对钢柱接头的扭转偏差进行校正；吊装就位后，进行钢柱的整体焊接，焊接采用双数焊工进行对称施焊，焊接完成后进行整体测量验收，符合要求后提交监理；地下室顶板及13.9米标高以上钢柱的安装采用150吨履带吊及75吨汽车吊在结构楼面上安装，为保证已完混凝土结构的安全，在吊车行走路线上设置钢路基箱，路基箱四角支撑在楼板梁柱结构上，避免楼板破坏。最后进行步骤s4和步骤s5，安装v型钢柱，在指廊和大厅周边钢管柱均向外倾斜10度，考虑到斜柱重量较重且长度较长，因此斜柱安装前须设置临时支撑，临时支撑设置缆风绳，一侧与楼面增设埋件固定，一侧与地锚固定，上端安装滑动定位模板9；临时支撑安装后，将斜柱吊装，吊装前采用倒链调节好斜柱的安装角度，方便斜柱定位；把斜柱与下端柱脚分段及临时支撑进行初步定位，调节临时支撑缆风绳，确保临时支撑的稳定；斜柱初步定位后，通过下端水平和竖向调节装置以及上端活动模板对斜柱进行精确定位，定位后进行焊接，焊后及时安装水平向v型支撑；其中安装v型支撑的安装技术及措施包括：钢柱v型撑安装前，进行钢柱v型撑耳板安装精度及v型撑埋件上定位轴线进行整体复测，并根据结构安装实际位置进行v型撑埋件上的定位中心线进行修正；首先将v型撑与钢柱连接耳板进行销接固定，然后将v型撑埋件上的耳板与v型撑连接。将v型撑埋件侧耳板与埋件进行定位连接，定位时先采用点焊定位，复测结构安装位置精度，如超差进行调整，合格后焊接。耳板与埋件焊接应采用焊接线能量小的co2气体保护焊进行焊接，尽量采用多层多道焊，以减小焊接变形尤其是焊接收缩变形对结构柱的安装精度的影响。焊接过程中控制焊接热输入量，防止焊接对混凝土结构损坏；v型撑安装完成后，应对钢柱的安装精度进行复测。
59.实施例3
60.本实施例3在实施例2的基础上进一步优化，作为另一种实施方式。
61.本实施例中，沿所述柱体1的长度方向上依次设有多个吊耳7；为在吊装柱体1时，调整柱体1的角度，本方案中，在柱体1的长度方向上依次设有多个吊耳7，并使用吊车吊装，在吊装前采用倒链调节柱体1的安装角度，方便定位。
62.本实施例中，所述临时支架包括支撑架体8，所述支撑架体8固定于地面，所述支撑架体8顶部设有滑动定位模板9，所述滑动定位模板9包括定位平台91和滑动板92，所述定位平台91固定于支撑架体8顶部，所述滑动板92和定位平台91滑动连接：所述滑动板92可沿柱体1倾斜线的水平投影线方向滑动；所述滑动板92一侧抵住所述柱体1；所述滑动板92一侧带有和所述柱体1侧面相适配的弧形端面；为微调柱体1的倾斜角度，本方案中，在地面设置有临时支架，并在地面设有地锚，柱体1的底部通过地锚固定，并倾斜临靠在临时支架上，被临时支架支撑；其中支撑架体8上设有防护栏杆、爬梯等，方便工作人员操作；在支撑架体8的顶部设有滑动定位模板9，而滑动定位模板9包括有定位平台91和滑动板92，定位平台91固定在支撑架体8的顶部，而定位平台91上安装有滑动板92，其中滑动板92在定位平台91上滑动，并通过一侧的弧形端面对柱体1进行支撑，弧形端面超出定位平台91，且弧形匹配于柱体1侧壁的弧度；通过滑动滑动板92，即可微调柱体1的倾斜角度。
63.本实施例中，所述定位平台91上固定有千斤顶10，所述千斤顶10的伸缩端用于带动所述滑动板92滑动；用于控制滑动板92的滑动，提高角度的调整精度，其中千斤顶10为电动千斤顶10，通过智能控制千斤顶10的顶升，带动滑动板92滑动，以此调整柱体1的角度位置。
64.本实施例中，所述临时支架通过多个锚索11分别锚固于地面和楼面结构4；用于提高临时支架的稳定性；其中锚索11为缆风绳，并在地面和楼面结构4上增设埋件固定。
65.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。