一种斜钢柱脚定位装置及定位安装方法与流程

1.本发明属于钢结构安装设备技术领域，具体涉及一种斜钢柱脚定位装置及定位安装方法。


背景技术：

2.近年我国城市交通设施建设进入了快速发展时期，城市桥梁不仅是解决拥堵，更多的是考虑与周围环境的协调，一桥一景，成为城市的标志与景观，其中钢结构和钢-混凝土组合结构以其良好的性能优势，在空间曲面异形桥梁中得到广泛应用。在钢结构和钢-混凝土组合结构施工中，钢柱脚精准定位及安装十分困难。
3.钢柱脚的功能是将柱子的内力可靠地传递给基础，并与基础牢固连接。埋入式钢柱脚整体性好、承载力大，在钢结构建筑应用比较广泛、可靠。埋入式钢柱脚包括混凝土基础、钢柱脚、二次浇灌层，钢柱脚的底部设有钢柱底板，钢柱脚的预埋螺栓的下端预埋在混凝土基础中，预埋螺栓的上端与钢柱底板的螺栓孔螺合连接。
4.目前垂直型钢柱常用的预埋辅助装置为预埋螺栓或者预埋件，预埋螺栓和预埋件的长度都是固定的，不能根据不同基础调节预埋螺栓和预埋件的自身高度，也不能拆分使得占用空间大，不便于运输时收纳；在安装型钢柱时也不便于调整型钢柱，安装时工序较多，耗费的时间长。
5.然而，在实际安装时针对斜钢柱脚，无法直接使用预埋螺栓和预埋件进行定位安装，导致斜钢柱脚安装定位难度大，且后期混凝土浇筑过程中振捣非常容易导致偏位，处理非常困难，严重影响钢柱的安装进度和质量。
6.因此，设计一种斜钢柱脚定位装置及定位安装方法，在斜钢柱脚安装时，快速、精准的确定平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是：提供一种斜钢柱脚定位装置及定位安装方法，以至少解决上述部分技术问题。
8.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
9.一种斜钢柱脚定位装置，包括设置于承台上用于支撑并定位调节斜钢柱脚底部标高的第一定位工装，以及设置于回填土结构上用于支撑并定位调节斜钢柱脚顶部标高的第二定位工装。
10.进一步地，第一定位工装包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚底部标高的h型钢，以及两个设于承台上用于支撑并调节h型钢标高的工装支座；两个工装支座分布于h型钢底部两端。
11.进一步地，工装支座包括预埋于承台上并呈水平分布的预埋钢板，以及叠置于预埋钢板上用于支撑并调节h型钢标高的若干块调节钢板，h型钢搁置于调节钢板上。
12.进一步地，预埋钢板与h型钢腹板两侧之间分别焊接有斜撑。
13.进一步地，预埋钢板底部焊接有若干根锚固于承台内的锚固杆。
14.进一步地，第二定位工装包括设置于回填土结构上用于支撑并定位调节斜钢柱脚顶部标高的型钢支架。
15.进一步地，第二定位工装还包括采用混凝土浇筑于回填土结构上并且顶面水平的支架基础，型钢支架搭设于支架基础上。
16.进一步地，支架基础顶面与预埋钢板顶面齐平。
17.一种斜钢柱脚定位装置的定位安装方法，包括以下步骤：
18.步骤1、第一定位工装预埋及定位，承台浇筑前根据斜钢柱脚设计参数计算出h型钢标高，承台浇筑时将相互焊接的预埋钢板和锚固杆预埋于承台内，承台浇筑完毕后，复测预埋钢板标高及平面坐标，根据复测参数在预埋钢板上叠置调节钢板，并在调节钢板上搁置h型钢使h型钢标高与根据斜钢柱脚设计参数所计算出的h型钢标高相一致，在预埋钢板和h型钢两侧焊接斜撑加固；
19.步骤2、第二定位工装安装，根据斜钢柱脚设计参数计算出型钢支架标高，在回填土结构上采用混凝土浇筑支架基础并使支架基础顶面与预埋钢板顶面齐平，待支架基础凝结硬化后搭设型钢支架至计算标高；
20.步骤3、斜钢柱脚吊装前准备，对吊装道路进行处理以确保吊装道路水平及吊装吊车行车安全，对吊装范围进行安全隔离避免非相关人员进入施工区域；
21.步骤4、斜钢柱脚吊装就位，采用吊装设备将斜钢柱脚吊装就位，安装时钢柱脚底边紧贴h型钢；
22.步骤5、斜钢柱脚精调，斜钢柱脚初步就位后，利用全站仪配合千斤顶精调斜钢柱脚定位，精调完成后，将斜钢柱脚底板与h型钢焊接固定，将型钢支架上标高调节好后的标高凳与斜钢柱脚上部焊接。
23.进一步地，在所述步骤1中，在承台内安装预埋钢板时，先进行测量定位，采用十字安装定位法，确定承台及预埋钢板的中心坐标，再确定2个预埋钢板的安装定位点坐标值，现场测量放线将2个安装定位点放出并做标记，在浇筑承台时根据标记安装预埋钢板。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25.本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率。
26.本发明斜钢柱脚定位装置主要包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚底部标高的第一定位工装和用于支撑并定位调节斜钢柱脚顶部标高的第二定位工装，第一定位工装包括工装支座和h型钢，工装支座包括预埋钢板、调节钢板、斜撑和锚固杆，预埋钢板和锚固杆焊接后在承台浇筑时预埋于承台内，将一定数量的调节钢板(调节钢板数量根据斜钢柱脚设计参数计算出h型钢标高后确定)叠置于预埋钢板上，再将h型钢搁置于调节钢板上，采用角钢作为斜撑焊接于h型钢两侧和预埋钢板之间加固以增强第一定位工装抵抗斜钢柱脚水平分力强度。第二定位工装包括采用混凝土浇筑于回填土结构上的支架基础和搭设于支架基础上的型钢支架，型钢支架标高根据斜钢柱脚设计参数计算出，搭设时根据计算出的型钢支架标高精准搭设。
附图说明
27.图1为本发明结构示意图。
28.图2为本发明第一定位工装结构示意图。
29.图3为本发明第一定位工装侧视图。
30.图4为本发明采用十字安装定位法在承台上安装预埋钢板示意图。
31.其中，附图标记对应的名称为：
32.1-承台、2-斜钢柱脚、3-第一定位工装、4-回填土结构、5-第二定位工装、6-预埋钢板、7-调节钢板、8-h型钢、9-斜撑、10-锚固杆、11-工装支座、12-型钢支架、13-支架基础、14-斜钢柱脚混凝土。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置，包括设置于承台1上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的第一定位工装3，以及设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的第二定位工装5。
35.本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率。
36.实施例2，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率，本发明包括设置于承台1上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的第一定位工装3，以及设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的第二定位工装5。第一定位工装3包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的h型钢8，以及两个设于承台1上用于支撑并调节h型钢8标高的工装支座11；两个工装支座11分布于h型钢8底部两端。
37.本实施例2在实施例1的基础上，给出了第一定位工装更加优选的结构，具体为：第一定位工装3包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的h型钢8，以及两个设于承台1上用于支撑并调节h型钢8标高的工装支座11；两个工装支座11分布于h型钢8底部两端。如此设计，可通过h型钢8对斜钢柱脚底部进行精准定位及支撑。
38.实施例3，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率，本发明包括设置于承台1上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的第一定位工装3，以及设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的第二定位工装5。第一定位工装3包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的h型钢8，以及两个设于承台1上用于支撑并调节h型钢8标高的工装支座11；两个工装支座11分布于h型钢8底部两端。工装支座11包括预埋于承台1上并呈水平分布的预埋钢板6，以及叠置于预埋钢板6上用于支撑并调节h型钢8标高的若干块调节钢板7，h型钢8搁置于调节钢板7
上。
39.本实施例3在实施例2的基础上，给出了工装支座11更加优选的结构，具体为：工装支座11包括预埋于承台1上并呈水平分布的预埋钢板6，以及叠置于预埋钢板6上用于支撑并调节h型钢8标高的若干块调节钢板7，h型钢8搁置于调节钢板7上。如此设计，可对h型钢8形成精准定位及支撑，从而保证h型钢8对斜钢柱脚底部进行精准定位及支撑。
40.实施例4，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率，本发明包括设置于承台1上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的第一定位工装3，以及设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的第二定位工装5。第一定位工装3包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的h型钢8，以及两个设于承台1上用于支撑并调节h型钢8标高的工装支座11；两个工装支座11分布于h型钢8底部两端。工装支座11包括预埋于承台1上并呈水平分布的预埋钢板6，以及叠置于预埋钢板6上用于支撑并调节h型钢8标高的若干块调节钢板7，h型钢8搁置于调节钢板7上。预埋钢板6与h型钢8腹板两侧之间分别焊接有斜撑9。
41.本实施例4在实施例3的基础上，给出了预埋钢板6与h型钢8之间更加优选的连接结构，具体为：预埋钢板6与h型钢8腹板两侧之间分别焊接有斜撑9。如此设计，可有效增强第一定位工装抵抗斜钢柱脚水平分力强度。
42.实施例5，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率，本发明包括设置于承台1上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的第一定位工装3，以及设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的第二定位工装5。第一定位工装3包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的h型钢8，以及两个设于承台1上用于支撑并调节h型钢8标高的工装支座11；两个工装支座11分布于h型钢8底部两端。工装支座11包括预埋于承台1上并呈水平分布的预埋钢板6，以及叠置于预埋钢板6上用于支撑并调节h型钢8标高的若干块调节钢板7，h型钢8搁置于调节钢板7上。预埋钢板6底部焊接有若干根锚固于承台1内的锚固杆10。
43.本实施例5在实施例3的基础上，给出了预埋钢板6更加优选的结构，具体为：预埋钢板6底部焊接有若干根锚固于承台1内的锚固杆10。如此设计，可保证预埋钢板6在承台1内锚固更加牢固，从而保证第一定位工装3整体稳固性。
44.实施例6，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率，本发明包括设置于承台1上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的第一定位工装3，以及设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的第二定位工装5。第一定位工装3包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的h型钢8，以及两个设于承台1上用于支撑并调节h型钢8标高的工装支座11；两个工装支座11分布于h型钢8底部两端。工装支座11包括预埋于承台1上并呈水平分布的预埋钢板6，以及叠置于预埋钢板6上用于支撑并调节h型钢8标高的若干块调节钢板7，h型钢8搁置于调节钢板7上。第二定位工装5包括设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的型钢支架12。
45.本实施例6在实施例3的基础上，给出了第二定位工装5更加优选的结构，具体为：第二定位工装5包括设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的型钢支架12。如此设计，可通过型钢支架12对斜钢柱脚顶部进行精准定位及支撑。
46.实施例7，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率，本发明包括设置于承台1上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的第一定位工装3，以及设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的第二定位工装5。第一定位工装3包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的h型钢8，以及两个设于承台1上用于支撑并调节h型钢8标高的工装支座11；两个工装支座11分布于h型钢8底部两端。工装支座11包括预埋于承台1上并呈水平分布的预埋钢板6，以及叠置于预埋钢板6上用于支撑并调节h型钢8标高的若干块调节钢板7，h型钢8搁置于调节钢板7上。第二定位工装5包括设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的型钢支架12。第二定位工装5还包括采用混凝土浇筑于回填土结构4上并且顶面水平的支架基础13，型钢支架12搭设于支架基础13上。
47.本实施例7在实施例6的基础上，给出了第二定位工装5更加优选的结构，具体为：第二定位工装5还包括采用混凝土浇筑于回填土结构4上并且顶面水平的支架基础13，型钢支架12搭设于支架基础13上。如此设计，可对型钢支架12形成精准定位及支撑，从而保证型钢支架12对斜钢柱脚顶部进行精准定位及支撑。
48.实施例8，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率，本发明包括设置于承台1上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的第一定位工装3，以及设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的第二定位工装5。第一定位工装3包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚2底部标高的h型钢8，以及两个设于承台1上用于支撑并调节h型钢8标高的工装支座11；两个工装支座11分布于h型钢8底部两端。工装支座11包括预埋于承台1上并呈水平分布的预埋钢板6，以及叠置于预埋钢板6上用于支撑并调节h型钢8标高的若干块调节钢板7，h型钢8搁置于调节钢板7上。第二定位工装5包括设置于回填土结构4上用于支撑并定位调节斜钢柱脚2顶部标高的型钢支架12。第二定位工装5还包括采用混凝土浇筑于回填土结构4上并且顶面水平的支架基础13，型钢支架12搭设于支架基础13上。支架基础13顶面与预埋钢板6顶面齐平。
49.本实施例8在实施例7的基础上，给出了支架基础13更加优选的结构，具体为：支架基础13顶面与预埋钢板6顶面齐平。如此设计，在斜钢柱脚安装时能够快速、精准的确定斜钢柱脚平面位置及标高，从而提高斜钢柱脚施工效率。
50.本发明斜钢柱脚定位装置主要包括用于支撑并定位调节斜钢柱脚底部标高的第一定位工装和用于支撑并定位调节斜钢柱脚顶部标高的第二定位工装，第一定位工装包括工装支座和h型钢，工装支座包括预埋钢板、调节钢板、斜撑和锚固杆，预埋钢板和锚固杆焊接后在承台浇筑时预埋于承台内，将一定数量的调节钢板(调节钢板数量根据斜钢柱脚设计参数计算出h型钢标高后确定)叠置于预埋钢板上，再将h型钢搁置于调节钢板上，采用角钢作为斜撑焊接于h型钢两侧和预埋钢板之间加固以增强第一定位工装抵抗斜钢柱脚水平分力强度。第二定位工装包括采用混凝土浇筑于回填土结构上的支架基础和搭设于支架基
础上的型钢支架，型钢支架标高根据斜钢柱脚设计参数计算出，搭设时根据计算出的型钢支架标高精准搭设。
51.实施例9，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置的定位安装方法，包括以下步骤：
52.步骤1、第一定位工装预埋及定位，承台浇筑前根据斜钢柱脚设计参数计算出h型钢标高，承台浇筑时将相互焊接的预埋钢板和锚固杆预埋于承台内，承台浇筑完毕后，复测预埋钢板标高及平面坐标，根据复测参数在预埋钢板上叠置调节钢板，并在调节钢板上搁置h型钢使h型钢标高与根据斜钢柱脚设计参数所计算出的h型钢标高相一致，在预埋钢板和h型钢两侧焊接斜撑加固；
53.步骤2、第二定位工装安装，根据斜钢柱脚设计参数计算出型钢支架标高，在回填土结构上采用混凝土浇筑支架基础并使支架基础顶面与预埋钢板顶面齐平，待支架基础凝结硬化后搭设型钢支架至计算标高；
54.步骤3、斜钢柱脚吊装前准备，对吊装道路进行处理以确保吊装道路水平及吊装吊车行车安全，对吊装范围进行安全隔离避免非相关人员进入施工区域；
55.步骤4、斜钢柱脚吊装就位，采用吊装设备将斜钢柱脚吊装就位，安装时钢柱脚底边紧贴h型钢；
56.步骤5、斜钢柱脚精调，斜钢柱脚初步就位后，利用全站仪配合千斤顶精调斜钢柱脚定位，精调完成后，将斜钢柱脚底板与h型钢焊接固定，将型钢支架上标高调节好后的标高凳与斜钢柱脚上部焊接，最后浇筑斜钢柱脚混凝土14将斜钢柱脚固定。
57.通过上述方法，就能利用斜钢柱脚定位装置对斜钢柱脚进行快速、精准的定位支撑安装，从而提高斜钢柱脚施工效率。
58.实施例10，如图1-4所示，本发明提供的一种斜钢柱脚定位装置的定位安装方法，包括以下步骤：
59.步骤1、第一定位工装预埋及定位，承台浇筑前根据斜钢柱脚设计参数计算出h型钢标高，承台浇筑时将相互焊接的预埋钢板和锚固杆预埋于承台内，承台浇筑完毕后，复测预埋钢板标高及平面坐标，根据复测参数在预埋钢板上叠置调节钢板，并在调节钢板上搁置h型钢使h型钢标高与根据斜钢柱脚设计参数所计算出的h型钢标高相一致，在预埋钢板和h型钢两侧焊接斜撑加固；
60.步骤2、第二定位工装安装，根据斜钢柱脚设计参数计算出型钢支架标高，在回填土结构上采用混凝土浇筑支架基础并使支架基础顶面与预埋钢板顶面齐平，待支架基础凝结硬化后搭设型钢支架至计算标高；
61.步骤3、斜钢柱脚吊装前准备，对吊装道路进行处理以确保吊装道路水平及吊装吊车行车安全，对吊装范围进行安全隔离避免非相关人员进入施工区域；
62.步骤4、斜钢柱脚吊装就位，采用吊装设备将斜钢柱脚吊装就位，安装时钢柱脚底边紧贴h型钢；
63.步骤5、斜钢柱脚精调，斜钢柱脚初步就位后，利用全站仪配合千斤顶精调斜钢柱脚定位，精调完成后，将斜钢柱脚底板与h型钢焊接固定，将型钢支架上标高调节好后的标高凳与斜钢柱脚上部焊接。
64.在所述步骤1中，在承台内安装预埋钢板时，先进行测量定位，采用十字安装定位
法，确定承台及预埋钢板的中心坐标，再确定2个预埋钢板的安装定位点坐标值，现场测量放线将2个安装定位点放出并做标记，在浇筑承台时根据标记安装预埋钢板。
65.通过上述方法，就能利用斜钢柱脚定位装置对斜钢柱脚进行快速、精准的定位支撑安装，从而提高斜钢柱脚施工效率。
66.最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。