一种U型墙体钢筋笼模块化施工方法与流程

一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法
技术领域
1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体而言，涉及一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法。


背景技术：

[0002]“华龙一号”是采用国际最高安全标准研发设计的完全满足三代核电技术指标百万千瓦级压水堆核电机型。在“华龙一号”重大设计改进中，将抗震设计基准提高到了0.3g加速度，导致“华龙一号”堆型核电站钢筋量达到了10万吨，其钢筋量是m310堆型(二代核电站)的4倍，墙体立筋普遍采用直径32mm和40mm的大直径钢筋，且钢筋密集，造成钢筋施工效率低，施工难度较大，建造工期长，且劳动强度和成本高。
[0003]
目前钢筋工程传统方式采用现场人工操作绑扎钢筋，存在着以下缺点：
[0004]
(1)现场作业量大，钢筋绑扎的效率低，在土建施工中占用时间较长，需大量投入人力和机械等资源，与目前现代化、机械化、模块化施工模式不符合；(2)墙体钢筋直径大，且层高大、尺寸长、重量重，绑扎的难度和安全风险较高，特别是在高处作业时；(3)施工现场需设置大量临时堆场堆放钢筋，钢筋绑扎过程产生较多建筑垃圾，导致现场安全文明施工控制难度大。
[0005]
虽然行业内出现了一些钢筋网片施工方法，但该方法主要用于灌浆桩或桥梁的桥墩，采用单片施工，效率低，钢筋网片之间通过搭接接头或焊接接头连接，不适用大直径钢筋机械连接施工，且钢筋之间需要通过点焊加固来防止变形；一次只能在一道墙体中进行，模块化施工的效果不明显。而现有制作的钢筋笼模块难以保证钢筋的绑扎精度，容易导致与现场预留钢筋无法对接，从而影响施工进度。
[0006]
有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

[0007]
本发明所要解决的技术问题是现有的钢筋网片和传统钢筋绑扎施工方法效率低、钢筋之间连接难以精准对接、网片容易变形等问题，目的在于提供一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，能够将墙体整体预制成钢筋笼模块，钢筋绑扎的工作转移到地面提前预制，然后通过机械接头实现与现场预留钢筋的连接，大大提高了施工效率；同时通过特制的预制工装，能够保证制得的钢筋笼能够与现场预留钢筋精准对接。
[0008]
本发明通过下述技术方案实现：
[0009]
一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，包括如下步骤：
[0010]
1)将竖向钢筋和横向钢筋在预制工装上绑扎形成u型墙体钢筋笼；
[0011]
2)利用吊装工装将u型墙体钢筋笼吊装至现场预留钢筋处；
[0012]
3)将u型墙体钢筋笼底部竖向钢筋与现场预留钢筋通过锥套连接；
[0013]
所述预制工装包括预制定位底座和钢筋骨架；所述预制定位底座包括槽钢架，所述槽钢架呈水平设置的u型结构，槽钢架上设置有多个用于插入并固定竖向钢筋下端的定
位钢套管，所述定位钢套管的分布位置与墙体钢筋设计结构中竖向钢筋的分布位置相匹配；所述钢筋骨架包括竖向骨架和横向骨架；所述竖向骨架沿着u型结构依次垂直安装在预制定位底座上；所述横向骨架沿着上下方向依次垂直安装在竖向骨架上。
[0014]
本发明施工方法中使用的预制工装在用于制备钢筋笼模块时，首先将竖向钢筋底部插入预制定位底座中的定位钢套管中，保证钢筋呈竖直状态，依次绑扎横向钢筋，竖向、横向钢筋相交部位采用扎丝绑扎牢固，竖向、横向钢筋与竖向骨架、横向骨架的接触部分，也同时采用扎丝绑扎牢固，形成墙体钢筋笼整体，完成钢筋笼模块预制。本发明通过定位钢管套实现钢筋的精准定位并固定钢筋的位置，能够快速的实现竖向钢筋的定位，提高了钢筋笼模块的制备效率，同时能够保证钢筋笼的底部能够与现场预留的钢筋接头准确对接，保证了预制钢筋笼的预制精度与质量。
[0015]
本发明的u型墙体钢筋笼模块在地面预制完成后，吊装工装的上端安装在吊装机械的吊钩上，然后将u型墙体钢筋笼模块的上端与吊装工装连接，利用吊装机械将u型墙体钢筋笼模块吊装现场墙体预留钢筋处，将预制定位底座拆除，将u型墙体钢筋笼模块与现场墙体预留的竖向钢筋和水平钢筋通过锥套锁紧机械接头连接。本发明采用吊装工装作为连接钢筋笼与吊装机械吊钩的纽带，一方面是利用吊装工装调平偏心构件钢筋笼模块，另一方面是增加钢筋笼模块的受力点，保证钢筋笼模块整体受力均匀，避免吊装过程中钢筋笼变形。本发明采用锥套实现钢筋之间的连接，锥套内壁的锥螺纹能承受拉、压两种作用力，同时具有自锁性、密封性能好的特点，将钢筋的连接端加工成锥螺纹，按照规定的力矩值把钢筋笼的钢筋和预留墙体钢筋连接成一体，能够提高钢筋安装精度。
[0016]
进一步的，所述竖向骨架的上端安装有吊耳，所述吊装工装的底面也设置有与竖向骨架顶部吊耳相对应的连接吊耳，吊耳和连接吊耳之间通过钢丝绳相连。本发明的钢筋笼和吊装工装之间通过吊耳、连接吊耳和钢丝绳进行连接，方便钢筋笼与吊装工装之间的快速连接和拆卸。
[0017]
具体的，吊装工装的顶面上还设置有吊钩吊耳，吊钩吊耳也通过钢丝绳与吊装机械的吊钩连接。
[0018]
进一步的，还包括设置在预制骨架墙体预浇筑标高处的开槽定位板，开槽定位板的侧面上沿着长度方向依次开设有用于固定竖向钢筋上端的定位槽口，定位槽口的位置位于定位钢套管的正上方且一一对应。本发明还设置开槽定位板，在进行钢筋笼模块制备时，竖向钢筋顶部卡在开槽定位板的定位槽口内，从而进一步保证竖向钢筋的竖直度；同时对于需要多层施工的墙体，首层墙体钢筋笼顶部的开槽定位板，将作为下一层墙体钢筋笼底部钢筋对接时的定位加固装置，以保证多层钢筋笼墙体连接的精确定位。本发明通过预制定位底座和开槽定位板实现现场预留墙体竖向钢筋、预制钢筋笼的竖向钢筋的精确定位，保证后期上下层竖向钢筋顺利对接。
[0019]
进一步的，所述开槽定位板设置有两块，两块开槽定位板分别设置并焊接在预制骨架的两侧，两块开槽定位板之间采用缀条连接，以保证预制骨架的两侧定位槽口的位置相互对齐位于一条直线上。
[0020]
进一步的，所述竖向骨架上沿着高度方向依次垂直设置有多个挑耳，所述挑耳与横向骨架也垂直，竖向钢筋、横向钢筋与挑耳的接触部分采用钢丝进行绑扎，用于辅助固定竖向钢筋与横向钢筋。
[0021]
进一步的，定位钢套管的长度为45～55mm，优选50mm，定位钢套管的直径比竖向钢筋直径略大即可，以保证竖向钢筋的插入以及在定位钢套管内的固定性。
[0022]
进一步的，预制定位底座采用q235b 10号槽钢制备，所述竖向骨架采用工字钢，所述横向骨架和挑耳采用槽钢，所述开槽定位板采用15～16mm钢板制备而成。本发明的预制工装，整体性好，强度和刚度高，不易变形，能够对钢筋笼起到良好的支撑作用，避免钢筋笼在制备或现场安装时发生变形。
[0023]
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0024]
1、本发明实施例提供的一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，将墙体整体预制成钢筋笼模块，通过垂直运输设备完成吊装，然后通过机械接头实现与现场预留钢筋的连接，大大提高了施工效率；
[0025]
2、本发明实施例提供的一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，实现u型墙体钢筋笼模块化预制，将钢筋绑扎的工作从现场转移到地面提前预制，降低安全风险和施工难度，提高钢筋绑扎效率30％以上；实际钢筋绑扎及埋件安装的时间不计入现场施工时间内，将钢筋绑扎工作从关键路径中移除，施工逻辑由传统依次施工转变为平行施工，大幅缩短建造工期，并且有效降低传统现场钢筋绑扎产生的建筑垃圾以及高空作业量，提高现场安全文明施工；
[0026]
3、本发明实施例提供的一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，特制的预制工装通过预制定位底座和开槽定位板实现现场预留墙体竖向钢筋、预制钢筋笼的竖向钢筋的精确定位，能够标准化制作钢筋模块，制作误差小，可保证钢筋笼的底部能够与现场预留的钢筋接头精准对接保证后期上下层竖向钢筋顺利对接；
[0027]
4、本发明实施例提供的一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，钢筋笼整体性好，预制骨架能够对钢筋笼起到良好的支撑作用，避免钢筋笼在制备或现场安装时发生变形。
[0028]
5、本发明实施例提供的一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，采用锥套实现钢筋之间的连接，锥套内壁的锥螺纹能承受拉、压两种作用力，同时具有自锁性、密封性能好的特点，将钢筋的连接端加工成锥螺纹，按照规定的力矩值把钢筋笼的钢筋和预留墙体钢筋连接成一体，能够提高钢筋安装精度，一次验收合格率能够达到100％。
[0029]
6、本发明实施例提供的一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，标准化程度高，可工厂化、机械化施工，同时解决了钢筋笼模块大直径钢筋连接问题，能够在大直径钢筋施工中应用。
附图说明
[0030]
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。
[0031]
图1为本发明实施例提供的预制定位底座结构立体图；
[0032]
图2为本发明实施例提供的预制定位底座部分结构图；
[0033]
图3为本发明实施例提供的预制定位底座俯视图；
[0034]
图4为本发明实施例提供的预制骨架结构立体图；
[0035]
图5为本发明实施例提供的开槽定位板平面图；
[0036]
图6为本发明实施例提供的u型墙体钢筋笼模块结构立体图；
[0037]
图7为本发明实施例提供的吊装工装图；
[0038]
图8为本发明实施例提供的u型墙体钢筋笼模块吊装图；
[0039]
图9为本发明实施例提供的上层、下层钢筋锥套连接结构图。
[0040]
附图中标记及对应的零部件名称：
[0041]
1-定位钢套管，2-槽钢架，3-竖向骨架，4-横向骨架，5-挑耳，6-1-吊耳，6-2-吊装吊耳，7-定位槽口，8-预制定位底座，9-预制骨架，10-开槽定位板，11-竖向钢筋、12-预留竖向钢筋、13-锥套、14-吊装工装。
具体实施方式
[0042]
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。
[0043]
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本本发明，未具体描述公知的结构。
[0044]
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0045]
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0046]
实施例1
[0047]
如图1-图9所示，本发明实施例提供的一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，
[0048]
包括如下步骤：
[0049]
1)将竖向钢筋和横向钢筋在预制工装上绑扎形成u型墙体钢筋笼；
[0050]
2)利用吊装工装14将u型墙体钢筋笼吊装至现场预留钢筋处；
[0051]
3)将u型墙体钢筋笼底部竖向钢筋与现场预留钢筋通过锥套13连接。
[0052]
预制工装包括预制定位底座8、预制骨架9、开槽定位板10三部分构成。
[0053]
预制定位底座由定位钢套管1和槽钢架2构成，槽钢架2采用q235b 10号槽钢，将槽钢架2倒扣在平整地面上，根据墙体钢筋设计图中竖向钢筋的间距和相对位置焊接钢架2倒扣在平整地面上，根据墙体钢筋设计图中竖向钢筋的间距和相对位置焊接定位钢套管，定位钢套管的直径比竖向钢筋直径略大，高度50mm，误差
±
5mm即可。
[0054]
在墙体钢筋设计图纸中，一般有两种形式的钢筋接头连接方式，即100％与50％钢
筋接头连接，一般而言墙体高度大，无法一次性施工完毕浇筑混凝土，故此根据墙体高度，将墙体分成不同层高施工，本实施案例以核电工程“华龙一号”堆型，反应堆厂房蒸汽发生器间隔墙施工为例，墙体高度13.93m，划分为5.03m与8.90m两层施工，墙体开口端部部分钢筋连接采用100％，其余采用50％，故针对此种情况，预制定位底座的结构需考虑上下层钢筋接头百分率要求。例如：一道墙体布设4排钢筋，根据设计图纸外边两侧两排钢筋高、内边中间两排钢筋矮，即为50％钢筋接头连接，此时预制定位底座的槽钢架具有双层结构，以满足内外不同排钢筋底部的高度要求；若4排钢筋同样高度，即为100％钢筋接头连接。此类类推其他钢筋接头连接百分率，具体根据钢筋连接设计图纸要求加工预制定位底座。
[0055]
预制骨架由竖向骨架3、横向骨架4、挑耳5、吊耳6构成，竖向骨架3与横向骨架4焊接连接，垂直度与平整度偏差控制在
±
3mm/m。竖向骨架之间通过横向骨架连接，增加整体性。竖向骨架采用10号工字钢，横向骨架及挑耳采用10号槽钢。预制骨架布置间距根据墙体竖向钢筋、横向钢筋间距而定，通常600～800mm墙厚，4排钢筋间距150～200mm，竖向骨架、横向骨架间距按照800～1000mm布置，经过实践确定可保证钢筋笼模块整体结构刚度与稳定性。竖向骨架上每隔一定间距焊接挑耳，竖向骨架3上同层焊接挑耳5在同一标高线上，挑耳5长度根据横向钢筋间距长度设置，用于辅助固定竖向钢筋、横向钢筋。竖向骨架3顶部焊接吊耳6-1，用于预制钢筋笼模块后期整体吊装。
[0056]
开槽定位板采用14mm钢板加工，根据安装钢筋间距设置定位槽口7，槽口的宽度比钢筋直接略大。两片开槽定位板之间采用辍条相连，保证两侧定位槽口7位置在一条直线上。
[0057]
本发明设置开槽定位板的目的如下：
[0058]
(1)在楼板钢筋浇筑前，可以在墙体预留插筋处，埋设开槽定位板10，插筋插入定位槽口7，混凝土浇筑后，可保证墙体插筋间距、垂直度不发生较大偏差，为后期墙体预留插筋与墙体下部钢筋连接起到精确定位作用；
[0059]
(2)当墙体高度大，需要划分2层及以上施工时，待首层墙体钢筋笼预制完毕，在顶部安装开槽定位板10，将墙体顶部竖向钢筋卡在定位槽口7中，开槽定位板10焊接在预制骨架9上，提高墙体钢筋笼模块的整体性，在墙体钢筋笼吊装对接楼板上的预留墙体插筋时，拆除预制定位底座8，漏出墙体钢筋笼底部钢筋，与楼板预留墙体插筋连接完毕浇筑墙体混凝土后，此时首层墙体钢筋笼顶部的开槽定位板10，将作为下一层墙体钢筋笼底部钢筋对接时的定位加固装置，如此反复，直至墙体施工完毕。
[0060]
u型墙体钢筋笼的吊装工装14，由型材h300
×
300
×
10
×
15焊接而成方形框结构，上部设置8个吊装吊耳6-2，分布在相平行的两边上，下部设置13个连接吊耳，连接吊耳的位置与吊耳的位置以一对一；该吊装工装通过吊耳与u型墙体钢筋笼相连，实现偏心构件吊装。
[0061]
实施例2
[0062]
本发明实施例提供的一种u型墙体钢筋笼模块化施工方法，其步骤具体如下：
[0063]
(1)平整安放预制定位底座8，保证预制定位底座8上的定位钢套管1位置与现场预留钢筋对应；
[0064]
(2)将预制骨架9放置在预制定位底座8，竖向骨架3与预制定位底座8边缘焊接，形成整体；
[0065]
(3)开槽定位板10安放在预制骨架9墙体预浇筑标高处，保证定位槽口7与定位钢套管1对应，且上下竖直，开槽定位板10与预制骨架9焊接连接；
[0066]
(4)首先将竖向钢筋底部插入预制定位底座8中的定位钢套管1中，竖向钢筋顶部卡在开槽定位板的定位槽口7内，保证钢筋呈竖直状态；
[0067]
(5)依次绑扎横向钢筋，竖向、横向钢筋相交部位采用扎丝绑扎牢固，竖向、横向钢筋与竖向骨架3、横向骨架4、挑耳5接触部分，同时采用扎丝绑扎牢固，形成u型墙体钢筋笼整体；
[0068]
(6)墙体钢筋笼模块预制完毕，通过吊装工装14中的连接吊耳和预制骨架9中的吊耳6-1通过钢丝绳连接，然后通过吊装吊耳6-2和钢丝绳将吊装工具连接到吊装机械的吊钩上进行吊装；
[0069]
(7)u型墙体钢筋笼下部竖向钢筋11与混凝土中的预留竖向钢筋12通过锥套13进行连接，连接完毕后支设模板浇筑混凝土，完成墙体施工。
[0070]
实施例3
[0071]
本实施例采用本发明施工方法对“华龙一号”核电机组反应堆厂房，16.5m层蒸汽发生器间隔墙进行施工。墙体高度13.93m，墙厚600mm，竖向钢筋规格及间距：d32@200(双层)，水平钢筋规格及间距：d40@200 d25@200(双层)，钢筋重量127t。
[0072]
采用传统现场钢筋绑扎方式，墙体需按4.64m高度划分为三层依次施工，采用人工绑扎施工至混凝土浇筑总计消耗35天。
[0073]
采用本发明u型墙体钢筋笼模块预制工装，墙体划分为5.03与8.90m两层预制，预制钢筋笼可在车间提前完成，实际钢筋绑扎及埋件安装的时间不计入现场施工时间内，则现场实际消耗只考虑吊装时间及现场接头连接时间；同标高、同部位进行横向对比，钢筋笼吊装至混凝土浇筑消耗10天，相比传统现场钢筋绑扎方式，工期节约26天，工效提升约72％。
[0074]
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。