精》现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构

2020-03-31 23:35:10 0
导读:本案公开现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构及施工方法,施工机构包括上部固定架、中部固定架、下部固定架和若干箍筋定距支架,上部固定架、中部固定架和下部固定架均包括矩形框架,矩形框架内侧固定连接有若干分别与柱纵筋一一对应且可拆卸的固定器,下部固定架的矩形框架外侧固定连接有均布的多根向下延伸的立杆,立杆的底部可拆卸地设置有能上下移动的底托,箍筋定距支架包括竖杆,竖杆上沿上下方向均布有若干分别与箍筋一一对应的梳齿,竖杆的顶部固定连接有固定板,固定板与上部固定架可拆卸连接
本案的有益效果:其采用型钢、钢筋组合而成,可在加工场提前预制柱钢筋笼,整体装配式吊装,现场快速绑扎成型
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技术详情:
现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构技术范畴本案触及现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工技术范畴,具体来说,触及现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构
背景技术目前常规的现浇框架、框架―剪力墙结构体系中,钢筋工程的制作与安装在建筑施工中占据非常大的比例,无论材料费、人工费或者消耗的工时成本,对于整体建筑的经济效益至关重要
同时,钢筋工程与模板安装、水电预埋、结构混凝土浇筑等工序互相穿插、互为制约,且传统施工工艺偏重于现场作业,工人劳动强度大、技术水平参差不齐,每一项施工环节衔接是否协调紧凑,直接影响结构工程的安全、质量、工作效率及施工成本
随着装配式建筑的日趋推广,混凝土及钢筋构件预制技术逐渐形成建筑行业改革升级的新兴产业,构件预制工艺将大量现场工作转移到加工厂作业,采用工业化、标准化的制造方式进行批量生产,可以节省大量人力资源,有效缩减施工周期,提升施工全过程的安全、质量及效率
由于当前我国经济结构及产业体系的不均衡性,装配式建筑产业链的成熟模式尚未健全,传统的现浇框架、框架―剪力墙结构依然广泛应用,但钢筋构件预制技术的优势却难以在全现浇结构中得到有效发挥,尤其是现浇框架柱的钢筋安装,由于钢筋机械连接的精密性要求,钢筋笼预绑安装很难实现,除了基础层外,±0以上柱钢筋目前仍然采用人工逐根安装,大量依赖现场操作
传统工艺中,柱钢筋笼施工一般先将柱箍筋全部套在下层伸出的柱纵筋上,然后逐根接长纵筋,在纵筋上画出箍筋间距线,再将套好的箍筋逐步向上平移,由上而下逐根绑扎
这种施工方法存在着很多缺陷,具体表现为:1、后台制作的钢筋半成品垂直运输到楼层后,需要人工二次搬运,现场需要大量辅助工人,消耗巨大的人工成本
2、纵筋接长时需要人工竖立,逐根连接,劳动强度大,且纵筋上部一般缺少足够的支撑措施,纵筋易弯曲变形
3、纵筋下部预先套好的箍筋上移时费时费力,需要多人配合,上下多次传递,工作效率低,施工速度慢,人工投入增加
4、箍筋上移时通过纵筋直螺纹连接套筒十分困难,特别是柱截面及纵筋直径较大时,复合箍筋纵横交错,数量繁多,连接套筒外径超过箍筋内距,箍筋难以顺利上提,只能扩张箍筋内距或硬性弯撬强行通过,导致箍筋变形
5、根据施工规范要求,箍筋转角处与纵筋交点应采用缠扣绑扎,保证箍筋与纵筋垂直及密贴,而现场工人为省力求快,多采用简易的顺扣绑扎,箍筋若发生变形难以完全恢复原状,转角处不能紧靠并钩住纵筋,导致主筋保护层不满足设计要求,且改变了钢筋在结构中的受力状态,降低构件的承载力及抗震性能
6、目前缺乏钢筋预制工艺应用于现浇结构的成熟工艺,一直沿用传统方法,技术更新缓慢,技术工人的操作水平与责任心参差不齐,质量管理存在瓶颈,现浇结构中钢筋工程传统施工方法的缺陷将长期存在
针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案
实用新型内容针对相关技术中的上述技术问题,本案提出现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构,可代替传统的人工二次搬运、逐根竖立纵筋、逐步上移分布箍筋的繁琐工艺,解决目前框架柱钢筋施工普遍存在的操作程序繁复、施工速度慢、人工成本高、工作效率低、钢筋变形等缺陷,从根本上保证框架柱钢筋安装质量
可在加工场提前预制成柱钢筋笼,整体装配式吊装,现场快速绑扎成型
可多次周转使用,简化施工工序,提高工效,节约人力资源,实现降低成本,加快施工进度
为实现上述技术目的,本案的技术方案是这样实现的:现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构,包括上部固定架、中部固定架、下部固定架和若干箍筋定距支架,所述上部固定架、所述中部固定架和所述下部固定架均包括矩形框架,所述矩形框架内侧固定连接有若干分别与柱纵筋一一对应且可拆卸的固定器,所述下部固定架的矩形框架外侧固定连接有均布的多根向下延伸的立杆,所述立杆的底部可拆卸地设置有能上下移动的底托,所述箍筋定距支架包括竖杆,所述竖杆上沿上下方向均布有若干分别与箍筋一一对应的梳齿,所述竖杆的顶部固定连接有固定板,所述固定板与所述上部固定架可拆卸连接
进一步地,所述矩形框架包括呈矩形分布的四组钢筋,相邻两组所述钢筋通过角钢可拆卸连接,每组所述钢筋包括至少两根所述钢筋
进一步地,所述固定器包括勾头螺栓
进一步地,所述固定器还包括两根定距钢筋,两根所述定距钢筋之间的距离与所述柱纵筋的外径相对应
进一步地,所述立杆上沿上下方向均布有若干可拆卸的三通固定扣件,所述三通固定扣件连接有若干固定横杆
进一步地,所述底托固定连接有可调丝杠,所述可调丝杠可拆卸连接所述立杆
进一步地,所述梳齿倾斜向上设置,所述竖杆与所述梳齿之间呈45°夹角
进一步地,所述上部固定架的矩形框架外侧固定连接有若干吊环
本案还公开了施工方法,包括以下步骤:S1将外部套有箍筋的柱纵筋依次穿过上部固定架、中部固定架、下部固定架,并通过固定器固定牢固;S2将箍筋定距支架安装在所述上部固定架上,并将所述箍筋定距支架分别与所述中部固定架、所述下部固定架临时绑扎,利用所述箍筋定距支架将所述箍筋均匀分布,完成装配式柱钢筋笼的组装;S3利用塔吊整体吊装所述装配式柱钢筋笼,所述装配式柱钢筋笼吊装到位后,安装底托,以调整所述装配式柱钢筋笼的高度,并将所述下部固定架与下层伸出的柱钢筋笼临时固定,拆卸固定器,使所述装配式柱钢筋笼与所述下层伸出的柱钢筋笼对接;S4将所述柱纵筋与所述箍筋进行绑扎;S4绑扎完成后,拆卸所述上部固定架、所述中部固定架、所述下部固定架和所述箍筋定距支架
进一步地,在S3中,所述下部固定架通过三通固定扣件和固定横杆临时固定所述下层伸出的柱钢筋笼
本案的有益效果:其采用型钢、钢筋组合而成,可在加工场提前预制柱钢筋笼,整体装配式吊装,现场快速绑扎成型,可代替传统的人工二次搬运、逐根竖立纵筋、逐步上移分布箍筋的繁琐工艺,解决目前框架柱钢筋施工普遍存在的操作程序繁复、施工速度慢、人工成本高、工作效率低、钢筋变形等缺陷,有效防止柱钢筋笼变形、箍筋间距不均等质量通病,提升了框架柱钢筋笼组装的质量与整体性能,可多次周转使用,简化施工工序,提高工效,节约大量人力资源,实现降低成本,加快施工进度,并为装配式建筑的广泛推广应用积累了经验
附图说明为了更清楚地说明本案实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本案的一些实施例,对于本范畴普通技术人员来讲,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的附图
图1是根据本案实施例所述的上部固定架的示意图;图2是根据本案实施例所述的中部固定架的示意图;图3是根据本案实施例所述的下部固定架的示意图;图4是根据本案实施例所述的下部固定架与钢筋笼底部支架连接后的示意图;图5是根据本案实施例所述的箍筋定距支架的示意图;图6是根据本案实施例所述的柱钢筋笼组装成型过程中的示意图;图7是根据本案实施例所述的加固钢筋笼底部支架过程中的示意图
图中:1、上部固定架;2、中部固定架;3、下部固定架;4、箍筋定距支架;5、固定板;6、立杆;7、底托;8、角钢;9、勾头螺栓;10、定距钢筋;11、三通固定扣件;12、固定横杆;13、可调丝杠;14、吊环
具体实施方式下面将结合本案实施例中的附图,对本案实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本案一部分实施例,而不是全部的实施例
基于本案中的实施例,本范畴普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本案保护的范围
如图1-7所示,根据本案实施例所述的现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构,包括上部固定架1、中部固定架2、下部固定架3和若干箍筋定距支架4,所述上部固定架1、所述中部固定架2和所述下部固定架3均包括矩形框架,所述矩形框架内侧固定连接有若干分别与柱纵筋一一对应且可拆卸的固定器,所述下部固定架3的矩形框架外侧固定连接有均布的多根向下延伸的立杆6,所述立杆6的底部可拆卸地设置有能上下移动的底托7,所述箍筋定距支架4包括竖杆,所述竖杆上沿上下方向均布有若干分别与箍筋一一对应的梳齿,所述竖杆的顶部固定连接有固定板5,所述固定板5与所述上部固定架1可拆卸连接
在本案的一个具体实施例中,所述矩形框架包括呈矩形分布的四组钢筋,相邻两组所述钢筋通过角钢8可拆卸连接,每组所述钢筋包括至少两根所述钢筋
在本案的一个具体实施例中,所述固定器包括勾头螺栓9
在本案的一个具体实施例中,所述固定器还包括两根定距钢筋10,两根所述定距钢筋10之间的距离与所述柱纵筋的外径相对应
在本案的一个具体实施例中,所述立杆6上沿上下方向均布有若干可拆卸的三通固定扣件11,所述三通固定扣件11连接有若干固定横杆12
在本案的一个具体实施例中,所述底托7固定连接有可调丝杠13,所述可调丝杠13可拆卸连接所述立杆6
在本案的一个具体实施例中,所述梳齿倾斜向上设置,所述竖杆与所述梳齿之间呈45°夹角
在本案的一个具体实施例中,所述上部固定架1的矩形框架外侧固定连接有若干吊环14
本案还公开了施工方法,包括以下步骤:S1将外部套有箍筋的柱纵筋依次穿过上部固定架1、中部固定架2、下部固定架3,并通过固定器固定牢固;S2将箍筋定距支架4安装在所述上部固定架1上,并将所述箍筋定距支架4分别与所述中部固定架2、所述下部固定架3临时绑扎,利用所述箍筋定距支架4将所述箍筋均匀分布,完成装配式柱钢筋笼的组装;S3利用塔吊整体吊装所述装配式柱钢筋笼,所述装配式柱钢筋笼吊装到位后,安装底托7,以调整所述装配式柱钢筋笼的高度,并将所述下部固定架3与下层伸出的柱钢筋笼临时固定,拆卸固定器,使所述装配式柱钢筋笼与所述下层伸出的柱钢筋笼对接;S4将所述柱纵筋与所述箍筋进行绑扎;S4绑扎完成后,拆卸所述上部固定架1、所述中部固定架2、所述下部固定架3和所述箍筋定距支架4
在本案的一个具体实施例中,在S3中,所述下部固定架3通过三通固定扣件11和固定横杆12临时固定所述下层伸出的柱钢筋笼
为了方便理解本案的上述技术方案,以下通过具体使用方式对本案的上述技术方案进行详细说明
本案所述的现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构,由柱纵筋固定框架、箍筋定距支架4和钢筋笼底部支架组合而成
柱纵筋固定框架包括上部固定架1、中部固定架2、下部固定架3
其中,以Ф25钢筋、50*50*5mm及50*75*5mm的角钢8、M12螺栓组合为柱纵筋固定框架,上部固定架1上焊接Ф20mm钢筋制成的吊环14,下部固定架3焊接Ф45*3.5mm钢管制成的立杆6;以Ф12mm钢筋、Ф8mm钢筋及3mm厚钢板焊制箍筋定距支架;以Ф48*3.5mm钢管及三通固定扣件11组合为钢筋笼底部支架,锁紧下层伸出的柱钢筋笼
现场实际使用时,先弹出柱模板位置线,清理柱顶浮浆到全部露出石子,修正下层伸出的柱钢筋笼的柱纵筋,然后套入伸出的柱纵筋上所需的箍筋,按照设计间距绑扎完毕;预先在钢筋加工场内将本层柱钢筋笼组装成型,首先临时用钢管斜撑将下部固定架3竖向固定,利用勾头螺栓9锁固水平伸出的6根Ф12短钢筋,下部用横钢管支垫,将箍筋套入,另一端竖立柱上部固定架1
穿柱纵筋并利用M12的勾头螺栓9按设计间距锁紧在上部固定架1和下部固定架3上
在柱纵筋上按箍筋间距画线,抽出Ф12mm短钢筋,按设计间距分布箍筋,然后安装中部固定架2,柱纵筋固定框架四面分别卡入箍筋定距支架4,箍筋定距支架4的两端连接在柱纵筋固定框架上并卡住箍筋,箍筋暂时不与纵筋绑扎;利用塔吊整体吊装柱钢筋笼,下部固定架3焊接的立杆6插入带有底托的可调丝杠13,调整标高使纵筋连接处大致吻合,利用三通固定扣件11连接固定横杆12并与下层伸出的柱钢笼筋锁紧,保持整体钢筋骨架稳定,塔吊即可脱钩吊装下一组柱钢筋笼
逐根放松柱纵筋固定框架上的勾头螺栓9,柱纵筋接头机械连接后绑扎箍筋,拆卸柱纵筋固定框架、箍筋定距支架4及钢筋笼底部支架,完成柱钢筋笼整体成型
工艺操作步骤:测量弹线→清理柱顶浮浆→绑扎下层伸出的柱钢筋笼→制作柱纵筋固定框架、箍筋定距支架4及钢筋笼底部支架→本层柱钢筋笼组装成型→整体吊装→标高调节→固定钢筋笼底部支架→纵筋连接→绑扎柱箍筋→拆卸柱纵筋固定框架、箍筋定距支架4及钢筋笼底部支架→质量验收
材料要求:(1)钢材:采用Q235-B,其材质符合《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008及《碳素结构钢》GB/T700-2006的相关规定,外露铁件均涂云铁醇酸防锈漆二度
(2)钢筋:采用HRB400钢筋,钢筋的强度标准值具有不小于95%的保证率
(3)焊条:焊接均采用手工电弧焊,焊条选用E4303型焊条
(4)螺栓:均为B级,Q235-B钢制造,符合《GB/T5782-2000》的相关规定
现浇框架柱钢筋笼预制装配式施工机构(以下简称为专用工具)制作步骤:专用工具由柱纵筋固定框架、柱箍筋定距支架4及钢筋笼底部支架组合而成
(1)制作柱纵筋固定框架,柱纵筋固定框架分为上部固定架1、中部固定架2、下部固定架3这三种形式,以Ф25钢筋、角钢8、及M12螺栓组合而成
制作中部固定架2,截取2根Ф25钢筋,下料长度为柱截面宽度+15mm;截取2根50*50*5mm的角钢8,下料长度为150mm,并分别在侧面钻出Ф14螺栓孔,孔中心距角钢边缘45mm
钢筋置于角钢8中间位置,保持钢筋净距为14mm,将钢筋并列分别焊接于角钢8两侧面,采用双面连续焊接,作为部件一
同样方法制作4支部件一,组合成矩形框架,以8支M12螺栓穿入角钢8上的螺栓孔锁紧
根据柱纵筋设计位置以Ф12钢筋头在Ф25钢筋上焊接成定距钢筋10,伸出20mm,另外按照柱纵筋根数配备M12的勾头螺栓9备用
②制作上部固定架1,上部固定架1制作方法同中部固定架2,另外在矩形框架四角的角钢外侧以Ф20钢筋焊接成吊环14,采取双面连接焊接,焊缝长度150mm,焊缝高度5mm
③制作下部固定架3,截取2根Ф25钢筋,下料长度为柱截面宽度+35mm;截取2根50*75*5mm的角钢8,下料长度为150mm,并分别在侧面钻出Ф14螺栓孔,孔中心距角钢8边缘45mm
钢筋置于角钢8中间位置,保持钢筋净距为14mm,将钢筋并列分别焊接于角钢8两侧面,作为部件二
同样方法制作4支部件二,组合成矩形框架,以8支M12螺栓穿入角钢8上的螺栓孔锁紧,在矩形框架四角的角钢8外侧焊接Ф45*3.5mm钢管制成的立杆6,立杆6长1350mm,采取双面连接焊接,焊缝长度150mm,焊缝高度5mm
另外按照柱纵筋根数配备M12的勾头螺栓9备用
(2)制作箍筋定距支架4,截取4根Ф12钢筋作为竖杆,下料长度为本层柱钢筋笼箍筋范围+100mm,以Ф8钢筋按100mm间距焊接成梳齿,伸出长度50mm,并与竖杆呈45°夹角
在竖杆顶面竖向焊接1块3mm厚50*100mm钢板作为固定板5,固定板5上部钻出Ф14螺栓孔,距竖杆顶部25mm
具体使用时:(1)测量弹线,根据建筑物定位轴线测放柱模板位置线,弹出墨线,柱四角用红油漆醒目标识
(2)清理柱顶浮浆,清理柱顶浮浆,人工凿毛至表面全部露出石子,并冲洗干净
(3)绑扎下层伸出的柱钢筋笼,修整下层伸出的柱钢筋笼的柱纵筋,清除灰浆等污渍,在柱纵筋上按箍筋设计间距划线,计算好伸出的柱纵筋上所需的箍筋数量,将箍筋套入下层伸出的柱纵筋上,由上向下采用缠扣绑扎
箍筋与柱纵筋垂直,柱纵筋紧贴箍筋内角,绑扣朝向柱中心,箍筋转角与纵筋交点全部绑扎,箍筋弯钩叠合处沿柱四角交错布置
(4)柱钢筋笼组装成型,预先在钢筋加工场内将本层柱钢筋笼组装成型,首先临时用钢管斜撑将下部固定架3竖向固定,从下部固定架3四周各2根Ф25钢筋中间穿入M12勾头螺栓9,将水平伸出的6根Ф12短钢筋临时锁定在下部固定架3上,将计算好的全部箍筋套入短钢筋,密排直立,下部用横钢管支垫;另一端竖立上部固定架1,与下部固定架3间距为本层柱钢筋笼箍筋范围+120mm;之后穿柱纵筋,按设计位置及间距利用M12勾头螺栓9锁紧在上部固定架1和下部固定架3上;在柱纵筋上按箍筋间距划线,抽出Ф12短钢筋,按已划好的间距分布箍筋,然后在箍筋净距内安装中部固定架2,与柱纵筋以勾头螺栓9锁定;将4个箍筋定距支架4从柱筋骨架四面分别穿入,并将箍筋卡入梳齿内,竖杆上部通过固定板5上的螺栓孔固定在上部固定架1的勾头螺栓9上,竖杆的中部及下部以扎丝临时绑扎在柱纵筋固定框架上,组装成装配式钢筋笼,箍筋与柱纵筋暂时不绑扎
(5)钢筋笼整体吊装,塔吊整体吊装装配式柱钢筋笼,利用2根钢丝绳采取4点绑扎吊装,吊点位于上部固定架1四角焊接的吊环14上,以卡环锁定钢丝绳将钢筋笼整体起吊,同时在下部固定架3上牵引4根麻绳,通过楼层上专人指挥操作,确保吊装时钢筋笼无扭曲变形,平稳安全
钢筋笼吊装到位后,将下部固定架3焊接的4根立杆6预先穿入三通固定扣件11,底部插入带有底托的可调丝杠13,调整标高使柱纵筋连接处大致吻合,并稍高于下层伸出的柱钢筋笼的柱纵筋顶面
(6)加固钢筋笼底部支架,装配式柱钢筋笼就位后,利用立杆6上的三通固定扣件11穿入固定横杆12,夹紧已绑扎好的下层伸出的柱钢筋笼,互相以三通固定扣件11锁定为钢筋笼底部支架,保持整体钢筋骨架稳定,塔吊即可脱钩吊装下一组柱筋
(7)柱纵筋连接,逐根放松柱纵筋固定框架上的勾头螺栓9,将接头处上下柱纵筋对正轴线拧入连接套筒,用力矩扳手拧紧,直到力矩扳手发出响声为止,接头拧紧值按表1规定的力矩值采用,不得超拧,拧紧后的接头应作上标记
表1 钢筋接头拧紧力矩值钢筋直径(mm)1618202225~283236~40拧紧力矩(N.m)118145177216275314343(8)绑扎柱箍筋,装配式柱钢筋笼吊装前已经分布好箍筋间距并以箍筋定距支架4临时固定,可直接进行绑扎
箍筋与柱纵筋垂直,采用缠扣法绑扎,箍筋转角与柱纵筋交点全部扎牢,柱纵筋与箍筋非转角部分的相交点成梅花或交错绑扎,箍筋的接头弯钩叠合处沿柱子竖向交错布置,并位于箍筋与柱角柱纵筋的交接点上,柱顶箍筋间距按施工规范要求加密
如设计要求设置拉筋时,拉筋应同时钩住柱纵筋及箍筋
箍筋绑扎完成后,安装保护层垫块,间距l000mm交错布置,确保柱纵筋保护层厚度准确
(9)拆卸柱纵筋固定框架及支架,柱钢筋笼整体成型后,拆卸柱纵筋固定框架、箍筋定距支架4及钢筋笼底部支架
首先旋松箍筋定距支架4上部固定板5上的螺栓,将箍筋定距支架4下落50mm整体取出;然后拆卸上部固定架1和中部固定架2上的连接螺栓,将其分解拆除;最后拆卸下部固定架3和钢筋笼底部支架,拆下的部件集中收集清理,运回加工场继续周转使用,安装好的柱钢筋笼经检验合格后进入下道工序
综上所述,借助于本案的上述技术方案,可应用于各种截面尺寸的矩形框架柱钢筋笼安装施工,采用型钢、钢筋组合而成,可在加工场提前预制成钢筋骨架,整体装配式吊装,现场快速绑扎成型
代替传统的人工二次搬运、逐根竖立柱纵筋、逐步上移分布箍筋的繁琐工艺,有效防止柱钢筋笼变形、箍筋间距不均等质量通病,操作工具可多次周转使用,减轻工人劳动强度,节约大量人力资源,实现降低成本,加快施工进度
以上仅为本案的较佳实施例而已,并不用以限制本案,凡在本案的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本案的保护范围之内
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