本發(fā)明涉及地下工程樁基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼立柱調(diào)垂裝置及方法。

背景技術(shù)：

逆作法施工是一種能夠減少基坑變形，節(jié)省支撐費用，縮短施工工期的施工工藝。在深基礎(chǔ)逆作法施工工藝中，中間支排柱由混凝土樁與鋼立柱組成，其中，一部分中間支排柱的鋼立柱是替代工程結(jié)構(gòu)柱的臨時結(jié)構(gòu)桿，其主要用于支撐上部完成的主體結(jié)構(gòu)體系的自重和施工荷載；另一部分中間支排柱的鋼立柱為永久結(jié)構(gòu)，在地下結(jié)構(gòu)施工竣工后，鋼立柱一般外包混凝土成為地下室結(jié)構(gòu)柱。作為永久結(jié)構(gòu)的鋼立柱的定位和垂直度必須嚴(yán)格控制精度，以便滿足設(shè)計要求，否則會增加鋼立柱的附加彎矩，造成結(jié)構(gòu)的受力偏差，從而引起結(jié)構(gòu)破壞。

目前，現(xiàn)有的鋼立柱調(diào)垂法主要是利用校正架上的校正螺栓來調(diào)整格構(gòu)柱的中心線和垂直度，通過鋼立柱的自重和校正架校正傳力來達(dá)到較為精確控制鋼立柱安裝精度的目的，其基本施工流程如下：施工鉆孔樁→對中放置定位架→放入鋼筋籠并固定頂籠→起吊鋼立柱(預(yù)設(shè)吊筋)→下放鋼立柱→鋼筋籠與吊筋對接→鋼筋籠與鋼立柱同時下入→到位后吊筋固定于地面→鋼筋籠與鋼立柱分離→放置校正架并固定→利用校正架調(diào)整鋼立柱的垂直度。

可見，定位架及校正架微調(diào)是上述鋼立柱調(diào)垂法的關(guān)鍵，然而，在實際施工過程中，由于定位架和校正架均為鋼結(jié)構(gòu)架體，體積大、重量大，需配合汽車吊或其他吊運設(shè)備完成施工，而且制造成本高，占用儲存空間較大，增加了施工成本；另外，為保證有足夠的操作空間，成孔完成后一般需移開樁機(jī)，待調(diào)垂結(jié)束后移回進(jìn)行后續(xù)工序，造成施工不便，工作效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的鋼立柱調(diào)垂裝置均為鋼結(jié)構(gòu)架體，體量大，制造成本高；鋼立柱調(diào)垂方法工作效率低的問題。本發(fā)明的目的是提供一種鋼立柱調(diào)垂裝置及方法，調(diào)垂裝置結(jié)構(gòu)簡易，制造成本低，而且可以回收利用；調(diào)垂方法既能保證調(diào)垂效果，又提高了施工效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種鋼立柱調(diào)垂裝置，它包括一固定于樁孔頂端的定位鋼板，所述鋼立柱的一端貫穿所述定位鋼板插入所述樁孔；一設(shè)置于所述定位鋼板上且圍合于所述鋼立柱四周的擱置架；以及相對設(shè)置于所述鋼立柱兩側(cè)的兩個楔形的限位塊，所述限位塊的一端嵌于所述鋼立柱與所述擱置架之間的間隙內(nèi)。

優(yōu)選的，所述擱置架是由兩根并列設(shè)置的縱向卡條及兩根并列設(shè)置的橫向卡條構(gòu)成的“口”字形或“井”形結(jié)構(gòu)，所述限位塊嵌于所述縱向卡條與所述鋼立柱之間的間隙內(nèi)，所述橫向卡條與所述鋼立柱緊密貼合。

優(yōu)選的，所述限位塊的楔形截面的斜邊與垂線的夾角α為20°～40°。

優(yōu)選的，所述限位塊的楔形截面的斜邊與垂線的夾角α為30°。

優(yōu)選的，所述限位塊由金屬材料制成。

另外，本發(fā)明還提供了一種鋼立柱調(diào)垂方法，步驟如下：

一、根據(jù)測量放線的樁位將定位鋼板固定于樁孔上，并根據(jù)樁心位置，在所述定位鋼板上標(biāo)記鋼立柱的平面位置；

二、起吊所述鋼立柱使其處于懸垂?fàn)顟B(tài)，配合垂直度檢測裝置測得所述鋼立柱的垂直度初始值，待所述鋼立柱下放至設(shè)計標(biāo)高后，根據(jù)所述定位鋼板上所述鋼立柱的平面位置標(biāo)記，在所述鋼立柱的四周設(shè)置擱置架，并使限位塊的一端嵌入所述擱置架與所述鋼立柱之間的間隙內(nèi)；

三、調(diào)整所述鋼立柱的位置使其滿足所述定位鋼板上所述鋼立柱的平面位置標(biāo)記，待所述鋼立柱的平面位置確定后，移動所述限位塊并配合所述垂直度檢測裝置所反映的垂直度數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)，直至達(dá)到設(shè)計要求。

優(yōu)選的，所述步驟二還包括，待所述鋼立柱下放至設(shè)計標(biāo)高后，在所述鋼立柱的兩側(cè)分別放置一根所述擱置架的縱向卡條，并使限位塊的一端嵌入所述縱向卡條與所述鋼立柱之間的間隙內(nèi)，調(diào)整兩根所述縱向卡條之間的間距，使所述鋼立柱的實際平面位置與所述定位鋼板上的標(biāo)記相符合，然后，將兩根所述縱向卡條固定于所述定位鋼板上，所述鋼立柱的位置滿足所述鋼立柱的平面位置標(biāo)記后，固定兩根所述擱置架的橫向卡條，且所述橫向卡條與所述鋼立柱緊密貼合。

優(yōu)選的，所述縱向卡條及所述橫向卡條均通過雙側(cè)點焊固定于所述定位鋼板上。

本發(fā)明的效果在于：

一、本發(fā)明的鋼立柱調(diào)垂裝置，包括定位鋼板，圍合于鋼格構(gòu)柱四周的擱置架及嵌于鋼格構(gòu)柱與擱置架之間間隙內(nèi)的一對限位塊，采用定位鋼板代替?zhèn)鹘y(tǒng)調(diào)垂法中的定位架，定位鋼板主要起初步定位及支撐擱置架的作用，采用結(jié)構(gòu)簡易的擱置架和限位塊代替原鋼結(jié)構(gòu)的校正架，依據(jù)定位鋼板上的初步定位標(biāo)識，確定鋼格構(gòu)柱的平面位置，同時利用限位塊卡住鋼格構(gòu)柱，通過設(shè)置擱置架及調(diào)整限位塊的上下移動對鋼格構(gòu)柱的垂直度進(jìn)行微調(diào)，并配合垂直度檢測裝置，使鋼格構(gòu)柱的垂直度達(dá)到設(shè)計要求。綜上，該鋼立柱調(diào)垂裝置結(jié)構(gòu)簡易，制造成本低，而且可以回收利用，無需額外使用起吊設(shè)備進(jìn)行搬運，另外，由于各部件體積較小，施工完成后便于運輸及儲藏，降低了施工成本。

二、本發(fā)明的鋼立柱調(diào)垂方法是逆作法施工過程中用作豎向支撐構(gòu)件的施工工藝，該調(diào)垂方法是在地面定位架調(diào)垂法的原理上對核心工序進(jìn)行簡化，首先，在樁孔上固定定位鋼板，在鋼立柱吊至指定標(biāo)高后，放置擱置架，并根據(jù)定位鋼板上的初步定位標(biāo)識確定鋼立柱的平面位置，同時利用限位塊卡住鋼立柱，通過上下移動限位塊進(jìn)行鋼立柱的垂直度微調(diào)，并配合垂直度檢測裝置所反映的垂直度數(shù)據(jù)，從而達(dá)到垂直度的設(shè)計要求，該調(diào)垂方法既能保證調(diào)垂效果，又操作簡易，降低了施工人員的勞動強(qiáng)度，提高了施工效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的定位鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實施例的鋼立柱調(diào)垂裝置應(yīng)用于施工的示意圖；

圖3為圖2的俯視圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的一種鋼立柱調(diào)垂裝置及方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

實施例一：結(jié)合圖1至圖3說明本發(fā)明的一種鋼立柱調(diào)垂裝置，本實施例以鋼格構(gòu)柱3的調(diào)垂施工為例進(jìn)行說明，樁身直徑900mm，樁深約53.1m，鋼格構(gòu)柱截面尺寸為450mm×450mm，設(shè)計長度為12.45m；鋼立柱調(diào)垂裝置包括一固定于樁孔1頂端的定位鋼板10，鋼格構(gòu)柱3的一端貫穿定位鋼板10上的通孔11插入樁孔1；一設(shè)置于定位鋼板10上且圍合于鋼格構(gòu)柱3四周的擱置架20；以及相對設(shè)置于鋼格構(gòu)柱3兩側(cè)的兩個限位塊30，上述限位塊30的一端嵌于鋼格構(gòu)柱3與擱置架20之間的間隙內(nèi)。

本發(fā)明的鋼立柱調(diào)垂裝置，包括定位鋼板10，圍合于鋼格構(gòu)柱3四周的擱置架20及嵌于鋼格構(gòu)柱3與擱置架20之間間隙內(nèi)的一對楔形的限位塊30，采用定位鋼板10代替?zhèn)鹘y(tǒng)調(diào)垂法中的定位架，定位鋼板10主要起初步定位及支撐擱置架20的作用，采用結(jié)構(gòu)簡易的擱置架20和限位塊30代替原鋼結(jié)構(gòu)的校正架，依據(jù)定位鋼板10上的初步定位標(biāo)識，確定鋼格構(gòu)柱3的平面位置，同時利用限位塊30卡住鋼格構(gòu)柱3，通過設(shè)置擱置架20及調(diào)整限位塊30的上下移動對鋼格構(gòu)柱3的垂直度進(jìn)行微調(diào)，并配合垂直度檢測裝置，使鋼格構(gòu)柱3的垂直度達(dá)到設(shè)計要求。綜上，該鋼立柱調(diào)垂裝置結(jié)構(gòu)簡易，制造成本低，而且可以回收利用，無需額外使用起吊設(shè)備進(jìn)行搬運，另外，由于各部件體積較小，施工完成后便于運輸及儲藏，降低了施工成本。

上述擱置架20是由兩根并列設(shè)置的縱向卡條21及兩根并列設(shè)置的橫向卡條22構(gòu)成的“口”字形或“井”形結(jié)構(gòu)，如圖3所示，縱向卡條21即沿y軸方向設(shè)置的卡條，橫向卡條22即沿x軸方向設(shè)置的卡條，限位塊30嵌于縱向卡條21與鋼格構(gòu)柱3之間的間隙內(nèi)，橫向卡條22則與鋼格構(gòu)柱3緊密貼合。該擱置架20結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，擱置架20的縱向卡條21、橫向卡條22起到定位鋼格構(gòu)柱3的作用；本實施例中，上述縱向卡條21和橫向卡條22均由截面為50mmx50mm的鋼條制作，具體長度則需根據(jù)樁徑尺寸確定。

如圖2所示，上述限位塊30的楔形截面的斜邊與垂線的夾角α為20°～40°，使得嵌入縱向卡條21與鋼格構(gòu)柱3之間的限位塊30能夠穩(wěn)定定位鋼格構(gòu)柱3；而且，楔形的限位塊30拆裝簡便，并可反復(fù)利用；更佳的，上述限位塊30的楔形截面的斜邊與垂線的夾角α優(yōu)選30°，具有定位牢固可靠，且調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點。上述限位塊30由金屬材料制成，能夠避免因擠壓而導(dǎo)致的變形，而且限位塊30周轉(zhuǎn)利用率高，降低了施工成本。

實施例二：結(jié)合圖1至圖3說明本發(fā)明的一種鋼立柱調(diào)垂方法，本實施例以鋼格構(gòu)柱3的調(diào)垂施工為例進(jìn)行說明，具體步驟如下：

一、如圖1所示，根據(jù)樁身直徑在定位鋼板10的中央開設(shè)直徑約1000mm的孔洞，樁機(jī)成孔結(jié)束后移位，騰出一定操作空間，拉麻線對中確定樁心位置，根據(jù)測量放線的樁位將定位鋼板10對中、對方，并利用四周焊接的若干Φ14鋼筋12固定于地面；同時，根據(jù)樁心位置，在定位鋼板10上標(biāo)記鋼格構(gòu)柱3的平面位置，本實施例中，定位鋼板10尺寸為1500mmx1500mmx15mm，實際施工中，可根據(jù)現(xiàn)場已有材料確定定位鋼板10的尺寸，但必須大于樁徑，且保證其平整度；

二、如圖2所示，鋼格構(gòu)柱3通過滑輪與吊機(jī)相連，在重力作用下，吊機(jī)吊起后的鋼格構(gòu)柱3在空中處于懸垂?fàn)顟B(tài)，配合垂直度檢測裝置測得鋼格構(gòu)柱3的垂直度初始值，待鋼格構(gòu)柱3下放至設(shè)計標(biāo)高后，根據(jù)定位鋼板10上鋼格構(gòu)柱3的平面位置標(biāo)記，在鋼格構(gòu)柱3的四周設(shè)置擱置架20，并使限位塊30的一端嵌入擱置架20與鋼格構(gòu)柱3之間的間隙內(nèi)；

三、調(diào)整鋼格構(gòu)柱3的位置使其滿足定位鋼板10上鋼格構(gòu)柱3的平面位置標(biāo)記，待鋼格構(gòu)柱3的平面位置確定后，移動限位塊30并配合垂直度檢測裝置所反映的垂直度數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)，直至達(dá)到設(shè)計要求

本發(fā)明的鋼立柱調(diào)垂方法是逆作法施工過程中用作豎向支撐構(gòu)件的施工工藝，該調(diào)垂方法是在地面定位架調(diào)垂法的原理上對核心工序進(jìn)行簡化，首先，在樁孔上固定定位鋼板10，在鋼格構(gòu)柱3吊至指定標(biāo)高后，放置擱置架20，并根據(jù)定位鋼板10上的初步定位標(biāo)識確定鋼格構(gòu)柱3的平面位置，同時利用限位塊30卡住鋼格構(gòu)柱3，通過上下移動限位塊30進(jìn)行鋼格構(gòu)柱3的垂直度微調(diào)，并配合垂直度檢測裝置所反映的垂直度數(shù)據(jù)，從而達(dá)到垂直度的設(shè)計要求。本實施例的調(diào)垂方法通過項目實際使用，可以滿足至少垂直度1/400的設(shè)計要求。該調(diào)垂方法既能保證調(diào)垂效果，又操作簡易，降低了施工人員的勞動強(qiáng)度，提高了施工效率。

如圖2和圖3所示，上述步驟二還包括，測得鋼格構(gòu)柱3的垂直度初始值后，先下鋼筋籠2，鋼筋籠2到位后與鋼格構(gòu)柱3預(yù)留吊筋連接，再將鋼筋籠2和鋼格構(gòu)柱3同時下放，在鋼格構(gòu)柱3上部接近地表時，將籠、柱分離，由于鋼筋籠2、鋼格構(gòu)柱3各有獨立的懸吊裝置，鋼格構(gòu)柱3下部無約束，在無附加外力作用的情況下，鋼格構(gòu)柱3處于豎直懸垂?fàn)顟B(tài)，并在此懸垂?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行下落及安放；如圖3所示，鋼格構(gòu)柱3下放至設(shè)計標(biāo)高后，根據(jù)定位鋼板10上鋼格構(gòu)柱3的x軸方向的平面位置標(biāo)記，在鋼格構(gòu)柱3的兩側(cè)分別放置一根縱向卡條21，并使限位塊30的一端嵌入縱向卡條21與鋼格構(gòu)柱3之間的間隙內(nèi)，調(diào)整兩根縱向卡條21之間的間距，使鋼格構(gòu)柱3的實際平面位置與定位鋼板10上的標(biāo)記相符合，然后，將兩根縱向卡條21固定于定位鋼板10上；鋼格構(gòu)柱3的平面位置確定后，固定兩根橫向卡條22，且橫向卡條22與鋼格構(gòu)柱3緊密貼合，將一側(cè)的限位塊30上、下移動，鋼格構(gòu)柱3即在重力作用下沿x軸方向作輕微轉(zhuǎn)動，同時，配合垂直度檢測裝置所反映的垂直度數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)，直至達(dá)到設(shè)計要求。

上述縱向卡條21及橫向卡條22均通過雙側(cè)點焊固定于定位鋼板10上，以保證擱置架20與定位鋼板10的牢固連接。

本實施例中，上述垂直度檢測裝置優(yōu)選激光傾斜儀，當(dāng)然，也可選用其他類似的儀器，此處不作限定。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求范圍。