混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造及其施工方法
【專利摘要】一種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造，包括第N+1層水平結構、第N層豎向結構和用于施工豎向鋼筋的綁扎裝置，標準豎向鋼筋的長度為兩個層高，綁扎裝置包括外爬架以及綁扎架。其施工步驟包括施工水平結構，安置外爬架，搭設綁扎架，將綁扎架的外側與外爬架的頂部固定連接，將兩根豎向可活動支撐固定至綁扎架的下部內側，豎向鋼筋總數量分為兩半分別接長，利用綁扎架進行豎向結構的模板支設并澆筑豎向結構的混凝土，使用外爬架帶動綁扎架爬升至下一個層高，施工下一層水平結構循環直至完成。本發明利用豎向結構鋼筋直徑大剛度大的特點，將豎向鋼筋的連接由一層一連接改為二層一連接，降低了施工中的用工量和鋼筋連接的成本，取得良好經濟效益。
【專利說明】混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造及其施工方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑施工領域，特別是一種混凝土框架結構的豎向鋼筋連接構造及其施工方法。

【背景技術】
[0002]隨著國民經濟和施工技術的發展，建筑規模不斷擴大，建筑高度也隨之不斷增加，高層及超高層日益成為重要的建筑形式，而混凝土框架結構是常用的抗震結構，經常用于高層及超高層建筑之中。傳統的框架柱豎向鋼筋連接形式均為一層一連接，按層高要求對框架柱豎向鋼筋進行切割下料，由低至高逐層施工，并在層與層的鋼筋接頭之間使用鋼筋連接器連接固定。這種框架柱豎向鋼筋進行一層一連接的施工方法存在以下技術問題:
1、對在層與層的鋼筋接頭之間需要數量較多的鋼筋連接器，加大施工成本，浪費材料；
2、需在施工前進行大量鋼筋切割下料、鋼筋套絲、鋼筋成品保護和鋼筋二次搬運等工作，在當前勞動力越來越緊缺的局面下，浪費了大量的人力物力；
3、現場鋼筋連接的工作量較大，容易產生連接缺陷，使鋼筋連接質量的驗收難度加大；
4、由于規范中規定50%鋼筋接頭要保持一定的間距，接頭位置調整困難；
5、框架柱施工時需要對鋼筋綁扎腳手架進行大量的搭設和拆除，施工繁瑣。


【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造及其施工方法，要解決現有框架柱豎向鋼筋一層一連接的施工工藝存在浪費鋼筋連接器，需要大量的腳手架搭設和拆除，需要大量時間進行鋼筋切割下料、鋼筋套絲、鋼筋成品保護和鋼筋二次搬運，浪費了人力物力的技術問題；還要解決現場鋼筋連接的工作量較大，容易產生連接缺陷，使鋼筋連接質量的驗收難度加大的技術問題；還要解決施工中鋼筋接頭位置，調整困難，無法滿足規范規定間距的技術問題。
[0004]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造，包括第N+1層水平結構、第N層豎向結構和用于施工豎向鋼筋的綁扎裝置，標準豎向鋼筋的長度為兩個層高，以預埋在混凝土豎向結構中的位置分為兩半，其中一半自第N-1層豎向結構的中部向上伸至待澆筑的第N+1層豎向結構的中部，另一半自第N層豎向結構的中部伸至待澆筑的第N+2層豎向結構的中部，兩種標準豎向鋼筋之間錯開布置，其中N大于等于2。
[0005]所述綁扎裝置包括位于第N層豎向結構外側的外爬架以及圍在待澆筑的第N+1層豎向結構四周的綁扎架，所述綁扎架的外側與外爬架的頂部固定連接，綁扎架的下部內側置于第N+1層水平結構的上方，綁扎架通過豎向可活動支撐支撐在第N+1層水平結構之上。
[0006]所述豎向可活動支撐為鋼管，前后各設置一根，豎向可活動支撐的頂部與綁扎架的底部可活動連接，豎向可活動支撐的底部設置有墊塊底座，所述墊塊底座置于水平結構的上側表面。
[0007]這種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造的施工方法，施工步驟如下: 步驟一，施工第N層水平結構，此時保證結構外側的外爬架已經安裝就位；
步驟二，按照設計圖紙的要求，在待澆筑的第N層豎向結構的周圍搭設綁扎架，將綁扎架的外側與外爬架的頂部固定連接，將兩根豎向可活動支撐固定至綁扎架的下部內側，前后各固定一根，豎向可活動支撐底部的墊塊底座置于第N層水平結構的上側表面；；
步驟三，第N層豎向鋼筋總數量分為兩半，分別為首次短筋和首次長筋，按照兩個尺寸進行鋼筋下料，首次短筋的長度為一個層高，首次長筋的長度為兩個層高；
步驟四，對第N層豎向鋼筋進行綁扎，綁扎完成后首次短筋的頂端伸至第N+1層豎向結構的中部，首次長筋的頂端伸至待澆筑的第N+2層豎向結構的中部；
步驟五，利用綁扎架進行第N層豎向結構的模板支設，并澆筑第N層豎向結構的混凝土 ;
步驟六，使用外爬架帶動綁扎架爬升至下一個層高；
步驟七，施工標準層水平結構，即第N+1層水平結構；
步驟八，水平結構施工完畢后，將豎向可活動支撐向下旋轉，使其通過墊塊底座支撐至第N層水平結構的上側表面；
步驟九，標準豎向鋼筋的下料長度均為兩個層高，數量為每層總鋼筋數量的一半；步驟十，標準豎向鋼筋自第N+1層豎向結構的中部與首次短筋13的頂端接長后，伸至待澆筑的第N+3層豎向結構11的中部；
步驟十一，利用綁扎架進行第N+1層豎向結構的模板支設，并澆筑第N+1層豎向結構的混凝土 ；
步驟十二，使用外爬架帶動綁扎架爬升至下一個層高；
步驟十三，施工下一層水平結構；
步驟十四，水平結構施工完畢后，將豎向可活動支撐向下旋轉，使其通過墊塊底座支撐至第N+2層水平結構的上側表面；
步驟十五，重復步驟九?步驟十四直至對混凝土框架結構的豎向鋼筋連接完畢。
[0008]所述豎向可活動支撐長度不小于1800mm，以保證工人在樓板通行時不會碰撞綁扎架為準。
[0009]與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果:
本發明利用豎向結構鋼筋直徑較大，自身剛度大的特點，將豎向鋼筋的連接由傳統的一層一連接改為二層一連接，每層鋼筋實際連接的數量為總豎向鋼筋的一半，在每一個層高上只有一半的豎向鋼筋有鋼筋接頭，在不改變施工速度的情況下，最大限度的降低了施工中的用工量，每層豎向鋼筋僅使用了一半數量的鋼筋連接器，鋼筋連接器的使用量節省了 50%，降低鋼筋連接的成本，取得良好的經濟效益，滿足綠色、節能環保的要求。
[0010]鋼筋套絲加工之前需要用切割機對鋼筋進行下料，切割下料的工效較低，本發明中鋼筋連接改為二層一連接后，大大減少了鋼筋切割下料、鋼筋套絲、鋼筋成品保護、鋼筋二次搬運、現場鋼筋連接及質量檢驗的工作量，以一個標準層2000根豎向鋼筋為例，每個標準層節省了 1000根鋼筋的下料切割的工作量，減少了 2000個斷面的切割量，節省了 4?6個人工用工及大量的砂輪片。因此本發明得以保證綁扎鋼筋工序的工作量均衡、連續，在當前勞動力越來越緊缺的局面下，有效得節省了勞動力投入。
[0011]本發明減少了一半的鋼筋連接接頭數量和現場鋼筋連接的工作量，避免了連接缺陷的發生的幾率，方便了現場質量驗收的工作，還避免了規范中規定的50%鋼筋接頭要保持一定間距的限制，使得鋼筋接頭位置調整更靈活。
[0012]本發明還利用外爬架進行鋼筋綁扎架的設計，利用外爬架作為提升設備，使綁扎腳手架連接固定在外爬架上，減少鋼筋綁扎架的搭設和拆除的用工和工期，提高了工作效率，使工人有一個安全可靠的操作環境。
[0013]本發明適用于高層及超高層框架混凝土結構，框架柱的鋼筋直徑一般要求在25_以上，外圍使用外爬架等靠自身設備可實現架體爬升的工程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0015]圖1是本發明豎向鋼筋兩層連接構造的示意圖。
[0016]圖2是本發明施工方法中步驟四完成后的結構示意圖。
[0017]圖3是本發明施工方法中步驟八完成后的結構示意圖。
[0018]圖4是本發明施工方法中標準層步驟十完成后的結構示意圖。
[0019]圖5是本發明施工方法中標準層步驟十一完成后的結構示意圖。
[0020]圖6是本發明施工方法中標準層步驟十二完成后的結構示意圖。
[0021]圖7是本發明施工方法中標準層步驟十四完成后的結構示意圖。
[0022]圖8是本發明施工方法首次使用的施工流程圖。
[0023]圖9是本發明施工方法中標準層的施工流程圖。
[0024]附圖標記:I —第N+1層水平結構、2 —第N層豎向結構、3 —第N-1層豎向結構、4 —第N+1層豎向結構、5 —第N+2層豎向結構、6 —外爬架、7 —綁扎架、8 —豎向可活動支撐、9 一墊塊底座、10—標準豎向鋼筋、11 一第N+3層豎向結構、12—第N層水平結構、13 —首次短筋、14 一首次長筋、15 —第N+2層水平結構。

【具體實施方式】
[0025]本實施例以一種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造為例，其中水平結構為樓板，豎向結構為框架柱。
[0026]參見圖1所示，這種連接構造包括包括第N+1層水平結構1、第N層豎向結構2和用于施工豎向鋼筋的綁扎裝置，標準豎向鋼筋10的長度為兩個層高，以預埋在混凝土豎向結構中的位置分為兩半，其中一半自第N-1層豎向結構3的中部向上伸至待澆筑的第N+1層豎向結構4的中部，另一半自第N層豎向結構2的中部伸至待澆筑的第N+2層豎向結構5的中部，兩種標準豎向鋼筋之間錯開布置，其中N大于等于2。
[0027]所述綁扎裝置包括位于第N層豎向結構2外側的外爬架6以及圍在待澆筑的第N+1層豎向結構四周的綁扎架7，所述綁扎架7的外側與外爬架6的頂部固定連接，綁扎架7的下部內側置于第N+1層水平結構I的上方，綁扎架7通過豎向可活動支撐8支撐在第N+1層水平結構I之上。
[0028]所述豎向可活動支撐8為鋼管，前后各設置一根，豎向可活動支撐8的頂部與綁扎架7的底部可活動連接，豎向可活動支撐8的底部設置有墊塊底座9，所述墊塊底座9置于水平結構I的上側表面。
[0029]本實施例中N取2。
[0030]這種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造的施工方法，施工流程圖參見圖8-9所示,施工步驟如下,參見圖8所示:
步驟一，施工第N層水平結構，此時保證結構外側的外爬架已經安裝就位。
[0031]步驟二，按照設計圖紙的要求，在待澆筑的第N層豎向結構的周圍搭設綁扎架，將綁扎架的外側與外爬架的頂部固定連接，將兩根豎向可活動支撐固定至綁扎架的下部內偵牝前后各固定一根，豎向可活動支撐8底部的墊塊底座9置于第N層水平結構12的上側表面。
[0032]步驟三，第N層豎向鋼筋總數量分為兩半，分別為首次短筋和首次長筋，按照兩個尺寸進行鋼筋下料，首次短筋的長度為一個層高，首次長筋的長度為兩個層高。
[0033]步驟四，對第N層豎向鋼筋進行綁扎，綁扎完成后首次短筋的頂端伸至第N+1層豎向結構的中部，首次長筋的頂端伸至待澆筑的第N+2層豎向結構的中部；完成后參見圖2所
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[0034]步驟五，利用綁扎架進行第N層豎向結構的模板支設，并澆筑第N層豎向結構的混凝土 ;
步驟六，使用外爬架帶動綁扎架爬升至下一個層高，以上為首次使用的步驟。
[0035]參見圖9所示，
步驟七，施工標準層水平結構，即第N+1層水平結構。
[0036]步驟八，水平結構施工完畢后，將豎向可活動支撐8向下旋轉，使其通過墊塊底座9支撐至第N層水平結構的上側表面；完成后參見圖3所示。
[0037]步驟九，標準豎向鋼筋10的下料長度均為兩個層高，數量為每層總鋼筋數量的一半。
[0038]步驟十，標準豎向鋼筋10自第N+1層豎向結構4的中部接長后，伸至待澆筑的第N+3層豎向結構11的中部；完成后參見圖4所示。
[0039]步驟十一，利用綁扎架進行第N+1層豎向結構4的模板支設，并澆筑第N+1層豎向結構4的混凝土 ；完成后參見圖5所示。
[0040]步驟十二，使用外爬架帶動綁扎架爬升至下一個層高；完成后參見圖6所示。
[0041]步驟十三，施工下一層水平結構。
[0042]步驟十四，水平結構施工完畢后，將豎向可活動支撐8向下旋轉，使其通過墊塊底座9支撐至第N+2層水平結構15的上側表面；完成后參見圖7所示。
[0043]步驟十五，重復步驟九?步驟十四直至對混凝土框架結構的豎向鋼筋連接完畢。
[0044]所述豎向可活動支撐8長度不小于1800mm，以保證工人在樓板通行時不會碰撞綁扎架7為準。
[0045]合模澆注前，豎向結構中除了豎向鋼筋外還需綁扎箍筋等構造鋼筋。
[0046]本發明施工時需要注意以下安全措施:
一、鋼筋綁扎屬于高空作業，盡量在白天進行，并按照要求系掛安全帶。綁扎架的第一道橫桿設置在1.8米以上，便于樓板施工時人員通行。
[0047]二、由于鋼筋較長，應由兩人配合進行鋼筋連接安裝，防止由于鋼筋重心不穩，發生鋼筋失手下墜現象。
[0048]三、外爬架外側設置密目安全網，為了防止物體沖破密目安全網，在密目網內側設置20X20_的鋼絲網。
[0049]四、水平結構即樓板混凝土強度必須達到上人強度后，方可將可活動鋼管支撐落地，進行鋼筋綁扎作業。
[0050]五、在可活動支撐鋼管落地之前，腳手架上嚴禁堆放鋼筋等材料。
[0051]六、鋼筋進行吊裝卸料時，必須在鋼筋下方墊設木方，將荷載傳遞到更大的樓板面上。
[0052]七、當外爬架附帶著綁扎架提升高度超過6米時，要及時用鋼管與水平結構或者豎向結構進行拉接，防止架體自由高度太高，架體整體失穩。
[0053]八、當遇到5級以上大風、暴雨、暴雪、一 10°C以下超低溫氣候條件時停止架體爬升，并事先應采取有效措施對架體進行加固。
[0054]本發明中鋼筋下料僅為豎向鋼筋總數量的一半，高度為2層的高度，實際操作時鋼筋長度不一定為正好2層的高度，可以通過長度的調整來控制鋼筋接頭的位置。
【權利要求】
1.一種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造，包括第N+1層水平結構(I)、第N層豎向結構(2)和用于施工豎向鋼筋的綁扎裝置，其特征在于:標準豎向鋼筋(10)的長度為兩個層高，以預埋在混凝土豎向結構中的位置分為兩半，其中一半自第N-1層豎向結構(3)的中部向上伸至待澆筑的第N+1層豎向結構(4)的中部，另一半自第N層豎向結構(2)的中部伸至待澆筑的第N+2層豎向結構(5)的中部，兩種標準豎向鋼筋之間錯開布置，其中N大于等于2。
2.根據權利要求1所述一種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造，其特征在于:所述綁扎裝置包括位于第N層豎向結構(2)外側的外爬架(6)以及圍在待澆筑的第N+1層豎向結構四周的綁扎架(7)，所述綁扎架(7)的外側與外爬架(6)的頂部固定連接，綁扎架(7)的下部內側置于第N+1層水平結構(I)的上方，綁扎架(7)通過豎向可活動支撐(8)支撐在第N+1層水平結構(I)之上。
3.根據權利要求2所述一種混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造，其特征在于:所述豎向可活動支撐(8)為鋼管，前后各設置一根，豎向可活動支撐(8)的頂部與綁扎架(7 )的底部可活動連接，豎向可活動支撐(8 )的底部設置有墊塊底座(9 )，所述墊塊底座(9 )置于水平結構(I)的上側表面。
4.根據權利要求1?3任意一項所述的混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造的施工方法，其特征在于，施工步驟如下: 步驟一，施工第N層水平結構(12)，此時保證結構外側的外爬架(6)已經安裝就位； 步驟二，按照設計圖紙的要求，在待澆筑的第N層豎向結構的周圍搭設綁扎架(7)，將綁扎架的外側與外爬架(6)的頂部固定連接，將兩根豎向可活動支撐(8)固定至綁扎架的下部內側，前后各固定一根，豎向可活動支撐(8)底部的墊塊底座(9)置于第N層水平結構(12)的上側表面； 步驟三，第N層豎向鋼筋總數量分為兩半，分別為首次短筋(13)和首次長筋(14)，按照兩個尺寸進行鋼筋下料，首次短筋(13)的長度為一個層高，首次長筋(14)的長度為兩個層聞; 步驟四，對第N層豎向鋼筋進行綁扎，綁扎完成后首次短筋(13)的頂端伸至第N+1層豎向結構的中部，首次長筋(14)的頂端伸至待澆筑的第N+2層豎向結構的中部； 步驟五，利用綁扎架進行第N層豎向結構的模板支設，并澆筑第N層豎向結構(2)的混凝土 ; 步驟六，使用外爬架帶動綁扎架爬升至下一個層高； 步驟七，施工標準層水平結構，即施工第N+1層水平結構； 步驟八，水平結構施工完畢后，將豎向可活動支撐(8)向下旋轉，使其通過墊塊底座(9)支撐至第N+1層水平結構(I)的上側表面； 步驟九，標準豎向鋼筋(10)的下料長度均為兩個層高，數量為每層總鋼筋數量的一半; 步驟十，標準豎向鋼筋(10)自第N+1層豎向結構(4)的中部與首次短筋(13)的頂端接長后，伸至待澆筑的第N+3層豎向結構(11)的中部； 步驟十一，利用綁扎架進行第N+1層豎向結構(4)的模板支設，并澆筑第N+1層豎向結構(4)的混凝土； 步驟十二，使用外爬架帶動綁扎架爬升至下一個層高； 步驟十三，施工下一層水平結構，即; 步驟十四，水平結構施工完畢后，將豎向可活動支撐(8)向下旋轉，使其通過墊塊底座(9)支撐至第N+2層水平結構(15)的上側表面； 步驟十五，重復步驟九?步驟十四直至對混凝土框架結構的豎向鋼筋連接完畢。
5.根據權利要求4所述的混凝土框架結構的豎向鋼筋兩層連接構造的施工方法，其特征在于，所述豎向可活動支撐(8)長度不小于1800mm，以保證工人在樓板通行時不會碰撞綁扎架(7)為準。
【文檔編號】E04B1/19GK104131706SQ201410361798
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】黃勇, 翟海濤, 李曉瓊, 左強, 周予啟, 韓博, 白肽, 楊威, 范圍, 魏健 申請人:中建一局集團建設發展有限公司