[发明专利]一种大直径钢管立柱桩快速定位调垂装置及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域中逆作法施工一柱一桩钢管柱吊放过程中的定位、调垂施工，其特别涉及一种大直径钢管立柱桩快速定位调垂装置及施工方法。

背景技术

随着城市的发展，施工技术也得到飞速发展，逆作法相比传统的敞开式顺作法具有减少基坑变形、节省支撑费用、缩短施工工期的优点，是一种节能、环保的绿色施工方法而被广泛采用。一柱一桩施工是逆作法施工核心工序之一，尤其是大型建筑物施工时，一柱一桩数量较大，往往同时多处桩位同时施工，而熟练施工人员班组一般仅有1～2班，且定位调垂时间过长可能会导致桩孔塌落等问题，如何快速完成立柱桩定位调垂，是大型逆作法工程的一大难题。

目前常用的调垂方法有气囊纠偏法、校正架法和液压千斤顶控制法。气囊纠偏控制法，理论上讲是完全可行的，除地表控制外，通过地下多个气囊充气来调整，但实践证明由于地下地质情况存多种变数，如坍孔及气囊碰到异物被刺破出现漏气等不可预见性的问题，故部分气囊充气后仍无法达到控制纠偏钢管立柱垂直度的目的；校正架法是在桩位上放置一个钢制的校正架，校正架一般高3米，上下各有4个校正用的螺杆，因钢立柱的顶标高一般不会高出地面过多，所以校正前先在钢立柱上接一段约3米长的桩帽，用校正架上的螺杆对桩帽先稍加固定，观测桩帽的垂直度，通过上下各4个螺杆对其进行校正，校正完毕后对桩帽进行焊接固定，然后浇筑混凝土，因为运用一个3米高的校正架，导致后续的混凝土浇筑必需由泵车泵送；液压千斤顶操控平台控制法，一次性投入较大(尤其是多处桩位同时施工时)，制作、操作复杂，实际操控一启动就是数厘米，不能进行以毫米为单位的微调，钢管柱是永久支承结构的重要组成部分，设计结构受力对其定位要求非常高，控制调整精度一般不得大于1/500，施工确保钢立柱垂直度为关键工艺。

综上所述，克服钢管立柱桩在校垂过程中的校正架对后期施工的影响以及调垂时长和精度是施工的关键。鉴于此，基于当前工程的实际需要，目前亟待提供一种可快速完成调垂、操作简单的调垂装置，若能兼顾钢管立柱定位，也是对目前现有技术的创新。

发明内容

本发明提出一种大直径钢管立柱桩快速定位调垂装置及施工方法，其目的是为了克服上面所述的各类钢管立柱桩调垂装置或方法的不足，尤其是解决大规模一柱一桩施工时多处桩位立柱安装时调垂进度无法匹配桩基施工的难题，即研究开发一种可快速完成钢管立柱桩调垂并且造价相对低廉的调垂装置，提供了一种利用多向顶升效果使钢管立柱垂直度符合要求并兼顾立柱桩定位的施工装置及施工方法，解决了桩孔打设后桩位中心标记遗失后定位偏差大和调垂装置使用复杂施工人员操作困难的问题。

为了达到上述目的，本发明提出一种大直径钢管立柱桩快速定位调垂装置，包括：

定位支座，包括正方形外框，所述外框的四条边框中部内侧设置有限位钢板；

调垂支架，包括内衬护筒，钢管立柱桩设置于所述内衬护筒内部，所述内衬护筒四周环向均布八个调垂支脚，所述调垂支脚卡进四处限位钢板内，其中所述调垂支脚设置有高强套筒和调垂螺杆，所述内衬护筒设有螺孔，与钢管立柱桩上螺孔对位后由加固螺栓固定。

进一步的，所述定位支座的外框截面为工字型，采用钢板焊接而成。

进一步的，所述定位支座外框的四角设置有角部加固板。

进一步的，所述定位支座外框的四条边框中部外侧设置有支座加劲板。

进一步的，所述钢管立柱桩的垂直度通过旋转所述调垂螺杆进行调整，调整数据通过检测装置获取，直至垂直度符合要求。

为了达到上述目的，本发明还提出一种大直径钢管立柱桩快速定位调垂装置的施工方法，包括下列步骤：

测量放线：通过全站仪放出两个支座角点点位，做好标记、注意保护；

支座安放：桩孔打设完成后，吊放定位支座，将支座对角端部放置于支座角点上，并调平定位支座；

吊放立柱：将钢筋笼与钢管立柱穿过支座底板中间孔洞，并临时固定；

安装支架：在钢管立柱顶部安装调垂支架，通过固定螺栓固定，调垂螺杆均提前调平、居中；

立柱定位：解除钢管立柱临时固定，将调垂支架下放，调垂支脚卡入定位支座的限位钢板内，完成钢管立柱定位；

立柱调垂：通过测量装置，测得钢管立柱倾斜量，旋转对应的调垂螺杆，调整钢管立柱倾斜角度，直至符合要求；

混凝土灌注：完成立柱调垂、桩孔清孔后，进行混凝土浇筑；

装置拆除：待混凝土达到强度后，解除固定螺栓，吊起调垂支架和定位支座。

本发明提出的大直径钢管立柱桩快速定位调垂装置及施工方法与现有技术相比具有以下优点：