1.本技术涉及建筑施工技术领域,尤其涉及一种混凝土钢筋支撑结构及其施工方法。
背景技术:
2.高层建筑基础常采用大体积承台,大体积混凝土承台内钢筋直径大且间距较密,单位面积上重量大,施工中对大体积混凝土承台钢筋支架体系的承载力和稳定性要求越来越高;传统大体积混凝土承台常采用钢筋、钢管、角钢或槽钢来作为钢筋支架,这种钢筋支架俗称马凳,但各种传统马凳均有各自的弊端,钢筋马凳的支撑强度和稳定性难以保证,角钢、槽钢马凳的材料成本高,安装笨重,焊接量较大,且施工速度缓慢;此外,由于大体积混凝土承台水泥水化热大,导致内外温差大,因此,如何控制承台内外温差,通过降温避免产生温度裂缝也是大体积混凝土施工过程中的重难点。
技术实现要素:
3.针对现有技术存在的不足,本技术实施例提供一种混凝土钢筋支撑结构及其施工方法,以解决相关技术存在的问题,具有可将钢筋支撑体系与冷却降温体系结合为一体且施工效率更高的优点。技术方案如下:
4.第一方面,本技术实施例提供了一种混凝土钢筋支撑结构,包括:基架及混凝土底座;所述混凝土底座沿所述基架的底部水平方向矩形整列设置有多组;在多组所述混凝土底座上均设置有立杆组件,所述立杆组件包括测温立杆、通水立杆和不通水立杆;在相邻两组所述立杆组件之间且位于基架上下两侧均设置有横杆组件,所述横杆组件包括通水横杆和不通水横杆;所述通水横杆在所述基架上呈弓字型布置,且所述通水横杆连通所述通水立杆;还包括供水机构,所述供水机构连接所述通水立杆。
5.在一种实施方式中,其中一所述立杆组件设置为测温立杆;其中二所述立杆组件设置为通水立杆,且所述通水立杆位于所述基架的对角线两端;其余所述立杆组件设置为不通水立杆。
6.在一种实施方式中,在所述基架的外侧且位于相邻两组所述立杆组件之间均设置有斜撑杆;相邻两组所述斜撑杆呈v型布置或x型布置。
7.在一种实施方式中,所述基架使用模数化钢管搭设。
8.在一种实施方式中,在所述通水立杆与所述通水横杆的连通处均设置有工业化接头。
9.在一种实施方式中,所述供水机构包括:成品水箱、抽水泵、及若干通水软管;所述抽水泵设置在所述成品水箱内;所述通水软管的一端连接所述抽水泵,所述通水软管的另一端连接所述通水立杆。
10.在一种实施方式中,在所述不通水立杆和所述不通水横杆上均设置有止水卡封堵件。
11.第二方面,本技术实施例提供了一种应用于混凝土钢筋支撑结构的施工方法,包括以下步骤:
12.施工准备:各施工班组和专业分包进场,机械进场调试,材料按批量进场并查验质保资料;
13.体系搭设:根据混凝土厚度及规格尺寸计算确定架体排杆图,根据弹线布点位置布设立杆成品混凝土底座,根据现场情况选配不同长度规格的立杆组件和横杆组件进行搭设,立杆组件全部安装在混凝土底座上,逐跨逐步安装横杆组件及斜撑杆,立杆组件与横杆组件采用丝扣接头连接,立杆组件与斜撑杆间通过螺栓连接为整体;
14.面筋绑扎:先铺设垂直于横杆组件方向的钢筋,同个方向全部绑扎完毕后再铺设平行方向的钢筋;
15.混凝土浇筑:由搭设后体系的一侧向另一侧,先深后浅,分层浇捣,连续浇筑,混凝土初凝后对混凝土表面进行二次收面处理;
16.通水循环降温:使用供水机构向通水立杆注水,通过水循环带走混凝土内部的部分热量,在循环过程中自动调节温差;
17.混凝土养护:混凝土浇捣后4-5小时内,表面抹面后铺覆盖1层薄膜并及时浇水保持混凝土温润。
18.可选的,不同长度规格的立杆组件和横杆组件包括:立杆组件的规格长度有0.9m、1.5m和2.1m,横杆组件的规格长度有0.3m、0.6m、0.9m、1.2m和1.5m,斜撑杆的长度规格有1.8m、1.9m、2.0m、2.2m和2.3m。
19.可选的,所述分层浇捣为先分层浇筑小区域内的大体积混凝土,待小区域的整体底面为同一标高时,再由一侧向另一侧分层完成大体积混凝土整体向前推进,并任其斜向流动,层层推移,保证第一层混凝土初凝前进行第二层混凝土浇筑。
20.上述技术方案中至少包括以下有益效果:
21.1.本技术的通水立杆和通水横杆一体化设置在基架上,且两者通过连通关系贯通设于混凝土支撑结构内,供水机构向通水立杆注水后,可对混凝土支撑结构整体进行水冷却降温,达到将钢筋支撑体系和冷却降温体系结合为一体的技术效果。
22.2.本技术的施工方法根据大体积混凝土的尺寸,选用不同标准尺寸的立杆组件和横杆组件,采用装配式的方式,实现快速搭设组装,施工高效,极大缩短工期并降低施工成本;通水立杆和通水横杆连接供水机构后,可对大体积混凝土内部进行循环式供水降温冷却,节省钢筋支架搭设材料用量及冷却降温用水量,成功控制了混凝土裂缝的产生和发展,有效的解决了大体积混凝土温度裂缝防治的技术难题。
23.上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本技术进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
24.在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本技术公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本技术范围的限制。
25.图1是本发明中基架的第一结构示意图;
26.图2是本发明中基架的第二结构示意图;
27.图3是本发明的第一整体结构示意图;
28.图4是本发明的第二整体结构示意图;
29.图5是本发明中施工方法的混凝土分层浇筑示意图;
30.图6是本发明中施工方法的混凝土斜面分层浇筑示意图。
31.图中:1、基架;2、混凝土底座;3、立杆组件;31、测温立杆;32、通水立杆;33、不通水立杆;4、横杆组件;41、通水横杆;42、不通水横杆;5、供水机构;51、成品水箱;52、抽水泵;53、通水软管;6、斜撑杆。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。
33.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
34.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的,而不是指示或暗示所指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的限制。
35.在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本技术的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
36.下面结合附图和实施例,对本发明进行详细描述。
37.实施例一
38.如图1至图4所示,本发明提供了一种混凝土钢筋支撑结构,包括:基架1及混凝土底座2;所述混凝土底座2沿所述基架1的底部水平方向矩形整列设置有多组;在多组所述混凝土底座2上均设置有立杆组件3,所述立杆组件3包括测温立杆31、通水立杆32和不通水立杆33;在相邻两组所述立杆组件之间且位于基架1上下两侧均设置有横杆组件4,所述横杆组件4包括通水横杆41和不通水横杆42;所述通水横杆41在所述基架1上呈弓字型布置,且
所述通水横杆41连通所述通水立杆32;还包括供水机构5,所述供水机构5连接所述通水立杆32。
39.图1中,粗实线表示通水立杆32和通水横杆41,细实线表示不通水立杆33和不通水横杆42,混凝土底座2沿基架1底部的水平面方向呈矩形整列方式设置多组,在混凝土底座2的顶部均设有预留孔道,在多组混凝土底座2上均设置有立杆组件3,多组立杆组件3可分为三类,分别是测温立杆31、通水立杆32和不通水立杆33,且上述测温立杆31、通水立杆32和不通水立杆33均可通过预留孔道安装在混凝土底座2上;
40.在相邻两组立杆组件3之间设置有多组横杆组件4,且横杆组件4位于基架1的上下两侧,多组横杆组件4可分为两类,分别是通水横杆41和不通水横杆42,通水横杆41在基架1上呈弓字型布置,通水横杆41位于基架1的两端位置处与通水立杆32相连通(参见图1),供水机构5连接通水立杆32,冷却水由一侧通水立杆32输入后,充分流经各通水横杆41后再由另外一侧通水立杆32输出,水流动时可带走混凝土内部热量,且通过弓字型结构布置的通水横杆41,使水冷降温效果贯通混凝土钢筋支撑结构整体;通过将钢筋支撑体系和冷却降温体系结合为一体,成功地控制了混凝土裂缝的产生和发展,有效的解决了大体积混凝土温度裂缝防治的技术难题;
41.该具有冷却功能的混凝土钢筋支撑结构采用循环式供水降温冷却,能够节省钢筋支架搭设材料用量及冷却降温用水量;符合我国可持续发展战略,经济、环境和社会效益良好;循往水流进混凝土内部通过热交换后被加温,抽出后作为养护用水,提高混凝土表面温度,“外保”效果明显,施工成本降低。
42.进一步地,其中一所述立杆组件3设置为测温立杆31;其中二所述立杆组件3设置为通水立杆32,且所述通水立杆32位于所述基架1的对角线两端;其余所述立杆组件3设置为不通水立杆33。
43.在本实施例中,在多组立杆组件3当中,其中一组立杆组件3为测温立杆31,测温立杆31设置在结构测温点位置处;其中两组立杆组件3为通水立杆32,两组通水立杆分别设置在基架1的对角线两端处,且一组通水立杆32为进水口立杆,另一组通水立杆32为出水口立杆;除测温立杆31和通水立杆32以外,其余的立杆组件3均为不通水立杆33(参见图1和图3)。
44.进一步地,在所述基架1的外侧且位于相邻两组所述立杆组件3之间均设置有斜撑杆6;相邻两组所述斜撑杆6呈v型布置或x型布置。
45.在本实施例中,在基架1的外侧设有若干斜撑杆6,斜撑杆6位于相邻两组立杆组件3之间,并呈v型布置或x型布置(参见图2),用于对钢筋支撑结构起到加强支撑作用;当上下两层横杆组件4之间的距离小于1.5m时,也可不使用斜撑杆6。
46.进一步地,所述基架1使用模数化钢管搭设。
47.在本实施例中,基架1的结构体系使用模数化钢管搭设,且上述模数化钢管采用普通a48
×
3.0钢管制作,该体系的立杆组件3和横杆组件4存在多种不同规格,可根据现场大体积混凝土厚度选配不同规格进行搭设,施工过程调节方便。
48.进一步地,在所述通水立杆32与所述通水横杆41的连通处均设置有工业化接头。
49.在本实施例中,在各组通水立杆32和通水横杆41的连通处均设置有工业化接头,其中工业化接头使用双通接头、三通接头或四通接头,可根据施工情况进行现场调整,对结
构的通水冷却体系起到辅助连接作用。
50.进一步地,所述供水机构5包括:成品水箱51、抽水泵52、及若干通水软管53;所述抽水泵52设置在所述成品水箱51内;所述通水软管53的一端连接所述抽水泵52,所述通水软管53的另一端连接所述通水立杆32。
51.在本实施例中,通水软管53包括注水管和回水管,其中注水管连接进水口立杆,回水管连接出水口立杆(参见图4),注水管和回水管均连接抽水泵52,抽水泵52设置在成品水箱51内,从而可通过抽水泵52将成品水箱51内的水供应到钢筋支撑结构内进行循环式供水冷却降温。
52.进一步地,在所述不通水立杆33和所述不通水横杆42上均设置有止水卡封堵件。
53.在本实施例中,不通水立杆33和不通水横杆42上均设置有止水卡封堵件,可防止通水立杆32或通水横杆41中的水流分别经过不通水立杆33和不通水横杆42时发生泄漏现象。
54.实施例二
55.如图5和图6所示,本发明提供了一种应用于混凝土钢筋支撑结构的施工方法,包括以下步骤:
56.s01施工准备:各施工班组和专业分包进场,机械进场调试,材料按批量进场并查验质保资料;
57.s02体系搭设:根据混凝土厚度及规格尺寸计算确定架体排杆图,根据弹线布点位置布设立杆成品混凝土底座2,根据现场情况选配不同长度规格的立杆组件3和横杆组件4进行搭设,立杆组件3全部安装在混凝土底座2上,逐跨逐步安装横杆组件4及斜撑杆6,立杆组件3与横杆组件4采用丝扣接头连接,立杆组件3与斜撑杆6间通过螺栓连接为整体;
58.s03面筋绑扎:先铺设垂直于横杆组件4方向的钢筋,同个方向全部绑扎完毕后再铺设平行方向的钢筋;
59.s04混凝土浇筑:由搭设后体系的一侧向另一侧,先深后浅,分层浇捣,连续浇筑,混凝土初凝后对混凝土表面进行二次收面处理;
60.s05通水循环降温:使用供水机构5向通水立杆32注水,通过水循环带走混凝土内部的部分热量,在循环过程中自动调节温差;
61.s06混凝土养护:混凝土浇捣后4-5小时内,表面抹面后铺覆盖1层薄膜并及时浇水保持混凝土温润。
62.在本实施例中,施工方法具体细化为以下步骤:
63.施工准备:(1)各施工班组和专业分包进场,机械进场调试;(2)材料按批量进场,查验质保资料,上报监理单位验收。对规范规定需要取样复验的,由监理单位现场见证取样,送至指定检测站,复验合格后方可使用;(3)技术负责人向管理人员和班组进行质量技术交底和安全技术交底,明确施工顺序、质量控制点、安全注意要点等。
64.体系搭设:(1)根据大体积混凝土厚度及规格尺寸,计算确定架体排杆图,并对立杆位置进行弹线定位;(2)根据弹线布点位置布设成品混凝土底座;(3)架体立杆组件和横杆组件存在多种规格,可根据现场大体积混凝土厚度选配不同长度规格进行搭设,该装配式系统架体立杆上设置有工业化接头;(4)装配式系统架体立杆安装,立杆全部安装固定在混凝土底座顶部预留孔道内;(5)逐跨逐步安装装配式系统架体横杆及钢管斜撑,装配式系
统架体立杆与横杆采用丝扣接头连接,立杆与斜撑钢管间通过螺栓连接为整体。
65.面筋绑扎:(1)面筋安装对钢筋支架属于一个加载过程,需要均衡加载,每平方米的堆载不得大于2kn,更不得成捆集中堆放在同一跨内;(2)先铺设与横杆垂直方向的钢筋,每根钢筋与横杆绑扎固定,间距按设计图纸为150mm,同个方向全部绑扎完毕后,再铺设平行方向的钢筋;面筋必须满扎,即每个纵横钢筋的交点均应绑扎固定,相邻两个绑扎点间形成八字扣;
66.混凝土浇筑:严格遵照浇筑原则进行,即由一侧向另一侧,先深后浅,分层浇捣,连续浇筑,杜绝冷缝;具体操作为使用一台泵,接通泵管 摇头,在小区域内先深后浅布料并分层振捣,即先分层浇筑小区域内的大体积混凝土,每层厚度约500mm;等到小区域的整体底面为同一标高时,再由一侧向另一侧分层完成大体积混凝土整体向前推进,并任其斜向流动,层层推移,必须保证第一层混凝土初凝前进行第二层混凝土浇筑(参见图5和图6,图6中序号
①
~为混凝土斜面浇筑的浇筑顺序);
67.混凝土振捣采用振动棒振捣并做到“快插慢拔”,上下抽动,均匀振捣,插点要均匀排列,插点采用并列式和交错式均可;插点间距为500mm,插入到下层尚未初凝的混凝土中约50~100mm,振捣时应依次进行,不要跳跃式振捣,以防发生漏振;每一振点的振捣延续时间30秒,使砼表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止;为使砼振捣密实,每台砼泵出料口配备三台振捣棒,分三道布置,第一道布置在出料点,使砼形成自然流淌坡度,第二道布置在坡脚处,确保砼下部密实,第三道布置在斜面中部,在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度;振动器振捣混凝土应避免碰撞模板、钢筋和其它专业预埋件;最顶面一层混凝土必须挂线找平,布料时宜高出完成面标高5mm左右,以备振捣密实产生的下沉值;布料后振捣必须充分,然后复查混凝土面标高是否符合要求,必要时需要补料并再次振捣直至符合要求;在混凝土初凝后,由于水泥凝结收缩、拌合物石子下沉或混凝土表里温度差,导致出现龟裂现象,需要对混凝土表面进行二次收面处理,对大面积的混凝土采用混凝土抹光机进行抹灰,对于边角或反梁等小空间位置,使用木抹子进行二次收面处理。
68.通水循环降温:根据混凝土浇筑过程中的测温情况(在测温立杆31处进行测温),适时向装配式系统管内通水,通过水循环,带走大体积混凝土内部的部分热量,使混凝土内部的温度降低到要求的限度;控制冷却水进、出水温差不大于50℃,根据测温数据相应调整水循环的速度,以充分利用混凝土的自身温度,即中部温度高、四周温度低的特点,在循环过程中自动调节温差;在大体积混凝土边设置成品水箱51,用来把循环出的热水浇筑到砼表面来减少砼内外的温差;
69.混凝土养护:混凝土浇捣后4、5小时内(根据实践表明,在混凝土初凝前及时覆盖,效果更好),表面抹面后及时铺覆盖1层薄膜,在养护期间,随时检查混凝土表面的干湿情况及温差(内表温差达到23℃时就发警报),及时浇水保持混凝土温润;期间温差大于25℃时,采取钢管内循环换水并在表面覆盖一层塑料薄膜或温水养护,将温差控制在25℃内。
70.进一步地,不同长度规格的立杆组件3和横杆组件4包括:立杆组件3的规格长度有0.9m、1.5m和2.1m,横杆组件4的规格长度有0.3m、0.6m、0.9m、1.2m和1.5m,斜撑杆6的长度规格有1.8m、1.9m、2.0m、2.2m和2.3m。
71.在本实施例中,立杆组件和横杆组件具有多种规格,可根据现场大体积混凝土厚
度选配不同长度规格进行搭设,其中立杆组件3的规格长度有0.9m、1.5m和2.1m,横杆组件4的规格长度有0.3m、0.6m、0.9m、1.2m和1.5m,斜撑杆6的长度规格有1.8m、1.9m、2.0m、2.2m和2.3m,通过不同规格的杆件使施工调整更加灵活。
72.进一步地,所述分层浇捣为先分层浇筑小区域内的大体积混凝土,待小区域的整体底面为同一标高时,再由一侧向另一侧分层完成大体积混凝土整体向前推进,并任其斜向流动,层层推移,保证第一层混凝土初凝前进行第二层混凝土浇筑。
73.本发明的一种混凝土钢筋支撑结构及其施工方法,实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述,具有可将钢筋支撑体系与冷却降温体系结合为一体且施工效率更高的优点。
74.以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。