[发明专利]一种可周转的逆作法钢管柱调垂导向装置及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工领域，特别是一种在建筑逆作法中对钢管柱进行调垂的辅助装置及其施工方法。

背景技术

逆作法多用于高层建筑多层地下室和其它多层地下结构施工中，解决了城市高楼密集区内基坑作业的安全问题，在缩短工期降低施工临时支护成本中有明显的经济效果。然而大多数逆作法中对工程的限制繁多，对地上上部结构，施工多有荷载限制，特别是基坑深度不能太深，地下逆作结构层数也多为3层以下。究其原因主要是竖向支撑桩柱与地下连续墙和水平结构受力体系的整体稳定性，无法满足结构稳定性要求。具体来讲，地下竖向结构的逆作法施工质量远低于顺作的水平，特别是逆作区域钢管立柱桩的垂直度控制更是重中之重。

逆作法施工界面层设置在±0.00层时，钢管立柱桩施工作业面位于地面上，永久段钢管柱也延伸出地面，随后在后期土方开挖后再割除施工界面层以上部分的非永久段钢管柱，即使在割除后也仅作为废材处理，无法重复使用，不利于低碳环保。

而目前，由于逆作法设计被越来越多的应用于建筑施工领域，同时为了减少采用逆作法带来的后期难挖土方量、降低投资，逆作法施工界面层已经不再设置在0.00层而是降低至地下-1F层，由此带来了逆作区域钢管立柱桩的有效桩顶标高的降低，若将永久钢管柱下放至在地下-1F层处，则对钢管柱的垂直度要求带来了更大的施工难度，若将永久钢管柱再延伸出地面，则需要割除的非永久段钢管柱至少为一个层高，极大的浪费原材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种可周转的逆作法钢管柱调垂导向装置及其施工方法，要解决的现有的逆作法钢管柱施工作业面降低至地下时，对钢管柱的垂直度要求带来了更大的施工难度，割除的永久钢管段极大的浪费原材料的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可周转的逆作法钢管柱调垂导向装置，包括位于桩孔内的永久钢管柱和位于自然地面上的地面调垂定位平台，还包括两端分别可拆卸连接于永久钢管柱与地面调垂定位平台之间的调垂导向钢管组，所述调垂导向钢管组和永久钢管柱的连接处位于自然地面之下、与逆作法界面层平齐。

所述调垂导向钢管组是由可拆卸连接的下段调垂钢管、上段调垂钢管以及钢管连接件拼装组成，所述下段调垂钢管与上段调垂钢管的连接处与自然地面平齐。

所述钢管连接件是由使永久钢管柱与下段调垂钢管之间法兰连接的一对下法兰连接翼板、使下段调垂钢管与上段调垂钢管之间法兰连接的一对上法兰连接翼板以及沿下段调垂钢管的管身竖向均布一周的一组连接螺杆组成，所述连接螺杆可拆卸连接于上法兰连接翼板与下法兰连接翼板之间。

所述连接螺杆的两端设有螺纹，上端穿过上法兰连接翼板上预设的等数量螺杆孔并通过上法兰螺母固定，下端穿过下法兰连接翼板上预设的等数量螺杆孔并通过下法兰螺母固定。

所述上法兰连接翼板是由上法兰连接翼板a和上法兰连接翼板b组成，所述下法兰连接翼板是由下法兰连接翼板a和下法兰连接翼板b。

所述下法兰螺母焊接固定于下法兰连接翼板的下表面。

一种可周转的逆作法钢管柱调垂导向装置的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，将上法兰连接翼板a与上段调垂钢管的底端整体焊接；将上法兰连接翼板b与下段调垂钢管的顶端整体焊接；将下法兰连接翼板a与下段调垂钢管的底端整体焊接；将下法兰连接翼板b与永久钢管柱（的顶端整体焊接；将下法兰螺母焊接至下法兰连接翼板b的下表面；

步骤二，将上段调垂钢管、下段调垂钢管以及永久钢管柱之间的法兰连接翼板分别对齐，连接螺杆的下端依次穿过下法兰连接翼板a和下法兰连接翼板b并旋入下法兰螺母拧紧，连接螺杆的上端依次穿过上法兰连接翼板b和上法兰连接翼板a，并在上法兰连接翼板a的上表面拧紧上法兰螺母；

步骤三，桩位成孔；

步骤四，先吊放永久工程桩的桩身钢筋笼至桩孔内，再整体吊放连接为一体的调垂导向钢管组和永久钢管柱，永久钢管柱的底部置于桩身钢筋笼内，并使永久钢管柱通过调垂导向钢管组的导向下放至设计标高；

步骤五，将上段调垂钢管固定连接至地面调垂定位平台上并通过地面调垂定位平台进行精确调垂；

步骤六，进行永久工程桩的桩身混凝土和钢管柱混凝土的浇筑；

步骤七，待永久工程桩的桩身混凝土达到使永久钢管柱可以在混凝土中嵌固的强度并确保永久钢管柱固定不再偏位或倾斜后，移走地面调垂定位平台；

步骤八，在自然地面上旋开上法兰螺母，使连接螺杆与上法兰连接翼板断开，分离上段调垂钢管与下段调垂钢管后回收上段调垂钢管；