專利名稱：一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由鋼管柱或鋼管砼柱、H形鋼梁和壓型鋼板砼組合樓板組成的框架結(jié)構(gòu)型式中，當(dāng)框架柱垂直度偏差超過規(guī)范限值較多時，對其進行糾偏處理的方法。
背景技術(shù)：
由鋼管柱(或鋼管砼柱)、H形鋼梁和壓型鋼板砼組合樓板組成的框架結(jié)構(gòu)型式，以其自重輕、柱網(wǎng)大、材料省、施工裝拆方便、節(jié)省エ期和投資等特點，廣受業(yè)主青睞，廣泛應(yīng)用于辦公樓、展示中心、科技研發(fā)中心、大型エ業(yè)實驗室等公共建筑中。這種結(jié)構(gòu)可以是單層，也可以是多層；可以單跨，也可以多跨。其梁柱節(jié)點和柱腳一般做成剛接。但在實際工程中往往因構(gòu)件制作偏差、現(xiàn)場放線測量或安裝有誤，或因地基或施工因素使基礎(chǔ)產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)角等原因，致使結(jié)構(gòu)安裝完畢，發(fā)現(xiàn)柱垂直度偏差超過現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗 收規(guī)范》GB50205或《鋼管砼工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50628有關(guān)< H/1000 (H為柱高)的限值要求。當(dāng)超限較多時，工程上往往需對框架柱進行糾偏處理。國內(nèi)，鋼框架梁柱節(jié)點大多采用全焊或栓焊連接。常用的糾偏處理方法有兩種<方法一 > :結(jié)合圖1，將柱腳底板14以下原有細(xì)石5全找平層6( —般厚度50mm左右)鑿除，松開地腳螺栓7。結(jié)合圖2，在柱頂橫梁I底支起臨時支撐，再將柱頂橫梁I上下翼緣剖ロ焊3及腹板連接板16割開。在偏斜的鋼管柱2 (或鋼管砼柱)的柱頂臨時綁上繩索，將鋼管柱2 (或鋼管砼柱)扶正，柱垂直度經(jīng)儀器校驗后，在柱腳底面臨時固定柱的位置。梁長或割或接后再在柱頂橫梁I的連接處重新施焊復(fù)原(此時，如圖2所示的原梁腹板與柱高強螺栓連接4可在更換連接板后改為如圖3所示的貼角焊5)。最后在柱腳底板14以下重新后澆細(xì)石砼找平層6。采用本方法糾正后如圖4所示。<方法ニ > :結(jié)合圖5,將柱腳底板14以下原有細(xì)石5全找平層6( —般厚度50mm左右)鑿除，松開地腳螺栓7。在偏斜的鋼管柱2 (或鋼管砼柱)的柱頂橫梁I底支起臨時支撐，梁柱全焊或栓焊連接不動。在柱頂以下焊エ便于施焊作業(yè)的范圍內(nèi)，切除一段柱，切ロ垂直于略有傾斜的柱身，移去。將切除后鋼管柱2 (或鋼管砼柱)的下段柱扶正，柱垂直度經(jīng)儀器校驗后，在柱腳底面臨時固定柱的位置。實測空檔尺寸后，加工嵌入一個特制鋼墊塊8。特制鋼墊塊8由上下鋼板和立板焊接而成。墊塊下表面呈水平，與扶正后的下段柱中心線正交；墊塊上表面呈傾斜，與原傾斜的上段柱中心線正交。特制鋼墊塊8的高度與切割移去段柱身基本一致，留出安裝間隙2mm，其截面尺寸每側(cè)內(nèi)退柱外輪廓線5mm，最后特制鋼墊塊8上下面與上下段柱身環(huán)向施貼角焊5。上述兩種方法糾偏方法存在以下缺點<方法一 > :要鑿除柱腳底板以下的細(xì)石砼找平層，可能損傷地腳螺栓或影響地腳螺栓與砼基礎(chǔ)的錨固カ；橫梁上下翼緣剖ロ焊二次復(fù)原要高空作業(yè)(至少一半要仰焊)，施焊質(zhì)量較難保證，恰恰此處又是梁柱受カ最大處。<方法ニ > :要鑿除柱腳底板以下的細(xì)石砼找平層，可能損傷地腳螺栓或影響地腳螺栓與砼基礎(chǔ)的錨固カ；雖不要高空進行剖ロ焊作業(yè)，但為便于施焊，鋼墊塊替換位置不可能離柱頂較遠(yuǎn)，此處柱身截面同時受彎矩、剪カ和軸力作用，而墊塊上下表面與上下段柱身之間的貼角焊縫為水平環(huán)縫，與柱軸カ方向垂直，受カ不利；上下段柱中心線不重合而有偏角，受カ也不利；鋼墊塊與鋼管砼柱身材料不同，局部剛度有突變。最不理想的是鋼墊塊與鋼柱外觀不一，雖在高空，也多少影響美觀，挑剔的建筑師或業(yè)主很難接受。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種使得糾偏作業(yè)在力學(xué)性能和視覺要求兩個方面都可滿足要求的糾偏方法。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于步驟I、在需要進行糾偏的鋼管柱或鋼管砼柱上，自柱頂橫梁底部以下距離Dl處 水平切開，再將鋼管柱或鋼管砼柱的柱腳自底板面切開，將切下的柱段移開，留下與柱頂橫梁固定連接的殘留柱頂段；步驟2、制作新柱身段及套管結(jié)構(gòu)，套管結(jié)構(gòu)的整體高度不大于距離D1，新柱身段的高度小于切下的柱段的高度，其中，套管結(jié)構(gòu)包括橫截面形狀與所述鋼管柱或所述鋼管砼柱相同的套管，在套管的內(nèi)壁上均布有至少六道豎槽，在套管的底部固定轉(zhuǎn)接板，轉(zhuǎn)接板大小要完全蓋住套管且在套管外側(cè)留出施焊位置；步驟3、在原底板的地腳螺栓內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)新焊鋼板，作為新柱底板；步驟4、將套管結(jié)構(gòu)中的套管向上插入殘留柱頂段后將套管與殘留柱頂段之間臨時固定，將新柱身段放置在新柱底板上后就位校正，隨后將新柱身段臨時固定；步驟5、去除套管與殘留柱頂段之間的臨時固定措施，使得套管結(jié)構(gòu)下落直至套管結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接板座在新柱身段的頂部，其中，距離D1、套管結(jié)構(gòu)的整體高度及新柱身段的高度應(yīng)滿足使得轉(zhuǎn)接板座在新柱身段的頂部后，轉(zhuǎn)接板位于吊頂設(shè)計位置的上方；步驟6、分別將轉(zhuǎn)接板與新柱身段的頂部之間及新柱身段的底部與新柱底板之間焊接固定，然后將套管內(nèi)壁上的豎槽處進行套管與殘留柱頂段之間的現(xiàn)場塞焊。優(yōu)選地，在所述新柱身段的兩端內(nèi)分別布置一塊加勁板，在所述新柱身段的中部布置兩塊加勁板。優(yōu)選地，所述加勁板的安裝方法為將所述新柱身段在中間切成兩節(jié)，在每節(jié)兩端內(nèi)插入深度D2處分別焊接ー塊所述加勁板，最后將兩節(jié)柱段對接焊成整根。優(yōu)選地，在所述步驟4中，將所述套管向上插入所述殘留柱頂段直至所述轉(zhuǎn)ー接板碰觸到所述殘留柱頂段的底部，所述套管與所述殘留柱頂段之間通過點焊進行臨時固定。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接板與所述新柱身段的頂部之間及所述新柱身段的底部與所述新柱底板之間分別進行剖ロ焊。優(yōu)選地，所述套管的內(nèi)壁與所述殘留柱頂段外緣之間留有2mm的間隙。優(yōu)選地，所述套管的長度D8為200mm，所述殘留柱頂段的底部與所述柱頂橫梁底部之間的距離Dl為250mm。優(yōu)選地，所述豎槽的寬度D4為6mm，所述豎槽的深度D5為自所述套管的頂起向下125mm0在本發(fā)明的糾偏方法中，套管結(jié)構(gòu)有ー個上送回落的過程，上送的目的是為新柱身段留出了足夠的就位安裝空間，使得新柱身段能夠順利得送至殘留柱頂段的下方，回落的目的是為實現(xiàn)套管與殘留柱頂段底部以及套管底部的轉(zhuǎn)接板與新柱身段頂部的有效焊接，確保柱內(nèi)力的可靠傳遞乃至糾偏結(jié)構(gòu)的整體安全。本發(fā)明的優(yōu)點是它既保證糾偏后結(jié)構(gòu)的安全性且施工方便，又可保證糾偏替換的鋼管柱與原框架柱在外觀、形狀和截面尺寸上完全一致，不留絲毫糾偏“痕跡”，滿足建筑設(shè)計的視覺要求。
圖I為方法一中糾偏前的傾斜柱示意；圖2為梁柱栓焊示意圖； 圖3為梁柱全焊示意圖；圖4為采用方法一的糾正后示意圖；圖5為采用方法ニ的糾正后示意圖；圖6為實施例中的新柱身段示意圖；圖7為套管結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖8為圖7中的1-1向剖視圖；圖9為本實施例中的糾偏過程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。為闡述方便，在以下實施例中暫假定擬糾偏框架為單層單跨，框架柱采用Φ350X8鋼管，柱高10. 775m，框架梁采用300X250X8X 16H型鋼，梁跨6m，梁頂柱頂標(biāo)高均為+10. 500m。梁柱采用栓焊連接，柱底采用外露式柱腳，由8M30地腳螺栓錨于鋼筋砼獨立基礎(chǔ)之內(nèi)。柱腳底板采用700 X 700 X 25鋼板，底板底面標(biāo)高-O. 300m。其他框架，即使層數(shù)、層高、跨數(shù)、跨度和各構(gòu)件的型式尺寸不同，但做法一祥，可以類推。具體實施步驟如下第一歩、制作新柱身段17 :結(jié)合圖6，采用材質(zhì)為Q345B，尺寸為Φ350Χ8，總長10. IOOm的卷板鋼管，不灌砼。將卷板鋼管在中間切成兩節(jié)，在每節(jié)兩端向內(nèi)深入距離D2處分別焊加勁板9。距離D2以方便焊エ施焊為度，取值范圍可取為200-250mm，在本實施例中取為200mm。兩節(jié)柱段在エ廠完成對接焊，焊接部位盡量打磨平整，運至施工現(xiàn)場，作為新柱身段17備用。第二步、制作套管結(jié)構(gòu)結(jié)合圖7及圖8，采用材質(zhì)為Q345B，尺寸為Φ370Χ8，管長D8為200mm的卷板鋼管制得套管11。再采用厚度D3為25mm的正八角形鋼板作為轉(zhuǎn)接板12。將轉(zhuǎn)接板12上面與套管11之間進行剖ロ焊，焊縫高度為8mm。再在套管11的內(nèi)壁上沿圓周均布割開6道豎槽13，豎槽13的槽ロ寬D4為6mm，自套管11的頂起向下深度D5為 125mm。第三歩、結(jié)合圖9，在需糾偏的鋼管柱2或鋼管砼柱上，自柱頂橫梁I以下距離Dl處水平切開，距離Dl = 250mm，柱腳自原底板14面切開，將切下的柱段移開，留下與柱頂橫梁I固定連接的殘留柱頂段，最后將殘留柱頂段的下表面打磨平整。第四步、柱腳切割后，將原底板14盡量打磨平整，在原底板14地腳螺栓內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)新焊直徑為450mm、厚度D6為25mm的圓形鋼板，作為新柱身段底板15，該新柱身段底板15與原底板14之間要求剖ロ焊，焊縫高度為8mm。第五步、將套管11向上插入殘留柱頂段，直至殘留柱頂段的底部碰到轉(zhuǎn)接板12，套管11內(nèi)壁與殘留柱頂段外緣之間留有2mm間隙，將套管11上端與殘留柱頂段之間點焊，臨時固定。將新柱身段17提起，順地坪斜向滑行至起吊位置上送，再回落碰及新柱身段底板15。待新柱身段17就位校正后，臨時固定新柱身段17的位置。切割套管11上端的點焊處，套管11回落距離D7，在本實施例中，距離D7為75mm左右，直到轉(zhuǎn)接板12碰及新柱身段17的頂部。將轉(zhuǎn)接板12與新柱身段17的頂部之間剖ロ焊，焊縫高度為8mm。再將新柱身段17的柱底與新柱身段底板15之間剖ロ焊，焊縫高度為8mm(新柱身段底板15上的加勁板做法參見原設(shè)計)。然后將套管11面上的6道豎槽13處進行現(xiàn)場塞焊，焊縫高度為 6mm。經(jīng)上述處理后，轉(zhuǎn)接板12及其上的套管11全部隱藏在房屋的吊頂之內(nèi)。由上可見，由于采用了本發(fā)明特殊設(shè)計的套管結(jié)構(gòu)糾偏，既保證了替換后新柱身段17與殘留柱頂段連接可靠，力學(xué)性能符合安全性要求，施工方便可行；又確保糾偏后的柱在外觀形狀和截面尺寸與原設(shè)計完全一祥，不留絲毫糾偏的“痕跡”，滿足業(yè)主與建筑師的審美要求。
權(quán)利要求
1.一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于步驟為 步驟I、在需要進行糾偏的鋼管柱或鋼管砼柱(2)上，自柱頂橫梁(I)底部以下距離Dl處水平切開，再將鋼管柱或鋼管砼柱(2)的柱腳自底板(14)面切開，將切下的柱段移開，留下與柱頂橫梁(I)固定連接的殘留柱頂段； 步驟2、制作新柱身段(17)及套管結(jié)構(gòu)，套管結(jié)構(gòu)的整體高度小于距離D1，新柱身段(17)的高度小于切下柱段的高度，其中，套管結(jié)構(gòu)包括橫截面形狀與所述鋼管柱或所述鋼管砼柱⑵相同的套管(11)，在套管(11)的內(nèi)壁上均布有至少六道豎槽(13)，在套管(11)的底部固定轉(zhuǎn)接板(12)，轉(zhuǎn)接板(12)大小要完全蓋住套管(11)且在套管(11)外側(cè)留出施焊位置； 步驟3、在原底板(14)的地腳螺栓(7)內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)新焊鋼板，作為新柱底板(15)； 步驟4、將套管結(jié)構(gòu)中的套管(11)向上插入殘留柱頂段后將套管(11)與殘留柱頂段之間點焊臨時固定，將新柱身段(17)放置在新柱底板上后就位校正，隨后將新柱身段(17)臨時固定； 步驟5、去除套管(11)與殘留柱頂段之間的臨時固定措施，使得套管結(jié)構(gòu)下落直至套管結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接板(12)座在新柱身段(17)的頂部，其中，距離D1、套管結(jié)構(gòu)的整體高度及新柱身段(17)的高度應(yīng)滿足使得轉(zhuǎn)接板(12)座在新柱身段(17)的頂部后，轉(zhuǎn)接板(12)位于吊頂設(shè)計位置的上方； 步驟6、分別將轉(zhuǎn)接板(12)與新柱身段(17)的頂部之間及新柱身段(17)的底部與新柱底板(15)之間焊接固定，然后將套管(11)內(nèi)壁上的豎槽(13)處進行套管(11)與殘留柱頂段之間的現(xiàn)場塞焊。
2.如權(quán)利要求I所述的一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于在所述新柱身段(17)的兩端內(nèi)分別布置一塊加勁板(9)，在所述新柱身段(17)的中部布置兩塊加勁板(9)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于所述加勁板(9)的安裝方法為將所述新柱身段(17)在中間切成兩節(jié)，在每節(jié)兩端內(nèi)插入深度D2處分別焊接一塊所述加勁板(9)，最后將兩節(jié)對接焊成整根。
4.如權(quán)利要求I所述的一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于在所述步驟4中，將所述套管(11)向上插入所述殘留柱頂段直至所述轉(zhuǎn)接板(12)碰觸到所述殘留柱頂段的底部，所述套管(11)與所述殘留柱頂段之間通過點焊進行臨時固定。
5.如權(quán)利要求I所述的一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)接板(12)與所述新柱身段(17)的頂部之間及所述新柱身段(17)的底部與所述新柱底板(15)之間分別進行剖口焊。
6.如權(quán)利要求I所述的一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于所述套管(11)的內(nèi)壁與所述殘留柱頂段外緣之間留有2mm的間隙。
7.如權(quán)利要求I所述的一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于所述套管(11)的長度D8為200mm，所述殘留柱頂段的底部與所述柱頂橫梁(I)底部之間的距離Dl 為 250mm。
8.如權(quán)利要求I所述的一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于所述豎槽(13)的寬度D4為6mm，所述豎槽(13)的深度D5為自所述套管(11)的頂起向下125mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋼管柱或鋼管砼柱的糾偏處理方法，其特征在于步驟為經(jīng)切割移去待糾偏舊柱后，將一個特制的下部帶轉(zhuǎn)接板的套管結(jié)構(gòu)上插到接近柱頂橫梁底部柱切割處殘留的舊柱頭上，點焊臨時固定。在原柱腳底板上地腳螺栓范圍內(nèi)，剖口焊一塊新底板。再將替換用的新柱就位、扶正及校驗垂直度后，將柱底臨時固定。割開套管結(jié)構(gòu)連在舊柱頭上的點焊處，該結(jié)構(gòu)自重下落至其底部轉(zhuǎn)接處碰到新替換柱頂。套管結(jié)構(gòu)面上預(yù)先割開的豎槽進行現(xiàn)場塞焊。將新柱底部與新底板剖口焊。本發(fā)明既保證糾偏后結(jié)構(gòu)的安全性且施工方便，又可保證糾偏替換的鋼管柱與原框架柱在外觀、形狀和截面尺寸上完全一致，不留絲毫糾偏“痕跡”，滿足建筑設(shè)計的視覺要求。
文檔編號E04G21/00GK102704682SQ20121023249
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者戴冠民 申請人:中國海誠工程科技股份有限公司