交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构及方法与流程

本发明涉及钢管柱混凝土施工技术领域，具体来说涉及一种交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构及方法。

背景技术：

超高层设计中多采用“核心筒及外框钢框架”的结构形式，为保证结构的安全性，外框钢结构多设置多道桁架层。桁架层由多根交叉的钢管柱连接而成，包括竖杆、斜杆、上水平杆、下水平杆，其中水平杆中无混凝土，竖杆及斜杆内有混凝土。在采用顶升法施工的桁架层中混凝土在交叉的竖杆、斜杆中串流，极易发生质量隐患。且局部存在溢出混凝土的隐患，高空中溢出混凝土会造成严重的安全隐患。因此交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工顺序需进行优化，解决质量及安全隐患问题。

技术实现要素：

鉴于上述情况，本发明提供一种交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构及方法，用以解决超高层交叉桁架层钢管柱混凝土顶升过程中混凝土串流或溢出后造成的质量隐患及安全隐患的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是提供一种交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构，所述交叉桁架层包括横向设置的上层横梁与下层横梁、竖向设置的角框柱与边管柱以及斜向设置于所述上层横梁与所述下层横梁之间的第一斜管柱与第二斜管柱；所述边管柱包括位于所述上层横梁之下的下层边管柱以及位于所述上层横梁之上的上层边管柱；所述第一斜管柱的底部与所述角框柱相接连通，所述第二斜管柱的底部与所述边管柱的相接连通，所述第一斜管柱的顶部与所述第二斜管柱的顶部分别与所述上层横梁连接；其中，相邻的二第一斜管柱的顶部相接并分别设有透气孔，所述透气孔周围接设有接长筒；所述第二斜管柱的顶部在低于所述上层横梁处设有排气孔；令相邻的二第二斜管柱的顶部相接并与所述上层边管柱结合连通，相邻的第一斜管柱与第二斜管柱的顶部相接并与所述上层边管柱结合连通。

本发明交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构的进一步改进在于，所述透气孔开口朝上地设置于第一斜管柱的顶部末端，所述透气孔的直径为155±5mm。

本发明交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构的进一步改进在于，所述接长筒的长度为500至1000mm。

本发明交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构的进一步改进在于，所述第一斜管柱与所述第二斜管柱分别成形有顶部竖向管段；所述第一斜管柱及所述第二斜管柱通过其顶部竖向管段穿置所述上层横梁，以连接第一斜管柱顶部与上层横梁以及连接所述第二斜管柱顶部与上层横梁。

本发明交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构的进一步改进在于，所述排气孔开口朝向核心筒地设置于所述第二斜管柱的顶部一侧。

本发明另提供一种前述交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构的施工方法，所述方法的步骤包括：

对边管柱及第二斜管柱进行混凝土顶升施工，并在混凝土顶升至第二斜管柱的排气孔时停止施工；

对相邻的二角框柱以及与所述角框柱连通的第一斜管柱同步进行混凝土顶升施工；所述第一斜管柱通过设于其顶部的接长筒避免混凝土溢出并保证混凝土达到设计标高；

完成角框柱的混凝土顶升施工后，先对所述边管柱对应桁架层的部分进行混凝土高抛施工，再对边管柱进行混凝土顶升施工，直到完成边管柱的混凝土顶升施工。

其中，所述方法更包括：对相邻二角框柱进行混凝土顶升施工的过程中，当混凝土超出所述接长筒时暂停混凝土顶升施工，待混凝土回落后清理所述第一斜管柱顶部的多余混凝土；重覆上一步骤直到完成所述角框柱的混凝土顶升施工后，清理所述第一斜管柱顶部的多余混凝土并拆除所述接长筒。

进一步地，所述接长筒可在管柱及第二斜管柱的混凝土顶升施工之前预设于相邻二第一斜管柱的顶部，或者，在完成管柱及第二斜管柱的混凝土顶升施工之前进行设置。较佳地，所述接长筒的高度为500至1000mm。

其中，所述方法更包括：在距离所述上层横梁位置下方500至1500mm处，将所述排气孔开口朝向核心筒地设置在所述第二斜管柱的顶部，用以观察混凝土于第二斜管柱内的高度位置。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)本发明通过在上层横梁位置以下于第二斜管柱设置排气孔，以在进行混凝土顶升施工过程中实现排气作用，同时可兼做观察孔，便于施工人员观测混凝土顶升高度，避免水泥浆喷射，造成高空坠物的影响。

(2)本发明的角框柱在桁架层之上继续延伸，通过在相邻的两个角框柱之间设置顶部具有透气孔的第一斜管柱，能够避免角框柱内部在混凝土顶升过程中出现真空现象。

(3)本发明第一斜管柱顶部的透气孔周围接设有接长筒，从而允许混凝土超出透气孔之外，实现避免第一斜管柱在混凝土顶升过程中混凝土自所述透气孔溢出，同时保证第一斜管柱顶部混凝土能够达到设计标高的技术效果。

(4)本发明方法通过前述施工结构，从而实现先对边管柱的对应所述排气孔以下的管柱部分进行混凝土顶升施工，接着进行角框柱、第一斜管柱进行混凝土顶升施工，最后再配合先高抛混凝土施工、后混凝土顶升的施工顺序，使得混凝土在交叉设置的桁架层钢管柱内能够被顺利顶升向上施工，避免了混凝土不密实等质量隐患。

附图说明

图1是本发明交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构的立面示意图。

图2是本发明对边管柱及第二斜管柱位于排气孔以下的部分进行混凝土顶升施工的立面结构示意图。

图3是本发明于相邻的二第一斜管柱顶部设置接长筒的立面结构示意图。

图4是本发明第一斜管柱顶部设置接长筒的结构剖视示意图。

图5是本发明第一斜管柱顶部设置透气孔的平面结构示意图。

图6是本发明对角框柱及第一斜管柱进行混凝土顶升施工的立面结构示意图。

图7是本发明对边管柱及第二斜管柱位于排气孔以上的部分进行高抛混凝土施工及混凝土顶升施工的立面结构示意图。

附图标记与部件的对应关系如下：

上层横梁11；下层横梁12；角框柱20；第一斜管柱30；顶部竖向管段31；隔板311；透气孔32；接长筒33；边管柱40；下层边管柱41；上层边管柱42；第二斜管柱50；顶部竖向管段51；排气孔52。

具体实施方式

为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

请参阅图1至图7，本发明提供一种交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构，所述交叉桁架层包括横向设置的上层横梁11与下层横梁12、竖向设置的角框柱20与边管柱40、以及斜向设置于所述上层横梁11与所述下层横梁12之间的第一斜管柱30与第二斜管柱50。

如图1所示，所述角框柱20与所述横梁10纵横交集设置。所述第一斜管柱30斜设于所述上层横梁11及下层横梁12之间，所述第一斜管柱30的底部与所述角框柱20相接连通，所述第一斜管柱30的顶部与所述上层横梁11连接。所述边管柱40包括大致被所述上层横梁11分隔的下层边管柱41及上层边管柱42。所述第二斜管柱50斜设于所述上层横梁11及下层横梁12之间，所述第二斜管柱50的底部与所述边管柱40相接连通，所述第二斜管柱50的顶部与所述上层横梁11连接。

其中，相邻的二第一斜管柱30的顶部相接并分别设有透气孔32，所述透气孔32周围接设有接长筒33；所述第二斜管柱50的顶部在低于所述上层横梁11处设有排气孔52；令相邻的二第二斜管柱50的顶部相接并与所述上层边管柱42结合连通，相邻的第一斜管柱30与第二斜管柱50的顶部相接并与所述上层边管柱42结合连通。

于本发明实施例中，所述透气孔32开口朝上地设置于第一斜管柱30的顶部末端，所述透气孔32的直径为155±5mm，所述接长筒33的长度为500至1000mm。较佳地，所述排气孔52开口朝向核心筒地设置于所述第二斜管柱50的顶部一侧。

具体地，如图1所示，所述第一斜管柱30与所述第二斜管柱50分别成形有顶部竖向管段31/51；所述第一斜管柱30及所述第二斜管柱50通过其顶部竖向管段31/51穿置所述上层横梁11，以实现第一斜管柱30顶部与上层横梁11之间的连接以及所述第二斜管柱50顶部与上层横梁11之间的连接；从而，令相邻的第一斜管柱30之间、相邻的第一斜管柱30与第二斜管柱50之间、以及相邻的第二斜管柱50之间分别通过其顶部竖向管段31、51并列相接。

于本实施例中，如图2、图3所示，所述第一斜管柱30的横截面形状为方形，所述透气孔32为开设于第一斜管柱30的顶部末端横截面上的圆孔，所述接长筒33是横截面形状与相邻二第一斜管柱30的横截面形状一致的中空方形筒结构。更具体地，所述第一斜管柱30的顶部之间通过一隔板隔311设形成两个顶部竖向管段31的管道空间。

以上说明了本发明的交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工结构，以下请配合参阅图4至图7所示，说明本发明交叉桁架层钢管柱混凝土顶升施工方法。所述方法的步骤包括：

如图4所示，对边管柱40及第二斜管柱50进行混凝土顶升施工，并在混凝土顶升至第二斜管柱50的排气孔52时停止施工；

如图5、图6所示，对相邻的二角框柱20以及与所述角框柱20连通的第一斜管柱30同步进行混凝土顶升施工；所述第一斜管柱30通过设于其顶部的接长筒33避免混凝土溢出并保证混凝土达到设计标高；

如图7所示，完成角框柱20的混凝土顶升施工后，先对所述边管柱40对应桁架层的部分进行混凝土高抛施工，再对边管柱40进行混凝土顶升施工，直到完成边管柱40的混凝土顶升施工。

具体地，在对相邻二角框柱20进行混凝土顶升施工的过程中，当混凝土超出所述接长筒33时暂停混凝土顶升施工，待混凝土回落后清理所述第一斜管柱30顶部的多余混凝土；重覆上一步骤直到完成所述角框柱20的混凝土顶升施工后，清理所述第一斜管柱30顶部的多余混凝土并拆除所述接长筒33。

其中，在本发明施工方法中，如图5所示，所述接长筒33可在边管柱40及第二斜管柱50的混凝土顶升施工之前预设于相邻二第一斜管柱30的顶部，或者，在完成边管柱40及第二斜管柱50的混凝土顶升施工之前进行设置。此外，如图4所示，距离所述上层横梁11位置下方500至1500mm处，将所述排气孔52开口朝向核心筒地设置在所述第二斜管柱50的顶部，用以观察混凝土于第二斜管柱50内的高度位置。

以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。