一种基于钢柱施工的吊装装置、施工方法以及其监理方法与流程

本申请涉及建筑施工的领域，尤其是涉及一种基于钢柱施工的吊装装置、施工方法以及其监理方法。

背景技术：

目前随着建筑行业的发展，建筑技术的成熟，越来越多的大跨度建筑出现在人们眼前，大跨度建筑多以钢架构为主体，在大跨度钢结构过程中，常使用桁架作为大跨度的支撑。

现有的大跨度桁架通常在桁架的底端设置钢柱对桁架进行支撑，由于钢结构使用的钢柱高度高，常将钢柱分为若干节，然后再施工现场再将若干节钢柱焊接为整体。在进行钢柱焊接时，通常将钢柱吊接至相邻钢柱的顶端，然后工人搭设脚手架至钢柱与相邻钢柱的连接处，在连接处搭设操作平台，然后在平台上对钢柱与相邻的钢柱进行焊接的施工。

针对上述中的相关技术，发明人认为，钢柱施工的每个节点都需要搭建手脚架，而现有的脚手架搭设的施工时间较长，导致钢柱施工周期长。

技术实现要素：

为了缩短钢柱的施工周期，本申请提供一种基于钢柱施工的吊装装置、施工方法以及其监理方法。

第一方面，本申请提供一种基于钢柱施工的吊装装置，采用如下的技术方案：

一种基于钢柱施工的吊装装置，包括操作平台、第一汇聚套、第二汇聚套以及吊装接头，所述操作平台包括两个相互以靠近端铰接的单元台，两个所述单元台的底部分别设置有当单元台具备下翻趋势时与钢柱抵接限制操作平台上下移动的限位机构，所述第一汇聚套位于操作平台上方且套设于钢柱，所述第一汇聚套设置有在上拉时促使单元台上翻的第一绳缆，所述吊装接头固定于第一汇聚套，所述第二汇聚套设置有在上拉时使单元台基于自重下翻的第二绳缆以及将第二汇聚套锁定于钢柱侧壁的锁定机构。

通过采用上述技术方案，整个操作平台可以通过吊装的方式吊至需要进行操作工位，之后将第二汇聚套通过锁定机构钢柱形成临时固定，在吊装机械取消吊装状态之后，单元台以铰接点为中心进行小幅度的下翻，使限位机构形成接触限位，从而完成对应工位平台的搭建，在第二节钢柱焊接完成之后，采用吊装机机械重新吊装，松开第二汇聚套的锁定，上升到合适工位之后再次重复上述工作即可完成工位的转换，免去多次重复搭建手脚架的麻烦，大大的提高了施工效率。

可选的，所述限位机构包括脚架和脚撑，所述脚架连于单元台的底部；所述脚撑包括上支撑部、下支撑部和骨架，所述骨架铰接于脚架且具备供钢柱穿过的通道，所述上支撑部连接于通道远离脚架的内侧壁且与钢柱表面相适应，所述下支撑部连接于通道靠近脚架的内侧壁且与钢柱表面相适应。

通过采用上述技术方案，当单元台产生下翻趋势或微量的下翻时，骨架及其直接相连的下支撑部首先支撑于钢柱，上支撑部随偏转抵接于钢柱表面；同时另外一组单元台也抵接于钢柱，形成水平方向相反，竖直方向同向的支撑力，从而基于单元台本身的自重形成良好的支撑效果。

可选的，所述脚架铰接于单元台，所述脚架为伸缩架，所述单元台的底部铰接有电动推杆，所述电动推杆的推杆与脚架的可伸缩部分铰接连接，所述单元台上设置有为电动推杆提供电的蓄电池。

通过采用上述技术方案，电动推杆控制伸缩架的伸缩和转动，既可以在单元台安装稳定后调整单元台的角度，也可以在吊装时伸长抵接至钢柱使单元柱快速的完成安装。

可选的，所述单元台包括沿单元台铰接轴线向方向拆分的左台和右台，两个单台台对应的左台保持铰接，所述左台和右台沿单元台旋转轴线方向穿设有多根连接杆，所述连接杆两端穿出单元台并分别通过螺母锁紧。

通过采用上述技术方案，使单元台在安装完所有钢柱的节点并安装横梁之后，能够通过横向的拆分的方式脱离钢柱，且这种横向的拆装方式，也更有利挑选合适单元台与钢柱匹配。

可选的，所述单元台的顶部固定有围绕单元台外边缘的围栏，两个单元台的围栏的端面相对且具有间隔，所述围栏的每组端面之间连接有至少一根弹性连接件，所述弹性连接件包括弯管和两根穿设于弯管的弯杆，两根所述弯杆相对的一端通过弹簧固定连接；另一端均穿出弯管，并在端部固定有接杆；所述接杆的轴线垂向于弯杆的相对于弯管的滑移方向，且无法沿滑移方向脱离弯管；所述围栏上设置有供接杆插接的接管，所述接管的轴线朝向两个单元台的铰接中心。

通过采用上述技术方案，围栏一方面可以起到安全防护的作用，另一方面为围栏随单元台的偏转提供路径基础，并限制围栏的最大偏移角度，提高围栏的安全系数，其三，通过弹簧保持单元台偏转的预压力，使单元台能始终与钢柱保持阻尼限位；而接管和接杆的设置则使弹性连接能快速的与围栏达成对接。

可选的，所述接杆的周侧壁设置有足以通过弹性形变挤入接管的限位卡凸，所述限位卡凸包括相互垂直的导向棱和限位棱，其中导向棱位于限位棱靠近接杆与接管内腔安装时首次接触的一侧，且导向棱和限位棱相对限位卡凸所在的表面的凸出高度均由两者相交的位置至各自的端部逐渐减小；所述导向棱与限位棱的相交的一端的顶部与限位棱的顶部平齐，且限位棱朝向导向棱的一侧为导向面，另一侧以及导向棱的两侧均垂向于限位卡凸所在的表面；所述接管的下部套接有与接管转动连接的阶梯套，所述阶梯套的小直径内壁与接管的内壁平齐，所述阶梯套远离接杆的一端开设有可供限位棱平滑挤入阶梯套内壁的导向槽。

通过采用上述技术方案，在接杆沿接管的内壁滑入的过程中，导向棱首先与接管的内壁接触，并在内壁上相互产生弹性形变，以形成避让；并且此时以导向棱为中心形成平滑的凹面，在限位棱与接管的内壁抵接前，接管的内壁已经进行了预形变，可以比较顺畅的限位棱进行进一步的形变，阶梯套也同样发生形变，直至脱离阶梯套时，形变部分复位；在配合之后由于接杆向外脱离的过程中，缺少导向预形变，其相互脱离比较困难；以此既实现了接杆的快速安装，又充分的保证了接杆与接管之间的连接稳定性；而在需要脱离时，将阶梯套上的导向槽转移至与限位棱对应，依次提供形变导向，使限位杆能够反向的拆卸。

可选的，所述第一汇聚套的第一绳缆固定于两单元板相背离的端部，所述围栏外侧设置有供为第一绳缆穿过的穿管。

通过采用上述技术方案，单元板上吊的过程中，单元板向上翻转，但受弹性连接件的阻挡，该翻转角度较小，可以将操作工人保护在围栏内；此外，受到穿管限制之后，可以使绳缆的引出位置更加精准，受力更加均匀，不易出现侧翻的情况。

可选的，所述第一汇聚套沿周向穿设有多根与第一汇聚套螺纹连接的第一螺杆，所述第一螺杆位于第一汇聚套内侧的端部交替固定有滑轮和第一阻尼端头，所述第一螺杆位于第一汇聚套外侧的端部固定有第一把手。

通过采用上述技术方案，滑轮可以是汇聚套的上下移动更加的顺畅，而到达合适安装位置，吊钩脱离单元板的吊装位置之后，可以通过旋转第一螺杆使阻尼端头抵触于钢柱表面，从而形成二次保护，即便脚撑突然失效，单元板也不至于掉落。

第二方面，本申请提供一种钢柱施工方法，采用如下的技术方案：

一种钢柱施工方法，包括以下步骤：

s1、将第一节钢柱固定至地基，在钢柱对接处焊接有两个对称临时耳板；

s2、安装操作平台：a、将第一汇聚套吊起使操作平台自钢柱的顶端套入钢柱；b、到达底部位置后，将弹性连接件的接杆接入围栏的接管；

s3、操作平台到位：a、工作人员进入操作平台，通过第一汇聚套上的吊装接头将安装平台吊起至合适的高度；b、将第二汇聚套固定至钢柱的合适位置；c、放开吊装，使单元台自然下翻，此时限位机构与钢柱形成限位；d、旋转第一汇聚套上的第一螺杆，使第一阻尼端头压紧钢柱；

s4、吊装钢柱：将钢柱吊运至相邻钢柱的顶端，使钢柱连接离操作平台的一端与相邻钢柱的顶端抵接；

s5、校正钢柱的垂直度：通过螺栓将钢柱与相邻钢柱的临时连接耳板连接，对钢柱与相邻钢柱进行临时的连接固定，再利用经纬仪测量钢柱的垂直度，钢柱对接处设置有校正装置，通过校正装置对钢柱的垂直度进行调整，直至调整钢柱垂直度的误差在允许误差范围内；

s7、钢柱对接处的焊接：钢柱垂直度调整完毕后，两人在对称位置同时对钢柱对接处进行焊接。

通过采用上述技术方案，无需在每个操作节点都安装操作平台，也无需工作人员进行攀爬，只需要通过吊机将操作平台吊至合适的位置，而后通过单元板上基于自重产生的阻尼自动形成限位支撑，再辅以多重的锁紧保护，使整个施工过程，不仅大幅度提高了工作效率和工人操作的安全性，还大幅的降低人工和搭建手脚架的材料成本。

第二方面，本申请提供基于钢柱施工方法的其监理方法，采用如下的技术方案：

一种基于钢柱施工方法的其监理方法，其特征在于：包括以下步骤：

s1、钢柱质量的检验：通过检验钢柱的出厂报告并备份，然后检验钢柱的尺寸是否与图纸一致，并在检测时进行拍照留底；

s2、操作平台安装的检验：操作平台与钢柱组装完毕后，检验操作平台的承重能力是否满足施工要求，确保操作平台与钢柱连接稳定；

s3、钢柱吊装时安全检查：对钢柱吊装时的固定位置进行检查，确保钢柱吊运时不会发生脱落现象；

s4、钢柱垂直度校正的检验：钢柱垂直度校正完毕后，对经纬仪数据进行记录，并记录垂直度的误差值；

s5、计算上节钢柱安装时的误差范围：对钢柱的上节钢柱校正时，考虑反向偏移回归原位，逐节进行纠偏，避免累计误差过大。

通过采用上述技术方案，有效的保证钢柱的焊接质量，保证钢柱成型后的强度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

无需在每个操作节点都安装操作平台，也无需工作人员进行攀爬，只需要通过吊机将操作平台吊至合适的位置，而后通过单元板上基于自重产生的阻尼自动形成限位支撑，再辅以多重的锁紧保护，使整个施工过程，不仅大幅度提高了工作效率和工人操作的安全性，还大幅的降低人工和搭建手脚架的材料成本；

电动推杆控制伸缩架的伸缩和转动，既可以在单元台安装稳定后调整单元台的角度，也可以在吊装时伸长抵接至钢柱使单元柱快速的完成安装；

单元台在安装完所有钢柱的节点并安装横梁之后，能够通过横向的拆分的方式脱离钢柱，且这种横向的拆装方式，也更有利挑选合适单元台与钢柱匹配。

附图说明

图1是本申请实施例1的整体结构示意图。

图2是本申请实施例1的第一汇聚套和第二汇聚套的结构示意图。

图3是本申请实施例1的限位机构的结构图。

图4是本申请实施例1的弹性连接件的内部结构示意图。

图5是本申请实施例1的图,3在a处的放大图。

图6是本申请实施例2的限位机构的结构图。

附图标记说明：1、操作平台；11、单元台；

2、第一汇聚套；21、第一螺杆；22、滑轮；23、第一阻尼端头；24、第一把手；

3、吊装接头；

4、第二汇聚套；41、第二绳缆；

5、锁定机构；51、第二螺杆；52、第二阻尼端头；53、第二把手；

6、限位机构；61、脚架；62、脚撑；621、上支撑部；622、下支撑部；623、骨架；63、电动推杆；

7、围栏；71、穿管；72、接管；73、阶梯套；731、导向槽；74、限位螺钉；

8、弹性连接件；81、弯管；82、弯杆；83、弹簧；84、接杆；85、限位卡凸；851、导向棱；852、限位棱；

9、第一绳缆；10、钢柱；。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例1公开一种基于钢柱施工的吊装装置、施工方法以及其监理方法。

参照图1，一种基于钢柱施工的吊装装置，包括操作平台1、第一汇聚套2、吊装接头3，操作平台1的中部设有供钢柱10穿过的孔洞，工人可在操作平台1上进行焊接操作，操作平台1的相背离的两端与汇聚套之间固定有第一绳缆9，第一汇聚套2为刚性且套于钢柱10，吊装接头3固定于第一汇聚套2；使用时，吊装机吊起吊装接头3使操作平台1能沿钢柱10上下移动。

参照图2，第一汇聚套2沿周向穿设有多根与第一汇聚套2螺纹连接的第一螺杆21，第一螺杆21位于第一汇聚套2内侧的端部交替固定有滑轮22和第一阻尼端头23，第一螺杆21位于第一汇聚套2外侧的端部固定有第一把手24。在吊装时，可以旋动第一螺杆21使滑轮22与钢柱10对接，降低沿钢柱10升降过程中的阻力，提高稳定性；在非吊装状态下，也可使第一阻尼端头23与钢柱10对接，起到限位作用。

参照图1和图3，操作平台1包括两个对称的单元台11，两个单元台11以端部相互铰接，且铰接的转动中心经过钢柱10的中心。操作平台1的上方设置有刚性的第二汇聚套4，第二汇聚套4的周侧与单元台11靠近铰接端的上表面之间固定有第二绳缆41，第二汇聚套4的周侧设有将第二汇聚套4锁定于钢柱10侧壁的锁定机构5。当操作平台1被吊至钢柱10的操作工位时，第二汇聚套4可通过锁定机构5固定于钢柱10的侧壁。

参照图2，锁定机构5包括多组沿第二汇聚套4周侧分布的锁定单元，每组锁定单元包括第二螺杆51、第二阻尼端头52和第二把手53，第二螺杆51沿第二汇聚套4径向穿设并与第二汇聚套4螺纹连接。第二阻尼端头52固定于第二螺杆51相对于第二汇聚套4的内侧的一端，并随第二螺杆51的旋进抵接于钢柱10的表面。第二把手53位于第二螺杆51的外侧的一端，以方便操作。第二汇聚套4锁定后，松开吊装，根据第二绳缆41的拉紧程度，单元板呈现为下翻趋势或小幅度下翻。

参照图3，两个单元台11的底部分别设置有当单元台11下翻或具备下翻趋势时与钢柱10抵接限制操作平台1上下移动的限位机构6。该限位机构6包括脚架61和脚撑62，脚架61固定于单元台11的底部。脚撑62包括上支撑部621、下支撑部622和骨架623，骨架623铰接于脚架61远离单元台11的一端，骨架623具备供钢柱10穿过的通道且该通道于骨架623的侧向具有开口。上支撑部621连接于通道远离脚架61的内侧壁且与钢柱10表面相适应，下支撑部622连接于通道靠近脚架61的内侧壁且与钢柱10表面相适应。工作时，两个单元台11的骨架623以开口相对、交错的套设于钢柱10。当单元台11具备下翻趋势或小幅度下翻时，脚撑62基于操作平台1的扭矩抵紧于钢柱10表面，与第二汇聚套4共同形成限位，使操作平台1稳定的处于需要的位置。

参照图1，为加强施工过程中的安全性，单元台11的顶部固定有围绕单元台11外边缘的围栏7，围栏7外侧设置有供为第一绳缆9穿过的穿管71。两个单元台11的围栏7的端面相对且具有间隔，围栏7的每组端面之间连接有上下分布的两根弹性连接件8。

参照图4，弹性连接件8包括弯管81和两根穿设于弯管81的弯杆82，弯杆82为弯管81内的一端直径小于弯管81的开口，使弯杆82无法沿自身的滑移方向脱离弯管81。两根弯杆82相对的一端通过弹簧83固定连接，另一端均穿出弯管81，并在端部固定有接杆84。接杆84的轴线垂向于弯杆82的相对于弯管81的滑移方向，围栏7上设置有供接杆84插接的接管72，接管72的轴线朝向两个单元台11的铰接中心。弹性连接件8安装后，限制了单元台11上翻和下翻的最大幅度，使工人可以更安全随操作平台1上下移动。

参照图4和图5，接杆84的周侧壁设置有足以通过弹性形变挤入接管72的限位卡凸85。限位卡凸85包括相互垂直的导向棱851和限位棱852，其中导向棱851位于限位棱852靠近接杆84与接管72内腔安装时首次接触的一侧，且导向棱851和限位棱852相对限位卡凸85所在的表面的凸出高度均由两者相交的位置至各自的端部逐渐减小。导向棱851与限位棱852的相交的一端的顶部与限位棱852的顶部平齐，且限位棱852朝向导向棱851的一侧为导向面，另一侧以及导向棱851的两侧均垂向于限位卡凸85所在的表面。

接管72的下部套接有与接管72转动连接的阶梯套73，阶梯套73的小直径内壁与接管72的内壁平齐。阶梯套73的大直径内壁套设于接杆84的外壁，且沿径向螺纹连接有限位螺钉74，接杆84的侧壁具有供限位螺钉74嵌入的环槽，以阻止阶梯套73沿轴向脱离。阶梯套73远离接杆84的一端开设有可供限位棱852平滑挤入阶梯套73内壁的导向槽731。该限位卡凸85的对接方式，既实现了弹性连接件8的快速安装，又使其不易脱离，而在需要脱离时，可将阶梯套73上的导向槽731转移至与限位棱852对应，依次提供形变导向，使限位杆能够反向的拆卸。

本申请实施例1还公开一种钢柱10的施工方法，包括以下步骤：

s1、将第一节钢柱10固定至地基，在钢柱10对接处焊接有两个对称临时耳板；

s2、安装操作平台1：a、将第一汇聚套2吊起使操作平台1自钢柱10的顶端套入钢柱10；b、到达底部位置后，将弹性连接件8的接杆84接入围栏7的接管72；

s3、操作平台1到位：a、工作人员进入操作平台1，通过第一汇聚套2上的吊装接头3将安装平台吊起至合适的高度；b、将第二汇聚套4固定至钢柱10的合适位置；c、起吊位置下移，使单元台11自然下翻，此时限位机构6与钢柱10形成限位；d、吊装脱离，旋转第一汇聚套2上的第一螺杆21，使第一阻尼端头23压紧钢柱10；

s4、吊装钢柱10：将钢柱10吊运至相邻钢柱10的顶端，使钢柱10连接离操作平台1的一端与相邻钢柱10的顶端抵接；

s5、校正钢柱10的垂直度：通过螺栓将钢柱10与相邻钢柱10的临时连接耳板连接，对钢柱10与相邻钢柱10进行临时的连接固定，再利用经纬仪测量钢柱10的垂直度，钢柱10对接处设置有校正装置，通过校正装置对钢柱10的垂直度进行调整，直至调整钢柱10垂直度的误差在允许误差范围内；

s7、钢柱10对接处的焊接：钢柱10垂直度调整完毕后，两人在对称位置同时对钢柱10对接处进行焊接。

本申请实施例1还公开一种基于钢柱10施工方法的其监理方法，包括以下步骤：

s1、钢柱10质量的检验：通过检验钢柱10的出厂报告并备份，然后检验钢柱10的尺寸是否与图纸一致，并在检测时进行拍照留底；

s2、操作平台1安装的检验：操作平台1与钢柱10组装完毕后，检验操作平台1的承重能力是否满足施工要求，确保操作平台1与钢柱10连接稳定；

s3、钢柱10吊装时安全检查：对钢柱10吊装时的固定位置进行检查，确保钢柱10吊运时不会发生脱落现象；

s4、钢柱10垂直度校正的检验：钢柱10垂直度校正完毕后，对经纬仪数据进行记录，并记录垂直度的误差值；

s5、计算上节钢柱10安装时的误差范围：对钢柱10的上节钢柱10校正时，考虑反向偏移回归原位，逐节进行纠偏，避免累计误差过大。

实施例2，参照图6，与实施例1的吊装装置的不同之处在于，脚架61铰接于单元台11，脚架61为伸缩架，单元台11的底部铰接有电动推杆63，电动推杆63的推杆与脚架61的可伸缩部分铰接连接，单元台11上设置有为电动推杆63提供电的蓄电池。

与实施例1的施工方法的不同之处在于：

s3、操作平台1到位：a、工作人员进入操作平台1，通过第一汇聚套2上的吊装接头3将安装平台吊起至合适的高度；b、启动电动推杆63使脚撑62紧密的支撑于钢柱10；c、旋转第一汇聚套2上的第一螺杆21，使第一阻尼端头23压紧钢柱10。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。