基于工具式智能挤压构造柱浇筑装置的构造柱施工方法与流程

本发明属于建筑工程领域，适用于砖混结构建筑构造柱施工，尤其涉及一种基于工具式智能挤压构造柱浇筑装置的构造柱施工方法。

背景技术：

构造柱是指为了增强建筑物的整体性和稳定性，多层砖混结构建筑的墙体中还应设置钢筋混凝土构造柱，并与各层圈梁相连接，形成能够抗弯抗剪的空间框架，它是防止房屋倒塌的一种有效措施。

传统构造柱浇筑方法中需要在柱顶部位留设斜槽以便于混凝土的浇筑，采用该模具体系的构造柱的施工方法如申请号为201010557034.2的发明专利公开的一种框架砌体填充墙构造柱施工方法及其浇注装置，施工方法包括以下施工放样、端部植筋、端部柔性、材料铺贴、钢筋绑扎、墙体施工、浇注装置安装、浇筑混凝土、浇注装置拆和养护。采用该方法进行构造柱施工存在以下缺陷：

1、该施工方法待混凝土浇筑完毕后会在构造柱顶部留下喇叭口，待混凝土养护成型后需要人工凿除喇叭口，导致了施工资源浪费大、工效低，凿除喇叭口时还可能会破坏构造柱本身，导致构造柱的实用功能下降；

2、该构造柱浇筑过程中无法保证构造柱顶部与圈梁连接的完好性，混凝土在浇筑过程中密实度不够，往往会造成裂缝，施工质量不过关。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对传统构造柱浇筑方法中存在的需凿除喇叭口而资源浪费大且工效低、构造柱顶部与梁顶连接不牢固而易产生裂缝、模板等构件回收再利用率低等问题，提出了基于工具式智能挤压构造柱浇筑装置的构造柱施工方法。

为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明涉及的一种基于工具式智能挤压构造柱浇筑装置的构造柱施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一、对构造柱接触部位的圈梁的底面进行凿毛处理；

步骤二、支设下部模板，并用对拉螺杆相互固定；

步骤三、组装立管、悬挑管、上部模板、扇形挡板、千斤顶和活动板，形成混凝土浇筑部分，将混凝土浇筑部分安装在下部模板的最上方，并将扇形挡板与圈梁固定；

步骤四、采用边浇筑边振捣的方式进行第一次混凝土浇筑，混凝土浇筑高度低于圈梁的底面；

步骤五、采用边浇筑边振捣的方式进行第二次混凝土浇筑，振捣棒插入第一次浇筑的混凝土内，直至浇筑到圈梁的底面，清理上部的浮浆，再重新浇捣混凝土至超过圈梁的底面；

步骤六、启动千斤顶来回顶压活动板，活动板角度不断变化并挤压混凝土，促进圈梁底部凿毛处混凝土挤密，同时排出混凝土中的气泡；

步骤七、在混凝土初凝前，在两侧上部模板的插槽内插设插板，利用吸料机将活动板和插板之间多余的混凝土回收；

步骤八、当混凝土强度达到要求后，拆除混凝土浇筑部分和下部模板。

优选地，活动板下部设有前后方向设置的圆形中空结构，圆形中空结构内设有转轴，转轴两端均伸出活动板，转轴两端伸出活动板的部分设有支座，支座固定在悬挑管上。

优选地，所述的扇形挡板上设有耳板、滑动槽和挡条，耳板紧贴圈梁设置，并通过膨胀螺栓与圈梁固定，挡条设置在扇形挡板远离圈梁一侧边缘的顶部，用于控制活动板与圈梁的最大夹角，滑动槽呈圆弧形结构；所述活动板的前后边缘均设有凸起，凸起插入前后侧扇形挡板的滑动槽内并与扇形挡板滑动连接。

优选地，所述步骤一中，圈梁的底面进行凿毛处理时，圈梁的底面混凝土剔凿呈中间下凹的锅底状结构。圈梁的底面混凝土剔凿呈中间下凹的锅底状结构以便柱身混凝土浇捣时将浮浆赶出。

优选地，在所述的步骤四混凝土浇捣之前30min，向下部模板和上部模板内洒少量清水，将模板及钢筋充分润湿；在圈梁底面铺设一层同强度混凝土配比的水泥砂浆，铺设厚度为50～100mm。

优选地，所述步骤四中，第一次混凝土浇筑高度至距离圈梁底面以下150mm位置，振捣每间隔10～20min进行一次，每次振捣时长为30～45s。

优选地，所述步骤四和步骤五中，浇捣混凝土时，混凝土的坍落度为180mm，对于空间较大的位置采用50mm振捣棒进行振捣，对于钢筋密集区使用30mm振捣棒进行振捣。

优选地，所述步骤五中，第二次混凝土浇筑时，振捣棒插入第一次浇筑的混凝土内，且插入深度为50mm。

优选地，所述步骤六中，千斤顶来回顶压活动板时，活动板与圈梁侧面之间的夹角在55°～60°之间不断变动。

优选地，所述步骤八中，在混凝土强度达到12n/mm²时，拔出耳板中的膨胀螺栓，取回两侧的混凝土浇筑装置，然后拆除对拉螺杆，最后拆除两侧下部模板，其后对拆除的构件进行保养备用；在拆模过程中确保构造柱棱角不受损，混凝土浇筑装置拆除后通过塑料薄膜将构造柱包裹养护，接缝处采用胶带密封；混凝土强度达到75％后，将构造柱表面初步平整，将混凝土表面精细凿平，采用水泥砂浆进行截面修复、抹平。

采用本发明涉及的方案，与传统技术相比具有以下特点和有益效果：

(1)在混凝土浇捣过程中通过千斤顶多次顶压活动板，通过活动板的顶压促使混凝土挤密于圈梁底部凿毛部分的空隙处，并挤出混凝土中残留气泡，使混凝土更加密实，避免了构造柱裂缝的产生，提高了施工质量，同时千斤顶的自动化运行也实现了浇筑装置的智能化。

(2)在混凝土硬化前，通过在插槽中插设插板，并抽去插板与活动板之间多余的混凝土，使得浇筑口部位的混凝土表面光滑平顺，省去了传统施工中凿除喇叭口的操作，施工更加便捷；同时在插设插板后回收浇筑装置中多余的混凝土以作它用，节约了材料、降低了造价。

(3)混凝土浇筑部分下侧通过立管插设于下部模板的竖楞中，上侧通过在耳板中打设膨胀螺栓固定于圈梁上，安拆操作便捷，结构稳定性强，施工安全性高。

(4)混凝土浇筑部分以及下部模板均为工厂预制，减少了施工现场的作业量，且构件均可回收再利用，节能环保性突出。

附图说明

图1是工具式智能挤压构造柱浇筑装置的主视图；

图2是工具式智能挤压构造柱浇筑装置的侧视图；

图3是混凝土浇筑部分的结构详图；

图4是活动板的立体图；

图5是活动板与悬挑管连接结构的侧视图；

图6是活动板与悬挑管连接结构的主视图；

图7是上部模板的立体图；

图8是插板的立体图；

图9是立管的结构详图；

图10是支设下部模板过程示意图；

图11是安装混凝土浇筑部分的过程示意图；

图12是第一次浇捣混凝土的过程示意图；

图13是第二次浇捣混凝土的过程示意图；

图14是顶压活动板的过程示意图；

图15是插设插板的过程示意图；

图16是回收多余混凝土的过程示意图；

图17是回收混凝土浇筑部分的过程示意图。

图示说明：1.扇形挡板，2.活动板，201.凸起，202.转轴，203.支座，3.滑动槽，4.挡条，5.千斤顶，6.悬挑管，7.插板，8.立管，801.端口段，802.承插段，9.上部模板，901.插槽，10.下部模板，11.竖楞，12.横楞，13.对拉螺杆，14.圈梁，15.楼板，16.耳板。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释并不局限于以下实施例。

某砖混结构建筑施工中的砖墙厚度为240mm，圈梁14高300mm，圈梁14支撑上部的楼板，现需要在砖墙之间浇筑240mm×240mm的构造柱，施工中借助基于工具式智能挤压构造柱浇筑装置的构造柱施工方法对构造柱混凝土进行浇筑施工。

结合附图1和2所示，本发明涉及的一种基于工具式智能挤压构造柱浇筑装置的构造柱施工方法包括模板部分和混凝土浇筑部分。所述的模板部分包括下部模板10，下部模板10采用壁厚为12mm的钢板，两侧的下部模板10的外侧均设有纵横交错的竖楞11和横楞12，以提高下部模板10的稳定性，竖楞11采用横截面尺寸为40mm×40mm的方钢，管壁厚度5mm，横楞12为两根φ30的圆钢，两侧的下部模板10之间通过对拉螺杆13连接，该对拉螺杆13贯穿横楞12。

结合附图1～3所示，所述的混凝土浇筑部分包括上部模板9、倒l型支架、扇形挡板1、活动板2、千斤顶5和插板7。倒l型支架包括立管8和悬挑管6，立管的结构如附图9所示，又包括下半部分的承插段802和上半部分的端口段801，端口段801水平截面的形状和尺寸分别与竖楞11水平截面的形状和尺寸相同，承插段802的水平截面尺寸小于端口段801水平截面尺寸，本实施例中，端口段801采用横截面尺寸为40mm×40mm的方钢管，管壁厚度5mm，端口段801总长度为40mm，承插段802采用横截面尺寸为30mm×30mm的方钢管，管壁厚度为5mm，承插段802总长度为150mm。倒l型支架安装在下部模板10顶部，安装时，承插段802插入竖楞11内，端口段801则正好搭在竖楞11顶部，悬挑管6的内侧端搭接在端口段801上并通过焊接的方式固定。

结合附图1所示，上述的下部模板10的上沿设有第一企口，第一企口的厚度为6mm，即下部模板10厚度的一半，高度也为6mm；结合附图1和3所示，上部模板9为壁厚12mm的钢板，尺寸为400mm×320mm，上部模板9的下沿设有第二企口，第二企口的厚度为6mm，即上部模板9厚度的一半，高度也为6mm，下部模板10和上部模板9拼接时，第一企口和第二企口相互咬合，进而使上部模板9的底部与下部模板10的顶部配合连接，上部模板9的外侧面则与倒l型支架紧密接触。

结合附图1～3所示，在圈梁14的两侧各安装两块扇形挡板1，扇形挡板1采用壁厚10mm的钢板，半径为350mm，扇形挡板1上设有耳板16、滑动槽3和挡条4，耳板16紧贴圈梁14设置，扇形挡板1的内侧面上半部分紧贴圈梁14，并通过碰撞螺栓与圈梁14固定，扇形挡板1的底端与倒l型支架固定；挡条4设置在前后两块扇形挡板1之间且远离圈梁14一侧边缘的顶部，用于限制活动板2的展开角度，滑动槽3呈圆弧形结构。结合附图5和6所示，所述的活动板2设置在同侧的两块扇形挡板1之间，活动板2采用壁厚为10mm的钢板，前后方向上的长度为400mm，活动板2沿扇形挡板1的径向的长度为350mm，活动板2的前后边缘与扇形挡板1紧密接触，活动板2的下部设有前后方向设置的圆形中空结构，活动板2位于中空部分的前后端均设有缺口，圆形中空结构内设有转轴202，转轴202采用φ6钢管，其长问400mm，转轴的两端均伸出活动板2，转轴202两端伸出活动板2的部分均设有支座203，支座203采用壁厚5mm的钢板，高为10mm，宽度为5mm，上部处理为圆弧，支座203设置在上部模板9与倒l型支架的交界处，并固定在倒l型支架上，使得活动板2可以绕着转轴202旋转；所述的千斤顶5固定在倒l型支架上，千斤顶5的伸缩杆顶住活动板2的外侧面，用于驱动活动板2转动，活动板2的前后边缘均设有凸起201，凸起201采用型号为φ10的钢管，长度为5mm，凸起201插入前后侧扇形挡板1的滑动槽3内，当活动板2转动时，凸起201沿着滑动槽3滑动。结合附图7所示，所述的上部模板9的上半部分设有镂空部分，镂空部分的尺寸为350mm×230mm；镂空部分的前后侧均设有插槽901，插槽901尺寸为4m×5mm，所述的插板7采用壁厚4mm的钢板，尺寸为360mm×230mm，安装时，插板7的前后侧边缘均插入插槽901中，实现固定。

基于上述工具式智能挤压构造柱浇筑装置的构造柱施工方法步骤如下：

步骤一、处理施工缝：对构造柱接触部位的圈梁14底面按常规方法进行凿毛，圈梁14底面混凝土需剔凿略下凹的锅底状，以便柱身混凝土浇捣时将浮浆赶出，在圈梁14底新旧混凝土结合面铺设1层同强度混凝土配比的水泥砂浆，铺设厚度控制在50～100mm，以消除烂根现象。

步骤二、支设模板：下部模板10安装前检查其尺寸是否正确、面板是否平整、拼缝是否严密，检查合格后在面层内壁涂刷脱模剂，进一步将下部模板10安装至构造柱两侧的设计位置，调整两侧下部模板10至相互对称且标高一致后，在横楞12中拉结对拉螺杆13连接两侧的下部模板10，如图10所示。

步骤三、组装混凝土浇筑部分：混凝土浇筑部分安装前检查个部件尺寸是否正确、各构件连接是否牢靠、千斤顶5运行能否正常、活动板2转动是否灵活，检查合格后在上部模板9内侧涂刷脱模剂，并将立管8承插段802插设于竖楞11中，将上部模板9通过企口咬接于下部模板10上，其后在扇形挡板1外侧的耳板16预留孔中打设膨胀螺丝，确保浇筑装置安装平稳、牢固，如附图11所示，在混凝土浇捣前30min向模板内洒少量清水，将模板及钢筋充分润湿。

步骤四、第一次浇捣混凝土：向两侧混凝土浇筑部分内灌注混凝土直至距离圈梁14底面150mm位置，为使混凝土能进入框架柱空隙较小部位，浇捣时混凝土坍落度取180mm左右，绘制混凝土振捣点位置，采用振捣棒边振边浇，振捣点振捣时间适当延长，控制在30～45s，10～20min后进行复振；受构造柱占位及柱身钢筋影响，浇捣时对空间稍大处使用50mm振捣棒振捣，对于钢筋密集区使用30mm振捣棒振捣，确保振捣充分、保证振捣质量，如图12所示；

步骤五、第二次浇捣混凝土：第二次浇捣混凝土从两侧混凝土浇筑部分的开口部位下料，振捣棒需插入第一次浇捣混凝土内50mm，将新旧混凝土交界处振捣密实，减少交接缝产生；继续浇捣至梁14底面后，将上部浮浆清理，再重新浇捣混凝土并超过梁14底面，如图13所示；

步骤六、顶压活动板：在混凝土浇捣过程中启动液压千斤顶5，多次顶压活动板2，使活动板2角度在55°～60°之间变动，通过活动板2的顶压促使混凝土挤密圈梁14底凿毛部分空隙，挤出残留气泡，提高施工缝质量，如图14所示；

步骤七、插设插板：在混凝土初凝前，在两侧上部模板9的插槽901内插设插板7，确保插板7插设到位并处于竖直状态，如图15所示；其后利用吸料机将浇筑装置中多余的混凝土回收，如图16所示；

步骤八、回收浇筑装置：在混凝土强度达到12n/mm²时，拔出耳板16中的膨胀螺栓，取回两侧的浇筑装置；拆除对拉螺杆13，并拆除两侧下部模板10，其后对拆除的构件进行保养备用，如图17所示。

在拆模过程中确保构造柱棱角不受损，浇筑装置拆除后通过塑料薄膜将构造柱包裹养护，接缝处采用胶带密封；混凝土强度达到75％后，将构造柱表面初步平整，将混凝土表面精细凿平；采用水泥砂浆进行截面修复、抹平。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均仍属于本发明的专利涵盖范围。