專利名稱：鋼屋架與砼柱鉸接的廠房屋蓋整體頂升方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于房屋改造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼屋架與砼柱鉸接的廠房加高的施工方法。
背景技術(shù)：
對于鋼屋架與砼柱鉸接形式的廠房進(jìn)行加高改造，現(xiàn)有的方法有兩種。 一種是拆除法，即先將原屋蓋拆除，然后將砼柱加高，再在加高的砼柱上重做新屋蓋。該方法的缺點是投資大、工期長，且需移走廠房內(nèi)的設(shè)備和構(gòu)筑物。另一種是動點屋蓋整體頂升法，該方法是先在廠房內(nèi)搭建頂升支承構(gòu)件，然后在支承構(gòu)件上用千斤頂頂升鋼屋架，其后將柱頂加高，再將鋼屋架回落到加高的柱頂，最后拆除頂升支承構(gòu)件。該技術(shù)的缺點一是需搭建頂升臨時支承構(gòu)件，費料費工；二是由于受千斤頂行程小的限制，千斤頂每完成一個行程頂升后，需將屋架底座臨時墊起，將千斤頂上移一個行程的高度后，再進(jìn)行下一個行程的頂升，這樣就需經(jīng)常上移千斤頂，不斷改變頂升操作地點，不便于實施頂升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種施工工藝簡單、施工工期短、安全性好、投資小的鋼屋架與砼柱鉸接的廠房屋蓋整體頂升方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種鋼屋架與砼柱鉸接的廠房屋蓋整體頂升方法，該方法是以廠房自身的砼柱作為頂升支承件，并以頂升支承件上焊接的牛腿作為頂升支承點，利用牛腿上放置的頂升裝置作為施力部件，以頂升裝置上方的傳力梁組件作為傳力部件，以此將頂升力傳導(dǎo)到與傳力梁組件相連接的頂升構(gòu)件，通過頂升構(gòu)件的提升來頂升廠房屋蓋，直至屋蓋達(dá)到要求高度，最后將頂升構(gòu)件下部與砼柱重合的部分固接，完成頂升過程。 一般情況下， 一個廠房屋蓋下方有多根砼柱作為頂升支承件，在每根砼柱的外圍均安裝所述的頂升構(gòu)件、傳力梁組件及頂升裝置等，每根砼柱作為一個頂升點，頂升過程中，各個頂升裝置應(yīng)保證同步頂升。
上述技術(shù)方案的廠房屋蓋整體頂升方法，包括以下步驟(l)頂升構(gòu)件的安裝先在砼柱上部外圍的四個角植上植筋角鋼，植筋角鋼一般是通過植筋螺栓植入砼柱的外圍，且植筋螺栓與植筋角鋼焊接固定；再在植筋角鋼的外圍套裝一頂升構(gòu)件，所述頂升構(gòu)件可以是由導(dǎo)向角鋼組成的一格構(gòu)式鋼柱，導(dǎo)向角鋼的一邊與植筋角鋼的一邊平行且留有10mm左右的間隙，這樣一方面可調(diào)整砼柱的原始偏差，另一方面可避免或減弱兩角鋼之間的摩擦力；導(dǎo)向角鋼的另一邊開設(shè)有兩排沿豎直方向分布的螺孔，以便于用螺栓等緊固件連接固定后續(xù)步驟中設(shè)置的傳力梁組件；將所述頂升構(gòu)件的頂部與鋼屋架支座的上部固接；
(2) 傳力梁組件的組裝在所述頂升構(gòu)件的外圍再安裝一傳力梁組件，該傳力梁組件從上到下依次可包括有一對上橫梁、 一對連接梁和一對受頂梁，上橫梁與連接梁、連接梁與受頂梁均呈上下交錯布置且在相交處用緊固件(普通的連接螺栓即可)固接，所述上橫梁與連接梁、連接梁與受頂梁之間優(yōu)選呈"井"字形的上下交錯布置(該傳力梁組件也可選用其他類似的結(jié)構(gòu))；安裝傳力梁組件時，先用緊固件(優(yōu)選摩擦型高強螺栓)配合導(dǎo)向角鋼上開設(shè)的螺孔，將上橫梁與導(dǎo)向角鋼分初擰和終擰兩次擰緊固定(上橫梁與導(dǎo)向角鋼之間產(chǎn)生的摩擦力傳力)，然后依次將上橫梁與連接梁、連接梁與受頂梁固接；
(3) 頂升裝置的安裝在所述傳力梁組件下方(即所述受頂梁中部下方)砼柱兩側(cè)的植筋角鋼上對稱焊接一對牛腿，在牛腿上設(shè)置一頂升裝置，在頂升裝置與所述頂升構(gòu)件之間設(shè)置可與頂升構(gòu)件用緊固件固接的下橫梁，該下橫梁是其上開設(shè)有與導(dǎo)向角鋼對應(yīng)螺孔的鋼梁，其放置在牛腿上；牛腿的邊緣可固接一標(biāo)尺(標(biāo)尺的位置可視情況而定)，用以控制各頂升點的頂升高度，保證頂升時各頂升裝置的同步提升；
(4) 頂升首先微調(diào)頂升裝置使其輕微受力，然后在鋼屋架支座的下部沿橫向切斷，用頂升裝置頂升傳力梁組件，當(dāng)頂升裝置完成一個行程后用緊固件(例如摩擦型高強螺栓，通過兩者之間產(chǎn)生的摩擦力傳力)將下橫梁與頂升構(gòu)件的導(dǎo)向角鋼固接，卸下固接上橫梁與導(dǎo)向角鋼的緊固件并回調(diào)頂升裝置，傳力梁組件隨頂升裝置回落；再用緊固件重新固接傳力梁組件的上橫梁與頂升構(gòu)件的導(dǎo)向角鋼，卸下固接下橫梁與導(dǎo)向角鋼之間的緊固件，利用頂升裝置進(jìn)行第二次頂升；重復(fù)本步驟直至達(dá)到要求的頂升高度；
(5) 后續(xù)處理最后將所述頂升構(gòu)件下部與砼柱上植筋角鋼重合的部分(即導(dǎo)向角鋼與植筋角鋼重合的部分)固接，拆除其他零部件，頂升完成。
上述技術(shù)方案中，所述的頂升裝置優(yōu)選釆用螺旋式千斤頂，這樣操作時更加安全，因為螺旋式千斤頂一旦出現(xiàn)故障不會自行回落。
上述頂升過程中，鋼屋架重力的傳遞路徑是鋼屋架—屋架支座—頂升構(gòu)件—傳力梁組件—頂升裝置—牛腿—砼柱。
由于本發(fā)明的技術(shù)方案是專門針對鋼屋架與砼柱鉸接的廠房設(shè)計的屋蓋整體頂升方法，因此頂升構(gòu)件可直接與鋼屋架支座固接，安裝非常方便，而切斷位置在鋼屋架支座下部，而不是砼柱，切斷工序也相對容易操作；在整個頂升構(gòu)件和傳力梁組件的構(gòu)造上都針對鋼屋架與砼柱鉸接的廠房的特點作了優(yōu)化調(diào)整和設(shè)計，是一種能廣泛應(yīng)用于鋼屋架與砼柱鉸接的廠
5房屋蓋整體頂升技術(shù)領(lǐng)域的施工方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點還體現(xiàn)在以下幾個方面首先利用廠房原有的砼柱作為支承構(gòu)件，不需另外搭建頂升支承構(gòu)件，省料省工，既節(jié)約了投資，又縮短了工期；當(dāng)頂升裝置完成一個頂升行程時，通過拆裝上、下橫梁的高強螺栓，即可實現(xiàn)上、下橫梁受力狀態(tài)的切換，從而使頂升裝置能在固定位置交替實現(xiàn)回落和頂升操作，施工既方便快捷又安全可靠，大大提高了施工效率；在頂升過程到位以后，頂升構(gòu)件直接與砼柱上植入的植筋角鋼焊接而成為砼柱的加高部分，這樣既免除了拆除頂升構(gòu)件的繁瑣工序，又省去了砼柱的加高工序， 一舉兩得；此外，本發(fā)明的技術(shù)方案中每個頂升點設(shè)置兩個頂升裝置，其中一個兼起保險作用，不需另外再設(shè)置保險裝置。


圖1為本發(fā)明實施例的頂升初始狀態(tài)示意圖；圖2為圖1在A-A處的剖視圖；圖3為圖1的B向視圖4為本發(fā)明實施例頂升過程中千斤頂回落時的狀態(tài)示意圖。圖例說明
1、 砼柱
12、植筋角鋼
2、 頂升構(gòu)件22、頂部橫梁24、螺孔
31、上橫梁33、受頂梁35、連接螺栓41、標(biāo)尺6、下橫梁
11、植筋螺栓13、鋼屋架21、導(dǎo)向角鋼23、鋼屋架支座
3、 傳力梁組件32、連接梁
34、摩擦型高強螺栓
4、 牛腿
5、 千斤頂
具體實施例方式
某一鋼屋架與砼柱鉸接的廠房，該廠房原有凈高18.9米，現(xiàn)要求提高到19.95米，提升高度為1.05米。該廠房為砼柱排架結(jié)構(gòu)，砼柱柱距6米，砼柱橫截面為矩形，鋼屋架跨度36米，屋蓋總重3780噸，廠房總長234米，有兩個伸縮縫。我們在伸縮縫處斷開，將廠房分三個單元頂升，每個單元頂升14榀屋架，每個頂升點的頂升重量為45噸，每個頂升點用兩個50噸螺旋式千斤頂實施頂升。每個單元的頂升過程分五次完成，第一、二、三、四次的頂升高度均為0.205米，第五次頂升0.23米，五次共用時約十個小時。如圖1 圖4所示，本實施例鋼屋架13的整體頂升過程在每個頂升點的具體實施步驟如下
1、 頂升構(gòu)件的安裝首先用植筋螺栓11 (M30x240)在砼柱1上部的四角植入四根植筋角鋼12 (L200W8，長度為2.25!11)，植筋螺栓11與植筋角鋼12焊接，植筋角鋼12可相當(dāng)于砼柱1的預(yù)埋件；在砼柱1上部的外圍套裝一頂升構(gòu)件2，頂升構(gòu)件2的頂部與鋼屋架支座23的上部焊接；
上述頂升構(gòu)件2的主體為一格構(gòu)式鋼柱，該鋼柱主要由豎直方向的四根導(dǎo)向角鋼21(L200xl8)組成，四根導(dǎo)向角鋼呈矩陣式排列，并通過四根頂部橫梁22焊接成一整體；導(dǎo)向角鋼21的直角開口向外，其一條邊與砼柱1上預(yù)埋的植筋角鋼12的一邊平行(留有10mm的間隙)，另一條邊上開設(shè)有兩排沿豎直方向分布的螺孔24，以便于連接固定后續(xù)步驟中設(shè)置的傳力梁組件3。
2、 傳力梁組件的組裝在頂升構(gòu)件2的外圍安裝一傳力梁組件3，該傳力梁組件3從上到下依次包括一對上橫梁31 (用料為[36c槽鋼)、 一對連接梁32 (用料為[30c槽鋼)和一對受頂梁33 (用料為I25b工字鋼)，上橫梁31與連接梁32上下交錯垂直呈"井"字形并相互固接，連接梁32與受頂梁33上下交錯垂直呈"井"字形并相互固接；
傳力梁組件3的安裝方法為首先利用摩擦型高強螺栓34 (M24xl10， 10.9級)配合上橫梁及導(dǎo)向角鋼上開設(shè)的螺孔將兩上橫梁31與頂升構(gòu)件2的四根導(dǎo)向角鋼21固接；然后用連接螺栓35 (M16x60，普通螺栓)依次將上橫梁31與連接梁32、連接梁32與受頂梁33固接。
3、 頂升裝置的安裝在兩受頂梁33中部正下方砼柱兩側(cè)的植筋角鋼12上對稱焊接一對牛腿4(鋼質(zhì))；在牛腿4與受頂梁33之間放置千斤頂5，千斤頂5與頂升構(gòu)件2之間的牛腿4上再設(shè)置一對下橫梁6，下橫梁6上開設(shè)有與導(dǎo)向角鋼21相對應(yīng)的螺孔24，且與導(dǎo)向角鋼21相接觸；在其中一個牛腿4的邊緣焊上一標(biāo)尺41，用以控制各頂升點的頂升高度，保證同步提升；
千斤頂5是采用螺旋式千斤頂，這樣操作時更加安全，因為螺旋式千斤頂一旦出現(xiàn)故障不會自行回落；千斤頂5的數(shù)量為兩個，但額定起重量只按一個計算，另一個起保險作用；此外，兩個千斤頂比一個操作起來更加輕便。
4、 頂升首先微調(diào)千斤頂5使其輕微受力，然后在鋼屋架支座23的下部/-/處切斷；搖動千斤頂5開始頂升鋼屋架13，當(dāng)千斤頂完成一個行程0.205米后，用摩擦型高強螺栓34配合下橫梁及導(dǎo)向角鋼上開設(shè)的螺孔將下橫梁6與頂升構(gòu)件2的導(dǎo)向角鋼21固接，再卸下固接上橫梁31與導(dǎo)向角鋼21的摩擦型高強螺栓34，回落千斤頂5至初始位置，同時整個傳力梁 組件3也隨之下落；然后再次用摩擦型高強螺栓34將上橫梁31與導(dǎo)向角鋼21固接，卸下固 接下橫梁6與導(dǎo)向角鋼21的摩擦型高強螺栓34，搖動千斤頂5進(jìn)行第二次頂升；重復(fù)本步 驟的過程直至達(dá)到要求的頂升高度1.05米。
5、后續(xù)處理將頂升構(gòu)件2的導(dǎo)向角鋼21與砼柱1的植筋角鋼12重合的部分焊接，最 后拆卸傳力梁組件及頂升裝置等零部件，頂升完成。
在上述頂升過程中可設(shè)置一指揮信號系統(tǒng)(一般包括廣播系統(tǒng)和信號燈系統(tǒng))，以便各個 頂升點與總指揮之間隨時互通信息，保證頂升過程的同步。
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權(quán)利要求
1、一種鋼屋架與砼柱鉸接的廠房屋蓋整體頂升方法，該方法是以廠房自身的砼柱作為頂升支承件，并以頂升支承件上焊接的牛腿作為頂升支承點，利用牛腿上放置的頂升裝置作為施力部件，以頂升裝置上方的傳力梁組件作為傳力部件，以此將頂升力傳導(dǎo)到與傳力梁組件相連接的頂升構(gòu)件，再通過頂升構(gòu)件的提升來頂升廠房屋蓋，直至廠房屋蓋達(dá)到要求的高度，最后將頂升構(gòu)件底部與砼柱重合的部分固接，完成頂升過程。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廠房屋蓋整體頂升方法，包括以下步驟(1) 安裝頂升構(gòu)件先在砼柱上部外圍的四個角植上植筋角鋼，再在植筋角鋼外圍套裝 一頂升構(gòu)件，將頂升構(gòu)件的頂部與廠房鋼屋架支座的上部固接；(2) 組裝傳力梁組件在所述頂升構(gòu)件的外圍安裝一傳力梁組件，安裝時用緊固件將傳 力梁組件與所述頂升構(gòu)件固接；(3) 安裝頂升裝置在所述傳力梁組件下方砼柱兩側(cè)的植筋角鋼上對稱焊接一對牛腿， 在牛腿上設(shè)置一頂升裝置，在頂升裝置與所述頂升構(gòu)件之間設(shè)置可與頂升構(gòu)件用緊固件固接 的下橫梁；(4) 頂升首先微調(diào)頂升裝置使其受力，然后在鋼屋架支座的下部沿橫向切斷，用頂升 裝置頂升傳力梁組件使廠房屋蓋上升，當(dāng)頂升裝置完成一個行程后用緊固件將下橫梁與頂升 構(gòu)件固接，卸下固接傳力梁組^^與頂升構(gòu)件的緊固件，并回調(diào)頂升裝置，傳力梁組件隨頂升 裝置回落；再用緊固件重新固接傳力梁組件與頂升構(gòu)件，并卸下固接下橫梁與頂升構(gòu)件的緊 固件，利用頂升裝置進(jìn)行第二次頂升；重復(fù)本步驟直至達(dá)到要求的頂升高度；(5) 后續(xù)處理最后將所述頂升構(gòu)件下部與砼柱上植筋角鋼重合的部分固接，拆卸傳力 梁組件及頂升裝置，頂升完成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的廠房屋蓋整體頂升方法，其特征在于所述頂升構(gòu)件是由四根導(dǎo) 向角鋼組成的一格構(gòu)式鋼柱，導(dǎo)向角鋼的一邊與植筋角鋼的一邊平行，導(dǎo)向角鋼的另一邊開 設(shè)有兩排沿豎直方向分布的螺孔；所述傳力梁組件是通過摩擦型高強螺栓配合導(dǎo)向角鋼上開 設(shè)的螺孔將其與所述頂升構(gòu)件固接；所述下橫梁是通過摩擦型高強螺栓配合導(dǎo)向角鋼上開設(shè) 的螺孔將其與所述頂升構(gòu)件固接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的廠房屋蓋整體頂升方法，其特征在于所述傳力梁組件從上到下 依次包括一對上橫梁、 一對連接梁和一對受頂梁，上橫梁與連接梁、連接梁與受頂梁均呈上 下交錯布置且在相交處用螺栓固接；安裝傳力梁組件時，是先用摩擦型高強螺栓配合導(dǎo)向角 鋼上開設(shè)的螺孔將上橫梁與導(dǎo)向角鋼固接，然后用螺栓依次將上橫梁與連接梁、連接梁與受 頂梁固接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的廠房屋蓋整體頂升方法，其特征在于所述頂升構(gòu)件的安裝過程 中，植筋角鋼是通過植筋螺栓植入砼柱外圍的四個角，且植筋螺栓與植筋角鋼焊接固定。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的廠房屋蓋整體頂升方法，其特征在于所述后續(xù)處理過程中，頂 升構(gòu)件與植筋角鋼重合的部分固接是指將所述頂升構(gòu)件的導(dǎo)向角鋼與植筋角鋼重合的部分焊接成一整體。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的廠房屋蓋整體頂升方法，其特征在于所述傳力梁組件的組裝過 程中，上橫梁與連接梁、連接梁與受頂梁均上下交錯分布呈"井"字形。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的廠房屋蓋整體頂升方法，其特征在于所述的頂升裝置為千斤頂。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的廠房屋蓋整體頂升方法，其特征在于在廠房屋蓋的每個頂升點 各設(shè)有一指示頂升高度的標(biāo)尺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼屋架與砼柱鉸接的廠房屋蓋整體頂升方法，該方法是以廠房自身的砼柱作為頂升支承件，并以頂升支承件上焊接的牛腿作為頂升支承點，利用牛腿上放置的頂升裝置和傳力梁組件分別作為施力和傳力機(jī)構(gòu)，以此將頂升力傳導(dǎo)到與傳力梁組件相連接的頂升構(gòu)件，再通過頂升構(gòu)件的提升來頂升廠房屋蓋，直至廠房屋蓋達(dá)到要求的高度，最后將頂升構(gòu)件底部與砼柱重合的部分固接，完成頂升過程。本發(fā)明的頂升方法具有施工工藝簡單、施工工期短、安全性好、投資小等優(yōu)點。
文檔編號E04G23/02GK101476397SQ200910042500
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日
發(fā)明者寧和球, 胡四元 申請人:二十三冶建設(shè)集團(tuán)有限公司