CN105332388A - 一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构及施工方法，其塔吊基础结构由四根钢管柱及柱间支撑组成，每根钢管柱由其顶部拼装有一同轴且具有抗剪锚榫和榫凹的柱帽及多根预制成的短管柱利用连接法兰进行拼装而成，顶部柱帽结构与其下部标准节短管柱节间采用加强型水平及竖向柱间支撑连接，短管柱帽上设有螺栓，用作与塔吊底座的连接。短管柱内可根据基础结构荷载情况灌注混凝土或钢筋混凝土，短管柱分为标准节短管柱，底部短管柱、顶部短管柱帽。四根钢管柱分别锚固于其同一竖向轴线的灌注桩上，形成一稳定的钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构。本发明可重复周转使用，运输方便，节约成本。

Description

一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程施工中，用于高层及超高层建筑穿越地下室及裙房结构楼板垂直运输设备高承台塔吊基础结构形式设计及施工方法，尤其是涉及一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构及施工方法。

背景技术

在现代建筑工程高层或超高层施工中，建筑材料的垂直运输基本上由施工塔吊完成，特别是大型多层地下室上设计有塔楼或多栋塔楼的建筑，塔吊的布置方案以及塔吊基础的设计对后期塔吊的运用、安全有效运行、工程施工成本、建筑物周边及地下环境的影响将起到至关重要的作用。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构，其特征在于，包括依次连接的拼装式柱帽、若干标准节短管柱、底部短管柱、拟建建筑结构基础底板及灌注桩；基础结构的顶部通过加强型柱间支撑体系支撑固定；顶部以下通过柱间支撑固定；拼装式柱帽包括上下同轴线的两部分；上部分包括短钢管以及固定在底部的钢板及固定在管壁的加强型劲板，上部短钢管内预埋与塔吊底座连接螺栓；下部短钢管采用同标准节短管柱同规格、直径的钢管，下端焊接法兰及加劲板，安装抗剪锚榫；上部分的短钢管直径大于下部分短钢管直径；

短管柱节间的连接除采用钢法兰及螺栓连接外，其两端还应分别设置榫凹及抗剪锚榫采用承插式锚榫连接，和四根钢管柱竖向间的柱间支撑共同作用，以取到单根柱及整体结构抵抗剪、扭应力的作用，保障该结构具有足够的稳定性；短管柱采用热轧钢管或卷管制作；标准节短管柱、底部短管柱的钢管外壁与法兰采用焊接连接，且钢管外壁与法兰连接处焊接加劲板，以有效传递短管柱端部的集中应力。

本发明创造性的解决了涉及以下方面的问题：

1、塔吊基础结构采用拼装混凝土短管柱，解决了塔吊在地下室范围内设置，塔身穿楼板，减小了对建筑结构的影响。

2、塔吊基础结构采用拼装钢管混凝土柱及顶部柱帽结构，可重复使用，安装、拆除方便，避免了塔吊基础结构构件及材料的一次摊销，极大地降低了成本，减少了对环境的影响；

3、拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础，以及顶部拼装式柱帽结构与其下部标准节短管柱节间采用加强型水平及竖向柱间支撑连接，保障了塔吊的稳定及运行安全，同时拆除方便，解决了塔吊承台基础拆除或埋藏于地下成为永久固定障碍物的隐患。

4、顶部柱帽结构与其下部标准节短管柱采用锚榫承插式法兰连接，解决塔吊基础的施工周期长，以及高承台塔吊基础结构受力稳定及安全隐患。

在上述的一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构，顶部拼装式柱帽结构与其下部标准节短管柱节间采用的加强型柱间支撑体系，分为加强型水平及竖向柱间支撑连接；相邻的柱帽之间通过工字钢加强型水平支撑横向固接；四个柱帽之间及结构竖向通过水平及竖向支撑架相互交叉固接，保障该结构顶部连接的稳定性。

在上述的一种拼装混凝土短管柱帽式塔吊基础结构，柱帽上部短钢管内侧可设置栓钉，其内混凝土采用C35及以上微膨胀混凝土，以加强柱帽上部短钢管与混凝土的锚固。

一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构的施工方法，其特征在于，包括：

步骤1、在基坑开挖前，按施工平面设计布置及塔吊基础设计要求定位、施工灌注桩，并按设计要求控制好桩顶标高，保证灌注桩施工质量；在灌注桩混凝土初凝前，采用吊车在地面将短管柱拼装成单根钢管柱，吊装插入灌注桩内，此时，不安装拼装式柱帽，插入时要检查控制好钢管柱与灌注桩的锚固长度，并控制好相关的安装标高及锚固长度；

步骤2、安装完上述的四根钢管柱，并检查、复核四根钢管柱中心线相互尺寸，使其满足承台基础设计要求后再安装拼装式柱帽及焊接加强型水平及竖向柱间支撑。

因此，本发明具有如下优点：1、用于支承高承台塔吊基础结构钢管柱及与塔吊底座连接的钢管混凝土柱帽由定型、定尺预制混凝土（或钢筋混凝土）短管柱组成，可重复周转使用，运输方便，节约成本；2、支承塔吊基础结构采用拼装短管柱及与塔吊底座连接的钢管混凝土柱帽结构，实现了高承台塔吊无基础的结构形式；短管柱采用法兰及螺栓连接，施工安装、拆除方便；3、短管柱间的连接采用了抗剪锚榫的连接方式，能有效抵抗单根柱连接处的剪应力以及塔吊在使用过程中由转动扭矩形成的整体塔吊基础结构连接处剪应力，保障结构的稳定性；4、顶部柱帽上部结构与下部钢管的连接处设置加劲板，以及顶部柱帽结构与其下部标准节短管柱节间采用加强型水平及竖向柱间支撑，能有效传递接头处集中应力，保障了钢管混凝土柱帽结构塔吊基础结构安全性；5、采用承插式圆形锚榫结构柱帽，使结构进行承插连接及塔吊底座安装时在水平面里具有360度的可调性。

附图说明

图1为本发明的一种主视结构示意图。

图2是图1中拼装式柱帽的结构示意图。

图3是图1中标准节短管柱的结构示意图。

图4是图1中A处的放大结构示意图（未连接固定）。

图5是图1中A处的放大结构示意图（连接固定后）。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

一、首先介绍一下本发明的主要结构：包括依次连接的拼装式柱帽1、若干标准节短管柱3、底部短管柱5、拟建建筑结构基础底板6及灌注桩7；基础结构的顶部通过加强型柱间支撑体系4a支撑固定；顶部以下通过柱间支撑4支撑固定；拼装式柱帽1包括上下同轴线的两部分；上部分包括短钢管以及固定在底部的钢板8a及固定在管壁的加强型劲板10a，上部短钢管内预埋与塔吊底座连接螺栓；下部短钢管采用同标准节短管柱3同规格、直径的钢管，下端焊接法兰8及加劲板10，安装抗剪锚榫12；上部分的短钢管直径大于下部分短钢管直径；

短管柱节间的连接除采用钢法兰8及螺栓9连接外，其两端还应分别设置榫凹11及抗剪锚榫12采用承插式锚榫连接，和四根钢管柱竖向间的柱间支撑4共同作用，以取到单根柱及整体结构抵抗剪、扭应力的作用，保障该结构具有足够的稳定性；短管柱采用热轧钢管或卷管制作；标准节短管柱3、底部短管柱5的钢管外壁与法兰8采用焊接连接，且钢管外壁与法兰8连接处焊接加劲板10，以有效传递短管柱端部的集中应力。

顶部拼装式柱帽结构与其下部标准节短管柱节间采用的加强型柱间支撑体系4a，分为加强型水平及竖向柱间支撑连接；相邻的柱帽之间通过工字钢加强型水平支撑横向固接；四个柱帽之间及结构竖向通过水平及竖向支撑架相互交叉固接，保障该结构顶部连接的稳定性；柱帽上部短钢管内侧可设置栓钉，其内混凝土采用C35及以上微膨胀混凝土，以加强柱帽上部短钢管与混凝土的锚固。

二、下面，介绍一下本发明所涉及的塔吊基础结构施工方法，主要包括：：

1、在基坑开挖前，按施工平面设计布置及塔吊基础设计要求定位、施工灌注桩7，并按设计要求控制好桩顶标高，保证灌注桩施工质量；在灌注桩7混凝土初凝前，采用吊车在地面将短管柱拼装成单根钢管柱不安装拼装式柱帽，吊装插入灌注桩7内，插入时要检查控制好钢管柱与灌注桩7的锚固长度，并控制好相关的安装标高及锚固长度。

2、安装完上述的四根钢管柱，并检查、复核四根钢管柱中心线相互尺寸，使其满足承台基础设计要求后再安装拼装式柱帽及焊接加强型水平及竖向柱间支撑。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构，其特征在于，包括依次连接的拼装式柱帽（1）、若干标准节短管柱（3）、底部短管柱（5）、拟建建筑结构基础底板（6）及灌注桩（7）；基础结构的顶部通过加强型柱间支撑体系（4a）支撑固定；顶部以下通过柱间支撑（4）支撑固定；拼装式柱帽（1）包括上下同轴线的两部分；上部分包括短钢管以及固定在底部的钢板（8a）及固定在管壁的加强型劲板（10a），上部短钢管内预埋与塔吊底座连接螺栓；下部短钢管采用同标准节短管柱（3）同规格、直径的钢管，下端焊接法兰（8）及加劲板（10），安装抗剪锚榫（12）；上部分的短钢管直径大于下部分短钢管直径；

短管柱节间的连接除采用钢法兰（8）及螺栓（9）连接外，其两端还应分别设置榫凹（11）及抗剪锚榫（12）采用承插式锚榫连接，和四根钢管柱竖向间的柱间支撑（4）共同作用，以取到单根柱及整体结构抵抗剪、扭应力的作用，保障该结构具有足够的稳定性；短管柱采用热轧钢管或卷管制作；标准节短管柱（3）、底部短管柱（5）的钢管外壁与法兰（8）采用焊接连接，且钢管外壁与法兰（8）连接处焊接加劲板（10），以有效传递短管柱端部的集中应力。

2.根据权利要求1所述的一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构，其特征在于，顶部拼装式柱帽结构与其下部标准节短管柱节间采用的加强型柱间支撑体系（4a），分为加强型水平及竖向柱间支撑连接；相邻的柱帽之间通过工字钢加强型水平支撑横向固接；四个柱帽之间及结构竖向通过水平及竖向支撑架相互交叉固接，保障该结构顶部连接的稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构，其特征在于，柱帽上部短钢管内侧可设置栓钉，其内混凝土采用C35及以上微膨胀混凝土，以加强柱帽上部短钢管与混凝土的锚固。

4.一种权利要求1所述拼装钢管混凝土柱帽式塔吊基础结构的施工方法，其特征在于，包括：

步骤1、在基坑开挖前，按施工平面设计布置及塔吊基础设计要求定位、施工灌注桩（7），并按设计要求控制好桩顶标高，保证灌注桩施工质量；在灌注桩（7）混凝土初凝前，采用吊车在地面将短管柱拼装成单根钢管柱，吊装插入灌注桩（7）内，此时，不安装拼装式柱帽，插入时要检查控制好钢管柱与灌注桩（7）的锚固长度，并控制好相关的安装标高及锚固长度；

步骤2、安装完上述的四根钢管柱，并检查、复核四根钢管柱中心线相互尺寸，使其满足承台基础设计要求后再安装拼装式柱帽及焊接加强型水平及竖向柱间支撑。