專利名稱:一種深基坑內無承臺塔吊基礎施工方法
技術領域:
本發明涉及到建筑施工技術領域的深基坑內塔吊基礎的施工方法,具體說,涉及的是ー種深基坑內無承臺坑塔吊基礎施工方法。
背景技術:
塔式起重機簡稱塔機,亦稱塔吊,起源于西歐。據記載,第一項有關建筑用塔機專利頒發于1900年。1905年出現了塔身固定的裝有臂架的起重機,1923年制成了近代塔機的原型樣機,同年出現第一臺比較完整的近代塔機。1930年當時德國已開始批量生產塔機, 并用于建筑施工。我國的塔機行業于20世紀50年代開始起步,相對于中西歐國家由于建筑業疲軟造成的塔機業的不景氣,我國的塔機業正處于ー個迅速的發展時期。自上世紀80 年代中期至今,我國的塔機制造業在整體上,有了ー個較大的飛越。隨著建筑向縱深發展,越來越多的大型深基坑工程出現在建筑施工領域內,塔吊是建筑施工現場垂直與水平運輸的重要工具,如果塔吊基礎處于深基坑內,給深基坑工程施工既帶來好處也帶來不利的一面,如何最大限度發揮吊在深基坑工程施工中的作用,如何解決大型深基坑內塔吊基礎安全可靠性與成本控制的矛盾日趨擺在建筑施工工程師面前。目前深基坑內塔吊基礎的施工方法不外乎下面三種做法(I)不設樁基礎,利用地下室底板作局部適當增加配筋,將塔吊直接安裝在車庫底板上。這種塔吊基礎施工一般與地下室底板施工同步,深基坑支護結構和基礎底板施工時塔吊不能投入使用,塔吊使用效率低,幾乎不被采用。(2)采用樁基在地下室底板施工以前就將塔吊基礎直接設置在地下室底板的下方 (見《山西建筑》2009年第15期李昌成“下沉式塔吊基礎施工方法”)。這種塔吊基礎做法存在如下兩個問題,其一是塔吊基礎單獨施工,對于深基坑工程塔吊基礎進行土方開挖時需要采取圍護措施,小的深基坑施工安全性低,成本相對較高;其ニ是塔吊基礎處于地下室基礎底板以下,對地下室基礎底板施工質量造成一定影響。因而對于深基坑工程一般不采用這種方法進行塔吊基礎施工。(3)采用鉆孔灌注樁頂插鋼格柱作為坑內過渡節,然后在格構柱頂部澆筑鋼筋混凝土承臺作塔吊基礎,將預埋螺栓的一端固在混凝土承臺中。這種塔吊基礎是目前深基坑內塔吊基礎最常用做法,但也存在如混凝土承臺施工與拆除的問題,費用相對較高,而且對地下結構施工也存在一定影響等不利因素。(見《建筑施工》第33卷第3期“塔吊鋼格構柱連樁基礎的應用”)
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種深基坑內無承臺塔吊基礎施工方法,從而克服上述現有技術中存在的不足。為解決上述技術問題,本發明所述的深基坑內無承臺塔吊基礎施工方法,本發明根據塔吊型號選用4根鉆孔灌注樁,鉆孔灌注樁施工中,在鉆孔灌注樁的上部插入鋼格構柱,格構柱采用角鋼作4肢柱,加焊鋼板作綴板;待鉆孔灌注樁的混凝土強度達到設計強度 70%以上時即可在格構柱的頂部進行操作,根據塔吊安裝高度將格構柱頂部多余的水平切除,切除后應確保格構柱的頂端面處在同一水平面上;然后在格構柱的頂部加焊ー塊水平鋼板,鋼板焊接前先進行定位,確保螺栓孔處于格構柱中心位置,螺栓孔定位后,進行鉆孔, 鉆孔后便可以到現場進行鋼板與格構柱之間的焊接連接;格構柱頂的鋼板焊接好后即可進塔吊的安裝,進行坑內格構柱之間水平桿及剪刀撐的焊接,當進行土方開挖后,隨著土方的開挖深入,在格構柱之間加焊剪刀撐,以加強鋼格構柱之間的整體剛度。具體的,本發明上述方法包括如下實現步驟I)、根據地質報告、塔吊的型號及其標準節的尺寸進行塔吊基礎4根鉆孔灌注樁的設計(樁長、樁徑和樁間距);2)、根據塔吊平面布置圖進行4根鉆孔灌注樁的定位;3)、利用根據設計的樁長、樁徑選擇合適的正循環鉆機進行鉆孔灌注樁的鉆孔,鉆孔的同時進行鉆孔灌注樁的鋼筋籠的加工和鋼格構柱的加工制作,鉆孔深度滿足要求后, 進行清孔;格構柱采用角鋼作4肢柱,加焊鋼板作綴板;4)、鉆孔后進行鋼筋籠吊放入孔內,鋼筋籠最上面部分注意按設計要求將格構柱與鋼筋籠搭接一同下放到孔內。5)、鋼筋籠置入樁孔內后進行灌注導管的埋設,導管埋設長度應大于孔深,確保混凝土從孔底開始澆筑。6)、混凝土澆灌通過導管進行,隨著混凝土不斷澆入導管應不斷往上抬并逐節撤出,澆灌量應通過計算確保樁孔內混凝土密實,澆灌長度應大于設計樁長。7)、鋼格構柱頂修平灌注混凝土強度達到設計要求強度的70%即可進行格構柱上部的土方開挖除,清除格構柱內泥及素混凝土 ;根據塔吊安裝標高要求,割除格構柱頂多余角鋼,割除前在格構柱頂劃一道水平標準線,根據水平線割除多余角鋼,割除后修平整;8)、格構柱頂鋼板及螺栓孔定位格構柱頂修平以后將4塊鋼格分別布置到四根格構柱頂,根據格構柱的位置微調4塊鋼板的位置,使構格柱頂處于鋼板正中心,點焊固定鋼板,然后將塔吊標準節吊放到鋼板上,撬動標準節使其盡可能處于每塊鋼板的正中心,調好后根據標準節上的螺栓孔定位4塊鋼板鉆孔位置,在每塊鋼板上刻畫螺栓孔的位置;9)、鋼板上螺栓孔開孔;10)、鋼板與格構柱頂焊接連接鋼板焊接采用電弧焊,焊接時先焊接鋼格構柱頂部(4根角鋼)與鋼板之間的接縫,焊接前調節好焊機的電流大小,條焊縫進行焊接,分層施焊,第一道焊接完成后,敲去焊渣進行第二道焊接直到焊縫厚度滿足設計厚度要求;11)、鋼板以下格構柱之間連接件的焊接鋼板以下格構柱之間連接件采用角鋼與格構柱的角鋼焊接連接。本發明相對于目前常見深基坑內塔吊基礎的做法,全部采用鋼結構技術實現塔吊標準節與鉆孔灌注樁過渡連接,規避了采用混凝土承臺作過渡時對結構施工的影響,節約了施工成本。
圖I為本發明一實施例的施工節點剖面圖;圖中1.塔吊標準節,2.連接螺栓,3.帶螺栓孔的厚鋼板,4.鋼格構柱,5.連接角鋼,6.鋼格構柱錨入鉆孔灌注樁內的部分,7.鉆孔灌注樁。具體實施工方式下面對本發明的實施例作詳細說明,本實施例以本發明技術方案為前提,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例某教學樓改建項目,上部結構有三個單體,建筑高度為79m,基坑開挖面積為 10000m2,基坑開挖深度為7m,垂直運輸采用ニ臺QTZ80塔吊,塔吊基礎采用4根直徑800mm 的鉆孔灌注樁,樁長20m,樁間距為1600mm,鉆孔灌注樁澆筑樁身混凝土時,在鉆孔灌注樁的上部插入IOm長鋼格構柱,鋼格構柱插入樁身長度3m,鋼格構柱采用Z 140mmX 14mm角鋼作四肢柱,加焊380mmX260mmX IOmm的鋼板作綴板,焊縫厚度為12臟,綴板的間距為 600_。待鉆孔灌注樁的混凝土強度達到設計強度70%以上時即可在格構柱的頂部進行操作,根據塔吊安裝高度將鋼格構柱頂部多余的部分水平切除,切除后應確保鋼格構柱的頂端面處在同一水平面上;然后在鋼格構柱的頂部加焊ー塊600mmX600mmX 50mm的水平封 ロ鋼板,鋼板焊接前先進行定位,確保螺栓孔處于鋼格構柱中心位置,螺栓孔定位后,到エ 廠進行鉆孔,鉆孔后便可以到現場進行鋼板與鋼格構柱之間的焊接連接。鋼格構柱頂的鋼板焊接完成驗收合格后即可進塔吊的安裝;當進行土方開挖后,隨著土方的開挖深入,在格構柱之間加焊剪刀撐,以加強鋼格構柱之間的整體剛度。以下進ー步給出本實施例詳細的施工步驟I、根據塔吊平面布置圖進行4根鉆孔灌注樁的定位;2、利用正循環鉆機進行鉆孔灌注樁的鉆孔,鉆孔的同時進行鉆孔灌注樁的鋼筋籠的加工和鋼格構柱的加工制作,鉆孔滿足要求后,進行清孔;4、鉆孔后進行鋼筋籠吊放入孔內,鋼筋籠最上面部分注意按設計要求將格構柱與鋼筋籠上部的搭接長度為3m,一同下放到孔內。5、鋼筋籠置入樁孔內后進行灌注導管的埋設,導管埋設長度應大于孔深lm,確保混凝土從孔底開始澆筑。6、混凝土澆灌通過導管進行,隨著混凝土不斷澆入導管應不斷往上抬并逐節撤出,澆灌量應通過計算確保樁孔內混凝土密實,澆灌長度應大于設計樁長lm。7、鋼格構柱頂修平灌注混凝土強度達到設計要求強度的70%即可進行格構柱上部的土方開挖除,挖除深度一般是I. 5m,清除格構柱內泥土及素混凝土;根據塔吊安裝標高要求,割除格構柱頂多余角鋼,割除前利用水平儀測量在格構柱頂劃一道水平標準線, 根據水平線用氧氣こ炔割除多余角鋼,割除后用砂輪機修平整;8、格構柱頂鋼板及螺栓孔定位格構柱頂修平以后即可將4塊 600mmX600mmX50mm規格的鋼格分別布置到4根格構柱頂,根據格構柱的位置微調4塊鋼板的位置,使構格柱頂處于鋼板正中心,點焊固定鋼板,然后將塔吊標準節吊放到鋼板上, 用撬棍撬動標準節使其盡可能處于每塊鋼板的正中心,調好后根據標準節上的螺栓孔定位 4塊鋼板鉆孔位置,用彩筆在每塊鋼板上刻畫螺栓孔的位置;
9、鋼板上螺栓孔開孔鋼板上螺栓孔開孔一般送到塔吊廠家或者是車床廠進行開孔;10、鋼板與格構柱頂焊接連接鋼板焊接采用電弧焊,焊條采用低氫E4315型焊條,焊接時先焊接鋼格構柱頂部(四根角鋼)與鋼板之間的接縫,焊接前調節好焊機的電流大小,條焊縫進行焊接,分層施焊,第一道焊接完成后,用小釘垂敲去焊渣進行第二道焊接直到焊縫厚度不小于12mm ;11、鋼板以下格構柱之間連接件的焊接鋼板以下格構柱之間連接件采用14#角鋼與格構柱的角鋼焊接連接;12、坑內格構柱之間水平桿及剪刀撐的焊接當基坑進行土方開挖后,隨著土方的開挖深入,在格構柱之間加焊剪刀撐,以加強鋼格構柱之間的整體剛度。通過本實施例無承臺塔吊基礎實施,塔吊基礎趕在基坑土方開挖施工完成,土方開挖前進行塔吊安裝,為土方開挖和基坑鋼筋混凝土支撐施工提供垂直和水平運輸服務, 塔吊利用率高,加快了地下結構施工進度;塔吊安裝后基礎安全性沒受任何影響。相比鋼格柱頂采用鋼筋混凝土承臺基礎,其總成本節約15% 20%,經濟效益顯著。
權利要求
1.一種深基坑內無承臺塔吊基礎施工方法,其特征在于包括如下步驟1)、根據地質報告、塔吊的型號及其標準節的尺寸進行塔吊基礎4根鉆孔灌注樁的設計,包括樁長、樁徑和樁間距;2)、根據塔吊平面布置圖進行4根鉆孔灌注樁的定位;3)、利用根據設計的樁長、樁徑選擇正循環鉆機進行鉆孔灌注樁的鉆孔,鉆孔的同時進行鉆孔灌注樁的鋼筋籠的加工和鋼格構柱的加工制作,鉆孔深度滿足要求后,進行清孔;所述格構柱采用角鋼作四肢柱,加焊鋼板作綴板;4)、鉆孔后進行鋼筋籠吊放入孔內,鋼筋籠最上面部分注意按設計要求將格構柱與鋼筋籠搭接一同下放到孔內;5)、鋼筋籠置入樁孔內后進行灌注導管的埋設,導管埋設長度大于孔深,確保混凝土從孔底開始澆筑;6)、混凝土澆灌通過導管進行,隨著混凝土不斷澆入導管應不斷往上抬并逐節撤出,澆灌量應通過計算確保樁孔內混凝土密實,澆灌長度大于設計樁長;7)、鋼格構柱頂修平灌注混凝土強度達到設計要求強度的70%進行格構柱上部的土方開挖除,清除格構柱內泥及素混凝土;根據塔吊安裝標高要求,割除格構柱頂多余角鋼, 割除前在格構柱頂劃一道水平標準線,根據水平線割除多余角鋼,割除后修平整;8)、格構柱頂鋼板及螺栓孔定位格構柱頂修平以后將4塊鋼板分別布置到4根格構柱頂,根據格構柱的位置微調鋼板的位置,使構格柱頂處于鋼板正中心,點焊固定鋼板,然后將塔吊標準節吊放到鋼板上,撬動標準節使其盡可能處于每塊鋼板的正中心,調好后根據標準節上的螺栓孔定位4塊鋼板鉆孔位置,在每塊鋼板上刻畫螺栓孔的位置;9)、鋼板上螺栓孔開孔;10)、鋼板與格構柱頂焊接連接鋼板焊接采用電弧焊,焊接時先焊接鋼格構柱頂部即 4根角鋼與鋼板之間的接縫,焊接前調節好焊機的電流大小,條焊縫進行焊接,分層施焊,第一道焊接完成后,敲去焊渣進行第二道焊接直到焊縫厚度滿足設計厚度要求;11)、鋼板以下格構柱之間連接件的焊接鋼板以下格構柱之間連接件采用角鋼與格構柱的角鋼焊接連接。
2.根據權利要求I所述的深基坑內無承臺塔吊基礎施工方法,其特征在于所述格構柱的四肢柱采用Z 140mmX 14mm的角鋼。
3.根據權利要求I所述的深基坑內無承臺塔吊基礎施工方法,其特征在于所述加焊鋼板作綴板,其中焊縫厚度為12mm,綴板的間距為600mm。
4.根據權利要求I或3所述的深基坑內無承臺塔吊基礎施工方法,其特征在于所述綴板采用380_X260_X IOmm的鋼板。
全文摘要
本發明公開一種深基坑內無承臺塔吊基礎施工方法,步驟為選用4根鉆孔灌注樁,鉆孔灌注樁施工中,在鉆孔灌注樁的上部插入鋼格構柱;待鉆孔灌注樁的混凝土強度達到設計強度70%以上時,將格構柱頂部多余的水平切除,切除后應確保格構柱的機端處在同一水平面上;然后在格構柱的頂部加一塊水平鋼板,鋼板焊接前先進行定位,確保螺栓孔處于格構柱中心位置,螺栓孔定位后,鉆孔后到現場進行鋼板與格構柱之間的焊接連接;格構柱頂的鋼板焊接好后即可進塔吊的安裝,在格構柱之間加焊剪刀撐,加強鋼格構柱整體剛度。本發明全部采用鋼結構技術實現塔吊標準節與鉆孔灌注樁過渡連接,規避了采用混凝土承臺作過渡時對結構施工的影響,節約了施工成本。
文檔編號E02D27/12GK102587407SQ20121008165
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月23日 優先權日2012年3月23日
發明者余舟平, 徐光新, 李迥, 陳炎表 申請人:舜元建設(集團)有限公司