本發(fā)明涉及深基坑塔吊施工，尤其涉及一種鋼格構(gòu)柱與十字型鋼梁組合式塔吊基礎(chǔ)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于高層建筑的施工設(shè)計(jì)需求而言，需在土方開挖完成后進(jìn)行塔吊的安裝，但是目前城區(qū)里面寸土寸金，為了提高地下空間使用的利用率，即場(chǎng)地多大，地下室的面積就向做多大，不想浪費(fèi)空間，所以就造成了施工時(shí)候所需要的施工場(chǎng)地就相對(duì)不夠?qū)捲?，塔吊只能設(shè)置再基坑內(nèi)部。傳統(tǒng)的塔吊基礎(chǔ)往往需要在基坑開挖至基坑底部才能施工塔吊基礎(chǔ)、安裝塔吊，造成了整個(gè)基坑施工過(guò)程中沒(méi)有垂直運(yùn)輸機(jī)械，且在基坑開挖至基底后，再安裝塔吊，塔吊的安裝難度也很大，本發(fā)明正是基于上述研究背景下而提出，旨在提供一鋼格構(gòu)柱與十字型鋼梁組合式塔吊基礎(chǔ)及其施工方法，能夠在基坑開挖前即可安裝塔吊，滿足工程項(xiàng)目的垂直運(yùn)輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于：提供一種鋼格構(gòu)柱與十字型鋼梁組合式塔吊基礎(chǔ)及其施工方法，其具有結(jié)構(gòu)和施工方法設(shè)計(jì)合理，不僅可以解決塔吊必須設(shè)置在基坑內(nèi)部，需在基坑開挖前或開挖過(guò)程中，將塔吊提前立好，并投入使用的問(wèn)題，還能夠做為基坑的支護(hù)、帷幕、圍檁、水平支撐、工程樁、降水井、格構(gòu)柱樁、土方開挖等工序施工的垂直運(yùn)輸機(jī)械，極大的降低了施工成本，提高了施工效率，加快了施工進(jìn)度。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種鋼格構(gòu)柱與十字型鋼梁組合式塔吊基礎(chǔ)，所述塔吊基礎(chǔ)用于深基坑塔吊工程施工，所述組合式塔吊基礎(chǔ)自下而上包括既有工程樁或新增塔吊樁、鋼格構(gòu)柱架體、十字型鋼鋼梁平臺(tái)及塔吊基礎(chǔ)支腿；所述既有工程樁或新增塔吊樁均為灌注樁，所述鋼格構(gòu)柱架體的型鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠焊接為一體錨入灌注樁內(nèi)，并通過(guò)鋼梁焊接連接成整體；每個(gè)所述型鋼格構(gòu)柱的頂部均焊接有柱帽，在所有柱帽上焊接十字型鋼鋼梁平臺(tái)，十字型鋼鋼梁平臺(tái)與塔吊的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)通過(guò)螺栓連接，通過(guò)十字型鋼鋼梁平臺(tái)使鋼格構(gòu)柱架體與塔吊基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接成為一個(gè)整體，塔身的豎向荷載和彎矩荷載通過(guò)十字型鋼鋼梁平臺(tái)傳至鋼格構(gòu)柱，進(jìn)而傳遞給樁基，最終由基坑底以下的土層承擔(dān)。

4、一種根據(jù)上述鋼格構(gòu)柱與十字型鋼梁組合式塔吊基礎(chǔ)的施工方法，所述施工方法包括如下步驟：

5、步驟1)塔吊的選型及在基坑內(nèi)的平面位置的確定；

6、步驟2)灌注樁、型鋼格構(gòu)柱、十字型鋼梁組合式塔吊基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)；

7、步驟3)工程樁或新增塔吊樁成孔；

8、步驟4)型鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠焊接并安放就位；

9、步驟5)工程樁或新增塔吊樁砼澆筑；

10、步驟6)格構(gòu)柱頂部柱帽及型鋼拉梁焊接；

11、步驟7)十字型鋼梁與型鋼格構(gòu)柱的焊接；

12、步驟8)塔吊基礎(chǔ)節(jié)與十字型鋼梁的聯(lián)接；

13、步驟9)塔吊安裝就位，并投入使用；

14、步驟10)十字型鋼鋼梁平臺(tái)與基坑支護(hù)體系連接；

15、步驟11)鋼格構(gòu)柱間型鋼斜桿、水平桿焊接。

16、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟1)塔吊的選型及在基坑內(nèi)的平面位置的確定包括：首先要根據(jù)塔吊制造廠家提供的技術(shù)說(shuō)明書了解塔吊的技術(shù)性能參數(shù)，然后根據(jù)高層建筑的體型特點(diǎn)，施工場(chǎng)地周邊的環(huán)境來(lái)確定塔吊的位置；保證建筑平面施工范圍盡可能多的被塔吊臂長(zhǎng)的活動(dòng)范圍所覆蓋，盡可能縮小塔吊的盲區(qū)，并使施工總平面布置中建筑材料堆放場(chǎng)地及混凝土搗拌場(chǎng)地置于塔吊臂活動(dòng)范圍的最有利位置；確保塔吊大臂的臂端與周邊建筑物的安全距離，確保塔吊能夠360°回轉(zhuǎn)，且保證塔吊鋼絲繩及吊鉤與以下建筑物的安全距離，還需要確保鋼格構(gòu)柱避開地下結(jié)構(gòu)梁的位置，并且通視良好，保證塔吊的施工安全；所述步驟2)工程樁或新增塔吊樁成孔包括在選定的立塔位置，選擇利用工程樁，如無(wú)合適的工程樁，則需重新施工鋼筋混凝土灌注樁作為塔吊的樁基。

17、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟2)灌注樁、型鋼格構(gòu)柱、十字型鋼梁組合式塔吊基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)包括：首先通過(guò)塔吊地基驗(yàn)算，確定灌注樁的樁徑、樁長(zhǎng)參數(shù)；樁基型鋼組合式塔吊基礎(chǔ)由四根480×480㎜單肢型鋼格構(gòu)柱與十字型鋼梁焊接而成用于承擔(dān)塔吊的豎向荷載及傾覆力矩，單肢型鋼格構(gòu)柱錨入樁內(nèi)長(zhǎng)度應(yīng)不小于3000㎜，為減少豎向力對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞，應(yīng)使塔吊主肢位置中心盡量靠近樁的中心點(diǎn)；單肢型鋼格構(gòu)柱由4根l180×180×18的角鋼及-16×300×450mm的綴板焊接成480×480的方柱組成，出樁頂自由高度為14m，應(yīng)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50017)對(duì)其剛度、整個(gè)架體穩(wěn)定性、單肢型鋼格構(gòu)柱穩(wěn)定性及綴板進(jìn)行驗(yàn)算，整個(gè)架體由l180×180×18的角鋼作為水平桿和斜腹桿把四根單肢型鋼格構(gòu)柱連接成一個(gè)整體，使之與樁基共同受力，使用的型鋼材料為q345b；如遇到型鋼格構(gòu)柱穿過(guò)地下室底板，必須在單肢型鋼格構(gòu)柱四周焊接止水鋼板進(jìn)行止水處理，防止此處是地下室底板的滲漏點(diǎn)，十字型鋼梁的設(shè)計(jì)包括：十字型鋼梁由-30×700×4600mm的上、下翼鋼板和-30×640×4600mm的鋼腹板組焊而成，在塔吊基礎(chǔ)節(jié)腳柱與上翼板聯(lián)接對(duì)應(yīng)處，十字型鋼梁上、下翼緣之間用加勁板進(jìn)行加強(qiáng)，十字型鋼梁長(zhǎng)度根據(jù)塔身寬度和型鋼格構(gòu)柱間距確定，使用的型鋼材料為q345b。

18、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟4)型鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠焊接并安放就位包括：下放鋼筋籠，在籠頂4m處，用粗鋼筋或粗木龍骨穿過(guò)鋼筋籠，架立在樁孔的孔頂；起吊鋼格構(gòu)柱，放入鋼筋籠中，緩慢降至鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠搭接長(zhǎng)度處；調(diào)整鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠垂直度，從下往上焊接鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠；按灌注樁下鋼筋籠的一般做法將焊接好的鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠全部入孔；所述步驟5)工程樁或新增塔吊樁砼澆筑包括：將步驟3)中確定的成孔位置按照水下灌注樁的施工方式進(jìn)行混凝土澆筑；所述步驟6)格構(gòu)柱頂部柱帽及型鋼拉梁焊接包括：型鋼格構(gòu)柱頂端兩兩用hw400x400x13x21進(jìn)行焊接連接，使得形成一個(gè)整體，型鋼格構(gòu)柱頂面焊接柱帽，用于擱置安放十字型鋼梁，柱帽與型鋼格構(gòu)柱頂面的交接處焊縫為單面角焊縫,焊縫高度為15㎜；在型鋼格構(gòu)柱的側(cè)面每側(cè)焊接兩塊加勁板，每個(gè)柱子各8塊加勁板，加勁板與型鋼格構(gòu)柱側(cè)面的交接處焊縫為雙面角焊縫，焊縫高度為15㎜，柱帽與加勁板的交接處焊縫為雙面角焊縫，焊縫高度為15㎜；所述步驟7)十字型鋼梁與型鋼格構(gòu)柱的焊接包括：在柱帽上焊接連接十字型鋼梁，十字型鋼梁與柱帽的交接處焊縫為單面角焊縫，采用連續(xù)滿焊，焊縫高度15mm，所有焊條均采用e50，所有鋼結(jié)構(gòu)均需刷兩邊防銹漆。

19、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟8)塔吊基礎(chǔ)節(jié)與十字型鋼梁的聯(lián)接包括：塔吊基礎(chǔ)節(jié)與型鋼格構(gòu)柱通過(guò)十字型鋼梁進(jìn)行螺栓連接，在十字型鋼梁的上翼板上預(yù)留塔吊基礎(chǔ)節(jié)的螺栓孔，塔吊基礎(chǔ)節(jié)的每個(gè)支腿各采用8條m36、10.9級(jí)螺栓與十字型鋼梁連接。

20、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟9)塔吊安裝就位，并投入使用包括：塔吊安裝應(yīng)由專業(yè)安裝公司的持有相應(yīng)的資格證書的人員安裝，并經(jīng)有關(guān)部門驗(yàn)收合格后投入使用。

21、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟10)十字型鋼鋼梁平臺(tái)與基坑支護(hù)體系連接包括：通過(guò)減小鋼格構(gòu)柱的懸臂長(zhǎng)度和減小鋼格構(gòu)柱基礎(chǔ)的長(zhǎng)細(xì)比，用十字型鋼鋼梁平臺(tái)與已施工完成的支撐梁、冠梁進(jìn)行型鋼拉結(jié)，使得塔吊鋼格構(gòu)柱、十字型鋼梁基礎(chǔ)與基坑支護(hù)形成一個(gè)剛性較大的剛體，加大了塔吊基礎(chǔ)的安全系數(shù)。

22、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟11)鋼格構(gòu)柱間型鋼斜桿、水平桿焊接包括：基坑土方開挖時(shí)，每層土方挖凈后，鋼格構(gòu)柱間的鋼斜桿、鋼水平桿應(yīng)及時(shí)安裝并焊接牢固，確保由四根鋼格構(gòu)柱組成架體的整體穩(wěn)定性，按照格構(gòu)柱中綴板的間距700mm為模數(shù)，每2100mm做為一個(gè)豎向加固組，進(jìn)行豎向的十字拉結(jié)，每4200mm進(jìn)行一組水平的十字拉結(jié)。

23、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述施工方法還包括步驟12)深基坑上、下行人的鋼梯通道的設(shè)計(jì)，通過(guò)在鋼格構(gòu)柱架體的側(cè)邊搭建用于上、下行人的鋼梯通道。

24、采用本發(fā)明一種鋼格構(gòu)柱與十字型鋼梁組合式塔吊基礎(chǔ)及其施工方法具有如下有益效果：

25、采取在塔吊基礎(chǔ)樁基施工過(guò)程中，將自行設(shè)計(jì)的鋼格構(gòu)柱埋入鋼筋混凝土灌注樁中，在該格構(gòu)柱的頂端施工型鋼鋼梁平臺(tái)作為塔吊受力的基礎(chǔ)，形成組合式塔吊基礎(chǔ)，該形式的塔吊基礎(chǔ)不僅可以解決塔吊必須設(shè)置在基坑內(nèi)部，需在基坑開挖前或開挖過(guò)程中，將塔吊提前立好，并投入使用的問(wèn)題，還可以有效降低基坑施工周期過(guò)長(zhǎng)、施工進(jìn)度慢、成本高昂的問(wèn)題。