可循环使用式塔吊独立基础结构及施工方法

技术领域

本发明公开的是一种塔吊基础结构及施工方法，特别是一种循环使用式塔吊独立基础结构及施工方法。

背景技术

独立塔吊基础传统工艺一般分为现浇混凝土、桩基础等连接方式，这两种塔吊独立基础方式各有其适用范围，也有相应的不足。

塔吊基础最优方式为建筑既有结构利用，或既有基础扩大使用。但是，在无可利用基础条件下，为保证安全，经安全计算，一般多采用现浇混凝土结构塔吊基础，使用混凝土和钢筋材料量一般较大，施工成本较高，因基础现浇混凝土强度达标工期一般较长。另有采用桩基础，需配置桩基施工设备，桩基与沉桩设备等施工成本亦较高，且需考虑连接节点砼强度，工期一般也较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有塔吊基础成本高、工期长的不足，提供一种可以循环使用的塔吊独立基础结构，该基础结构可以实现低成本和工期短，提高建筑工程建设技术水平。

本发明还提供了一种如以上所述的塔吊独立基础结构的施工方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构，其特点是：该结构由基坑、混凝土预制块和回填土三部分组成，采用“埋地+混凝土块拼装”形成塔吊基础，所述混凝土预制块之间采用钢板连接形成整体。

本发明还公开了一种如以上技术方案所述的可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法，其特点是，其步骤是：

（1）方案确定

根据需使用塔吊的技术参数要求，以最大风力、地下水深度因素及回填土力学指标值，利用建筑安全计算软件，选用计算项最小安全系数大于1.2，经过塔吊基础参数多次调整进行安全计算比较，确定埋设预制混凝土块数量、埋设深度、基坑开挖面积的方案；控制基坑开挖深度不超过5m。

（2）基坑开挖及处理

根据塔吊旋转使用半径，选择地质均匀区域定位塔吊基础，采用安全坡比开挖塔吊基础基坑；基坑底浇筑10cm厚C15混凝土作基底垫层，找平，形成底部找平层；挖机开挖基坑避免扰动坑底原状土，坑底30cm以内土层采用人工找平开挖方法施工，并开展坑底基础土层全方位5点位压实度检测，压实度不小于95%。

（3）预制块安装与连接

混凝土预制块采用50cm厚1m×1m、1.5m×1.5m、2m×2m边块和若干50cm厚2m×2m塔吊基础中心块，中心块采用自下而上叠高设置在基底垫层上，在最顶部的中心块上设置有塔吊基础锚固螺栓；混凝土预制块顶面设有吊装环；预制块块体之间采用钢板连接预埋螺栓。

（4）土回填及密实处理

回填土采用同规格的砂性土或砂，进行密实处理，保持土压力的均匀与稳定；回填土密实处理后，达到计算土压力参数要求，表面采用混凝土覆盖浇筑封闭，形成表面封闭层。

以上所述的本发明可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法中，所述的建筑安全计算软件，是基于JGJT 187-2019 塔式起重机混凝土基础工程技术标准等工程技术规范开发的建筑安全计算软件，比如：品茗建筑安全计算软件，广联达施工安全设施计算软件，PKMP筑业建筑安全设施计算软件等。这些软件都是基于规范设计的软件。本发明涉及的相关计算如模板、塔吊、基坑等优选利用品茗安全软件计算，安全计算软件使用很方便，把基本参数输入就会给出结果，在建筑领域这些安全计算软件也是广泛应用。

以上所述的可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法，其进一步优选的技术方案是：在步骤（2）中，对坑底土质进行力学指标检测，当其为淤泥质时，采取换土填充处理方式进行处理。

以上所述的可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法，其进一步优选的技术方案是：所述混凝土预制块为C30钢筋混凝土结构，用10号角钢包边处理。

以上所述的可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法，其进一步优选的技术方案是：在步骤（3）中，中心块上设置的基础锚固螺栓螺栓的直径50mm，埋深40cm，间距10cm。

以上所述的可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法，其进一步优选的技术方案是：在步骤（3）中，连接预制块平面块体之间顶面的钢板采用50mm厚、40cm宽、60cm长的钢板，且宽度为1m的预制块安装2块钢板，宽度为1.5m的预制块安装3块钢板，宽度为2m的预制块安装4块钢板；预制中心块叠高形成一体，叠高形成柱体的四个侧面块体之间均采用20mm厚、60cm宽、50cm高的钢板连接块体预埋螺栓；中心块体与四面底面块体连接采用50mm厚“⊥”形钢板连接连接块体预埋螺栓，“⊥”形钢板外露面采用直角三角形钢板加固，“⊥”形钢板底面尺寸40cm宽、60cm长，立面尺寸40cm宽、25cm高，直角三角形钢板为20mm厚、20cm×20cm、间距15cm，即40cm宽度采用三块直角三角形钢板加固钢板，边距5cm，中心块宽度为2m，中心块与边块连接区四个面，每个面采用4个“⊥”形连接钢件。

以上所述的可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法，其进一步优选的技术方案是：塔吊使用过程监测及控制：塔吊在使用过程中，每日巡视塔基表面混凝土裂缝情况，并定期观测塔身倾斜率及塔基沉降，出现异常，塔身倾斜率大于规范标准时，采用压载方法处理。

以上所述的可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法，其进一步优选的技术方案是：塔吊使用完成拆除后，开挖后，采用吊车拆除预制块，避免块体间碰撞，对块体周边角钢及时补漆处理，螺栓变形及时矫正，并刷黄油保养处理。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明不同于现浇混凝土基础、桩基础、预制块等基础形式，提供了一种可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构及施工方法。本发明可以解决独立塔吊基础成本高、工期长的问题，弥补塔吊基础传统工艺在应用上的不足，发明人引进建筑工程模块化拼装施工理念，采用“埋地+混凝土块拼装”塔吊基础，实现低成本和工期短，响应了建筑行业推广的混凝土预制拼装结构型式的新技术，抛弃高成本工艺，促进行业进步，提高建筑工程建设技术水平。其因施工简便，可以加快塔吊安装速度，多次循环使用成本摊销后，单次使用成本极低，安装施工时间短，适用性强。模块化拼装，施工便捷，环境影响小，人工用量少，机械化程度高。预制块塔吊基础结构使用便捷，质量可靠，节省现浇混凝土浇筑、支模、钢筋绑扎的时间，循环使用，摊销成本较低，有利于提高塔吊租赁的竞争力，与常规现浇混凝土基础技术相比经济性高。

附图说明

图1的埋地式预制拼装塔吊基础结构的平面结构示意图；

图2的埋地式预制拼装塔吊基础结构的截面结构示意图；

图中，1为中心块，2为边块；3为底部找平层；4为表面封闭层。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1－图2，一种可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构，该结构由基坑、混凝土预制块和回填土三部分组成，采用“埋地+混凝土块拼装”形成塔吊基础，所述混凝土预制块之间采用钢板连接形成整体。

实施例2，一种如以上技术方案所述的可循环使用的埋地式预制拼装塔吊基础结构的施工方法，其步骤是：

（1）方案确定：

根据需使用塔吊的技术参数要求，以最大风力、地下水深度因素及回填土力为指标值，利用建筑安全计算软件，选用计算项最小安全系数大于1.2，经过塔吊基础参数多次调整进行安全计算比较，确定埋设预制混凝土块数量、埋设深度、基坑开挖面积的方案；控制基坑开挖深度不超过5m；

（2）基坑开挖及处理

根据塔吊旋转使用半径，选择地质均匀区域定位塔吊基础，采用安全坡比开挖塔吊基础基坑；基坑底浇筑10cm厚C15混凝土作基底垫层，找平，形成底部找平层；挖机开挖基坑避免扰动坑底原状土，坑底30cm以内土层采用人工找平开挖方法施工，并开展坑底基础土层全方位5点位压实度检测，压实度不小于95%。

（3）预制块安装与连接

混凝土预制块采用50cm厚1m×1m、1.5m×1.5m、2m×2m边块和若干50cm厚2m×2m塔吊基础中心块，中心块采用自下而上的叠高设置在基底垫层上，在最顶部的中心块上设置有塔吊基础锚固螺栓；混凝土预制块顶面设有吊装环；预制块块体之间采用钢板用螺栓连接；

（4）土回填及密实处理

回填土采用同规格的砂性土或砂，进行密实处理，保持土压力的均匀与稳定；回填土密实处理后，达到计算土压力参数要求，表面采用混凝土覆盖浇筑封闭，形成表面封闭层。

在步骤（2）中，对坑底土质进行力学指标检测，当其为淤泥质时，采取换土填充处理方式进行处理。所述混凝土预制块为C30钢筋混凝土结构，用10号角钢包边处理。在步骤（3）中，中心块上设置的基础锚固螺栓螺栓的直径50mm，埋深40cm，间距10cm。在步骤（3）中，连接预制块平面块体之间顶面的钢板采用50mm厚、40cm宽、60cm长的钢板，且宽度为1m的预制块安装2块钢板，宽度为1.5m的预制块安装3块钢板，宽度为2m的预制块安装4块钢板；预制中心块叠高形成一体，叠高形成柱体的四个侧面块体之间均采用20mm厚、60cm宽、50cm高的钢板连接块体预埋螺栓；中心块体与四面底面块体连接采用50mm厚“⊥”形钢板连接连接块体预埋螺栓，“⊥”形钢板外露面采用直角三角形钢板加固，“⊥”形钢板底面尺寸40cm宽、60cm长，立面尺寸40cm宽、25cm高，直角三角形钢板为20mm厚、20cm×20cm、间距15cm，即40cm宽度采用三块直角三角形钢板加固钢板，边距5cm，中心块宽度为2m，中心块与边块连接区四个面，每个面采用4个“⊥”形连接钢件。

塔吊使用过程监测及控制：塔吊在使用过程中，每日巡视塔基表面混凝土裂缝情况，并定期观测塔身倾斜率及塔基沉降，出现异常，塔身倾斜率大于规范标准时，采用压载方法处理。 塔吊使用完成拆除后，开挖后，采用吊车拆除预制块，避免块体间碰撞，对块体周边角钢及时补漆处理，螺栓变形及时矫正，并刷黄油保养处理。