一种装配式钢结构塔吊基础的制作方法

本实用新型涉及一种装配式钢结构塔吊基础，属于建筑工程技术领域。

背景技术：

在建筑施工中，塔吊被广泛用于解决施工过程中垂直方向运输的问题。通常为确保塔吊在使用过程中的安全，塔吊一般被固定于钢筋混凝土承台上。但是这种承台尺寸大、用砼量、用钢量都比较大，费用高、制造周期长，且需要再另行拆除，耗费大量人力物力，其所产生的建筑垃圾也会对环境造成污染。

随后出现了组合式的钢结构塔吊基础。现有的钢结构塔吊基础通常是由十字钢梁或是单层、组合式的复数根H型钢组合成的。但是前者十字钢梁基础十字臂拼接缝较多，拼接比较麻烦，刚性也有所降低。后者H型钢自身的抗扭以及上层钢梁的整体稳定性和抗倾覆性比较差，且两者均未考虑钻孔灌注桩和钢格构柱施工过程中的施工偏差造成的垂直度误差对钢结构塔吊基础安装的影响。

因此，亟需研制出一种考虑施工偏差，抗倾覆稳定性和构件自身抗扭性更好的装配式钢结构塔吊基础。

技术实现要素：

针对现有技术中钢结构塔吊基础未考虑钻孔灌注桩和钢格构柱施工过程中的施工偏差造成的垂直度误差对钢结构塔吊基础安装的影响，本实用新型考虑了施工偏差，提供了一种抗倾覆稳定性和构件自身抗扭性更好的装配式钢结构塔吊基础。

为解决以上技术问题，本实用新型包括如下技术方案：

一种装配式钢结构塔吊基础，安装在四根钢格构柱处，每根钢格构柱固定在对应的钻孔灌注桩上，所述装配式钢结构塔吊基础包括：

四个柱帽，对应安装于四根钢格构柱处，每个柱帽包括盖板及垂直固定于盖板底端的多个加劲板；

两根钢主梁，每根钢主梁为箱型钢主梁，每根钢主梁的两端通过对应的柱帽固定在对应的钢格构柱上；

两根钢次梁，每根钢次梁为箱型钢次梁，每根钢次梁的两端通过高强度螺栓固定在所述两根主梁上，所述两根钢次梁与所述两根钢主梁呈井字形布置；

四根钢系梁，其中两根钢系梁呈交叉状并连接成整体，且固定连接在所述两根钢次梁之间，所述两根钢系梁的交叉中心为所述两根钢次梁的对称中心，另外两根钢系梁之间平行布置，且对应布置两根交叉的钢系梁的外侧并与所述两根钢次梁垂直固定连接；和

四个圆形钢垫板，对应固定在所述两根钢次梁的上端面处，用于通过高强度螺栓，以连接塔吊的基础节；

其中，每根钢主梁、每根钢次梁、每根钢系梁及每个盖板均在加工厂提前预制完成，每个盖板处的多个加劲板配置成在对应的钢主梁与所述盖板现场初步连接的情况下，吊装放样确定它们的准确尺寸，以消除对应的钢格构柱的偏差及保证所述两根钢主梁的几何尺寸。

可选地，每个柱帽中的盖板的截面为正方形，其截面尺寸大于每一钢格构柱的截面尺寸，每一盖板中突出于每一钢格构柱处的部分具有连接钢主梁的螺栓孔，所述每个盖板处的加劲板的数量为八个，所述八个加劲板中每两个加劲板为一组对应布置在所述盖板的每一边处并与其相垂直，每一加劲板的顶端与所述盖板的底端焊接，每一加劲板的后端与所述钢格构柱焊接。

可选地，所述每根钢主梁为Ⅱ形箱型钢主梁，包括对应的梁顶板、梁底板、腹板以及沿所述钢主梁的轴线对称布置的多个竖向加劲板，所述梁顶板处开有多排螺栓孔，用于通过高强度螺栓，以连接对应的钢次梁，所述梁底板处开有多个螺栓孔，用于过高强度螺栓，以连接对应的柱帽，所述多个竖向加劲板沿钢主梁长度方向间隔布置，且与所述梁顶板、所述梁底板及所述腹板焊接。

可选地，所述梁底板两端的宽度相对其中间宽度向外伸展以形成哑铃状的梁底板，所述梁底板处的螺栓孔布置在两端突出于中间的部位处，以便于施拧螺栓。

可选地，所述梁底板中每端开有四排螺栓孔，其中，由外至内的三排螺栓孔用于通过高强度螺栓，以连接对应的柱帽，另外的一排螺栓孔配置成在施工现场钢格构柱偏差大的施工情况下，与对应的柱帽的盖板及加劲板一起调整所述钢主梁对应的钢格构柱的偏差。

可选地，所述腹板处设有开孔，以确保所述腹板内螺栓的施拧。

可选地，所述每根钢次梁为Ⅱ形箱型钢次梁，包括对应的梁顶板、梁底板、腹板以及沿钢主梁的轴线对称布置的多个竖向加劲板，所述梁顶板处固定两个圆形钢垫板，每一圆形钢垫板上开有三个螺栓孔，用于通过高强度螺栓，以连接塔吊的基础节，所述梁顶板的底端面中对应每一圆形钢垫板处设有垂直于所述腹板的竖向挡板，以增加抗剪切能力，所述梁底板处开有多排螺栓孔，用于通过高强度螺栓，以连接对应的钢主梁，所述多个竖向加劲板沿钢次梁长度方向间隔布置，且与所述梁顶板、所述梁底板及所述腹板焊接。

可选地，所述每根钢系梁为工字钢。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：每个盖板处的多个加劲板配置成在对应的钢主梁与所述盖板现场初步连接的情况下，吊装放样确定它们的准确尺寸，从而消除对应的钢格构柱的偏差及保证所述两根钢主梁的几何尺寸，使得本实用新型抗倾覆稳定性和构件自身抗扭性更好，且便于施工，施工效率高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的装配式钢结构塔吊基础的示意性平面图；

图2为图1所示装配式钢结构塔吊基础的示意性的一立面图；

图3为图1所示装配式钢结构塔吊基础的示意性的另一立面图；

图4为图1中所示的钢主梁的示意性平面图；

图5为图4中所示的钢主梁的示意性立面图；

图6为图1中所示的钢次梁的示意性平面图；

图7为图6中所示的钢次梁的示意性立面图；

图8为图1中所示的第一钢系梁的示意性平面图；

图9为图8中所示的第一钢系梁的示意性侧立面图；

图10为图8中所示的第一钢系梁的示意性正立面图；

图11为图1中所示的第二钢系梁的示意性平面图；

图12为图11中所示的第二钢系梁的示意性侧立面图；

图13为本实用新型一实施例中的钢主梁与格构柱连接状态的示意性正立面图；

图14为本实用新型一实施例中的钢主梁与格构柱连接状态的示意性侧立面图；

图15为本实用新型一实施例中的钢主梁与格构柱连接状态的示意性平面节点图；

图16为图15中沿A-A线的示意性剖视图；

图17为图15中沿B-B线的示意性剖视图。

图中标号如下：

100装配式钢结构塔吊基础，

1塔吊基础节，2钢格构柱，

10柱帽，11盖板，12加劲板，

20钢主梁，21钢主梁的梁顶板，22钢主梁的梁底板，23钢主梁的腹板，24钢主梁的竖向加劲板，25螺栓孔，26开孔，

30钢次梁，31钢次梁的梁顶板，32钢次梁的梁底板，33钢次梁的腹板，34钢次梁的竖向加劲板，35竖向挡板，

40钢系梁，41第一钢系梁，42第二钢系梁，

50圆形钢垫板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提供的装配式钢结构塔吊基础及施工方法作进一步详细说明。结合下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1至图12所示，本实施例提供的一种装配式钢结构塔吊基础100，安装在四根钢格构柱2(参见图13-图17)处，每根钢格构柱2固定在对应的钻孔灌注桩(图中未示出)上。本实施例中，四根钢格构柱2呈正方形排布。如图1所示，还可参见图2-图3，所述装配式钢结构塔吊基础100包括：四个柱帽10、两根钢主梁20、两根钢主梁20、两根钢次梁30、四根钢系梁40及四个圆形钢垫板50。四个柱帽10对应安装于四根钢格构柱2处。参见图13，还可参见图14-图17，每个柱帽10包括盖板11及垂直固定于盖板11底端的多个加劲板12。如图1所示，还可参见图2-图3，两根钢主梁20中的每根钢主梁20为箱型钢主梁。每根钢主梁20的两端通过对应的柱帽10固定在对应的钢格构柱2上。两根钢次梁30中的每根钢次梁30为箱型钢次梁。每根钢次梁30的两端通过高强度螺栓固定在所述两根主梁上。所述两根钢次梁30与所述两根钢主梁20呈井字形布置。四根钢系梁40中的两根钢系梁40呈交叉状并连接成整体，且固定连接在所述两根钢次梁30之间。所述两根钢系梁40的交叉中心为所述两根钢次梁30的对称中心。另外两根钢系梁40之间平行布置，且对应布置两根交叉的钢系梁40的外侧并与所述两根钢次梁30垂直固定连接。本实施例中，平行的两根钢系梁40均为第一钢系梁41，交叉的两根钢系梁40均为第二钢系梁42。四个圆形钢垫板50对应固定在所述两根钢次梁30的上端面处，用于通过高强度螺栓，以连接塔吊的基础节。其中，每根钢主梁20、每根钢次梁30、每根钢系梁40及每个盖板11均在加工厂提前预制完成，每个盖板11处的多个加劲板12配置成在对应的钢主梁20与所述盖板11现场初步连接的情况下，吊装放样确定它们的准确尺寸，进而消除对应的钢格构柱2的偏差及保证所述两根钢主梁20的几何尺寸。

具体施工中，由于施工偏差原因，钢格构柱2的中心间距很难满足主梁两端中心的间距即螺栓群中心要求。盖板11在工厂中提前加工好，盖板11上的螺栓孔也是在加工厂中加工好，盖板11的螺栓孔位置与钢主梁20的螺栓孔25对应六个即可，盖板11尺寸大于格构柱的尺寸，也是为了有误差的时候，可以进行调节，并跟不同尺寸的加劲板12焊接。

加劲板12在现场根据现场实际情况进行加工。如钢格构柱2偏位，那么钢格构柱2偏位的方向的两侧的加劲板12大小是不同的。如果钢格构柱2比预定位置向南偏位5cm，这个时候盖板11放上去，盖板11的中心还是对应的钢主梁20端的中心，但是加劲板12会根据实际的情况进行调整，向南偏位，则北侧的加劲板12加大，南侧的加劲板12减小，进而消除钢格构柱2的施工偏差。

具体施工中，钢格构柱2的偏差不仅指的距离上的偏差，有时距离没有偏差，如果格构柱发生了扭转，即产生了角度上的偏差，本实用新型通过柱帽10即盖板11和加劲板12结构也是可以调整的。

由此可见，本实用新型每个盖板11处的多个加劲板12配置成在对应的钢主梁20与所述盖板11现场初步连接的情况下，吊装放样确定它们的准确尺寸。本实用新型中通过钢格构柱2顶端的柱帽10即盖板11与加劲板12可根据现场施工情况确保钢主梁20的姿态，从而消除对应的钢格构柱2的偏差及保证所述两根钢主梁20的几何尺寸，使得本实用新型抗倾覆稳定性和构件自身抗扭性更好。由于上述施工方式，减少了钢格构柱2及塔吊基础的位姿调整次数，因而简化了施工，且便于施工，施工效率高。

此外，本实用新型中钢次梁30上的螺栓预留孔根据使用的塔吊基础节1螺栓尺寸与位置放样开孔，保证制造精度。

此外，本实用新型中，所有钢梁均由钢结构加工厂提前预制加工，极大减少了塔吊安装对施工工期的影响。

此外，本实用新型中，能充分发挥各构件力学性能，其中，四根钢系梁40可以保证两根钢次梁30之间的连结与结构的整体稳定性。

此外，本实用新型中，构件连接为螺栓连接，拆卸方便，可重复利用。

此外，本实用新型通过上述结构，能够取消钢锚脚，使得本实用新型结构更简洁。

更具地，本实施例中，钢主梁20、钢次梁30均采用Q345。第一钢系梁41为焊接工字钢。第二钢系梁42为I36工字钢。图中螺栓采用8.8级M30高强度螺栓。

参见图13，还可参见图14-图17，本实施例中，每个柱帽10中的盖板11的截面为正方形，其截面尺寸大于每一钢格构柱2的截面尺寸。每一盖板11中突出于每一钢格构柱2处的部分具有连接钢主梁20的螺栓孔25。所述每个盖板11处的加劲板12的数量为八个。所述八个加劲板12中每两个加劲板12为一组对应布置在所述盖板11的每一边处并与其相垂直。每一加劲板12的顶端与所述盖板11的底端焊接，每一加劲板12的后端与所述钢格构柱2焊接。

如图4所示，还可参见图5，本实施例中，所述每根钢主梁20为Ⅱ形箱型钢主梁，包括钢主梁的梁顶板21、钢主梁的梁底板22、钢主梁的腹板23以及沿所述钢主梁20的轴线对称布置的多个钢主梁的竖向加劲板24。所述钢主梁的梁顶板21处开有多排螺栓孔25，用于通过高强度螺栓，以连接对应的钢次梁30。所述钢主梁的梁底板22处开有多个螺栓孔25，用于过高强度螺栓，以连接对应的柱帽10。所述多个钢主梁的竖向加劲板24沿钢主梁20长度方向间隔布置，且与所述钢主梁的梁顶板21、所述钢主梁的梁底板22及所述钢主梁的腹板23焊接。

更具体地，本实施例中，钢主梁的梁顶板21、钢主梁的底板及钢主梁的腹板23均采用Q345。图中螺栓孔25为φ32mm。图中螺栓采用8.8级M30高强度螺栓。图中钢主梁20的上下翼缘与钢主梁的腹板23焊接采用熔透焊，钢主梁的竖向加劲板24与翼缘及钢主梁的腹焊接为角焊，焊缝厚度15mm。

本实施例中，所述梁底板两端的宽度相对其中间宽度向外伸展以形成哑铃状的梁底板，所述梁底板处的螺栓孔25布置在两端突出于中间的部位处，以便于施拧螺栓。

本实施例中，所述钢主梁的梁底板22中每端开有四排螺栓孔25，其中，由外至内的三排螺栓孔25用于通过高强度螺栓，以连接对应的柱帽10，另外的一排螺栓孔25配置成在施工现场钢格构柱2偏差大的施工情况下，与对应的柱帽10的盖板11及加劲板一起调整所述钢主梁20对应的钢格构柱2的偏差。

本实施例中，在钢主梁的梁底板22中另外的一排螺栓孔25为多开一排螺栓孔25，可根据施工现场钢格构柱2的施工情况，具体确定钢主梁20与钢格构柱2的连接。

钢主梁20的梁端中心的间距(同时也是钢主梁的梁底板22的螺栓群中心的间距，螺栓群一般指的是用三排的六个螺栓)，对应的是钢格构柱2的中心，也是下面钻孔灌注桩的中心。通常钻孔灌注桩的中心是2400mm，2700mm，多的一排孔可以调节适应不同情况，当然也可以适应2550mm。

当钢格构柱2偏差较大，单靠柱帽10即盖板11和加劲板无法完成全部的调差的时候，可以用多开出来的一排螺栓孔25进行调节，用钢主梁20一端的一排孔，可调的误差距离加大150mm，两排孔则可调整300mm。

本实施例中，所述钢主梁的腹板23处设有开孔26，以确保所述钢主梁的腹板23内螺栓的施拧。

如图6所示，还可参见图7，本实施例中，所述每根钢次梁30为Ⅱ形箱型钢次梁，包括钢次梁的梁顶板31、钢次梁的梁底板32、钢次梁的腹板33以及沿钢主梁20的轴线对称布置的多个钢次梁的竖向加劲板34。所述钢次梁的梁顶板31处固定两个圆形钢垫板50。每一圆形钢垫板50上开有三个螺栓孔，用于通过高强度螺栓，以连接塔吊的基础节。所述钢次梁的梁顶板31的底端面中对应每一圆形钢垫板50处设有垂直于所述钢次梁的腹板33的竖向挡板35，以增加抗剪切能力。所述钢次梁的梁底板32处开有多排螺栓孔，用于通过高强度螺栓，以连接对应的钢主梁20。所述多个钢次梁的竖向加劲板34沿钢次梁30长度方向间隔布置，且与所述钢次梁的梁顶板31、所述钢次梁的梁底板32及所述钢次梁的腹板33焊接。

本实施例中，钢次梁的梁顶板31、钢次梁的底板及钢次梁的腹板33均采用Q345。图中螺栓孔为φ32mm。图中螺栓采用M30螺栓。图中钢次梁30的上下翼缘与钢次梁的腹板33焊接采用熔透焊，钢次梁的竖向加劲板34与翼缘及钢次梁的腹板33焊接为角焊，焊缝厚度15mm。图中与塔吊标准节连接螺栓孔为φ38mm。

如图8-图12所示，所述每根钢系梁40为工字钢。本实施例中，如图8-10所示，平行的两根钢系梁40为第一钢系梁41。两根第一钢系梁41与对应的两根钢次梁的竖向加劲板34焊接采用熔透焊。如图11-图12所示，交叉的两根钢系梁40为第二钢系梁42。两根第二钢系梁42与对应的两根钢次梁30采用角焊，焊缝厚度为8mm。

参见图1-图17，应用于本实用新型一种如上述的装配式钢结构塔吊基础100的施工方法，按照如下步骤执行：

步骤100，钻孔灌注桩施工；。

施工准备完成后，埋设护筒。再进行桩机定位、调正和对中。随后进行钻进成孔，成孔完毕后进行一次清孔。清孔完成后初测沉渣、吊放钢筋笼、下导管。然后进行二次清空，完成后进行混凝土灌注。

步骤200，钢格构柱2施工。

钢格构柱2施工时，将制作好的钢格构柱2事先焊接在一段较短钢筋笼上，应满足机器起吊要求。然后与钻孔灌注桩的桩身与钢筋笼焊接在一起。当钻孔、孔径和垂直度达到要求后，应立即下放钢筋笼，钢筋笼吊放应垂直。钢格构柱2放到设计标高后，测量人员应复核其方位及水平标高，达到设计要求的精度后，用护筒上的螺栓定位。否则，应继续调整，直到满足要求。当桩位及垂直度均满足设计要求后，用上口固定架将钢格构柱2固定在井口上，然后下放导管，清孔合格后浇捣混凝土。

步骤300，在加工厂预制钢主梁20、钢次梁30、钢系梁40及盖板11，并在加工厂组装钢主梁20、钢次梁30及钢系梁40。

步骤400，柱帽10及钢主梁20施工，其包括：

步骤401，钢主梁20与盖板11现场初步连接，吊装放样确定每一盖板11中的八块加劲板的准确尺寸，并解除主梁与盖板11连接，

步骤402，根据实测尺寸加工加劲板，

步骤403，将盖板11底端与对应的加劲板水平端焊接形成水平焊缝，再将盖板11与钢主梁20进行螺栓连接；

步骤404，现场吊装定位，焊接加劲板与格构柱的连接焊缝形成竖向焊缝。

步骤500，钢次梁30施工。

钢次梁30吊装至钢主梁20上预定位置，并初步紧固螺栓，作临时固定，待钢次梁30调整好准确位置后，再将所有高强螺栓紧固完成。

本实用新型中每个盖板11处的多个加劲板配置成在对应的钢主梁20与所述盖板11现场初步连接的情况下，吊装放样确定它们的准确尺寸，从而消除对应的钢格构柱2的偏差及保证所述两根钢主梁20的几何尺寸，使得本实用新型抗倾覆稳定性和构件自身抗扭性更好，且便于施工，施工效率高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。