钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法与流程

本发明涉及大型建筑工程中的塔吊安装施工方法，具体涉及一种钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法。

背景技术：

随着社会发展，土地资源日益紧张，使得大型高层建筑物不断增多，大型高层建筑的地下钢筋混凝土基础工程也越来越深。大型建筑物的施工离不开塔吊设备，塔吊设备的安装需要在工地设定地点预安装塔吊安装基础，以及供运输塔吊设备的通行道路。目前常见的大型建筑物工地上安装塔吊的方法是：先开挖大型建筑物地下工程的基坑土方直至基坑土方施工完毕，再在基坑的基础上设置塔吊基础，然后在塔吊基础上固定安装塔吊；此类作法存在的问题有二：其一，塔吊设备运输道路问题，由于塔吊安装点处及其周围土方均已挖毕，为解决往基坑中设定位置运输塔吊设备，需要另行设置栈桥或在开挖土方时预留通行道路，待塔吊安装完毕后再拆除栈桥或挖道路土方，其工程成本较高且工期较长；其二，水处理的问题：由于地下工程基坑整体开挖后再安装塔吊，使得降水及地下水渗水（尤其是地下水位高的地方）处理成本较高，并且同样影响工期。

技术实现要素：

本发明的目的是：针对现有技术中的问题，提供一种钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法，采用该方法使得塔吊在大型建筑物基坑土方工程开挖前即已完成安装，从而无需塔吊安装的道路投入，大幅降低土方施工过程中水处理成本，并且大幅节约基础施工工期。

本发明的技术方案是：本发明的钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法，包括以下步骤：

①塔吊支架钢管定位：依设计在工地地面确定塔吊安装位置，依据确定的塔吊安装位置及塔吊自身参数，相应确定作为塔吊安装基础的主体的4根支架钢管的安装位置；

②开设灌注桩孔：在确定的4根支架钢管的安装位置处依设计确定的孔径和深度，用钻孔灌注柱机开设4个灌注桩孔并成孔；

③灌注桩钢筋笼与支架钢管固定连接：上述支架钢管的下部作为埋入部，埋入部的长度依设计确定；支架钢管在位于埋入部上方设定位置固定设有止水板；支架钢管的埋入部的四周间隔设有若干个通孔作为灌柱桩浇筑时的出浆孔；在4根支架钢管的埋入部上分别固定设置灌柱桩钢筋笼；

④支架钢管在灌注桩孔内安装固定：将设置好灌注桩钢筋笼的4根支架钢管以其埋入部在下的方式置于4个灌注桩孔内，并使得4根支架钢管的上端管口高于地面设定高度，校准各支架钢管的垂直度后固定各支架钢管；

⑤浇筑灌注桩混凝土：将砼输送导管从支架钢管的上端管口伸入支架钢管内，浇筑灌注桩混凝土，灌入的混凝土浆从支架钢管的埋入部上的各通孔进入灌注桩孔，砼浇筑至灌注桩孔口停止浇筑并进行灌注柱砼养护，形成灌注桩；

⑥支架钢管上端管口安装连接法兰及加劲肋板：在每根支架钢管的上端管口焊接固定安装连接法兰，在连接法兰与支架钢管的上端外壁间焊接设置加劲肋板；

⑦安装转换钢平台：将依设计由场外制作而成的具有4个法兰的转换钢平台由其4个法兰与固设于4根支架钢管上端口的4个连接法兰对接后，用高强螺栓固定连接，从而将转换钢平台可拆卸地固定安装在支架钢管上；

⑧安装塔吊：在转换钢平台的上端固定安装塔吊；

⑨基坑土方开挖并依次安装支架钢管间加强杆：开挖建筑物基坑土方至支架钢管的埋入部上端停止；在基坑土方开挖过程中，每层土方开挖完成后，清除露出的支架钢管外周的混凝土块和渣土，使得支架钢管完全露出，并由上至下逐次焊接设于各支架钢管间的加强杆；

⑩地下地上工程施工及塔吊拆除：逐次进行建筑物地下及地上工程施工至工程完毕后，由上至下依次拆除塔吊、转换钢平台及未埋的支架钢管。

进一步的方案是：上述步骤③中，灌注桩钢筋笼包括垂直设置的竖筋、水平设置且焊接于各竖筋外周的箍筋以及水平设置且与竖筋焊接的连接筋，上述竖筋、箍筋和连接筋的材质均为钢筋；竖筋的根数和间隔、箍筋的道数和间隔以及连接筋的层数和间隔依设计确定；每层连接筋均与支架钢管焊接。

进一步的方案是：上述每层连接筋由4根钢筋构成，每层连接筋的4根钢筋中的每根钢筋的两端均与相应的竖筋焊接，每层连接筋的4根钢筋由其各自中部与支架钢管焊接。

进一步的方案是：上述步骤⑦中，上述转换钢平台包括2根相互间呈十字形固定连接钢梁；上述4个法兰在上述2根钢梁的2个端头下端面各固定设置1个；每根钢梁的两侧设有加强板；每个法兰与相应的钢梁的端部之间设有加劲板。

进一步的方案是：上述步骤⑨中，上述加强杆包括横向设置的加强杆和斜向设置的加强杆；加强杆通过连接耳板与支架钢管焊接固定连接。

进一步的方案是：上述加强杆的材质为角钢；加强杆焊接完成后，将所有钢材表面除锈后刷防锈漆。

进一步的方案是：上述步骤⑩中，上述逐次进行建筑物地下及地上工程施工至工程完毕的具体步骤包括：

在基坑底部上端面设置基础垫层；

在上述基础垫层上设置基础筏板，支架钢管固定设置的止水板埋入基础筏板内；基础垫层和基础筏板将支架钢管位于其埋入部上方定长的钢管包围覆盖；

地下结构楼板施工，施工时遇支架钢管处让位留洞；

地面工程施工至完毕；

上述由上至下依次拆除塔吊、转换钢平台及未埋的支架钢管拆除塔吊的具体步骤包括：

从转换钢平台上拆除塔吊；

解除转换钢平台与支架钢管上端的高强螺栓，从支架钢管上拆除转换钢平台；

将支架钢管从上述基础筏板的上端面处切除。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法，其在工程桩基施工阶段通过预埋作为塔吊安装基础主体的钢管，随即进行塔吊转换钢平台及塔吊设备的安装，使得塔吊在大型建筑物土方工程开挖前即已完成安装，土方开挖后不需考虑现有技术中塔吊安装通行道路设置问题，可大幅降低工程成本并缩短工期。（2）本发明的钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法，其塔吊在土方工程开挖前即已完成安装，因而其土方工程中的水处理只需要根据土方开挖进度进行，可大幅减少工程前期投入成本并可节约工期。（3）采用本发明的钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法，使得塔吊安装方便快捷、安全可靠，且转换钢平台可重复回收利用，节能环保。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为实施例中所采用的支架钢管的埋入部与灌注桩钢筋笼连接结构示意图；

图3为图2中a-a向剖视图；

图4为实施例中建筑物基坑土方开挖完毕后安装完成的塔吊安装基础的结构示意图；

图5为图4的右视图；

图6为实施例中所采用的转换钢平台的一种结构示意图；

图7为图6中b-b向剖视图；

图8为图6中c-c向剖视图；

图9为实施例中所采用的安装完成的塔吊安装基础与建筑物地下工程相关结构的位置或安装关系示意图。

上述附图中的附图标记如下：

支架钢管1，通孔11；灌注桩钢筋笼2，竖筋21，箍筋22，连接筋23；连接法兰3，加劲肋板31；转换钢平台4，钢梁41，加强板41-1，法兰42，加劲板42-1；加强杆5，连接耳板51；止水板6；灌注桩7；

基础垫层100，基础筏板101，地下结构楼板102。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

（实施例1）

本实施例的钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法，普遍适用于不设置栈桥或预留塔吊安装施工道路，且地下水位较高的建筑物大型地下工程施工。方法的工艺构思和路线是：在工程桩基施工阶段，预先在地面施工塔吊支架钢管与相应的灌注桩，而后在支架钢管的基础上在地面进行转换钢平台及塔吊的安装，塔吊安装完成后再进行土方开挖。

见图1，本实施例的钢管-转换钢平台塔吊基础逆作法施工方法，其主要由以下步骤实施：

①塔吊支架钢管定位：依设计在工地地面上确定塔吊安装位置，依据确定的塔吊位置及塔吊自身参数，相应确定作为塔吊安装基础主体的4根支架钢管1的安装位置。

②开设灌注桩孔：在确定的4根支架钢管1的安装位置处依设计确定的孔径和深度，用钻孔灌注柱机开设4个灌注桩孔并成孔。

③灌注桩钢筋笼与支架钢管固定连接：如图2至图5所示，支架钢管1的下部作为埋入部，埋入部的长度依设计确定；支架钢管1上在位于埋入部上方设定位置固定设有止水板6；支架钢管1的埋入部的四周间隔设有若干个通孔11，作为灌柱桩浇筑时的出浆孔；在4根支架钢管1的埋入部上分别固定设置灌柱桩钢筋笼2，灌注桩钢筋笼2由竖筋21、箍筋22和连接筋23组成，竖筋21、箍筋22和连接筋23的材质均为钢筋，竖筋21垂直均匀间隔设有若干根，箍筋22由上至下设有若干道，连接筋23若干层；每道箍筋22均与各竖筋21的外周焊接；每层连接筋23由4根钢筋构成，每层连接筋23的4根钢筋中的每根钢筋的两端均与相应的竖筋21焊接，每层连接筋23的4根钢筋中的每根钢筋的中部均与支架钢管1焊接；从而使得灌注桩钢筋笼2固定安装在支架钢管1的埋入部的外周壁上。竖筋21的根数和间隔、箍筋22的道数和间隔以及连接筋23的层数和间隔依设计确定。

④支架钢管在灌注桩孔内安装固定：将设置好灌注桩钢筋笼2的4根支架钢管1以其埋入部在下的方式置于4个灌注桩孔内，并使得4根支架钢管1的上端管口高于地面设定高度，校准各支架钢管1的垂直度后固定各支架钢管1。

⑤浇筑灌注桩混凝土：将砼输送导管从支架钢管1的上端管口伸入支架钢管1内，浇筑灌注桩混凝土，灌入的混凝土浆从支架钢管1的埋入部上的各通孔11进入灌注桩孔，砼浇筑至灌注桩孔口停止浇筑并进行灌注柱砼养护，形成灌注桩7。

⑥支架钢管上端管口安装连接法兰及加劲肋板：在每根支架钢管1的上端管口焊接固定安装连接法兰3，在连接法兰3与支架钢管1的上端外壁间焊接设置加劲肋板31，如图4、图5所示。

⑦安装转换钢平台：所安装的转换钢平台4依设计由场外制作而成，如图6至图8

所示，转换钢平台4主要由2根钢梁41和4个法兰42构成，二根钢梁41相互间呈十字形固定连接；4个法兰42在2根钢梁41的2个端头下端面各固定设置1个；每根钢梁41的两侧设有连接钢梁41上下两端的加强板41-1；每个法兰42与相应的钢梁41的端部之间设有加劲板42-1；转换钢平台4安装时，将转换钢平台4的4个法兰42与固定设于4根支架钢管1上端口的4个连接法兰3对接后，用高强螺栓固定连接，从而将转换钢平台4可拆卸地固定安装在支架钢管1上。

⑧安装塔吊：在转换钢平台4的上端固定安装塔吊。

⑨基坑土方开挖并依次安装支架钢管间加强杆：开挖建筑物基坑土方，在基坑土方开挖过程中，每层土方开挖完成后，清除露出的支架钢管1外周的混凝土块和渣土，使得支架钢管完全露出，由上至下逐次焊接设于各支架钢管1间的加强杆5，加强杆5包括横向设置的加强杆5和斜向设置的加强杆5，加强杆5通过连接耳板51与支架钢管1焊接固定连接；优选地，加强杆5的材质为角钢；优选地，焊接完成后，将所有钢材表面除锈后刷防锈漆；土方挖至支架钢管1的埋入部上端停止，保留支架钢管1埋入部的灌注桩7。基坑开挖完成后的结构如图4和图5所示，其中4根支架钢管1、4个灌注桩钢筋笼2、4只连接法兰3、若干根加强杆5以及4根灌注桩7构成塔吊安装基础。

⑩地下地上工程施工及塔吊拆除：逐次进行建筑物地下及地上工程施工至工程完毕后，由上至下依次拆除塔吊、转换钢平台及未埋的支架钢管。具体地，如图9，在基坑底部上端面设置基础垫层100，在基础垫层100上设置基础筏板101，支架钢管1固定设置的止水板6埋入基础筏板101内；基础垫层100和基础筏板101将支架钢管1位于其埋入部上方定长的钢管包围覆盖；然后再进行地下结构楼板102施工，地下结构楼板102施工时遇支架钢管处让位留洞；接着进行地面工程施工至完毕，拆除塔吊，然后解除转换钢平台4与支架钢管上端的高强螺栓，转换钢平台4回收重复利用；将支架钢管1从基础筏板101的上端面处切除，回收利用；最后进行支架钢管1切除后所留洞口及地下结构楼板102让位所留洞口处理。

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。