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基于有粘结预应力 混凝土的塔吊基础及其施工方法

阅读：27发布：2020-05-17

专利汇可以提供基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础及其施工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及塔吊基础技术领域，公开了一种基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础及其施工方法。本发明包括设计为永久性既有结构的索塔承台，与索塔承台一体浇筑而成的塔吊基础，以及连接塔吊基础与索塔承台的预应力钢筋层；预应力钢筋层位于塔吊基础的上半段内部，包括一组水平并列排布、间隔设置的预应力钢筋；索塔承台和塔吊基础内预埋设置有波纹管，波纹管一端位于塔吊基础的外侧立面上，另一端水平穿过塔吊基础后伸入索塔承台内，波纹管内设有预应力钢筋。本发明利用有粘结预应力技术，将悬挑塔吊基础与索塔承台基础连接为一体共同受力，利用预应力混凝土基础承载塔吊的载荷，应用灵活，受空间限制较小，施工工程量小，施工成本低。，下面是基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础及其施工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：包括设计为永久性既有结构的索塔承台（1），与索塔承台（1）一体浇筑而成的塔吊基础（2），以及连接塔吊基础（2）与索塔承台（1）的预应力钢筋层；
索塔承台（1）和塔吊基础（2）均为现浇钢筋混凝土结构，预应力钢筋层位于塔吊基础（2）的上半段内部，包括一组水平并列排布、间隔设置的预应力钢筋（3）；
索塔承台（1）和塔吊基础（2）内预埋设置有波纹管（4），波纹管（4）一端位于塔吊基础（2）的外侧立面上，另一端水平穿过塔吊基础（2）后伸入索塔承台（1）内，波纹管（4）内设有预应力钢筋（3），波纹管（4）与预应力钢筋（3）之间填充水泥浆；
预应力钢筋（3）位于塔吊基础（2）的外侧立面的一端为张拉端，张拉端通过张拉端锚具（6）与塔吊基础（2）固定连接，预应力钢筋（3）另一端的固定端水平穿过波纹管（4）后继续向索塔承台（1）内延伸，通过固定端锚具（5）与索塔承台（1）固定连接。
2.根据权利要求1所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：所述塔吊基础（2）位于索塔承台（1）一侧悬挑设置，塔吊基础（2）的顶面与索塔承台（1）的顶面平齐。
3.根据权利要求1所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：所述预应力钢筋层与塔吊基础（2）上表面之间的距离不小于100mm。
4.根据权利要求1所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：位于两侧边沿的所述预应力钢筋（3）与塔吊基础（2）的侧立面之间的最小距离不小于500mm。
5.根据权利要求1所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：所述预应力钢筋层的数量不少于2层，预应力钢筋层在塔吊基础（2）内上下排布。
6.根据权利要求5所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：相邻所述预应力钢筋层内的预应力钢筋（3）相互错位设置。
7.根据权利要求1所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：所述波纹管（4）为水平设置的金属波纹管（4），伸入索塔承台（1）内的长度不小于300mm。
8.根据权利要求7所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：所述预应力钢筋（3）的固定端超出波纹管（4）端头的距离不小于1500mm。
9.根据权利要求1所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，其特征在于：所述预应力钢筋（3）两端分别设置有螺旋筋（7），螺旋筋（7）套设在预应力钢筋（3）或波纹管（4）外侧，与固定端锚具（5）或张拉端锚具（6）的端锚板焊接固定。
10.权利要求1-9任意一项所述的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、根据现场的施工设计情况和塔吊基础（2）的荷载设计，确定预应力钢筋（3）的长度和数量，进行裁剪；
步骤二、根据索塔承台（1）和塔吊基础（2）的设计需求，开挖基坑；
步骤三、在基坑底部设置混凝土垫层；
步骤四、设置索塔承台（1）和塔吊基础（2）的内部钢筋骨架；
步骤五、在钢筋骨架内安装固定端锚具（5）、张拉端锚具（6）、波纹管（4）和预应力钢筋（3）；
步骤六、安装索塔承台（1）和塔吊基础（2）的模板；
步骤七、浇筑索塔承台（1）和塔吊基础（2），振捣并养护混凝土；
步骤八、待塔吊基础（2）的混凝土达到标准强度后，在预应力钢筋（3）的张拉端安装千斤顶，张拉预应力钢筋（3），并拧紧张拉端锚具（6），锁紧预应力钢筋（3）；
步骤九、进行波纹管（4）压浆，并将预应力钢筋（3）的张拉端进行混凝土封锚；
步骤十、索塔承台（1）和塔吊基础（2）外侧的基坑内回填黏土，压实，完成塔吊基础（2）的施工。

说明书全文

基于有粘结预应力 混凝土的塔吊基础及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及塔吊基础技术领域，特别是涉及一种基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础及其施工方法。

背景技术

[0002] 塔式起重机(简称塔吊)是我国建筑行业目前使用最广泛的一种垂直运输工具。塔吊需要安装在塔吊基础上才能工作，塔吊基础需要具有足够的抗倾覆能力、强度和刚度才能保证塔吊的正常工作。

[0003] 在悬索桥或斜拉桥梁的施工过程中，塔吊基础顶部平面的设置位置受索塔承台与地表标高的高度差影响；由于上方的塔吊标准节需要穿透预应力混凝土主梁，连接构件需要避开主梁内的预应力筋，因此塔吊基础的平面设置位置还受主梁中的预应力筋的布置情况的影响；这就导致在实际的设计施工中，塔吊基础设置位置和设置高度的空间限制较多，设计难度较大，施工便捷性差；为了确保塔吊基础的地基承载力，在施工过程中经常会迫于各种限制，加大加高塔吊基础的占地面积和高度，进行很多过量但不得不做的基础施工；不仅施工过程繁复，施工周期长，而且施工成本高，完成的塔吊基础混凝土结构拆卸工作量大，费时费力，环境污染严重，同时造成严重的材料浪费。

发明内容

[0004] 本发明提供一种利用有粘结预应力技术，将塔吊基础与索塔承台连接为一体的受力基础，利用预应力混凝土基础承载塔吊的载荷，应用灵活，受空间限制较小，施工工程量小，施工成本低的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础及其施工方法。

[0005] 解决的技术问题是：现有桥梁施工中，塔吊基础顶面的位置设置受到的空间限制较多，塔吊基础的设计难度较大，施工便捷性差，往往会进行很多过量但不得不做的基础施工；不仅施工过程繁复，施工周期长，而且施工成本高，完成的塔吊基础混凝土结构拆卸工作量大，费时费力，环境污染严重，同时造成严重的材料浪费。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，包括设计为永久性既有结构的索塔承台，与索塔承台一体浇筑而成的塔吊基础，以及连接塔吊基础与索塔承台的预应力钢筋层；
索塔承台和塔吊基础均为现浇钢筋混凝土结构，塔吊基础的顶面与索塔承台的顶面平齐设置，预应力钢筋层位于塔吊基础的上半段内部，包括一组水平并列排布、间隔设置的预应力钢筋；
索塔承台和塔吊基础内预埋设置有波纹管，波纹管一端位于塔吊基础的外侧立面上，另一端水平穿过塔吊基础后伸入索塔承台内，波纹管内设有预应力钢筋，波纹管与预应力钢筋之间填充水泥浆；
预应力钢筋位于塔吊基础的外侧立面的一端为张拉端，张拉端通过张拉端锚具与塔吊基础固定连接，预应力钢筋另一端的固定端水平穿过波纹管后继续向索塔承台内延伸，通过固定端锚具与索塔承台固定连接。

[0007] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，进一步的，所述塔吊基础位于索塔承台一侧悬挑设置，塔吊基础的顶面与索塔承台的顶面平齐设置。

[0008] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，进一步的，所述预应力钢筋层与塔吊基础上表面之间的最小距离不小于100mm。

[0009] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，进一步的，所述位于两侧边沿的预应力钢筋与塔吊基础的侧立面之间的距离不小于500mm。

[0010] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，进一步的，所述预应力钢筋层的数量不少于2层，预应力钢筋层在塔吊基础内上下排布。

[0011] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，进一步的，相邻所述预应力钢筋层内的预应力钢筋相互错位设置。

[0012] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，进一步的，所述波纹管为水平设置的金属波纹管，伸入索塔承台内的长度不小于300mm。

[0013] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，进一步的，所述预应力钢筋的固定端超出波纹管端头的距离不小于1500mm。

[0014] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础，进一步的，所述预应力钢筋两端分别设置有螺旋筋，螺旋筋套设在预应力钢筋或波纹管外侧，与固定端锚具或张拉端锚具的端锚板固定连接。

[0015] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础的施工方法，包括以下步骤：步骤一、根据现场的施工设计情况和塔吊基础的荷载设计，确定预应力钢筋的长度和数量，进行裁剪；
步骤二、根据索塔承台和塔吊基础的设计需求，开挖基坑；
步骤三、在基坑底部浇筑混凝土垫层；
步骤四、安装索塔承台和塔吊基础的内部钢筋骨架；
步骤五、在钢筋骨架内安装固定端锚具、张拉端锚具、波纹管和预应力钢筋；
步骤六、安装索塔承台和塔吊基础的模板；
步骤七、浇筑索塔承台和塔吊基础，振捣并养护混凝土；
步骤八、待塔吊基础的混凝土达到设计强度后，在预应力钢筋的张拉端安装千斤顶，张拉预应力钢筋，并拧紧张拉端锚具，锁紧预应力钢筋；
步骤九、预应力波纹管压浆，并将预应力钢筋的张拉端进行混凝土封锚；
步骤十、索塔承台和塔吊基础外侧的基坑内回填黏土，压实，完成塔吊基础的施工。

[0016] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础及其施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明以设计为永久性的既有结构为基础，利用有粘结预应力技术，将塔吊基础与该既有结构连接，形成索塔承台的悬挑结构，以整体的预应力钢筋混凝土结构承载塔吊施工荷载，不仅以最少的材料达到设计要求足够的荷载承受能力，减少了塔吊基础地基承载力增强处理的措施，避免了不必要的过度施工，节省了大量的结构钢筋和混凝土材料，降低了塔吊基础的施工成本，避免了材料浪费；而且塔吊基础悬挑于既有结构设计，解决了以往塔吊基础设计受到空间限制的问题，应用更加灵活，大大降低了设计和施工的难度，具有极强的实用性。

[0017] 本发明预应力钢筋混凝土结构采用预应力结构设计，可以应用于桥梁施工中，同样也可以应用于其他房屋建设、机场建设等项目施工中，应用范围广泛，由于受到的空间限制较小，更加适用于一些施工环境要求严苛的施工项目中，具有一定的推广价值。

[0018] 本发明施工方法简单易操作，在基础结构施工的同时，将塔吊基础与设计的既有结构一起施工，钢筋骨架绑扎和混凝土浇筑都可以同时进行，省时省力，施工更加简便快捷，大大提高了施工效率。

[0019] 下面结合附图对本发明的基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础及其施工方法作进一步说明。

附图说明

[0020] 图1为本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础的纵向剖面示意图；图2为本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础的侧视图。

[0021] 附图标记：1-索塔承台；2-塔吊基础；3-预应力钢筋；4-波纹管；5-固定端锚具；6-张拉端锚具；7-螺旋筋。

具体实施方式

[0022] 如图1和图2所示，本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础包括设计为永久性既有结构的索塔承台1，与索塔承台1一体浇筑而成的塔吊基础2，以及连接塔吊基础2与索塔承台1的预应力钢筋层。

[0023] 索塔承台1和塔吊基础2均为现浇钢筋混凝土结构，塔吊基础2位于索塔承台1一侧悬挑设置，塔吊基础2的顶面与索塔承台1的顶面平齐，塔吊基础2的高度和大小，根据塔吊荷载需求确定，底面可以悬空设置，应用灵活，不受空间条件的限制；预应力钢筋层包括一组水平并列排布、间隔设置的预应力钢筋3，预应力钢筋层位于塔吊基础2的上半段内部，预应力钢筋层与塔吊基础2上表面之间的距离不小于100mm，相邻预应力钢筋3之间的距离不超过500mm，位于两侧边沿的预应力钢筋3与塔吊基础2的侧立面之间的距离不小于500mm。

[0024] 预应力钢筋层还可根据施工设计需求，设置不少于2层的预应力钢筋层，预应力钢筋层在塔吊基础2内上下排布，相邻预应力钢筋层内的预应力钢筋3相互错位设置；相邻预应力钢筋层之间的距离不小于500mm。

[0025] 索塔承台1和塔吊基础2内预埋设置有波纹管4，波纹管4为水平设置的金属波纹管4，波纹管4一端位于塔吊基础2的外侧立面上，另一端水平穿过塔吊基础2后伸入索塔承台1内，伸入索塔承台1内的长度不小于300mm，波纹管4内设有预应力钢筋3。

[0026] 预应力钢筋3为公称直径不小于32mm、预应力Ⅳ级的钢筋，位于塔吊基础2的外侧立面的一端为预应力钢筋3的张拉端，张拉端通过张拉端锚具6与塔吊基础2固定连接，预应力钢筋3另一端的固定端水平穿过波纹管4、并继续向索塔承台1内延伸，通过固定端锚具5与索塔承台1固定连接，预应力钢筋3的固定端超出波纹管4端头的距离不小于1500mm，与索塔承台1混凝土直接接触的部分预应力钢筋3可以有效、牢固的将预应力钢筋3锚固在索塔承台1中，避免后期张拉时预应力钢筋3被拔出来；波纹管4内填充有水泥注浆。

[0027] 预应力钢筋3两端分别设置有螺旋筋7，螺旋筋7套设在预应力钢筋3或波纹管4外侧，与固定端锚具5或张拉端锚具6的端锚板固定连接，可以使锚固端的局部混凝土受力更加均匀，并且在一定程度上提高锚固端的受力强度。

[0028] 本发明基于有粘结预应力混凝土的塔吊基础的施工方法，包括以下步骤：步骤一、根据现场的施工设计情况和塔吊基础2的荷载设计，确定预应力钢筋3的长度和数量，进行裁剪；
步骤二、根据索塔承台1和塔吊基础2的设计需求，开挖基坑；
步骤三、在基坑底部设置混凝土垫层；
步骤四、设置索塔承台1和塔吊基础2的内部钢筋骨架；
步骤五、在钢筋骨架内设置固定端锚具5和张拉端锚具6，并铺设波纹管4和预应力钢筋
3；波纹管4与钢筋骨架绑扎固定，并调整位于波纹管4上的注浆管和出浆管的方向，将注浆管和出浆管也与钢筋骨架绑扎固定，避免在浇筑振捣的过程中发生移动或倒位；
步骤六、支设索塔承台1和塔吊基础2的模板；
步骤七、浇筑索塔承台1和塔吊基础2，振捣并养护；
步骤八、待混凝土达到标准强度后，在预应力钢筋3的张拉端设置千斤顶，张拉预应力钢筋3，并拧紧张拉端锚具6，锁紧预应力钢筋3；
步骤九、预应力波纹管4压浆，并将预应力钢筋3的张拉端进行混凝土封锚；
步骤十、索塔承台1和塔吊基础2外侧的基坑内回填黏土，压实，完成塔吊基础2的施工。

[0029] 塔吊基础2施工完成后，可以根据塔吊的使用方法，在塔吊基础2上安装设置塔吊。

[0030] 在塔吊使用完成后，对塔吊基础2进行拆除，拆除过程中确保索塔承台1不受破坏，然后对拆除端面部位进行封堵和防水处理。

[0031] 本结构还可灵活应用于其他房屋建设、机场建设等施工项目中，不仅限于本发明说明的桥梁施工中。

[0032] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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