浅析螺栓定位技术在塔吊起重机的应用方式

2023-10-20王保强程泽湘

建材与装饰 2023年30期

王保强，程泽湘

（湖北省工业建筑集团有限公司，湖北武汉 430000）

0 引言

本文设计了一种塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，包括通过4 个钢筋焊接成的矩形钢筋框，所述矩形钢筋框的内壁分别焊接固定有两个横向钢筋和4 个竖向钢筋，所述矩形钢筋框内的矩形区域被两个横向钢筋和4 个竖向钢筋分隔成6 个安装洞，且6 个安装洞的内壁均通过电焊焊接固定有钢管，所述钢管的内部设置有通过灌注混凝土浆液并凝固后形成的混凝土柱，所述钢管的两端内壁均通过电焊焊接固定有用于对灌浆并凝固后的混凝土柱进行限位的限位钢环。该塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，与现有技术相比，能够有效的避免出现水钻钻孔的过程中墙体的受力钢筋被钻断的情况，保证了墙体结构安全，而且该装置整体结构较为稳固，并且结构简单、制作成本低。

1 一种塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置

1.1 技术领域

本文设计装置涉及定位装置技术领域，更具体地说，本装置涉及一种塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置。

1.2 背景技术

预埋施工在建筑工地上经常使用，塔吊附墙件预埋在国内外一直广泛应用，目前附墙件预埋主要是螺栓预埋，螺栓预埋工艺和水平也比较成熟。

目前塔吊附墙基本采用水钻打孔或者提前焊接预埋螺栓，水钻打孔虽然操作简单，但是在实际操作的过程中，存在容易钻断内部受力钢筋的缺陷，影响墙体结构安全，而且提前焊接预埋螺栓有两点不足：①需要在铝模板上开孔，对铝模板造成破坏。②完工后需要将伸出墙外的螺栓部分切割，增加工作量的同时，造成螺栓成本的增加，即无法重复对螺栓进行利用[1]。

为此，本文提出一种塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置。

为了克服现有技术的上述缺陷，实施例提供一种塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本文提出如下技术方案：一种塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，包括通过4 个钢筋焊接成的矩形钢筋框，所述矩形钢筋框的内壁分别焊接固定有两个横向钢筋和4 个竖向钢筋，所述矩形钢筋框内的矩形区域被两个横向钢筋和4 个竖向钢筋分隔成6 个安装洞，且6 个安装洞的内壁均通过电焊焊接固定有钢管。

作为本装置再进一步的方案，所述矩形钢筋框的外表面设置有若干个第一加固钢筋，且若干个第一加固钢筋均分为两组，两组第一加固钢筋分别呈线性阵列焊接固定在矩形钢筋框的上表面和下表面。

作为本装置再进一步的方案，所述竖向钢筋框的背面设置有若干个第二加固钢筋，且若干个第二加固钢筋均分为4 组，4 组第二加固钢筋分别对称焊接固定在4 个竖向钢筋的背面。

作为本装置再进一步的方案，所述钢管的内部设置有通过灌注混凝土浆液并凝固后形成的混凝土柱，钢管和混凝土柱的设置，便于对螺栓进行安装，避免螺栓直接安装在墙体内，从而避免了对墙体进行打孔操作时，对墙体的结构造成损坏[2]。

作为本装置再进一步的方案，所述钢管的两端内壁均通过电焊焊接固定有用于对灌浆并凝固后的混凝土柱进行限位的限位钢环。

2 必要性

（1）目前塔吊附墙基本采用水钻打孔或者提前焊接预埋螺栓，水钻打孔虽然操作简单，但是容易钻断内部受力钢筋，影响墙体结构安全。提前焊接预埋螺栓有两点不足。①需要在铝模板上开孔。②完工后需要将伸出墙外的螺栓部分切割[3]。

（2）塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置采用预埋装置预埋在墙体内部，可以避免水钻钻孔的过程中墙体的受力钢筋被钻断，保证了墙体结构安全[4]。

除此之外不需要在铝模板上开孔，完工后也不需要切割，整体安装操作简易，螺栓可回收、成本低，预埋后塔吊附着安装顺畅，提高了操作工的作业安全。

3 方案的可行性

3.1 方案技术路线

此项目是采用预埋无缝钢管。墙体铝膜架设好以后，根据铝膜的厚度切好钢管，钢管的内孔直径稍微大于预埋螺栓的直径，将钢管根据设计的附墙位置固定在铝膜中，后期墙体浇筑完成后，塔吊附墙时，穿墙螺栓可以直接穿过预埋钢管，无须水钻打孔[5]。

3.2 技术难点

技术难点包括：①对钢管的间距精度、水平度要求高，需要通过胎具辅助来进行焊接。②对钢管的垂直度要求和水平度要求较高，安装时需要不断的检查和调整，对人工的技术要求高。

4 具体实施方式

4.1 实施例一

吊附着穿墙螺栓精确定位装置如图1 所示，穿墙螺栓矩形钢筋框如图2 所示。本文提出提供一种技术方案：一种塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，包括通过4 个钢筋焊接成的矩形钢筋框，矩形钢筋框的内壁分别焊接固定有两个横向钢筋和4 个竖向钢筋，矩形钢筋框内的矩形区域被两个横向钢筋和4 个竖向钢筋分隔成6 个安装洞，且6 个安装洞的内壁均通过电焊焊接固定有钢管。

图1 吊附着穿墙螺栓精确定位装置

图2 穿墙螺栓矩形钢筋框

钢管的内部设置有通过灌注混凝土浆液并凝固后形成的混凝土柱，钢管和混凝土柱的设置，便于对螺栓进行安装，避免螺栓直接安装在墙体内，从而避免了对墙体进行打孔操作时，对墙体的结构造成损坏。

其中，与现有技术相比，该定位装置在实际使用的过程中，将该装置在建筑施工时绑扎钢筋之前，通过铁丝安装在梁或者墙板上，实现预埋安装的目的，预埋安装后，并浇筑混凝土凝固成型后即实现对该装置的安装，之后在安装塔吊前，能够对该装置中钢管内的混凝土柱内进行钻孔处理并安装螺栓，进而使该装置能够预埋在墙体内部，有效的避免出现水钻钻孔的过程中墙体的受力钢筋被钻断的情况，保证了墙体结构安全，而且该装置整体结构较为稳固，并且结构简单、制作成本低，其中，在施工完毕后，安装在钢管内混凝土柱内的螺栓可回收使用，成本较低，同时预埋后塔吊附着安装顺畅，完工后不需要锯掉主杆头，提高了操作工的作业安全，并且，该装置可以很好的与铝模板配合，避免了在铝模板上开孔所造成的沟通成本和破坏铝模板的成本（该工艺可以使穿墙螺栓重复应用，在实际施工过程中，塔吊的一套附墙一次最少需10 根穿墙螺栓，一根价格大约为30 元，10 根就是300 元）。

同时，需要着重说明的是，本装置在安装前，在墙体铝膜架设好以后，根据铝膜的厚度切好钢管，钢管的内孔直径稍微大于预埋螺栓的直径，根据设计的附墙位置将钢管固定在铝膜中，后期墙体浇筑完成后，塔吊附墙时，穿墙螺栓可以直接穿过预埋钢管，无须水钻打孔。

因此，总的来说，相对于传统施工方法，本工法能有效节约工期、成本，具有较大的环保节能效益，整体安装操作简易，成本低，预埋后塔吊附着安装顺畅，提高了安全性，应用前景非常广泛。

4.2 实施例二

矩形钢筋框加固钢筋如图3 所示，再结合图1，在实施例的基础上，矩形钢筋框的外表面设置有若干个第一加固钢筋，且若干个第一加固钢筋均分为两组，两组第一加固钢筋分别呈线性阵列焊接固定在矩形钢筋框的上表面和下表面。

图3 矩形钢筋框加固钢筋

竖向钢筋的背面设置有若干个第二加固钢筋，且若干个第二加固钢筋均分为4 组，4 组第二加固钢筋分别对称焊接固定在4 个竖向钢筋的背面。

其中，与现有技术相比，通过设置第一加固钢筋和第二加固钢筋，使该装置预埋在墙板内后，能够在第一加固钢筋和第二加固钢筋的作用下，有效的提高了该装置的受力范围，进而有效的提高了该装置安装后的稳定性。

钢管的两端内壁均通过电焊焊接固定有用于对灌浆并凝固后的混凝土柱进行限位的限位钢环。

其中，与现有技术相比，通过在钢管的两端内壁设置限位钢环，一方面能够便于对钢管内进行灌浆，另一方面，在对混凝土柱内安装螺栓后，在螺栓受力后，能够有效的保证混凝土柱的稳定性。

5 先进性

（1）本预埋装置预埋在墙体内部，可以避免水钻钻孔的过程中墙体的受力钢筋被钻断，保证了墙体结构安全。

（2）比较稳固，并且结构简单、又保证其尺寸精确性。预埋套筒可模块化整体安装操作简易，螺栓可回收、成本低，预埋后塔吊附着安装顺畅，完工后不需要锯掉主杆头，提高了操作工的作业安全。

（3）可以很好的与铝模板配合，避免了在铝模板上开孔所造成的沟通成本和破坏铝模板的成本。

6 经济指标和社会效益

此项目是铝膜与预埋螺栓配合问题很好的解决方式。可以很好的与铝模板配合，避免了在铝模板上开孔所造成的沟通成本和破坏铝模板的成本。工程完工后不需要锯掉主杆头，提高了操作工的作业安全。

该工艺可以使穿墙螺栓重复应用，一套附墙一次最少需10 根穿墙螺栓，一根价格约为30 元，总计300 元。

总的来说，相对于传统施工方法，本工法能有效节约工期、成本，具有较大的环保节能效益，整体安装操作简易，成本低，预埋后塔吊附着安装顺畅，提高了安全性。

本文提出了一种塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，其具备以下技术效果。

（1）该塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，保证了墙体结构安全，而且该装置整体结构较为稳固，并且结构简单、制作成本低。

（2）该塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，与现有技术相比，在施工完毕后，安装在钢管内混凝土柱内的螺栓可回收使用，成本较低，同时预埋后塔吊附着安装顺畅，完工后无须锯掉主杆头，提高了操作工的作业安全。

（3）该塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，与现有技术相比，该装置可以很好的与铝模板配合，避免了在铝模板上开孔所造成的沟通成本和破坏铝模板的成本。

（4）该塔吊附着穿墙螺栓精确定位装置，与现有技术相比，通过设置第一加固钢筋和第二加固钢筋，使该装置预埋在墙板内后，能够在第一加固钢筋和第二加固钢筋的作用下，有效的提高了该装置的受力范围，进而有效的提高了该装置安装后的稳定性，同时通过在钢管的两端内壁设置限位钢环，一方面能够便于对钢管内进行灌浆，另一方面，在对混凝土柱内安装螺栓后，在螺栓受力后，能够有效的保证混凝土柱的稳定性。