钢管落地脚手架基础体系及其施工方法与流程

本发明属于建筑施工脚手架工程，尤其涉及一种钢管落地脚手架基础体系及其施工方法。

背景技术：

1、落地式钢管脚手架是建筑工程施工中最常见的脚手架形式之一，其基础做法直接关系到脚手架的整体稳定性和施工安全。目前，落地式钢管脚手架立杆基础的常规做法为：首先对搭设区域进行场地平整和地基夯实，然后浇筑混凝土垫层（通常厚度为100mm～200mm），最后在混凝土垫层上铺设木跳板或槽钢作为立杆的垫板。根据脚手架搭设高度的不同，基础做法有所差异：搭设高度在25m以下时，可素土夯实找平后铺设5cm厚木板；搭设高度在25m～50m时，则需根据现场地耐力情况设计基础作法，采用回填土分层夯实，加铺20cm厚道渣，其上铺设混凝土板，再仰铺槽钢。

2、上述传统脚手架基础施工方法存在以下显著缺陷：

3、其一，工序繁杂：从场地平整、地基夯实、混凝土垫层浇筑养护到木跳板铺设，涉及多道工序，各工序之间相互制约，任一环节出现问题均影响后续施工。

4、其二，工期长：混凝土垫层需要一定的养护时间方可承载，在工期紧迫的项目中，这一等待时间往往成为制约施工进度的瓶颈。

5、其三，成本高：混凝土材料、模板、木跳板以及人工费用构成了可观的经济投入，对于大面积脚手架搭设而言尤为突出。

6、其四，地质适应性差：在地质条件不良的区域（如软土、回填土等），上述常规做法无法满足承载要求，必须先进行地基处理（如换填、压实、注浆等）后方可进行基础施工，进一步增加了工序复杂性和工期。

7、因此，亟需一种能够从根本上摆脱传统垫层依赖、大幅简化施工流程、缩短工期且适用于各类地质条件的脚手架基础体系及其施工方法。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有技术中存在的工序繁杂、工期长、成本高及地质适应性差等技术问题。

2、为解决所述问题，本发明采用如下方案：

3、一种钢管落地脚手架基础体系，包括地脚锚定杆、套管、脚手架竖向钢管和扫地杆；其中，地脚锚定杆外表面沿轴向车制有螺旋叶片，地脚锚定杆垂直插置于地层中；套管固定连接于地脚锚定杆的上端，套管的口径与脚手架竖向钢管的外径相适配；脚手架竖向钢管的下端插置于套管中；扫地杆通过十字扣件与脚手架竖向钢管的下端固定连接。

4、采用上述结构的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：

5、上述技术方案中，地脚锚定杆通过螺旋钻入方式直接植入地层，利用螺旋叶片与土体的咬合作用提供抗拔承载能力，彻底取代了传统的地基处理、混凝土垫层和木跳板等多层结构，实现了脚手架基础的“零垫层”施工。

6、作为优选，上述结构更进一步的技术方案是：

7、作为优选，所述地脚锚定杆的长度大于等于待施工区域的软土层深度。采用该优选方案的有益效果在于：确保地脚锚定杆能够穿透软弱土层并进入下部持力层，使基础承载力不再受限于浅层软弱土体，从根本上解决了不良地质条件下的基础承载力问题，显著拓宽了施工方法的适用范围。

8、作为优选，所述脚手架竖向钢管与所述套管之间设置有橡胶垫层，所述橡胶垫层的厚度为2mm～5mm。采用该优选方案的有益效果在于：橡胶垫层填充了钢管与套管之间的间隙，增大了二者之间的摩擦力，有效防止脚手架竖向钢管在套管内发生转动或窜动；同时橡胶垫层厚度小，其弹性微小，从而不影响脚手架整体的稳定性。

9、作为优选，所述地脚锚定杆的下端为锥形尖端。采用该优选方案的有益效果在于：锥形尖端显著降低了地脚锚定杆旋拧入土时的阻力，使地脚锚定杆能够顺利切入土层，减少了对周围土体的扰动，同时也降低了施工设备的扭矩要求，提高了施工效率。

10、作为优选，所述地脚锚定杆的中心杆直径为40mm～60mm，所述螺旋叶片的叶片宽度为30mm～50mm。采用该优选方案的有益效果在于：中心杆直径和螺旋叶片宽度的上述取值范围既保证了地脚锚定杆具有足够的结构强度和抗拔承载力，又确保了在各类常见地质条件下的可旋拧性——中心杆直径过小则强度不足，过大则旋拧阻力过大；叶片宽度过小则抗拔力不足，过大则对土体扰动过大且旋拧困难。

11、作为优选，所述套管的长度为300mm～500mm。采用该优选方案的有益效果在于：该长度范围既保证了脚手架竖向钢管具有足够的插入深度和导向长度，确保竖向钢管与地脚锚定杆之间的可靠连接和垂直度控制，又避免了套管过长造成材料浪费和施工不便。

12、作为优选，所述螺旋叶片为板带螺纹焊接于所述中心杆表面形成，或为在所述中心杆表面通过车铣加工形成的一体式结构。采用该优选方案的有益效果在于：提供了两种灵活的制作方式——焊接方式制作简便、成本较低，适合批量生产；车铣一体方式结构整体性好、强度更高，适合高承载要求场合。

13、为解决所述问题，本发明还提供了上述钢管落地脚手架基础体系的施工方法，包括以下步骤：

14、s1：根据待施工区域的地质条件，选取具有适配螺旋叶片参数的地脚锚定杆，所述地脚锚定杆的上端固定连接有套管；

15、s2：将所述地脚锚定杆以旋转方式垂直钻入地层中，使套管的上端露出地面以上，且各地脚锚定杆按照脚手架立杆的设计间距排列；

16、s3：使用激光投线仪检查各管上端标高，将所有套管的上端面调整为处于同一水平面；

17、s4：将脚手架竖向钢管的下端插入所述套管内，利用激光投线仪复核所述脚手架竖向钢管的垂直度；

18、s5：利用十字扣件将扫地杆固定连接至各脚手架竖向钢管的下端，从而将各地脚锚定杆通过扫地杆连接为整体的脚手架基础体系。

19、作为优选，步骤s2中所述地脚锚定杆通过旋转机械设备施加扭矩旋拧入地层，旋拧过程中保持地脚锚定杆的垂直度偏差不大于设计允许值。

20、作为优选，步骤s2中所述地脚锚定杆的旋拧深度以所述地脚锚定杆的下端穿过软土层并进入持力层为准。

21、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

22、第一， 本发明将传统“场地平整—地基夯实—混凝土垫层浇筑—垫层养护—铺设木跳板”的五道工序，缩减为“螺旋钻入地脚锚定杆—安装竖向钢管—连接扫地杆”三道工序，实现了从多工序串联施工到单工序直接植入的根本性变革。

23、第二， 传统施工方法中混凝土垫层养护通常需要7天以上方可承载，而本发明的地脚锚定杆旋拧入土后即可立即承载，无需任何等待时间，工期大幅缩短，适用于对施工效率要求高的各类工程项目。

24、第三， 本发明100%节省了混凝土材料、模板、木跳板等垫层材料费用，同时省去了地基处理费用，大幅降低了人工成本和机械台班费用，综合经济效益显著。

25、第四，本发明通过地脚锚定杆穿透软弱土层进入持力层的主动锚固方式，将传统被动压实地基转变为主动锚固承载体系，即使在软土、回填土等不良地质条件下亦可直接施工，无需预先进行地基处理。

1.一种钢管落地脚手架基础体系，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钢管落地脚手架基础体系，其特征在于，所述地脚锚定杆（4）的长度大于等于待施工区域的软土层深度。

3.根据权利要求1所述的钢管落地脚手架基础体系，其特征在于，所述脚手架竖向钢管（1）与所述套管（3）之间设置有橡胶垫层（6），所述橡胶垫层（6）的厚度为2mm～5mm。

4.根据权利要求1所述的钢管落地脚手架基础体系，其特征在于，所述地脚锚定杆（4）的下端为锥形尖端。

5.根据权利要求1所述的钢管落地脚手架基础体系，其特征在于，所述地脚锚定杆（4）的中心杆（41）直径为40mm～60mm，所述螺旋叶片（42）的叶片宽度为30mm～50mm。

6.根据权利要求1所述的钢管落地脚手架基础体系，其特征在于，所述套管（3）的长度为300mm～500mm。

7.根据权利要求1所述的钢管落地脚手架基础体系，其特征在于，所述螺旋叶片（42）为板带螺纹焊接于所述中心杆（41）表面形成，或为在粗钢筋表面通过车铣加工形成的与中心杆（41）的一体式结构。

8.如权利要求1所述的钢管落地脚手架基础体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述钢管落地脚手架基础体系的施工方法，其特征在于，步骤s2中所述地脚锚定杆（4）通过旋转机械设备施加扭矩旋拧入地层，旋拧过程中保持地脚锚定杆（4）的垂直度偏差不大于设计允许值。

10.根据权利要求8所述钢管落地脚手架基础体系的施工方法，其特征在于，步骤s2中所述地脚锚定杆（4）的旋拧深度以所述地脚锚定杆（4）的下端穿过软土层并进入持力层为准。