塔吊周转式钢平台设计与施工论文_崔瑞国,张欣,张铁山

中国建筑第八工程局有限公司天津分公司 天津 300452

摘要:标准化已成为建筑施工的主流,特别是标准化周转料。标准化周转料具具有工期短、综合成本低、且符合绿色环保等优点,天津滨海万达项目塔吊基础安装采用周转式钢平台,施工时间和塔吊安装时间大为缩短,拆除作业简单且速度快。

关键词:标准化;优点;塔吊钢平台;简单

1 工程概况

天津滨海万达广场项目位于天津滨海新区中心商务区老天碱地块,向西将连通解放路步行街,向北则直达天津市经济开发区,项目地理位置优越。滨海万达广场项目是销售物业和持有物业组成的重资产项目,建筑面积46.46万㎡,其中销售物业由15栋塔楼、2-3层底层商铺、二层地库组成,持有物业为地下二层、地上四层的城市综合体。

由于项目地理位置优越,项目销售市场前景良好,为达到早开盘销售早回款的目的,项目工期十分紧张,特别是首开的4栋高层住宅。首开区4栋高层住宅及底层商铺要求在4个月时间完成830余棵工程桩基和支护桩基、5000m³混凝土内支撑施工及拆除、11万m³深基坑挖土方、2.1万m³地下二层混凝土结构、5万㎡地下室防水卷材铺贴、9000m³地下室外槽回填土等工作,首开区工期压力巨大,对于施工用塔吊更是要早定位、快速施工和投入使用。

2工艺原理

本工艺适用于大面积地下室深基坑项目,钢格构柱下端预埋于基础灌注桩内,钢平台底座与格构柱焊接,塔吊标准节通过高强螺栓与钢平台底座连接。塔吊自重及上部荷载 通过钢平台传递给下部的钢格构柱和混凝土灌注桩,混凝土灌注桩抵抗抗压和抗拔荷载,钢平台工字钢抵抗冲切。

3施工工艺及操作要点

3.1 格构柱的施工

3.1.1施工工艺

钢平台基础立柱包括格构柱和灌注桩两部分,上部钢立柱为钢构件,下部立柱桩为钢筋混凝土钻孔灌注桩基础,施工工艺如下:

钻架定位→钻孔→第一次清孔→测孔深→安放钢筋笼→固定安放格构柱→下导管→第二次清孔→测孔深(合格后)→安放隔水球→灌注砼→钻机移位

3.1.2格构柱的设计

1、塔吊钢平台采用四个等截面钢格构柱作为支撑,钢格构柱的布置于下端灌注桩轴线重合。钢格构柱为对称构件,每个钢格构柱采用四支L180*180*18等边角钢,通过-400*300*18的缀板拼接。格构柱拼接如图1所示:

图1:格构柱拼接示意图 图2:格构柱与钢筋笼连接示意图

2、格构柱截面尺寸、角钢尺寸、缀板尺寸及间距应根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)进行设计,并对其刚度和整体稳定性、分肢稳定性、缀板刚度进行验算。

3、格构柱内应从柱头开始,每隔3m加钢板横隔一道。

4、格构柱边长L与基础桩桩径D应满足: 。格构柱与钢筋笼连接如图2所示:

5、格构柱下端锚入基础桩内长度为3.5m。

3.1.3塔吊基础施工

1、基础灌注桩钻孔施工

对施工现场场地清理、平整,根据施工图纸及现场导线控制点,使用全站仪测定桩位,根据地质情况直接定点或打入木桩定点,并以“十字交叉法”引到四周作好护桩点。复查无误后可安放钻机开始作业。冲孔完成后要对成孔深度、沉渣厚度、泥浆成分进行分析,确保达到设计持力层。

2、钢格构柱安装

钢格构柱和钢筋笼焊接完成后,使用汽车吊将其吊入桩孔内。为准确定位4根钢格构柱,必须保证以下几点:①桩机就位准确,钻进过程中,严格控制垂直度;②沿格构柱轴线放线每隔2m焊一道与桩钢筋笼直径相同的定位箍筋,在定位箍筋上绑混凝土穿心块,用来控制钢格构柱在桩孔中的位置;③钢格构柱顶应高出地面;若低于地面,利用角钢将格构柱位置引出自然地坪以上200mm,引出的角钢再采用钢筋焊接斜撑加固,24小时后才能拆除钢筋斜撑加固,避免格构柱随混凝土流动或扭转应力情况下发生扭转或位移现象④在浇筑混凝土前应校正好钢格构柱的平面位置,四个面与建筑轴线的夹角、四根角钢的相对位置,在混凝土初凝前还需再校正一次。

3、灌注水下混凝土

3.2 塔吊基础设计

3.2.1塔吊钢平台基础设计

塔吊基础桩内预埋钢格构柱作为竖向支撑,钢平台采用700×700×30×30H型钢进行拼接、四边采用300×700×20×30H型钢封闭,在接缝部位附加钢板进行加强。

3.2.2塔吊与承台连接的螺栓验算(分非工作状态和工作状态)

依据《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011),4.2:

每个螺栓所受剪力Nvb/1.2=nvπd2fvb/4/1.2> Nv=γVk/n

受拉承载力应满足γNmin/n1=Nt≤Ncb/1.2=πde2ftb/4/1.2

螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算

3.2.3桩式基础格构柱计算

依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)格构柱强度验算

≤[f]

弯矩作用整体稳定性验算

3.2.4钢格构柱与塔身基础节连接的转换承重钢板验算

转换承重钢板的抗弯强度Mx/(γxWnx)+ My/(γyWny)≤f

抗剪强度VmaxS/(Itw)≤fv

3.3 钢平台制作及安装

为确保塔吊钢平台制作精度,塔吊钢平台在工厂制作;塔吊支腿开孔位置,根据我公司自有塔吊规格进行开孔,将来塔吊钢平台随塔吊而周转利用,塔吊钢平台真正的作为公司固定资产。

桩基施工完成24h后,在格构柱已经固定牢固情况下开挖塔吊部位土体至钢平台底部加劲板标高部位,专业焊工在现场采用二氧化碳气体保护焊完成塔吊钢平台安装工作,钢平台与格构柱的焊接工艺流程如下:

用水平连杆及斜撑将4根格构柱的上部连成整体→4根钢格构柱找平,将高出的部分截掉→将现场实测的钢格构柱位置画在平台钢板上→将肋板临时点焊到平台钢板上→复核肋板位置→将肋板焊到钢平台上(平焊)→将焊有肋板的钢平台反面倒扣在格构柱上→将钢平台水平偏差调整在1/1000以内,点焊固定→将肋板与格构柱的柱肢焊在一起(立焊)。

现场焊接完毕后预留12小时应力释放时间,随后即可进行塔吊安装工作。

论文作者:崔瑞国,张欣,张铁山

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/2/27

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塔吊周转式钢平台设计与施工论文_崔瑞国,张欣,张铁山
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