钢格构柱塔机组合基础.doc

钢格构柱在塔机基础逆作法施工中的应用因受施工场地限制及多层地下室施工需要，塔机往往不能按常规安装。为了解决这一矛盾，实现塔机起重臂最大工作覆盖面，又满足地下室施工需要，使效能与经济效益双获益。可采取塔机基础逆作法来达到最佳安装位置。逆作法施工步骤是：在选定的塔机位置上，打入四颗钻孔桩；将事先予制好的钢构柱与钻孔桩的钢筋笼焊接，上端露出地面；并在上端设置承压板（钢平台）或是浇捣钢筋混凝土连接块；安装塔机；再开挖土方；浇捣钢筋混凝土基础承台；塔机使用。钢构柱在塔机与基础间起着承上启下的连接作用，应定性为塔身的延伸。故钢构柱的设计与制作必须参照塔机标准节的要求。根据钢构柱的制作、安装（连接）及使用状况，特提出钢构柱应用中注意事项。一、计算要点钢构柱的设计、制作应参照标准钢结构设计规范GB500172003、塔式起重机设计规范GB/T1375292。1钢构柱上端设计钢筋混凝土连接块方式：应进行钢筋混凝土块抗剪、预埋螺栓应力和凝结力及钢构柱抗压与稳定性验算。（1）抗剪能力Ncd=（MGB/2）/BQ=0.75f1A式中：M弯矩 B塔身标准节宽度f1混凝土剪切应力 A冲切面积（2）预埋螺栓的应力、凝结力螺栓的上拔力Tmax=Ncd/n式中：n螺栓数量螺栓与混凝土（C3O）的凝固力QDh1fc式中：D螺栓直径h1混凝土连接块重量fc轴心抗压设计强度（3）预埋螺栓的许用拉力Tmax=D2/nf建议采用塔机生产厂家提供的地下节，代替预埋螺栓。（4）钢构柱抗压验算单肢钢构柱顶的最大压力N（M+Hh1）+WL/2/2L+G/4式中：W混凝土连接块重量L钢构柱间距H水平力G塔机自重钢构柱底部压力NN+G柱式中：G柱单肢钢构柱重量fN/（4/F）式中：F单肢角钢截面积钢构柱抗压应力f f满足承压要求。（5）钢构柱稳定性验算整体：N/oxA+BmxMx/W1x（1oxN/NEX）+ByMy/W1yP式中：A承压板面积取安全系数K12mm（2）承压板端面转角及最大挠度（取：方形板面）ABPb2/（16EI）f=Pb2/（48EI）按矩形截面：Ihb2/12式中：E材料弹性模量b承压板宽度承压板厚取4050mm，一般足够承受塔机传至的最大抗拔与承压力。（3）承压板与格构柱连接强度钢格构柱应由专业厂家制作，成品后运往工地，钢构柱插入钻孔桩后，露出端顶部设置承压板，经校水平后与格构柱连接，焊接后四块承压板的平面板不大于1/1000。钢构柱上端内角焊上四颗螺栓（直径等同塔机标准节螺栓且由工厂完成焊接），与承压板相连紧固。常规塔机标准节每角采用一颗或二颗螺栓，故用四颗螺栓，使实际计算净截面比塔机标准节连接大11.5倍。四颗螺栓的焊缝连接强度：N/fhfLfw 式中：f动荷载系数hf焊缝高度L焊缝长度。用四条角钢将承压板与格构柱焊连；用平焊代替仰焊，提高焊接质量，并增加焊缝长度。施工企业应高度重视承压板（钢平台）与钢构柱的焊连，应设法增加焊缝长度、用平焊代替仰焊，保证焊接质量和焊缝连接强度，确保塔机的使用安全。二、 施工要点1。钻孔桩的直径应大于或等于800mm，四颗钻孔桩的位置按所选塔机塔身（标准节）截面尺寸定位。2钻孔桩应入持力层（一般不易采用磨擦桩）且控制垂直度偏差在规范要求内。3钢构柱应在工厂制作，成品后运往工地。现场焊接水平杆与斜撑杆（柱间支撑）等构件，必须持有焊接上岗证，原则上仍应由生产厂家派员施焊。4钢构柱（下端）与钻孔桩的钢筋笼搭接长度应大于或等于2米，并需增加箍筋和主筋数量，确保焊接质量。吊（插）入桩孔时，应控制钢构柱的垂直与水平二个方向的偏位。特别需防止浇捣混凝土后钢构柱的偏位，施工方案中必须有防偏位措施（采用模具等定位方法）。5单肢钢构柱内部需留有足够空间，浇捣混凝土中应采取有效手段保证混凝土的填充率达到95%以上。6开挖土方时，塔机钢构柱周围的土方应分层开挖，钢构柱之间的水平与斜撑杆（或柱间支撑），连接板等构件，必须跟随挖土深度而及时设置并焊接。7钢构柱露出端顶部设置承压板的，校水平后进行承压板刚性定位，焊接后四块承压板的上表面平面度不大于1/500。8钢构柱露出端顶部设置钢筋混凝土连接块的，预埋地下节露出端应保证350mm，端面的4根主弦杆平面度不大于1/1000（可先将基础节与地下节装配好，在基础节两个方向中心线上挂锤线）。三、注意事项1混凝土标号应大于或等于C30.2钢构柱应由金属构件制造厂或塔机生产厂家制作，钢构柱的强度和稳定性必须大于塔身标准节。3钢构柱所选构件材质应等同塔机标准节材质，其型号规格应等同或大于塔机标准节所用材料。4塔机不论有或无钢构柱，都必须浇捣砼基础承台，并严格履行先浇捣塔机砼基础（承台），塔机再使用的原则。5塔机独立高度计算：未做地下室底板前，从钢构柱下端塔机砼基础承台表面开始至塔机吊钩的距离。浇捣地下室底板后，即从地下室底板表面开始至塔机吊钩的距离。6需考虑独立高度安全系数，对使用说明书规定的独立高度H，再乘0.9安全系数。7塔机检测报告应增加钢构柱检测内容；塔机备案（登记）资料应增加钢构柱隐蔽工程检查与验收资料。8塔机使用中，要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况；经常观