陳 加 才

(福建省九龍建設集團有限公司，福建 廈門 361008)

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受力于大截面柱的型鋼橫梁塔吊基礎的應用

陳 加 才

(福建省九龍建設集團有限公司，福建 廈門 361008)

介紹了受力于大截面柱的型鋼橫梁塔吊基礎的特點，并根據(jù)該塔吊基礎的適用范圍與工藝原理，闡述了其在工程中的施工流程及操作要點，提出了施工質(zhì)量與安全控制措施，指出該塔吊基礎施工技術(shù)具有綠色環(huán)保、經(jīng)濟高效的優(yōu)點。

塔吊基礎，型鋼橫梁，施工工藝，經(jīng)濟效益

0 引言

塔吊基礎的形式可以是多種多樣的。根據(jù)不同的地質(zhì)工況可以采用預應力管樁或沖孔灌注樁加承臺的塔吊基礎，也可采用設置于地下室底板上或頂板上的塔吊基礎、對于鋼筋混凝土核心筒鋼管柱梁結(jié)構(gòu)也可采用核心筒內(nèi)爬式塔吊等。我司承建的某工程塔吊基礎簡要概況如下：

本工程是深圳市地鐵有限公司擬開發(fā)建設以居住為主并包含辦公、商業(yè)、酒店等大型綜合項目。地塊處于未來前海灣CBD 區(qū)東南角，現(xiàn)狀用地為填海。所采用的塔吊基礎是坐落于現(xiàn)有三層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上面，受力于兩根大截面鋼筋混凝土柱的型鋼橫梁上，即塔吊基礎坐落于兩根大截面H型鋼橫梁。該結(jié)構(gòu)受力經(jīng)原設計院結(jié)構(gòu)驗算，柱子完全可以承受396 kN的豎向荷載，經(jīng)塔吊設備制作單位復核驗算，塔吊型鋼梁基礎可滿足本機TC6513-6塔機承載力受力要求。

1 基礎特點

1)型鋼橫梁塔吊基礎安拆方便，省時省工又節(jié)地，符合綠色施工要求。

2)與傳統(tǒng)塔吊基礎相比，本塔吊基礎結(jié)構(gòu)形式簡單，節(jié)能環(huán)保，可重復使用。

3)型鋼橫梁塔吊基礎設置于主體框架柱上，比如可設置于地下室頂板上，主體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上等，但受力于主體框架柱上，而不是受力于地下室頂板或主體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層樓地面。

受力于大截面柱的型鋼橫梁塔吊基礎見圖1。

2 適用范圍

本塔吊基礎適用于：經(jīng)設計結(jié)構(gòu)驗算，并參照GB 50017—2014鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范綜合驗算其塔吊基礎受力，主體結(jié)構(gòu)能承受本塔吊基礎荷載且塔吊基礎不會出現(xiàn)明顯形變，經(jīng)設備廠家復核，主體框架柱能承受大截面H型鋼橫梁的塔吊基礎，框架柱混凝土強度在C50及C50以上，框架柱截面受力一側(cè)的寬度不小于800 mm的型鋼橫梁塔吊基礎。

3 工藝原理

在大截面框架柱上預埋鋼板，將大截面H型鋼橫梁固定受力于框架柱，型鋼橫梁底部距離樓地面100 mm以上，然后在大截面H型鋼橫梁上架設安裝塔機。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

測量放線→大截面柱鋼筋綁扎→柱上預埋鋼板→柱模板安裝→柱澆筑混凝土→柱模板拆除→大H型鋼橫梁與大H型鋼橫梁焊接安裝→塔吊基礎驗收→塔吊塔機安裝。

4.2 操作要點

1)測量放線。

2)對預埋件預埋位置進行精確定位。

3)預埋件的制作、安裝如圖2所示，主體框架柱鋼筋綁扎完成驗收合格后，在主體框架柱上預埋鋼筋錨固板，錨固長度為500 mm。

4)預埋件安裝完成，按設計要求檢查驗收，合格后方可澆搗柱混凝土，混凝土為強度不小于C50的商品混凝土，澆搗過程中不得碰撞、移位鋼筋預埋件，混凝土澆筑合格后及時保溫保濕養(yǎng)護，并及時進行預埋件位置的復核測量，若有偏移應于混凝土初凝之前及時恢復。

5)主體框架柱混凝土強度達到70%后安裝大截面H型鋼橫梁，型鋼橫梁與預埋件采用M20高強螺栓連接。型鋼橫梁的具體安裝如圖3，圖4所示。鋼梁節(jié)點實體圖見圖5。

6)主體框架柱混凝土施工完成后，在基礎四角預埋件上做好沉降及位移觀測點，并做好原始記錄。

7)基礎的防雷接地按現(xiàn)行行業(yè)標準JGJ 33建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。塔吊接地電阻值不大于4 Ω。

8)塔機底盤安裝。

9)塔吊基礎驗收。

10)塔吊的拆除與常規(guī)塔吊拆除工序相同，鋼結(jié)構(gòu)基礎拆除后除高強螺栓以外的其他鋼構(gòu)件可重復使用。

5 質(zhì)量保證措施

1)構(gòu)件材料進場后，檢查材料合格證等，進行材料質(zhì)量檢查驗收。

2)材料運輸過程中應避免磕碰。

3)預埋件安裝時，需進行精確放樣。

4)澆筑混凝土時，由于混凝土強度較高，可加入適量的緩凝劑，輔助預埋件施工。

5)澆筑混凝土的時候，應避免碰撞移動預埋件，若預埋件有所移動，應及時調(diào)整恢復。

6)鋼梁焊接節(jié)點需采用氣體保護焊焊接，焊縫飽滿，不得有裂縫等不利結(jié)構(gòu)安全的缺陷存在。

7)安裝鋼梁時，混凝土強度需達到設計強度的70%以上；安裝塔機的時候，混凝土強度需達到設計強度的80%以上；塔機運行使用時，混凝土強度需達到設計強度的100%方可使用。

8)塔吊基礎驗收：

a.基礎作隱蔽工程驗收。隱蔽工程包括鋼結(jié)構(gòu)的預埋件或預埋節(jié)等，驗收合格后方可澆筑混凝土。b.混凝土的強度等級符合設計要求。用于檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度的試件，在混凝土的澆筑地點隨機抽取。取樣與試件留置符合現(xiàn)行國家標準GB 50204 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的有關規(guī)定。c.基礎結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量沒有嚴重缺陷，不宜有一般缺陷，對已出現(xiàn)的嚴重缺陷或一般缺陷采用相關處理方案進行處理，重新驗收合格后安裝塔機。d.鋼結(jié)構(gòu)鋼梁與預埋件焊接或鉚接符合設計要求。e.混凝土工 程驗收符合現(xiàn)行國家標準GB 50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的規(guī)定。

9)塔機運行使用之前，需檢查基礎中有螺栓連接的節(jié)點處，螺栓連接是否緊固。

10)塔機的安裝與使用，需要滿足以下要求：

a.確保塔機安裝前，基礎四角的標高差在5 mm以內(nèi)。b.塔機安裝前，再次對基礎進行詳細檢查，如：螺栓的緊固程度、焊縫的飽滿度、焊縫是否存在裂縫等等，檢查確認合格后，方可進入下一道工序。c.安裝塔機時柱混凝土達到80%以上設計強度。d.按要求安設好預埋支腿，支腿頂面水平度不大于1/1 000。e.按常規(guī)塔吊安裝工序進行塔機安裝及驗收。f.塔機運行使用時柱混凝土達到100%設計強度。g.塔機安裝后定期觀測并記錄，沉降量和傾斜量不超過規(guī)范要求。

11)塔吊運行期間根據(jù)JGJ 160—2008施工現(xiàn)場機械設備檢查技術(shù)規(guī)程定期檢查維護。

12)塔吊基礎上不得施加其他不利荷載。

塔機安裝驗收完畢投入使用效果圖見圖6。

6 安全措施

1)本基礎做法屬鋼結(jié)構(gòu)施工工法，需按照相關的國家規(guī)定進行安裝、應用、維護及拆除。

2)特種作業(yè)人員要持證上崗，施工前對作業(yè)人員進行安全教育，做好安全技術(shù)交底，掌握安全操作規(guī)程，嚴禁違章作業(yè)。

3)施工現(xiàn)場臨時用電采用TN-S接零保護系統(tǒng)，嚴格要求使用五芯電纜配電，系統(tǒng)采用“三級配電兩級保護”，實行“一機、一閘、一漏、一箱”制度，配電箱進出線設在配電箱下端。

4)在電焊及其他明火作業(yè)時，配好滅火器，清除好作業(yè)點易燃易爆物品，設置監(jiān)火人員，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理，做到會檢查，會使用滅火器材。

5)吊裝作業(yè)必須指定作業(yè)監(jiān)護人，監(jiān)護人必須熟悉吊裝作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境及重要物料管線、設備。現(xiàn)場監(jiān)護人必須對作業(yè)相關的安全措施進行檢查、落實。

6)在安裝過程中，如發(fā)現(xiàn)問題應及時采取措施，處理后再繼續(xù)起吊。

7)在6級及6級以上大風天氣時，禁止安裝塔機和塔吊使用。

7 經(jīng)濟效益

與傳統(tǒng)塔吊基礎相比，本塔吊基礎不需打樁、澆筑鋼筋混凝土承臺等，構(gòu)件可循環(huán)使用，效益良好。

1)運用本塔吊基礎不需打樁。

2)運用本塔吊基礎不需澆筑鋼筋混凝土基礎，節(jié)約鋼筋混凝土材料費用、混凝土澆筑人工費用、混凝土基礎模板、模板木工費、水電費用等。

3)受力于大截面柱的型鋼橫梁塔吊基礎由型鋼鋼梁通過螺栓與焊接技術(shù)連接為一整體，安拆簡易，省時省工，可循環(huán)利用，節(jié)約環(huán)保。

以我司承建某工程為例：靜壓樁約為280元/m，樁長按20 m算，塔吊混凝土承臺按4 m×4 m×2 m算。塔吊型鋼基礎，鋼梁材料費用及其運輸安裝費用綜合約為4 000元/t。則：

1臺塔吊基礎節(jié)約的造價約為：

S=20×4×280(4根樁的造價)+4×4×2×350(C30混凝土承臺造價)+(4×2×2+2×4)×20×1.21/1 000×4 000+32×10×1.21/1 000×4 000(鋼筋籠造價)=37 472元/臺。

1臺塔吊基礎成本費用約為：

S′=[342×12×2(GL1的重量)+342×6×2(GL2的重量)+106×1×2(GL3的重量)]×1/1 000×4 000=50 096元/臺。

型鋼橫梁塔吊基礎重復使用率按3次算，則其單次成本費用約為50 096/3=16 698.7元/臺。

本工程共有4臺塔吊，直接經(jīng)濟效益約為：(37 472-16 698.7)×4≈83 093.2元。

8 工程評價

采用受力于大截面柱的型鋼橫梁塔吊基礎施工技術(shù)，綠色環(huán)保，采用非常規(guī)塔吊基礎方式，免于開挖基坑土方及施工塔吊基礎樁，避免塔吊基礎周邊混凝土施工縫的滲水危險，能保證底板工程質(zhì)量，降低工程成本。

[1] GB 50017—2014，鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[S].

[2] JGJ 160—2008，施工現(xiàn)場機械設備檢查技術(shù)規(guī)程[S].

[3] JGJ 196—2010，建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸技術(shù)規(guī)程[S].

[4] JGJ 276—2012，建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范[S].

Stress in the big cross section column of steel beams in the tower crane foundation in some engineering applications

Chen Jiacai

(FujianJiulongConstructionGroupCo.,Ltd,Xiamen361008,China)

The paper introduces steel reinforced horizontal beam tower crane foundation features with large-section column. According to the application scope and technological principles of the tower crane foundation, it describes its construction procedures and operation points, puts forward construction quality and safety control measures, and finally points out its advantages, such as green environment protection, economic and high efficiency.

tower crane foundation, steel-reinforced horizontal beam, construction technology, economic benefit

1009-6825(2017)06-0116-03

2016-12-19

陳加才(1965- )，男，高級工程師

TU732

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