深基坑内大力矩先置式塔吊基础施工工法.doc

深基坑内大力矩先置式塔吊基础施工工法 浙江中成建工集团有限公司 1、前 言 在深基坑中普通塔吊使用先置式基础已比较普遍，所谓先置式，即在基坑内塔吊先于土方开挖安装完成。且钻孔灌注桩+钢格构柱+混凝土承台的设计与施工已非常成熟，公司合编的《基坑内塔吊基础逆作法施工工法》获得2005~2006年度国家级工法，编号为YJGF286-2006。但当基坑平面尺寸大、吊大（钢构件）、吊运距离远时，需要使用大力矩塔吊时，传统的4桩基础不能满足其承载力要求。我公司针对具体的工程情况，对原工法进行了优化和创新，探索出一种新型的适应于大力矩塔吊的5桩基础形式，并在设计计算模型上予以优化，使得大力矩塔吊只需在4桩承台的基础增设1桩及适当扩大混凝土承台平面尺寸就能使用，且利于操作。经上海市科学技术情报研究所查新，深大基坑中大力矩塔吊的基础形式具有国内新颖性，故在工程实践的基础上形成了新的升级版工法。 本工法先后于应用于上海近铁城市广场南块工程，镇江高铁站北广场一号地块项目，江苏连云港帝豪大厦。本工法的核心技术已申报国家专利并得到批准，专利号为ZL 2012 2 0332835.3，专利名称：深基坑中大力矩先置式塔吊基础。 2、工法特点： 2.1、先置式5桩基础满足了大力矩塔吊的承载力要求。在原工法4桩基础的形式上采用在其平面形心位置增设1根钻孔灌注桩+钢格构柱来分担荷重，使各构件截面及尺寸趋于合理； 2.2、先置式塔吊4桩基础的暗梁为单跨梁，大力矩塔吊通过在跨度中心增加1桩后使该梁成为两跨连续梁，从而减小了梁的计算跨度及最大弯矩，提高了整体刚度，使得大力矩塔吊只需在4桩承台的基础增设1桩及适当扩大混凝土承台平面尺寸就能使用，且利于操作。 2.3、布置灵活、机动，不受平面、空间的限制，能够适应各种大力矩塔吊。 3、适用范围： 该工法适用于工业与民用建筑的深、大基坑内需要布置大力矩塔吊的情况。 4、工艺原理： 4.1、塔吊基础在土方尚未开挖前就先行施工——先施工钻孔灌注桩同步完成钢格构柱，达到强度后施工钢筋混凝土承台，并在基坑开挖前安装好塔吊，以满足工程使用上的要求。 4.2、塔吊承台的厚度由塔吊使用说明书确定，平面尺寸由构造确定，暗梁配筋通过两跨连续梁计算确定。塔吊自重及弯矩由承台内暗梁承受，为主要受力构件。承台上下面和立面钢筋按构造配筋。 4.3、塔吊及钢筋混凝土承台所受的力通过暗梁传递给5根钢结构柱，最后传递到5根钻孔灌注桩，最终由基坑以下的土层承担。 4.4、在土方开挖过程中，及时通过对钢格构柱的加固来解决整体稳定性问题，使钢格构柱群满足强度、刚度、整体稳定性和局部稳定要求。 图4-2大力矩先置式塔吊平面图 图4-1大力矩先置式塔吊基础剖面图 图4-3钢格构柱详图 5、工艺流程及操作要点 5.1、工艺流程： 5.2设计及施工操作要点 5.2.1塔吊基础设计 设计依据：工程地质报告、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、《钢结构设计规范》GB50017-2003。 2、结合塔吊说明书与工程图纸及其总平面布置图，合理确定塔吊平面位置，同时使塔吊基础桩避开地下室梁、柱位置和基础承台位置。有内支撑的基坑，还需避开支撑和立柱。 3、塔吊设计要点 1）承台计算 塔吊在未附墙前、且处于非工作状态时，所受的力最大。受力参数分别取水平力，竖向荷载，倾覆力矩，扭矩。 承台的主要受力构件为暗梁，将格构柱视为不动铰支座，则此暗梁为两跨等距连续梁，倾覆力矩M按其中任一梁纵向作用，竖向荷载F由全部基桩承受。暗梁计算简图如下: 图5.2.1-1暗梁计算简图 注：图中L为对角线方向的格构柱和轴线间距，集中荷载（，）作用点的尺寸，（，）按塔机立柱的实际间距确定。 ①塔吊立柱荷载计算 塔机塔身截面对角线上立柱的荷载计算 ②格构柱顶支座反力计算 将两跨等距连续梁作为简单的一次超静定结构，其受力可用力法和位移法求解，下面为最简单的变形比较法求解过程。 解除B点支座约束反力代以多余反力，得基本静定简支梁。 B点因F