竖式起重机构架在厚层坑里的组配
阅读：291发布时间：2012-2-22
1工程概况
某大厦位于上海浦东陆家嘴，地下3层，主体建筑地上46层，地上建筑面积84905m2，建筑高度239m，为一幢超高层金融贸易办公楼。该工程地下室部分采用半逆作法施工，基坑挖深：主楼－18.65m，裙房－16.65m，局部深坑位置zui大挖深为－21.60m，基坑面积约5400m2，其临时支撑柱为劲性钢柱及部分钢格构柱，底板浇筑前为一柱一桩。
围护采用地下连续墙，深度34.5m.大厦地上部分为框架筒体结构体系，采用内爬式塔机。
2塔机定位
为满足该地下室工程材料吊装运输要求，对塔机做了两种定位方案，见表1.
通过方案比较，确定按照第2套方案进行塔机布置（）。ST50／15塔机布置于基坑中间，臂长50m，zui大起重量为6t，主要用于地下室施工阶段钢筋、模板等材料的运输。计划安装10节标准节，起升高度为31.96m.QTZ80塔机布置于基塔机基础施工成本低，覆盖面积大，*布置较灵活，工作面基本能覆盖到位，技术成熟。
1塔机布置方案比较布置方式基坑外三角形布置基坑内外各布置1台塔机台数施工通道不畅通，项目施工成本增加，群塔作业易发生碰撞。
基坑内1台塔机基础，施工成本相对增加。
坑外钢筋堆放加工区，臂长48m，zui大起重量为8t，主要用于钢筋加工区的驳运，计划安装13节标准节，起升高度为38.6m.
3基础设置
由于该地下室工程为半逆作法施工。塔机基础要设置在深基坑只能利用钻孔灌注桩内加钢格构柱的形式，通过基础承台及附着杆件进行有效的固定。由于主楼地下室区域桩位密布，无法重新补打塔机桩基，经再三考虑，利用工程桩作为塔机立柱桩基，并在桩内插入截面500mm×500mm的钢格构柱，插入底板深度不小于3m（钢格构柱见），为此，对该4根工程桩配筋进行调整，按抗拔桩考虑。由于4根工程桩布局成菱形，在格构柱顶部浇筑菱形的钢筋砼承台，承台厚为1000mm，砼强度等级不低于C35，内配双层双向25钢筋，间距170mm，竖向拉筋16，间距510mm.钢格构柱锚入承台内900mm，基础底部预埋钢板，待挖土至一定标高后立即焊接斜撑及小钢牛腿与钢格构柱连成整体。承台下部随挖土面的下降随加水平撑及斜撑，形成刚架体系，为增强塔机基础的整体稳定性，在菱形承台的侧面及相对应的锁口梁及支撑侧面设置预埋件，预埋件中心标高－0.450m，待锁口梁及支撑梁砼达到强度要求后焊上附着杆，附着杆采用双拼25b槽钢，其截面形式同刚架中的斜撑（见3）。
4塔机桩基础的计算
ST50／15塔机自重（包括压重）F1＝480kN，塔机zui大吊重F2＝60kN，倾覆力矩M＝180.60kNm，塔机起升高度H＝40.96m，塔身宽度B＝1.6m；砼为C35，钢筋Ⅱ级，桩直径d＝0.85m，桩间距a＝2.55m，承台5.6m×5.6m，承台厚度hc＝1.00m，基础埋深D＝0.00m，承台箍筋间距S＝510mm，保护层厚度35mm.桩基承台顶面的竖向力F＝648.00kN.
1）矩形承台弯矩的计算经过计算得到单桩桩顶竖向力设计值N＝399.74kN；弯矩设计值Mx1＝My1＝201.00kNm，承台截面主筋配S＝20795mm2）可满足要求。承台截面抗剪切经过计算已满足抗剪要求。
2）桩承载力计算经过计算桩顶轴向压力满足要求，桩竖向极限承载力zui大压力R＝6460kN，大于单桩桩顶竖向力设计值N，满足要求。
3）格构柱计算格构柱的截面尺寸为0.5m×0.5m，主肢选用12.5号角钢，缀板选用0.45m×0.45m.经过计算得Ix＝Iy＝55001.85cm4，格构柱主肢的长细比λx＝λy＝100.19.经计算得到x和y方向的强度值为72.6N／mm2，不大于设计强度215N／mm2，格构柱的整体稳定性满足要求。
5施工要点
1）钻孔灌注桩直径应大于或等于800mm，4根钻孔灌注桩的平面位置应大于塔机标准节截面尺寸。
2）钻孔灌注桩应入持力层（一般不宜采用摩擦桩）且控制垂直度偏差在规范要求内。
3）钢格构柱应在工厂制作，成品运往工地。
现场焊接（国内程序控制超厚塑料焊接技术河北诞生）水平撑与斜撑（柱间支撑）等构件的作业人员，必须持焊接上岗证，由生产厂家专业人员施焊。
4）钢格构柱下端与钻孔灌注桩的钢筋笼搭接长度应大于或等于2m，需增加箍筋和主筋数量，确保焊接质量。插入桩孔时，应控制钢格构柱的垂直与水平两个方向的偏位。穿过基础底板时，在基础底板内钢格构柱上设置两道止水带。
特别需防止浇捣砼时钢格构柱偏位。
5）单肢钢格构柱内部需留有足够空间，浇捣砼时应采取有效手段保证砼的填充率达95％以上。
6）开挖土方时，塔机钢格构柱周围的土方应分层开挖，钢格构柱之间的水平撑、斜撑与连接板等构件，必须跟随挖土而及时实施焊接。
7）钢格构柱顶部锚入承台内不小于900mm，砼承台表面平整度小于1／1000.
6注意事项
1）塔机检测时应增加钢格构柱检测项目，塔机备案（登记）资料应增加钢格构柱隐蔽工程检查与验收资料。
2）塔机使用过程中，要经常观察钢格构柱和基础承台的变形情况；经常检查地脚螺栓松动情况，随时拧紧；要定期对塔机的垂直度和沉降进行观察测量，并做好相关的记录，发现偏差超出规范时，及时采取纠正措施。
3）严格按照塔机基础逆作法施工专项方案规定的步骤、措施、要求进行施工。
该塔机基础根据工程实际设计，使用中塔机整体稳定性较好，可在类似工程中推广使用，但必须根据基坑深度和塔机的技术参数进行设计，在深基坑挖土时，钢格构柱间水平撑和斜撑应随挖随布设，焊接质量必须达到设计要求。
