塔吊基础钢平台施工.docx
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塔吊基础钢平台施工
附件一：
工法内容材料
钢平台塔吊基础施工工法
1 前言
随着施工技术的不断进步，施工中对于进度和成本的要求越来越高，塔吊作为施工中最常用的垂直运输和水平运输工具，对其安装和使用也提出了更高的要求。
为克服传统的钢筋混凝土塔吊基础存在的从施工到投入使用周期长、成本较高等问题，中建三局第三建设工程有限责任公司在福州世茂国际中心、福州世茂地下空间等工程中，采用了“钢平台塔吊基础施工工法”，在实践中对于节约工程成本、加快工程进度和保证塔吊运转安全等方面都取得了理想的效果。
２ 工法特点
钢平台塔吊基础施工工法在施工方法上有显著的特点，与传统的钢筋混凝土塔吊基础施工工艺相比，在工期、造价、安全、节能环保等方面具有明显的先进性和新颖性。
2.1从施工到投入使用的周期短
钢平台塔吊基础采用工字钢焊接而成，钢平台焊接完检测合格后可直接安装塔吊。
从焊接基础到安装塔吊只需2天，与传统的钢筋混凝土塔吊基础比较，省去了等待混凝土强度的时间。
2.2基础受力明确，安全可靠
塔吊自重及上部荷载通过钢平台直接传递给下部的钢格构柱和塔吊桩，依靠塔吊桩来提供抗压及抗拔，工字钢抵抗冲切，受力明确，计算简单。
钢平台与钢格构柱连接处进行加强处理，安全可靠。
2.3拆除方便，可重复利用
与传统的钢筋混凝土塔吊基础比较，钢平台塔吊基础拆除方便，只需将其与格构柱连接的焊缝割除即可，并可针对标准节为同一尺寸的塔吊重复利用。
2.4经济效益显著
由于采用钢平台塔吊基础简化了工艺与材料，并可重复利用，因此具有明显的经济效益。
3 适用范围
3.1软弱地基条件下（需借助桩基提供承载）的塔吊基础施工。
3.2须设置于地下室基坑范围内的塔吊基础施工。
3.3特别适用于设置在地下室范围内，且需在土方开挖阶段即安装塔吊的塔吊基础施工。
4 工艺原理
塔吊基础桩内预埋钢格构柱作为竖向支撑，塔吊标准节通过高强螺栓与钢平台底座连接，底座与格构柱焊接，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塔吊桩，依靠塔吊桩来提供抗压及抗拔，工字钢抵抗冲切。
图4-1钢平台塔吊基础体系示意图
图4-2标准节、钢平台及钢格构柱连接示意图
图4-3现场标准节与钢平台、格构柱的连接
5 施工工艺及操作要点
图5-1 钢平台塔吊基础工艺流程图
5.1钢平台塔吊基础的设计
钢平台塔吊基础施工前，应进行设计和验算，以保证使用安全。
5.1.1塔吊基础桩的设计
塔吊基础桩宜采用灌注桩。
桩顶竖向力设计值由下式确定：
（5.1.1-1）
其中
——单桩桩顶竖向力设计值
——作用于钢平台顶面的竖向力设计值
——塔吊基础重量
——桩间距
——塔吊的倾覆力矩
桩间距与塔吊标准节支脚间距宜一致，作用于钢平台顶面的竖向力设计值和塔吊的倾覆力矩应根据该型号塔吊说明书中规定的取值，按最不利情况考虑。
塔吊基础桩桩长及配筋应按照抗拔桩的要求，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）及《地基基础设计规范》（GB50007—2002）的要求，按抗拔桩来进行设计。
5.1.2钢格构柱的设计
1钢格构柱采用四支等边角钢，通过缀板拼接。
如下图所示：
图5.1.2-1 格构柱拼接示意图
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下图所示：
图5.1.2-2 格构柱与钢筋笼连接示意图
5格构柱下端锚入基础桩内长度不应小于2m。
5.1.3钢平台的设计
1钢平台采用400×400×13×21H型钢进行拼接，在接缝部位附加钢板进行加强。
如下图所示。
图5.1.3-1 接缝部位附加钢板示意图
图5.1.3-2 接缝部位附加钢板现场照片
2在螺孔两侧各150mm处附加358×196×20加劲肋。
如下图所示。
图5.1.3-3 螺孔两侧附加加劲肋示意图
图5.1.3-4 螺孔两侧附加加劲肋现场照片
3对螺孔位置应根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）进行抗冲切验算，并根据验算结果附加垫板加强。
4若标准节支脚与格构柱偏心大于400，须对H型钢进行抗弯验算。
5.1.4柱帽盖板采用20厚钢板，尺寸按下式确定：
H=L+300
式中H——柱帽盖板变长
L——格构柱边长
柱帽与格构柱连接处每侧附加两块150×150×20加劲板。
如下图所示。
图5.1.4-1柱帽与格构柱加劲板现场照片
5.2格构柱柱头调平
钢平台焊接前须对四根格构柱的柱头调平。
图5.2-1调平格构柱柱头现场照片
5.3钢平台的现场焊接
钢平台的现场焊接按照柱帽盖板焊接→H型钢十字支撑焊接→螺孔两侧加劲肋焊接→盖板下部加劲板焊接的顺序进行。
柱帽下部需至少0.8m的操作空间。
图5.3-1钢平台焊接现场照片
6 材料与设备
6.1主要材料要求：
6.1.1角钢、H型钢、钢板宜采用Q345B钢，材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）的相应规定。
材料进场时必须有产品质量合格证和材质检验报告。
6.1.2焊条采用E43型焊条，应符合《碳钢焊条》（GB/T5117-95）的相应规定。
焊剂与焊条、母材的匹配应符合《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81）的规定。
焊条和焊剂在使用前应按照产品说明书的要求进行烘焙和存放。
6.1.3高强螺栓为塔吊标准节自带螺栓。
6.2主要设备见下表：
表6.2-1主要设备表
序号
设备名称
设备型号
数量（台）
主要功能
1
电焊机
BX1-500
2
格构柱、钢平台等焊接
2
型材切割机
J3G-400
1
钢板、型钢切割下料
3
汽车吊
30T
1
钢筋笼、格构柱、塔吊标准节吊装
7 质量控制
7.1钢平台塔吊基础施工应执行的标准规范和检验方法
7.1.1对塔吊基础桩的质量控制应按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）执行，对格构柱、钢平台施工质量控制应按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）执行。
主要采用目测、钢尺检查、取试件、仪器检测等检验方法。
基础桩的检验具体依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）中表5.6.4-1和表5.6.4-2。
格构柱、钢平台的检验具体依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）中表J.0.1。
7.1.2除此之外，还应遵守以下规定：
1基础桩桩位偏差不大于10cm。
2格构柱垂直度偏差不得超过H/200，且不得大于8cm。
3钢平台四角高差不得大于1cm。
7.2质量保证措施
7.2.1电焊工必须经过岗位培训考试合格，取得省级以上认证机构核发的焊工特种作业操作证，并在有效使用期内，方可上岗作业。
7.2.2格构柱与钢筋笼的焊接应牢固，吊装及浇捣桩基混凝土过程中，在桩孔上部应有限位工具，并有专人负责。
7.2.3对灌注桩混凝土的浇捣标高应严格控制，保证格构柱至少锚入桩内2m。
7.2.4焊接钢平台前，必须对四根格构柱进行调平，超高部分割除，调平后高差不得超过1cm。
7.2.5为保证柱帽及加劲板的焊接质量，柱帽下部应至少有0.8m高度的操作面。
7.2.6焊接前，应清除构件表面油污、锈渍。
7.2.7严禁在雨天进行焊接作业。
7.2.8土方开挖过程中，应注意对格构柱的保护，避免碰撞。
8 安全措施
为保证钢平台塔吊基础施工过程及塔吊运转过程中的安全，针对本工艺，应采取以下安全措施：
8.1建立健全项目安全管理体系，塔吊基础施工过程中应有专职安全员负责。
8.2切割机操作工、汽车吊司机、起重操作工必须经过专业培训，持证上岗。
8.3在钢筋笼、格构柱及塔吊标准节吊装前，应认真检查吊装用的钢丝绳套，卡环是否可靠，严格按更新标准及时更新。
8.4吊装作业时，应设置警示标识，在吊装区域内，不得有人停留或通过。
8.5电焊操作人员应戴绝缘手套、穿绝缘鞋。
8.6电焊机、切割机的操作应符合国家标准的有关规定。
工具的电源线、插头和插座应完好，电源线不得任意接长和调换，工具的外绝缘应完好无损，维修和保管应有专人负责。
8.7塔吊基础施工完后，必须要对焊缝质量进行检查和验收合格，才能进行标准节的吊装。
所有焊缝焊脚高度不得小于10mm。
8.8塔吊使用过程中，应定期对钢平台标高、塔吊垂直度进行监测，定期检查焊缝外观及螺栓紧固程度，发现异常及时采取措施。
8.9在土方开挖过程中，随着格构柱自由高度增加，应及时加焊缀条进行加强。
图8-9-1现场焊接的缀条照片
9 环保措施
钢平台塔吊基础施工过程中，根据国家有关环保法规，应采取以下环保措施：
9.1灌注桩浇捣混凝土过程中，应采用低噪音环保性震捣器，以降低噪声污染。
9.2未使用完的焊条和焊剂，应统一回收，集中处理。
9.3电焊作业时应戴防护面罩，防止光污染。
10 效益分析
采用钢平台塔吊基础工艺，相比传统的钢筋混凝土塔吊基础工艺，在工期、安全、成本、环保等方面都有明显的效益。
表10-1效益分析表
序号
比较因素
钢平台塔吊基础工艺
钢筋混凝土塔吊基础工艺
1
工期
从开始焊接钢平台到安装塔吊标准节需2天
从开始施工钢筋混凝土基础到安装塔吊标准节需10天
2
安全
受力明确，工艺简单，安全容易控制
工艺较多，质量与安全不易控制
3
成本
每个平台造价约1.2万元，且可重复使用
每个基础造价约2.5万元，不可重复利用
4
环保
资源投入少，回收率高
一次投入大，回收率低
11 应用实例
钢平台塔吊基础施工工艺被我公司成功应用于福州世茂地下空间项目、福州世茂国际中心项目、上海会德丰广场等工程，均取得了良好的效果。
11.1福州世茂地下空间项目应用实例
工程名称：
福州世茂国际中心
工程地点：
福建省福州市
使用时间：
2008年
使用塔吊数量：
1台
应用效果：
良好
图11.1-1福州世茂国际中心工程塔吊基础实景图
11.2福州世茂国际中心项目应用实例
工程名称：
福州世茂地下空间
工程地点：
福建省福州市
使用时间：
2008年
使用塔吊数量：
4台
应用效果：
良好
图11.2-1福州世茂地下空间工程塔吊基础实景图
11.3上海会德丰广场应用实例
工程名称：
上海会德丰广场
工程地点：
上海市
使用时间：
2006年
使用塔吊数量：
2台
应用效果：
良好
图11.3-1上海会德丰广场效果图
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