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设置附壁式钢结构塔吊工艺原理及特点

  在建设工程施工中,塔吊的作用不可或缺。塔吊安装首先必须要有一个可靠的垂直承载基础,多数塔吊基础承载在土壤、桩基、建筑物内井或建筑物平面上。但有时建设施工并不具备以上塔吊基础的设置条件,如在水面或水岸作业、建筑物周围土壤承载力差、不具备在建筑物近距离直接制作建筑塔吊基础的条件。因此,在建筑物外壁尤其是在建筑物水面以上外壁设计附壁式钢结构塔吊基础,成为一种经济适用的可行方法。


  工艺原理


  在已建建筑物自身承重允许的范围内或事先对已建建筑物进行加固设计后允许的范围内,在已建建筑物基础部分外壁上通过有目的预埋、预留和焊接、铆接等方式,在建筑物外壁上设置钢结构的塔吊承载基础,并在该基础上安装塔吊进行建筑物上部建筑施工。


  适用范围


  广泛应用于有独立混凝土桥桩和桥塔的桥梁施工。适用于建筑物周围地质条件差或建筑物靠近位置无法设计塔吊专用桩基时的施工;适用于施工现场比较紧凑的情况下施工等。


  工艺特点


  (a)该基础无需考虑建筑物周围土壤地质条件,适合特殊地质条件下施工。


  (b)该基础无需另打设塔吊专用桩基和浇筑混凝土塔吊基础,施工成本低。


  (c)该基础在现场施工平面布置比较紧凑的场地更能适合,少占用施工现场平面空间。


  (d)该基础更尽可能地靠近施工作业中心,作业覆盖面广,塔吊利用率高,同时也利于高空塔吊附着。


  (e)该基础更适合于水面和水岸作业,基础因建筑在水面之上,不需要考虑汛期的变化,便于基础安装、拆卸和及时观察检查。


  施工工艺流程


  钢结构塔吊基础设计→建筑物支撑可行性分析→建筑物支撑可行性加固设计→建筑物上预埋和预留设计→建筑物前期施工→预埋、预留件放线→预埋、预留件安装→建筑物再施工→钢结构塔吊基础焊接、铆接→塔吊基础地脚螺栓及基础节安装→塔吊安装→塔吊附着→建筑物上部建筑施工作业


  塔吊基础设计


  该建筑物为1座跨河大桥,桥塔为4座2.0m×1.6m(水上3m部位)截面的混凝土结构。在两岸桥塔上各安装1台QT40塔吊,塔吊最大使用高度时质量(含最大吊重)35t。塔吊基础标准节中心距截面为1.5m×1.5m,经过严格计算,使用3根50#工字钢水平预埋在建筑物混凝土内,插入混凝土深度为1.6m,外悬挑长度为2.5m作为悬挑梁。3根悬挑梁水平平行设置,中心间距为0.75m,保证两侧工字钢中心距与塔吊基础节中心距相同,悬挑梁沿建筑物对中预埋,保证50#工字钢两边缘混凝土保护层大于0.2m。在水平悬挑梁正下方2m处,分别预埋3块0.6m×0.6m×0.02m铁板,铁板中心点离水面高度不少于0.8m,建筑物混凝土浇注完成待混凝土强度达到标准的70%时,利用预埋(留)的悬挑梁和铁板,在板桩附臂上焊接1026建筑施工第34卷第10期钢结构塔吊基础。塔吊基础设计示意如图所示。


  焊接钢结构塔吊基础,用2根50#工字钢作横梁将预留3根50#工字钢悬挑梁作水平横向焊接,2根横梁水平中心距为1.5m,与塔吊基础节中心距相同,考虑到塔身安装和使用过程中的倾覆变形,内侧横梁距离构造物外边为0.5m,两横梁与悬挑梁焊接时应保证腹板与腹板相连,翼板与翼板相连,保证该平台焊接成一个中心距为1.5m×1.5m的正方形平面框架。


  焊接塔吊悬挑平台斜撑:利用悬挑梁下方预埋的3块铁板,用50#工字钢作斜撑,将悬挑梁最外端与预埋铁板作斜向支撑连接,焊接时也应保证腹板和翼板均能焊连。为保证斜撑单支稳定,斜撑沿长度1/3和2/3处用2个45#工字钢作水平横向,直接插入50#工字钢翼板内作焊接加固。保证悬挑平台的稳固。


  设置塔吊地脚螺栓连接底座:在平台框架四角处上下各铆接0.6m×0.6m×0.04m塔吊地脚螺栓固定板(底座),上下固定板各用4根M16栓的螺栓上下铆固,在固定板上事先按塔吊基础节的螺栓位置设置地脚螺栓连接孔,铆固时应保证预先设置好的塔吊地脚螺栓孔上下贯通,塔吊地脚螺栓固定板(底座)铆固完成后,在上下固定板上用塔吊地脚螺栓(每脚4根共16根)铆固塔吊基础节,塔吊基础节的水平可用垫片调节。待建筑物混凝土强度达到设计标准的100%后方可正式进行塔吊安装。