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曹妃甸塔吊基础设计

时间:2020-04-01 来源:未知 点击:
采用桩基的塔吊基础布置在基坑外或侧壁与布置在基坑内的桩基设计计算步骤相同。桩基以上部分,坑外需要布置承台,塔吊安装在承台上,坑内需要内插格构柱,塔吊安装在格构柱上,这时二者设计的内容不同。对于在基坑内的承台基础布置,则可以参照浅基础的设计内容。
  2.1 塔吊桩基的设计
  塔吊桩基顶部竖向荷载较小,一般更多的是考虑桩的抗拔验算来控制桩的入土深度。
  2.1.1 单桩承载力验算
  Ra = qpk AP + up Σqsia li > Nimax
  式中: up
针对塔机液压系统的调节(塔机标准节)叙述!
为桩身周长; qsia 为用静力触探比贯入值估算的桩周第i 层土的极限侧阻力标准值; li 为桩穿过第i层土的厚度; qpk为桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值(平均值) ; Ap 为桩端面积; Nimax 为偏心竖向力作用下第i 复合基桩或基桩的竖向力设计值。
  2.1.2 单桩水平承载力验算
  可按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 的桩的水平承载力进行验算。
  2.1.3 桩的抗拔极限承载力的计算
  按照广东省《桩基础设计技术规范》10.2.10 公式计算。
  2.1.4 抗倾覆力矩验算
  式中: e 为最小桩轴线间距; F 为作用于桩基承台顶面的竖向力设计值; G 为桩承台和承台上土自重设计值。
  2.1.5 桩配筋计算
  桩承载力计算依据塔机《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94第4.1.1 条,桩顶轴向压力设计值应满足:
  γ0 N ≤fc A
  式中:γ0 为桩基重要性系数,取1.0 ; fc 为混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2 ) ; A 为桩截面面积(m2 ) 。依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002 第7.3条正截面受压构件承载力计算。
  2.1.6 钢格构柱验算
  由于塔吊在土方开挖前即已安装完毕,随着土方开挖,格构柱逐渐显露出来后,对4 根格构柱进行系杆连接使格构柱形成整体刚度,在系杆未连接之前把格构柱看成一端固定,一端铰接的的杆件进行验算,依据《钢结构设计规范》GB50017-2003 按照小偏压构件进行稳定验算及强度验算。格构柱除进行整体稳定验算外,尚应对缀板、焊缝进行验算(略) 。
  2.2 承台设计
  深基坑塔吊基础承台一般考虑为整体式承台,根据情况分为2 种。
  图3 塔吊桩基础承台布置
  2.2.1 桩基上的承台
  由于地脚螺栓安装在基桩轴心位置(见图3) ,桩基上承台一般不考虑承台的承载力及抗倾覆,这时承台平面尺寸及厚度均可比非桩基承台基础小,承载力及抗倾覆见桩基设计。
  2.2.2 天然地基上的承台
  天然地基上的承台基础要进行以下验算,不管是布置在地面还是布置在基坑内部。
  1) 地基基础承载力验算 根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 第5.2.3 条进行验算。
  2) 受冲切承载力验算 依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 第8.2.7 条验算。
  3) 抗倾覆验算 为保持基础稳定,塔吊在非工作情况下作用于基础诸力的偏心距应满足:
  式中: M 为作用于塔身的不平衡力矩; H 为作用于塔吊的水平力; h 为基础承台的厚度; L 为混凝土基础边长;V 为塔吊结构自重力,可取自塔吊说明书; G 为基础自重力。
  3 结语
  以上3 种固定式塔吊布置方案是深基坑塔吊布置的基本方法,可在较多的施工环境中使用,在施工中需要注意的是:
  1) 布置在基坑外或围护壁上的桩基方案,要注意基桩与承台的锚固,基坑壁根据基坑的支护情况要适当进行喷锚护坡。
  2) 塔吊布置在基坑内的桩基基础要保证内插格构柱具有一定的锚固深度,塔吊下钢格构柱钻孔灌注桩连接部分混凝土宜尽量浇筑至接近地表面,以增强钢格构柱下部的固端效果。此外,塔吊底座与格构柱的连接要有可靠保证,特别是在附墙之前的工况的安全。
  3) 塔吊布置在基坑内的承台基础应加快降水施工速度,如内插钢格构柱或标准节应在穿越大底板中部设置止水钢板。高层建筑深基坑的塔吊布置根据场地情况因地制宜,具有较大的灵活性,合理的选择塔吊基础方案可以有效地提高塔吊的施工效率,加快施工进度,保证施工安全。