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    組合式塔吊基礎設計及施工

    文檔作者: 尤曉春        文檔來源: 安全管理網
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    更新時間: 2020年12月27日
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    廣東建材2013年第3期施工技術 組合式塔吊基礎設計及施工 尤曉春 摘要:組合式塔吊基礎是一種高承臺、懸空塔吊基礎,此類型塔吊基礎不同于傳統塔吊基礎埋置 于土體或混凝土底板中,此類型塔吊基礎通過錨固于灌注樁內的鋼格構柱及其上支撐的混凝土承臺, 塔吊承臺懸空于空中。鋼格構柱下端錨固于灌注樁內,格構柱上端錨入混凝土承臺內,塔吊標準節通 過預埋于承臺內的地腳錨栓或支腿進行安裝。塔吊自重及上部荷載通過承臺傳遞給下部的鋼格構柱 和混凝土灌注樁,灌注樁抵抗抗壓和抗拔荷載。本文根據某工程實例,探討了組合式塔吊基礎施工技 術。 1工程概況 某工程地下二層,地上五層,建筑高度27.6m,建筑 面積約7.5萬mz,地下室單層面積約1.6萬m2,基坑開 挖深度10.0m,為流塑狀淤泥質土。本工程工期極緊,從 基坑土方開挖到主體結構封頂,合同工期要求僅6個 月,若不提前投入塔吊使用,施工效率無法提高,工期難 以保證。另,有如下因素制約,若在基坑開挖后施工塔吊 基礎,塔吊將無法安裝: (1)場地局限。本工程場地極為狹小,基坑開挖后,基 坑邊到工地圍墻最窄處不足1.0m,最寬處不足6.0m,無 法進行塔吊安裝; (2)土質極差。本工程基坑為流塑狀淤泥質土,承載 力極低,極易造成車輛下陷,如吊車下基坑進行塔吊吊 裝安全風險極大。 (3)綜合各種因素,本工程基坑內共設置4臺組合式 塔吊基礎,并制定出一套完善的施工工藝控制流程,在 施工過程中對項目也進行了積極探索,確保該種組合式 塔吊基礎的安全投入使用。 2基礎特點 組合式塔吊基礎與傳統塔吊基礎相比,在工期、荷 載傳遞、成本、節能環保等方面都具有明顯的先進性和 新穎性。 (1)塔吊可以提早安裝,有效利用塔吊在水平和垂直 運輸方面的優越性,減少人力投入,提高施工效率,節約 工期。 (2)荷載傳遞明確,安全可靠。塔吊自重及上部荷載 通過承臺傳遞給下部格構柱,再由格構柱傳遞給灌注 樁。承臺抵抗沖切,灌注樁抵抗抗壓和抗拔,傳力明確, 計算簡單。 (3)與埋置于地下室底板的塔吊基礎相比,可不必先 為塔吊基礎施工進行土方開挖和臨時支護,節約項目施 工成本。 (4)此種塔吊基礎可以破除,其中鋼筋及塔吊預埋節 可以回收,鋼格構柱也有大部分回收,相對比較節能環 保。 3工藝原理 本工法適用于超大面積地下室深基坑項目,鋼格構 柱下端預埋于基礎灌注樁內,格構柱上端預埋于塔吊混 凝土承臺內,塔吊標準節通過預埋于基礎承臺內的地腳 錨栓或支腿進行安裝。塔吊白重及上部荷載通過承臺傳 遞給下部的鋼格構柱和混凝土灌注樁,灌注樁抵抗抗壓 和抗拔荷載。 4施工工藝流程及操作要點 4.1塔吊基礎設計及施工工藝流程(圖1) 4.2操作要點 4.2.1塔吊基礎設計 (1)塔吊布置要點 ①塔吊基礎的定位要盡可能地對施工區域全覆蓋, 并能夠覆蓋足夠多的加工場地,減少二次轉運。 ②塔吊基礎灌注樁要避開PHC管樁平面位置,并盡 可能遠離PHC管樁,減少對PHC管樁的影響。 ③塔吊基礎承臺下的格構柱身,要避開主體結構承 臺、結構主梁、混凝土墻體、內支撐梁通過的部位。 ④塔吊基礎承臺所在部位要避開樓板、梁、內支撐 梁所通過的部位。 (2)塔吊混凝土承臺的設計 塔吊混凝土承臺基礎計算應符合現行國家標準《混 凝土結構設計規范》GB 50010和現行行業標準《建筑樁 基技術規范》JGJ 94以及對應塔吊說明書中的相關規 69— 萬方數據 施工技術廣東建材2013年第3期 圖1塔吊基礎設計及施工工藝流程 定??梢曚摳駱嬛鶠榛鶚?,按照相關規定進行受彎、受剪 承載力計算(圖2)。 卜l 圖2組合式塔吊基礎設計圖示 (3)鋼格構柱的設計 ①塔吊混凝土承臺采用四個等截面鋼格構柱作為 支撐,鋼格構柱的布置應與下端灌注樁軸線重合,鋼格 構柱宜為對稱構件,每個鋼格構柱采用四支等邊角鋼, 通過綴板拼接,如圖3所示: 70—— 圖3格構柱拼接示意圖 ②格構柱截面尺寸、角鋼界面、綴板尺寸及問距應 根據《鋼結構設計規范》GB 50017進行設計,并對其剛 度和整體穩定性、分肢穩定性、綴板剛度、焊角尺寸進行 驗算。 ⑧鋼格構柱伸入承臺的錨固長度應滿足抗拔要求, 不宜低于承臺厚度的中心,宜在鄰接承臺底面處焊接承 托角鋼(規格同分肢),如圖4所示: 圖4承托角鋼示意圖 ④鋼格構柱下端伸入灌注樁的錨固長度不宜小于 2.0m,且與灌注樁的縱筋焊接牢固。 (4)混凝土灌注樁的設計 灌注樁設計應符合現行行業標準《建筑樁基技術規 范》JGJ94的規定,樁基計算應包括樁頂作用效應計算、 圖5組合式塔吊基礎設計圖 萬方數據 廣東建材2013年第3期施工技術 樁基豎向抗壓機抗拔承載力計算、樁身承載力計算等。 4.2.2塔吊基礎施工 (1)基礎灌注樁沖孔施工 對施工現場場地清理、平整,沖(鉆)機位置墊層平 整保證孔位準確。適當位置設置泥漿池,采用機械開挖。 現場測量人員根據圖紙精確放樣孔位,復查無誤后可安 放沖(鉆)機開始作業。沖孔完成后要對成孔深度、沉渣 厚度、泥漿成分進行分析,確保達到設計的持力層。 (2)鋼格構柱和鋼筋籠制作加工 鋼格構柱采用工廠統一標準化加工制作,嚴格按照 設計圖紙進行加工,所用角鋼、鋼板、焊條要有材質證明 文件,焊縫要出具探傷報告。 工廠制作的鋼格構柱運至現場后,材料員、質檢員 對構件進行驗收,驗收合格的鋼構件方可進場使用。進 場堆放時枕木墊位置合理,保證鋼格構柱放上去后各支 撐點受力均勻,兩個支撐點問的格構柱強度能抵消自重 產生的彎矩,不致引起永久變形,格構柱重疊堆放時不 能超過3層,各層問墊木應在同一垂直面內。 鋼筋籠所用鋼筋、焊條要有合格材質證明文件,鋼 筋籠制作要按照設計圖紙進行,主筋規格、箍筋間距、吊 筋設置等應符合設計要求。 (3)鋼筋籠和格構柱吊放入孔 鋼筋籠采用汽車吊吊放入孔,鋼筋籠長35.300~ 38.650m,將鋼筋籠分成四段,進行吊裝,每次露出地面 長1.5m,將其固定在H型鋼支撐架上,起吊另一段鋼筋 籠進行焊接施工,最后一段鋼筋籠入樁孔后,露出地面 3.500m長,將鋼筋籠和H型鋼支撐架固定在一起,起吊 鋼格構柱,將格構柱放入鋼筋籠內長度滿足設計要求 后,將鋼筋籠主筋焊接在格構柱上,然后將鋼格構柱和 鋼筋籠一起下放到設計標高位置。 (4)灌注水下混凝土施工 采用C35混凝土直升導管法灌注水下混凝土。澆注 混凝土前,進行第二次清孔。灌注水下混凝土所用導管 使用前要試拼、試壓,不得漏水,并編號及自上而下標示 尺度。導管軸線偏差不超過孔深的0.5%,亦牛lOcm。組 裝時,連接螺栓的螺帽在上。 混凝土的儲存量要滿足首批混凝土入孑L后,導管埋 入混凝土的深度不小于2m。水下混凝土要連續灌注,不 得中途停頓?;炷翝沧⑦^程中,隨灌注提升導管,注意 提管速度不得過快或過慢,過快容易引起漏水,過慢容 易將導管埋入混凝土中過多,使導管提升困難,易造成 斷樁;設專人經常測量導管埋入混凝土中深度,并做好 記錄。 混凝土面接近鋼筋籠底要保持較大的埋管深度,放 慢灌注速度;當混凝土面越過鋼筋籠底1~2m時后,再 減小導管埋深,加快灌注速度。 水下混凝土灌注面要高出樁項設計高程1D的樁 徑,為保證混凝土質量,混凝土的充盈系數不小于1.1。 (5)塔吊基坑開挖及混凝士承臺施工 根據塔吊基礎設計,塔吊基礎先行開挖,開挖坡度 為1:2,一次開挖到塔吊基礎墊層底標高一5.600m,墊層 lOOmm,采用C15素混凝土,墊層上鋪塑料薄膜,便于土 方大開挖后墊層和塔吊承臺自動分離。 (6)塔吊安裝及運行 安裝塔機時基礎混凝土應到達80%以上設計強度, 塔機運行使用時基礎混凝土應達到100%設計強度。 (7)格構柱焊接斜撐 隨著第二階段土方分層開挖,塔吊承臺開始逐步 “漂浮”空中,應在格構式鋼柱外側四周及時設置角鋼水 平支撐和斜撐,將格構柱連接為整體,角鋼斜撐角度 20。。 (8)灌注樁主筋錨入底板 第二階段土方開挖至基底后,采用人工將灌注樁樁 頂混凝土鑿除到底板墊層面標高,在鑿除的過程中,嚴 禁傷害到格構柱,保證塔吊的穩定性。同時先行施工塔 吊灌注樁區域的底板結構,并將灌注樁主筋錨入底板結 構,長度45d,進一步將四根格構柱固定為一個整體。 (9)塔吊監測 塔吊承臺施工中,在承臺頂面四角應做好沉降及位 移觀測點,并做好原始記錄,塔機安裝后和土方開挖過 程中應定期觀測并記錄,沉降量和傾斜率不應超過有關 規程的規定。 5質量控制 (1)各種原材料(We泥、鋼材、粗骨料、細骨料、外加 劑)成品、半成品、構配件等材料必須由經評定合格的供 應商供貨,進貨時由專人進行合格檢驗,對有復檢要求 的材料,如水泥、鋼材等,還須按規定的取樣頻率進行復 檢、鑒定。 (2)所有鋼筋由加工場集中加工成型,按鋼筋加工設 計圖紙進行。加工成品后要進行合格檢驗、標識,出場辦 理登記領發手續,確保對鋼筋用料的追溯。 (3)鋼筋綁扎與主筋連接方法均嚴格按設計連接規 一71— 萬方數據 施工技術廣東建材2013年第3期 廈深鐵路廣東段施工方案設計 那春雷 (中鐵三局第四工程有限公司) 摘要:本文對廈深鐵路廣東段的橋面施工方案和路基工程進行研究。在橋面施工方案研究中對防 水層施工作業要點進行分析后,闡述了防水層施工控制關鍵點和缺陷控制方法,并分析了維混凝土保 護層施工方法。在路基工程施工中對路基工程施工方案、施工方法和相關的配套工程進行了詳細的分 析。 關鍵詞:防水層施工;路面工程:地基工程 1工程概況 廈深鐵路設計范圍為廈門樞紐前場站(含)至深圳 樞紐新深圳站(不含),線路全長501.219km(其中廣東 段全長357.052km,福建段全長144.167km),包括廈門、 深圳樞紐配套工程。本標段含區間正線路基11.384Km, 隧道358m/1座;特大橋1328.304m/1座,大橋 1424.7m/5座;中間站?個;陸豐制梁場,共有32m雙線 箱粱556孔,24m雙線箱粱23孔。本標段架粱71孔,外 供梁508孔。 2橋面施工方案研究 2.1防水層施工作業要點 在防水層施工中按照基底處理、基層處理劑施工、 防水卷材鋪設、聚氨酯涂料施工、保護層施工養護這五 定進行,有關技術要求由技術人員向鋼筋班組仔細交 底。 (4)嚴格控制上下層鋼筋位置,采用設置撐腳方法進 行控制,在混凝土澆搗時設置穿挑或鋪板,避免混凝土 澆搗中作業人員踩踏而使鋼筋變形影響施工質量。 (5)鋼格構柱在工廠制作,嚴格控制格構柱的鋼材質 量及加工焊接質量,成品后運往施工現場?,F場焊接水 平桿與斜撐桿(柱間支撐)等構件,必須持有焊接上崗 證,原則上仍應由生產廠家派員施焊。 (6NjlI格構柱吊入樁孔時,應控制鋼構柱的垂直與水 平二個方向的偏位,特別需防止澆搗混凝土后鋼構柱的 偏位。放置格構柱時應控制其水平度、垂直度及平面位 置,確保格構柱使用過程中受力安全性。 (7)澆搗混凝土中應采取有效手段保證混凝土的充 盈系數≥1.1。 一72一 要點來進行來進行施工。 基底處理中對應基層表面應平整、無尖銳異物、不 起砂、不起皮及無凸凹不平現象;平整度采用1m靠尺測 量,空隙不大于3m,且只允許平緩變化;基層應無浮渣、 浮灰、油污等,擋碴墻根部應無蜂窩麻面;刷涂料時基層 應干燥。 基層處理劑施工中基層處理劑每平米用量不少于 0.4Kg;基層處理劑要求涂刷均勻,不露底面、不堆積,當 基層處理劑干燥不粘手時,方可進行卷材鋪鉆。 防水卷材鋪設中防水卷材縱、橫向搭接長度不得小 于lOOmm。鋪貼前彈好基準線;卷材鋪貼從一端開始,橋 面橫向由低到高順序進行;熱熔和機械烘烤或多臺噴 燈,烘烤要均勻,卷材底面熔化以瀝青接近流淌,呈黑亮 為度,卷材熱熔鋪貼過程中,邊鋪貼邊采用1m長的鋼輥 (8)四肢格構柱直接埋設在灌注樁內,必須與灌注樁 搭接3.Om,并且各格構柱與鋼筋籠電焊焊接。 (9)保證混凝土運到現場后及時進行澆筑,并檢查其 均質性和坍落度,按規范要制作檢查試件,當超過初凝 時間時,混凝土應作廢料處理。 (10)水下混凝土灌筑中攪拌運輸保持供應連續性,使 之和易性好,確保成樁質量。 6結束語 采用組合式塔吊基礎,可以提早投入塔吊使用,提 高施工效率,保證公司履約水平,為公司贏得政府、業 主、監理單位的信賴。另外,組合式塔吊基礎,承臺鋼筋 和格構柱可以回收,減少資源浪費,為整個社會創造良 好效益?!?/div>
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