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            组合式塔吊基础设计及施工

            文档作者: 尤晓春        文档来源: 安全管理网
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            更新时间: 2020年12月27日
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            广东建材2013年第3期施工技术 组合式塔吊基础设计及施工 尤晓春 摘要:组合式塔吊基础是一种高承台、悬空塔吊基础,此类型塔吊基础不同于传统塔吊基础埋置 于土体或混凝土底板中,此类型塔吊基础通过锚固于灌注桩内的钢格构柱及其上支撑的混凝土承台, 塔吊承台悬空于空中。钢格构柱下端锚固于灌注桩内,格构柱上端锚入混凝土承台内,塔吊标准节通 过预埋于承台内的地脚锚栓或支腿进行安装。塔吊自重及上部荷载通过承台传递给下部的钢格构柱 和混凝土灌注桩,灌注桩抵抗抗压和抗拔荷载。本文根据某工程实例,探讨了组合式塔吊基础施工技 术。 1工程概况 某工程地下二层,地上五层,建筑高度27.6m,建筑 面积约7.5万mz,地下室单层面积约1.6万m2,基坑开 挖深度10.0m,为流塑状淤泥质土。本工程工期极紧,从 基坑土方开挖到主体结构封顶,合同工期要求仅6个 月,若不提前投入塔吊使用,施工效率无法提高,工期难 以保证。另,有如下因素制约,若在基坑开挖后施工塔吊 基础,塔吊将无法安装: (1)场地局限。本工程场地极为狭小,基坑开挖后,基 坑边到工地围墙最窄处不足1.0m,最宽处不足6.0m,无 法进行塔吊安装; (2)土质极差。本工程基坑为流塑状淤泥质土,承载 力极低,极易造成车辆下陷,如吊车下基坑进行塔吊吊 装安全风险极大。 (3)综合各种因素,本工程基坑内共设置4台组合式 塔吊基础,并制定出一套完善的施工工艺控制流程,在 施工过程中对项目也进行了积极探索,确保该种组合式 塔吊基础的安全投入使用。 2基础特点 组合式塔吊基础与传统塔吊基础相比,在工期、荷 载传递、成本、节能环保等方面都具有明显的先进性和 新颖性。 (1)塔吊可以提早安装,有效利用塔吊在水平和垂直 运输方面的优越性,减少人力投入,提高施工效率,节约 工期。 (2)荷载传递明确,安全可靠。塔吊自重及上部荷载 通过承台传递给下部格构柱,再由格构柱传递给灌注 桩。承台抵抗冲切,灌注桩抵抗抗压和抗拔,传力明确, 计算简单。 (3)与埋置于地下室底板的塔吊基础相比,可不必先 为塔吊基础施工进行土方开挖和临时支护,节约项目施 工成本。 (4)此种塔吊基础可以破除,其中钢筋及塔吊预埋节 可以回收,钢格构柱也有大部分回收,相对比较节能环 保。 3工艺原理 本工法适用于超大面积地下室深基坑项目,钢格构 柱下端预埋于基础灌注桩内,格构柱上端预埋于塔吊混 凝土承台内,塔吊标准节通过预埋于基础承台内的地脚 锚栓或支腿进行安装。塔吊白重及上部荷载通过承台传 递给下部的钢格构柱和混凝土灌注桩,灌注桩抵抗抗压 和抗拔荷载。 4施工工艺流程及操作要点 4.1塔吊基础设计及施工工艺流程(图1) 4.2操作要点 4.2.1塔吊基础设计 (1)塔吊布置要点 ①塔吊基础的定位要尽可能地对施工区域全覆盖, 并能够覆盖足够多的加工场地,减少二次转运。 ②塔吊基础灌注桩要避开PHC管桩平面位置,并尽 可能远离PHC管桩,减少对PHC管桩的影响。 ③塔吊基础承台下的格构柱身,要避开主体结构承 台、结构主梁、混凝土墙体、内支撑梁通过的部位。 ④塔吊基础承台所在部位要避开楼板、梁、内支撑 梁所通过的部位。 (2)塔吊混凝土承台的设计 塔吊混凝土承台基础计算应符合现行国家标准《混 凝土结构设计规范》GB 50010和现行行业标准《建筑桩 基技术规范》JGJ 94以及对应塔吊说明书中的相关规 69— 万方数据 施工技术广东建材2013年第3期 图1塔吊基础设计及施工工艺流程 定??墒痈指窆怪?,按照相关规定进行受弯、受剪 承载力计算(图2)。 卜l 图2组合式塔吊基础设计图示 (3)钢格构柱的设计 ①塔吊混凝土承台采用四个等截面钢格构柱作为 支撑,钢格构柱的布置应与下端灌注桩轴线重合,钢格 构柱宜为对称构件,每个钢格构柱采用四支等边角钢, 通过缀板拼接,如图3所示: 70—— 图3格构柱拼接示意图 ②格构柱截面尺寸、角钢界面、缀板尺寸及问距应 根据《钢结构设计规范》GB 50017进行设计,并对其刚 度和整体稳定性、分肢稳定性、缀板刚度、焊角尺寸进行 验算。 ⑧钢格构柱伸入承台的锚固长度应满足抗拔要求, 不宜低于承台厚度的中心,宜在邻接承台底面处焊接承 托角钢(规格同分肢),如图4所示: 图4承托角钢示意图 ④钢格构柱下端伸入灌注桩的锚固长度不宜小于 2.0m,且与灌注桩的纵筋焊接牢固。 (4)混凝土灌注桩的设计 灌注桩设计应符合现行行业标准《建筑桩基技术规 范》JGJ94的规定,桩基计算应包括桩顶作用效应计算、 图5组合式塔吊基础设计图 万方数据 广东建材2013年第3期施工技术 桩基竖向抗压机抗拔承载力计算、桩身承载力计算等。 4.2.2塔吊基础施工 (1)基础灌注桩冲孔施工 对施工现场场地清理、平整,冲(钻)机位置垫层平 整保证孔位准确。适当位置设置泥浆池,采用机械开挖。 现场测量人员根据图纸精确放样孔位,复查无误后可安 放冲(钻)机开始作业。冲孔完成后要对成孔深度、沉渣 厚度、泥浆成分进行分析,确保达到设计的持力层。 (2)钢格构柱和钢筋笼制作加工 钢格构柱采用工厂统一标准化加工制作,严格按照 设计图纸进行加工,所用角钢、钢板、焊条要有材质证明 文件,焊缝要出具探伤报告。 工厂制作的钢格构柱运至现场后,材料员、质检员 对构件进行验收,验收合格的钢构件方可进场使用。进 场堆放时枕木垫位置合理,保证钢格构柱放上去后各支 撑点受力均匀,两个支撑点问的格构柱强度能抵消自重 产生的弯矩,不致引起永久变形,格构柱重叠堆放时不 能超过3层,各层问垫木应在同一垂直面内。 钢筋笼所用钢筋、焊条要有合格材质证明文件,钢 筋笼制作要按照设计图纸进行,主筋规格、箍筋间距、吊 筋设置等应符合设计要求。 (3)钢筋笼和格构柱吊放入孔 钢筋笼采用汽车吊吊放入孔,钢筋笼长35.300~ 38.650m,将钢筋笼分成四段,进行吊装,每次露出地面 长1.5m,将其固定在H型钢支撑架上,起吊另一段钢筋 笼进行焊接施工,最后一段钢筋笼入桩孔后,露出地面 3.500m长,将钢筋笼和H型钢支撑架固定在一起,起吊 钢格构柱,将格构柱放入钢筋笼内长度满足设计要求 后,将钢筋笼主筋焊接在格构柱上,然后将钢格构柱和 钢筋笼一起下放到设计标高位置。 (4)灌注水下混凝土施工 采用C35混凝土直升导管法灌注水下混凝土。浇注 混凝土前,进行第二次清孔。灌注水下混凝土所用导管 使用前要试拼、试压,不得漏水,并编号及自上而下标示 尺度。导管轴线偏差不超过孔深的0.5%,亦牛lOcm。组 装时,连接螺栓的螺帽在上。 混凝土的储存量要满足首批混凝土入孑L后,导管埋 入混凝土的深度不小于2m。水下混凝土要连续灌注,不 得中途停顿?;炷两阶⒐讨?,随灌注提升导管,注意 提管速度不得过快或过慢,过快容易引起漏水,过慢容 易将导管埋入混凝土中过多,使导管提升困难,易造成 断桩;设专人经常测量导管埋入混凝土中深度,并做好 记录。 混凝土面接近钢筋笼底要保持较大的埋管深度,放 慢灌注速度;当混凝土面越过钢筋笼底1~2m时后,再 减小导管埋深,加快灌注速度。 水下混凝土灌注面要高出桩项设计高程1D的桩 径,为保证混凝土质量,混凝土的充盈系数不小于1.1。 (5)塔吊基坑开挖及混凝士承台施工 根据塔吊基础设计,塔吊基础先行开挖,开挖坡度 为1:2,一次开挖到塔吊基础垫层底标高一5.600m,垫层 lOOmm,采用C15素混凝土,垫层上铺塑料薄膜,便于土 方大开挖后垫层和塔吊承台自动分离。 (6)塔吊安装及运行 安装塔机时基础混凝土应到达80%以上设计强度, 塔机运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。 (7)格构柱焊接斜撑 随着第二阶段土方分层开挖,塔吊承台开始逐步 “漂浮”空中,应在格构式钢柱外侧四周及时设置角钢水 平支撑和斜撑,将格构柱连接为整体,角钢斜撑角度 20。。 (8)灌注桩主筋锚入底板 第二阶段土方开挖至基底后,采用人工将灌注桩桩 顶混凝土凿除到底板垫层面标高,在凿除的过程中,严 禁伤害到格构柱,保证塔吊的稳定性。同时先行施工塔 吊灌注桩区域的底板结构,并将灌注桩主筋锚入底板结 构,长度45d,进一步将四根格构柱固定为一个整体。 (9)塔吊监测 塔吊承台施工中,在承台顶面四角应做好沉降及位 移观测点,并做好原始记录,塔机安装后和土方开挖过 程中应定期观测并记录,沉降量和倾斜率不应超过有关 规程的规定。 5质量控制 (1)各种原材料(We泥、钢材、粗骨料、细骨料、外加 剂)成品、半成品、构配件等材料必须由经评定合格的供 应商供货,进货时由专人进行合格检验,对有复检要求 的材料,如水泥、钢材等,还须按规定的取样频率进行复 检、鉴定。 (2)所有钢筋由加工场集中加工成型,按钢筋加工设 计图纸进行。加工成品后要进行合格检验、标识,出场办 理登记领发手续,确保对钢筋用料的追溯。 (3)钢筋绑扎与主筋连接方法均严格按设计连接规 一71— 万方数据 施工技术广东建材2013年第3期 厦深铁路广东段施工方案设计 那春雷 (中铁三局第四工程有限公司) 摘要:本文对厦深铁路广东段的桥面施工方案和路基工程进行研究。在桥面施工方案研究中对防 水层施工作业要点进行分析后,阐述了防水层施工控制关键点和缺陷控制方法,并分析了维混凝土保 护层施工方法。在路基工程施工中对路基工程施工方案、施工方法和相关的配套工程进行了详细的分 析。 关键词:防水层施工;路面工程:地基工程 1工程概况 厦深铁路设计范围为厦门枢纽前场站(含)至深圳 枢纽新深圳站(不含),线路全长501.219km(其中广东 段全长357.052km,福建段全长144.167km),包括厦门、 深圳枢纽配套工程。本标段含区间正线路基11.384Km, 隧道358m/1座;特大桥1328.304m/1座,大桥 1424.7m/5座;中间站?个;陆丰制梁场,共有32m双线 箱粱556孔,24m双线箱粱23孔。本标段架粱71孔,外 供梁508孔。 2桥面施工方案研究 2.1防水层施工作业要点 在防水层施工中按照基底处理、基层处理剂施工、 防水卷材铺设、聚氨酯涂料施工、?;げ闶┕ぱふ馕?定进行,有关技术要求由技术人员向钢筋班组仔细交 底。 (4)严格控制上下层钢筋位置,采用设置撑脚方法进 行控制,在混凝土浇捣时设置穿挑或铺板,避免混凝土 浇捣中作业人员踩踏而使钢筋变形影响施工质量。 (5)钢格构柱在工厂制作,严格控制格构柱的钢材质 量及加工焊接质量,成品后运往施工现场。现场焊接水 平杆与斜撑杆(柱间支撑)等构件,必须持有焊接上岗 证,原则上仍应由生产厂家派员施焊。 (6NjlI格构柱吊入桩孔时,应控制钢构柱的垂直与水 平二个方向的偏位,特别需防止浇捣混凝土后钢构柱的 偏位。放置格构柱时应控制其水平度、垂直度及平面位 置,确保格构柱使用过程中受力安全性。 (7)浇捣混凝土中应采取有效手段保证混凝土的充 盈系数≥1.1。 一72一 要点来进行来进行施工。 基底处理中对应基层表面应平整、无尖锐异物、不 起砂、不起皮及无凸凹不平现象;平整度采用1m靠尺测 量,空隙不大于3m,且只允许平缓变化;基层应无浮渣、 浮灰、油污等,挡碴墙根部应无蜂窝麻面;刷涂料时基层 应干燥。 基层处理剂施工中基层处理剂每平米用量不少于 0.4Kg;基层处理剂要求涂刷均匀,不露底面、不堆积,当 基层处理剂干燥不粘手时,方可进行卷材铺钻。 防水卷材铺设中防水卷材纵、横向搭接长度不得小 于lOOmm。铺贴前弹好基准线;卷材铺贴从一端开始,桥 面横向由低到高顺序进行;热熔和机械烘烤或多台喷 灯,烘烤要均匀,卷材底面熔化以沥青接近流淌,呈黑亮 为度,卷材热熔铺贴过程中,边铺贴边采用1m长的钢辊 (8)四肢格构柱直接埋设在灌注桩内,必须与灌注桩 搭接3.Om,并且各格构柱与钢筋笼电焊焊接。 (9)保证混凝土运到现场后及时进行浇筑,并检查其 均质性和坍落度,按规范要制作检查试件,当超过初凝 时间时,混凝土应作废料处理。 (10)水下混凝土灌筑中搅拌运输保持供应连续性,使 之和易性好,确保成桩质量。 6结束语 采用组合式塔吊基础,可以提早投入塔吊使用,提 高施工效率,保证公司履约水平,为公司赢得政府、业 主、监理单位的信赖。另外,组合式塔吊基础,承台钢筋 和格构柱可以回收,减少资源浪费,为整个社会创造良 好效益?!?/div>
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