在日常建筑施工中,部分擴建工程及重大工程地理位置處于市中心,建筑紅線與基坑邊距離較小,且為深基礎(chǔ),塔吊布置力求覆蓋面積最大,所以部分塔吊基礎(chǔ)就必須布置于建筑物室內(nèi)。這樣布置以后,塔吊基礎(chǔ)的方案的優(yōu)化就尤為重要,若采用普通做法,塔吊基礎(chǔ)落至深基坑底部,存在如下缺點:
1.建筑地下室底部就要增加施工縫,就會增加地下室底板漏水隱患,為克服此隱患,必須采取相應(yīng)措施,如在底板上沿承臺周邊預(yù)留施工縫,增加止水鋼板后澆,這樣,就多加一道工序,待塔吊拆除后,再施工此處地下底板結(jié)構(gòu),亦會增加相應(yīng)的費用;
2.塔吊基礎(chǔ)施工必須待基坑挖至基底后方可施工,塔吊安裝周期較長,且塔吊安裝后還要經(jīng)安檢部門驗收后方可使用,而地下室基礎(chǔ)下墊層、磚模等的施工需要大量材料,這些材料的垂直運輸直接影響工程的進度,而運輸設(shè)備(塔吊)不能及時投入使用。
故此方案并非最佳方案。
若想克服以上缺點,就需要將塔吊的基礎(chǔ)移至自然地坪以上,這樣,就能在建筑基礎(chǔ)挖土之前將塔吊安裝到位,塔吊能夠在建筑基礎(chǔ)施工中及時投入使用,塔吊基礎(chǔ)下部如何處理,達到既能滿足塔吊旋轉(zhuǎn)時的扭矩要求又能滿足抗傾覆的要求,由于基礎(chǔ)埋深較深,為使力傳到基底,塔吊基礎(chǔ)采用樁基+鋼格構(gòu)+鋼筋混凝土承臺的形式。
格構(gòu)柱復(fù)合塔吊基礎(chǔ)設(shè)計圖
一、復(fù)合型塔吊基礎(chǔ)特點
1.工程施工方便
塔吊采用四根鋼格構(gòu)落于基礎(chǔ)底部,不影響底板施工,結(jié)構(gòu)不需要二次施工,減少施工工序,鋼格構(gòu)與底板接茬處焊接止水鋼板能較好的克服底板滲漏,且施工方便;
2.處于建筑物室內(nèi)位置,覆蓋面廣
常規(guī)方式施工塔吊安置于建筑物周邊,塔吊回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)僅有180度能夠利用,由于建筑物面積較大,導(dǎo)致塔吊不能完全覆蓋,若按照此方案施工,能夠使塔吊的回轉(zhuǎn)半徑充分利用,能夠?qū)⒔ㄖ娓采w。
3.塔吊安裝條件較完善
基礎(chǔ)挖土前能夠?qū)⑺醢惭b到位,為塔吊大臂拼裝贏得場地,使現(xiàn)場安裝施工道路較通暢,為基礎(chǔ)施工贏得工期;若采用基礎(chǔ)落至基底,大臂的拼裝失去了場地,那樣就需要用大噸位吊車安裝塔吊,那樣就會令安裝費用增加
4.具有較好的經(jīng)濟效益
按照此塔吊基礎(chǔ)方案,塔吊能夠在基礎(chǔ)施工時投入使用,解決基礎(chǔ)磚、砂漿及混凝土等材料的垂直運輸問題,加速基礎(chǔ)施工,能夠按照計劃完成地下室鋼筋綁扎前的工序;塔吊安裝能夠采用較小噸位吊車,與較大噸位的吊車相比,降低了臺班使用費用;
二、適用范圍
建筑物基礎(chǔ)為深基礎(chǔ)或存在地下室,塔吊回轉(zhuǎn)半徑不能達到覆蓋建筑物要求,必須將塔吊布置于室內(nèi)才能滿足要求。
三、工藝流程與施工方法
1.工藝流程
樁基定位 → 格構(gòu)柱焊接 → 樁基成孔 → 鋼筋籠綁扎 → 樁基澆筑混凝土 → 格構(gòu)柱放置 → 塔吊基礎(chǔ)承臺澆筑(包括塔節(jié)放置) → 塔吊安裝 → 格構(gòu)柱加固
2.施工方法
2.1樁基定位:根據(jù)總平面圖,選擇一個既能充分發(fā)揮塔吊吊運能力又能保證塔吊安全使用的位置,測定出塔吊樁基的準確座標,測設(shè)準確的位置;
2.2樁基成孔:
2.2.1根據(jù)塔吊自重、吊運能力及地質(zhì)情況計算樁基鉆孔深度及樁基截面。
2.2.2鉆孔機就位:鉆孔機就位時,必須保持平穩(wěn),不發(fā)生傾斜、位移,為準確控制鉆孔深度,應(yīng)在機架上或機管上作出控制的標尺,以便在施工中進行觀測、記錄。
2.2.3鉆孔:調(diào)直機架挺桿,對好樁位(用對位圈),開動機器鉆進、出土,達到控制深度后停鉆、提鉆。
2.2.4 檢查成孔質(zhì)量:
2.2.4.1 鉆深測定。用測深繩(錘)或手提燈測量孔深及虛土厚度。
2.3澆筑混凝土:
2.3.1 吊放鋼筋籠:吊放鋼筋籠時,要對準孔位,吊直扶穩(wěn),緩慢下沉,避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設(shè)計位置時,應(yīng)立即固定。
2.3.2 放溜筒澆筑混凝土:混凝土的坍落度一般宜為8~10cm;為保證其和易性及坍落度,應(yīng)注意調(diào)整砂率和摻入減水劑、粉煤灰等。
2.3.3 每根樁的試塊,不得少于一組。
2.4格構(gòu)柱安放:
2.4.1鋼格構(gòu)柱焊接:根據(jù)設(shè)計圖購進材料,安排焊接準備工作,提前合理安排焊機,檢查焊接平臺,布置好焊工作業(yè)環(huán)境,以保證焊工能安全、連續(xù)、無障礙作業(yè)。
2.4.2 焊接前,檢查節(jié)點坡口間隙、鈍邊及坡口面質(zhì)量等,消除影響焊接質(zhì)量的局部缺陷,清除坡口內(nèi)浮銹及污物。
2.4.3焊到柱轉(zhuǎn)角處應(yīng)放慢速度,使柱角焊縫飽滿。
2.4.4待混凝土澆至設(shè)計標高后,立即將格構(gòu)柱放入樁基內(nèi),采用重物將其壓至設(shè)計標高,調(diào)節(jié)豎直。
2.4.5格構(gòu)柱焊接加固:基礎(chǔ)挖土?xí)r隨挖土方隨時將四根格構(gòu)柱連接起來,隨時加固。
四、勞動組織
電焊工:5人 主要負責鋼格構(gòu)柱焊接、樁鋼筋焊接
測量工:2人 主要負責樁位定位、測量樁孔深度
混凝土工:5人 主要負責樁基澆筑混凝土、安放鋼筋籠
專職質(zhì)量員兼施工員1人,主要負責現(xiàn)場的質(zhì)量控制及施工協(xié)調(diào)
五、效益分析
以下以塔吊基礎(chǔ)常規(guī)做法與復(fù)合基礎(chǔ)做法對比如下:
技術(shù)效益對比
1.工期效益
采用復(fù)合塔吊基礎(chǔ),按照工程工期要求,塔吊提前使用20天,為地下室施工提供了垂直運輸工具,加快基礎(chǔ)施工速度。
2.覆蓋面積
采用此方案,塔吊回轉(zhuǎn)半徑充分利用,增加塔吊運輸能力。
六、工程實例
1.工程概況
案例工程東西向長105m,南北向長262.6m,基底面積27500m2,設(shè)兩層地下室,埋深10m,基礎(chǔ)為有梁式筏形基礎(chǔ),底板下設(shè)計150mm厚C15混凝土墊層,砌磚模800m3,此塔吊回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi),包括鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝,鋼梁及柱重量較大,塔吊設(shè)于室內(nèi),減少了吊裝鋼構(gòu)的力臂,增加了塔吊的起重重量。
復(fù)合型塔吊基礎(chǔ)
復(fù)合型塔吊基礎(chǔ)
2.場地工程地質(zhì)概況
建筑施工場地地貌屬長江二級階地,為Ⅱ類建筑場地,地下水和地下水位以上土層對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性,地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性,地下水及地下水位以上土層對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。塔吊基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ),樁基設(shè)計參數(shù)見下表:
樁基設(shè)計參數(shù)表
注:1. qsia為樁周土側(cè)阻力特征值;qpa為樁端土端阻力特征值;
2. frk為巖石飽和單軸抗壓強度標準值。
復(fù)合塔吊基礎(chǔ)位置工程地質(zhì)剖面圖如下圖所示: