深基坑鋼格構柱支承板式承臺的組合式塔吊基礎施工工法

1、深基坑鋼格構柱支承板式承臺的組合式塔吊基礎施工工法工法編號：FJGFEJ22-2011完成單位：福建二建建設集團公司 福建省順安建筑工程有限公司主要完成人：黃躍森 金華松 戴開元1 前 言在建筑工程施工中為了充分利用地下空間，深大基坑的不斷涌現(xiàn)，擔負著基坑內水平運輸及垂直運輸?shù)拇笮蜋C械塔吊往往需布置在地下室里面，同時又要達到便于塔吊提前投入使用。在塔吊基礎樁基施工過程中，將自行設計的鋼格構柱埋入樁中，在該格構柱的頂端施工塔吊混凝土板式承臺作為塔吊受力的基礎，形成組合式塔吊基礎，該鋼格構柱作為塔吊架空混凝土基礎和樁基兩者之間的傳力構件，通過工程實踐總結形成本工法。2 特 點 組合式塔吊基礎設計實

2、用、安全，承載合理，樁間距符合規(guī)范要求。 可充分利用工程樁，不受工程樁間距的影響，減少投資。 形狀美觀，牢固。 鋼格構柱與混凝土的連接質量容易保證。 結構簡單、操作簡便又節(jié)工省料。3 適用范圍本工法適用于塔吊需安裝在地下室基坑內，在基坑土方開挖前施工塔吊基礎的工程；特別適用于能利用工程樁（灌注樁）作為塔吊樁的塔吊基礎。4 工藝原理 組合式塔吊基礎由工程樁或新增塔吊樁（均為灌注樁）、型鋼水平桿和斜桿、鋼格構柱架體、板式混凝土承臺-1、2）。 板式混凝土承臺擱置在鋼格構柱上，與鋼格構柱做充分的錨固，塔吊四角立柱支承在板式混凝土承臺上，板式混凝土承臺將四根鋼格構柱連接成一個整體。塔身的豎向荷載和彎矩

3、荷載通過板式混凝土承臺傳至鋼格構柱，進而傳遞給樁基，最終由基坑底以下的土層承擔。 組合式塔吊基礎在土方尚未開挖前就先行施工板式混凝土承臺，采用鋼筋混凝土制作而成，塔吊基礎節(jié)直接預埋在板式混凝土承臺里。在基坑土方開挖前完成并能投入使用，以滿足基坑施工垂直及水平運輸?shù)囊?。圖-1 深基坑鋼格構柱支承板式混凝土承臺的組合式塔吊基礎全景圖圖-2 組合式塔吊基礎立面圖5 施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程塔吊在基坑內的平面位置確定鋼格構柱制作工程樁或新增塔吊樁鋼筋籠制作工程樁或新增塔吊樁成孔鋼格構柱與鋼筋籠焊接并安放就位工程樁或新增塔吊樁砼澆筑板式混凝土承臺模板、鋼筋安裝預埋塔吊基礎節(jié)并澆筑 板

4、式混凝土承臺砼塔吊安裝就位，并投入使用基坑第一層土方開挖各層土間如此循環(huán)至最后層土的高度區(qū)間基坑第一層土層高度范圍內鋼格構柱間型鋼斜桿、水平桿焊接塔吊在基坑土方工程和地下室結構施工過程中正常運行基坑底砼墊層施工塔吊使用至工程結束5.2 操作要點5.2.1 塔吊在基坑內的平面位置確定1 首先要根據塔吊制造廠家提供的技術說明書了解塔吊的技術性能參數(shù)，然后根據高層建筑的體型特點，施工場地環(huán)境來確定塔吊的位置。2 保證建筑平面施工范圍盡可能多地被塔吊臂長的活動范圍所覆蓋，并使施工總平面布置中建筑材料堆放場地及混凝土搗拌場地置于塔吊臂活動范圍的最有利位置。3 通視良好，保證塔吊的施工安全。 工程樁或新增

5、塔吊樁成孔具體成孔方式與一般灌注樁相同。 鋼格構柱制作、鋼筋籠制作具體要求與一般水下灌注樁相同。鋼格構柱制作長度應增加鋼格構柱插入灌注樁深度和鋼格構柱錨入板式混凝土承臺內的長度。 鋼格構柱與鋼筋籠焊接并安放就位1 下放鋼筋籠，在籠頂2.5 m處，用粗鋼筋或粗木龍骨穿過鋼筋籠，架立在樁孔的孔頂。2 起吊鋼格構柱，放入鋼筋籠中，緩慢降至鋼格構柱與鋼筋籠搭接長度處。3 調整鋼格構柱與鋼筋籠垂直度，從下往上焊接鋼格構柱與鋼筋籠。4 按灌注樁下鋼筋籠的一般做法將焊接好的鋼格構柱與鋼筋籠全部入孔。 工程樁或新增塔吊樁砼澆筑具體要求與一般水下灌注樁相同。 板式混凝土承臺模板、鋼筋安裝1 在C15砼墊層上加鋪

6、一道泡沫塑料作為墊層與承臺砼的脫模層，鋼筋安裝時應避免破壞泡沫塑料。2 其他具體要求與一般承臺模板、鋼筋安裝相同。 預埋塔吊基礎節(jié)并澆筑板式混凝土承臺砼1 塔吊基礎樁身強度應達到設計強度的80%后，方可進行承臺施工。2 塔吊基礎節(jié)預埋錨栓的位置應符合塔吊廠家的要求，尺寸偏差應符合設備基礎預埋件允許偏差。3 塔吊基礎承臺體積大，為防止混凝土產生溫度裂縫，需對承臺進行保溫、保濕養(yǎng)護。 塔吊安裝就位，并投入使用1 塔吊安裝必須等待塔吊基礎承臺強度達到設計強度75%后方能進行，塔吊基礎承臺砼強度達到設計強度后方能投入使用。2 塔吊安裝應由專業(yè)安裝公司的持有相應的資格證書的人員安裝。并經有關部門驗收合格

7、后投入使用。 鋼格構柱間型鋼斜桿、水平桿焊接1 基坑土方開挖時，每層土方挖凈后，鋼格構柱間的鋼斜桿、鋼水平桿應及時安裝并焊接牢固，確保由四根鋼格構柱組成架體的整體穩(wěn)定性。2 鋼格構柱架體穿過地下室底板時，可以在鋼格構柱的肢件角鋼上設置止水鋼板，作為地下室底板在該處結構的止水處理。5.3 勞動力組織表5.3 勞動力配備表施 工 工 序單位人數(shù)備 注樁基施工人5鋼格構柱制作安裝人4板式混凝土承臺鋼筋、模板安裝人6塔吊基礎節(jié)預埋人3板式混凝土承臺砼澆搗人5鋼格構柱架體斜桿和水平桿焊接人3塔吊安裝人66 材料與設備6.1 材 料表6.1 材料選用表（以QTZ80塔吊為例）序 號名 稱規(guī) 格（單位mm）

8、1鋼格構柱450450 4L14010，綴板-380200105002板式混凝土承臺配筋上下筋為25200，拉鉤10400，C35砼3鋼斜桿、鋼水平桿L140104塔吊QTZ80由于基坑中組合式塔吊基礎由由工程樁或新增塔吊樁（均為灌注樁）、型鋼水平桿和斜桿、鋼格構柱架體、板式混凝土承臺及塔吊基礎節(jié)等部分組成，因此結構簡單，投入的機具設備主要為樁基設備、鋼結構焊接設備、砼結構施工設備，現(xiàn)以QTZ80塔吊在10m深的基坑內為例，對其主要機具需用情況列表說明。6.2 設 備表6.2 設備選用表機具設備型號規(guī)格單位使用數(shù)量備注樁機GPS-10臺1塔吊樁基施工泥漿泵3PNL（150）臺1塔吊樁基施工汽車

9、吊25T輛1吊裝塔吊電焊機AX3-300臺1焊接鋼筋、角鋼托架閃光對焊機UN1-100臺1焊接鋼筋鋼筋彎曲機GJ40臺1制作箍筋鋼筋切割機GJ540臺1加工鋼筋鋼筋調直機GJ414臺1加工鋼筋鋼格構制作平臺/座1制作鋼格構插入式振動器ZN50臺2澆搗砼木工圓盤鋸MJ104臺1制作模板木工平刨機MB206臺1制作模板挖土機PC200臺1挖出塔吊基坑7 質量控制 本工法必須遵照執(zhí)行建筑樁基技術規(guī)范（JGJ94）、鋼結構設計規(guī)范（GB50017）、鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范（GB50205）、鋼筋焊接及驗收規(guī)程（JGJ18）、混凝土結構設計規(guī)范（GB50010）、混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范(GB

10、50204)。塔機基礎尺寸允許偏差應符合表7.0.1。表 塔機基礎尺寸允許偏差和檢驗方法項目允許偏差（mm）檢驗方法標高20水準儀或拉線、鋼尺檢查平面外形尺寸（長、寬、高）20鋼尺檢查表面平整度10、L/1000水準儀或拉線、鋼尺檢查洞穴尺寸20鋼尺檢查預埋錨栓標高（頂部）20水準儀或拉線、鋼尺檢查中心距2鋼尺檢查 參照工程樁或新增塔吊樁的直徑、配筋、長度及鋼格構柱的截面積、板式混凝土承臺的截面及配筋等技術參數(shù)，須根據塔吊在各種工況下的內力情況進行設計，并應滿足以下四點：1 板式混凝土承臺的承載力應大于塔吊在各工況下荷載的作用；2 四根格構柱的豎向和水平承載力應大于塔吊各個工況下荷載的作用；3

11、 塔吊、板式混凝土承臺及格構柱組成的整體符合塔吊各工況下抗傾覆的要求；4 借用工程樁或新增塔吊樁滿足抗壓、抗拔承載力的要求。 鋼材及焊接材料的品種、規(guī)格、性能等應符合國家產品標準和設計要求；鋼筋籠主筋與鋼構柱主筋間采用手工電焊連接，該連接必須滿足設計要求，鋼格構柱插入灌注樁深度2.0m，并滿足設計要求。焊工應經考試合格并取得合格證書；焊縫厚度應符合設計要求，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤、氣孔、加渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷；隨鋼筋籠就位后須對格構柱加固定位，確保格構柱平面位置規(guī)整、正確，格構式鋼柱安裝誤差符合下表7.0.3規(guī)定。表 格構式鋼柱安裝允許偏差項目允許偏差（ mm）檢驗方法柱端中心線對軸

12、線的偏差020用吊線和鋼尺檢查柱基準點標高10用水準儀檢查柱軸線垂直度0.5H/100且35用經緯儀或吊線和鋼尺檢查 鋼格構柱錨入板式混凝土承臺內不小于500mm。錨入板式混凝土承臺內的鋼格構柱必須清理干凈（除銹、除泥等），保證其與砼之間的握裹力。 塔吊基礎節(jié)預埋入板式混凝土承臺內，必須定位準確、擺放平整。 塔吊基礎承臺墊層采用100mm厚C15素混凝土，四邊由承臺外邊緣向外擴100mm。 基礎混凝土施工中，在基礎頂面四角做好沉降及位移觀測點，并做好原始記錄，塔機安裝后定期觀測并做好記錄。8 安全措施8.0.1 貫徹“安全第一預防為主”的方針，正確評價安全生產的情況、防患于未然，做好操作人員的

13、安全交底。8.0.2 建立安全檢查組織，現(xiàn)場應指定專職安全員負責塔基施工過程的安全檢查。8.0.3 塔基周邊土方應對稱、分層均勻開挖，當基坑土方開挖至每一道鋼格構柱間型鋼斜桿或水平桿的安裝高度時應立即進行該范圍內鋼格構柱間型鋼斜桿或水平桿焊接，當上一道鋼格構柱間型鋼斜桿或水平桿焊接并經驗收合格后方可進行下一道的土方開挖。8.0.4 基坑土方開挖過程中，嚴禁挖機碰撞塔吊鋼格構柱架體，塔基承臺板垂直投影區(qū)域內土方應由人工挖除。8.0.5 塔基承臺下土方人工挖除時，應將C15砼墊層一并去除干凈，以免坑內施工時砼墊層脫落砸傷施工人員。8.0.6 板式混凝土承臺截面尺寸比較大，支模要牢靠。8.0.7 汽

14、車吊吊運塔吊基礎節(jié)時，要互相協(xié)作，保證一次到位。9 環(huán)保措施9.0.1 各種施工用材料的選用應符合國家有關產品標準的環(huán)境保護指標的要求。9.0.2 對施工垃圾包括短鋼筋、廢鋼筋、廢舊模板等，應按規(guī)定集中收集、存放，防止造成環(huán)境破壞。9.0.3 施工現(xiàn)場的強噪音的施工機械，施工作業(yè)盡量安排在白天施工。澆筑混凝土時應選用低頻低噪音的混凝土振搗器。9.0.4 生活、生產污廢水應進行有效沉淀后排至市政下水道，生活垃圾及時集中外運，做到工程施工人員的生活區(qū)文明整潔。10 效益分析由于本工法可借用工程樁，同時減小了塔吊基礎的尺寸及配筋，操作簡便、節(jié)省工期,經濟效益相當明顯；通過在基坑土方開挖前完成組合式塔

15、吊基礎結構，進而進行塔吊安裝并投入使用，保證了基坑土方開挖、深基坑水平支撐結構施工、地下室鋼筋混凝土結構施工大宗材料等的垂直運輸，極大地提高勞動生產率、減輕了工人勞動強度，加快了施工進度，地下室施工的經濟效益和社會效益也比較明顯。11 應用實例11.1 福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院外科綜合樓工程工程地處福州市臺江區(qū)茶中路福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院內，總建筑面積62137m2，其中地下室8522m2；地上二十六層，地下二層；自然地面以下土方開挖深度為9.45m。本工程基坑主要開挖深度為9.7m、10.7m，地上22-31層，設置了1臺QTZ80A型和1臺QTZ150型塔吊，均采用了鋼格構柱支承板式混凝

16、土承臺的組合式塔吊基礎，每臺塔吊借用了兩根支護樁、新增兩根塔吊樁。11.2 冠亞廣場工程位于福州市八一七北路，由福建冠亞房地產開發(fā)有限公司開發(fā)建設，建筑用地面積44298.6m2，主體工程由9座建筑組成，本工程0.00相當于羅零高程8.10m，地下室底板標高為-9.7m和-6.0m，地下室底板厚度為350500mm，墊層厚度為150mm，基坑開挖深度為10.4m和6.5m（不包括承臺、基礎梁、積水坑和電梯坑等）。設置了2臺QTZ63型、1臺QTZ80A型和1臺QTZ150型塔吊。其中QTZ80A型和QTZ150型塔吊采用了鋼格構柱支承板式混凝土承臺的組合式塔吊基礎，采用了鋼格構柱支承板式混凝土

17、承臺的組合式塔吊基礎，每臺樁基礎新增四根塔吊樁。11.3 仙游縣海亭嘉苑2、3、5、6#樓工程位于仙游縣鯉南鎮(zhèn)海亭嶺小區(qū)，由福建省順安建筑工程有限公司施工。該工程2#樓地下一層地上11層，其他均為地下一層地上18層，建筑總高度67.7m，總建筑面積60634m2。設置了1臺QTZ63、3臺QTZ80A型塔吊，均采用了鋼格構柱支承板式混凝土承臺的組合式塔吊基礎，每臺塔吊借用了兩根工程樁、新增兩根塔吊樁。以QTZ80型塔吊為例：板式混凝土承臺為4200mm4200mm1200mm的截面，配筋是上下筋均為25200（mm），拉鉤采用10400（mm），砼為C35。鋼格構柱采用4L14010（mm），綴板采用-38020010500（mm），鋼格構柱錨入板式混凝土承臺800mm。根據QTZ80型塔吊廠家提供的基礎受力情況，其最大傾