深基坑中灌注樁內(nèi)插鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)的施工工法(圖文)

1、深基坑中鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)的施工工法工法編號(hào):完成單位:30 1前言在深大基坑工程的施工中,越來越多地采用圍護(hù)樁加一道或多道支撐的圍護(hù)體系,由于周邊環(huán)境和空間的限制,使施工所需的塔XX公司施工的xxxx項(xiàng)目,地下二層,地上15層,基坑面積約為6200 m2,基坑深度為-9.55m-10.05m,因主樓遠(yuǎn)離基坑邊,為了施工需要,塔吊必須布置在地下室基坑內(nèi)?？紤]到塔吊需要在基坑開挖前使用,同時(shí)為減少塔吊基礎(chǔ)施工時(shí)的土方挖深,將塔吊基礎(chǔ)做成鋼筋混凝土灌注樁加鋼格構(gòu)柱型式,通過在工程中的應(yīng)用,證明該塔吊基礎(chǔ)安全性高、塔吊安裝方便,對(duì)深大基坑工程的施工平面布置及施工安排極為有利。為此,在總結(jié)該塔吊基礎(chǔ)施

2、工技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,形成了本施工工法。2工法特點(diǎn)2.1 突破了塔吊布置的空間限制,使施工總平面布置方案的靈活性得以提高,有利于施工組織。2.2塔吊立于基坑內(nèi),能減小塔吊的臂長(zhǎng),使之最大限度地滿足基坑垂直及水平運(yùn)輸?shù)囊?并避免碰撞相鄰已建建筑物或構(gòu)筑物。2.3能使塔吊在基坑土方開挖前投入使用,滿足前期圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工的水平及垂直運(yùn)輸工作,對(duì)加快施工進(jìn)度有利。2.4鋼格構(gòu)柱的截面較小,基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)的水平鋼筋可以從鋼格構(gòu)柱的空間穿過,可與結(jié)構(gòu)混凝土一起澆筑,不留施工洞,防止了留施工縫可能造成的質(zhì)量問題,對(duì)工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量基本無影響。2.5與埋入地下室底板標(biāo)高以下的塔吊基礎(chǔ)相比,可不必先為塔吊基礎(chǔ)施工進(jìn)行土

3、方開挖及臨時(shí)支護(hù),減少了開挖深度,確保了施工安全,對(duì)周邊環(huán)境的影響較小。2.6鋼筋混凝土承臺(tái)可破除,其中鋼筋、塔吊基礎(chǔ)預(yù)埋件可回收,鋼格構(gòu)柱也大部分能回收,可有效節(jié)約資源。3適用范圍本工法適用于深大基坑且主樓位于地下室上,塔吊需安裝在地下結(jié)構(gòu)基坑內(nèi)的工程；以及因周邊空間限制塔吊無法在基坑外布置以及需在基坑土方開挖前安裝塔吊的工程。4工藝原理4.1 灌注樁內(nèi)插格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)由鉆孔灌注樁、鋼格構(gòu)柱、型鋼水平聯(lián)系桿和斜桿、鋼筋混凝土基礎(chǔ)、塔吊螺栓或錨腳組成。4.2 鋼格構(gòu)柱下端錨入灌注樁內(nèi),上端與鋼筋混凝土基礎(chǔ)充分連接錨固；塔吊螺栓或錨腳置于鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi),按照所選塔吊型號(hào)說明書中的要求進(jìn)行預(yù)埋

4、和施工。4.3 塔吊塔身的豎向荷載和彎矩荷載通過鋼筋混凝土基礎(chǔ)傳至鋼格構(gòu)柱,進(jìn)而傳遞給樁基,最終由樁周邊以及樁底部的土層承擔(dān)。如圖4.3-1所示。螺栓或錨腳自然地面圍護(hù)樁塔吊基礎(chǔ)斜桿水平桿基坑底鋼格構(gòu)柱灌注樁圖4.3-1灌注樁內(nèi)插鋼格構(gòu)柱塔吊基礎(chǔ)示意圖5工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 工藝流程如圖5.1-1所示。塔吊在基坑內(nèi)的平面位置確定鋼格構(gòu)柱制作灌注樁成孔鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠焊接并安放就位灌注樁鋼筋籠制作灌注樁混凝土澆筑塔吊基礎(chǔ)墊層施工定位放線承臺(tái)鋼筋加工與綁扎塔吊預(yù)埋件以及焊接避雷接地塔吊基礎(chǔ)混凝土澆筑塔吊安裝、驗(yàn)收并投入使用各層土間如此循環(huán)至最基坑第一層土方開挖后層土的高度區(qū)間基坑第一層土層高度

5、范圍內(nèi)鋼格構(gòu)柱間型鋼斜桿、水平桿焊接,并刷防銹漆基坑底砼墊層施工塔吊使用至工程結(jié)束圖5.1-1-16施工工藝流程圖塔吊在基坑土方工程和地下室結(jié)構(gòu)施工過程中正常運(yùn)行5.2 操作要點(diǎn)5.2.1 根據(jù)所選塔吊型號(hào),按照塔吊在各工況下的內(nèi)力情況,利用計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算(或請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)),確定灌注樁的長(zhǎng)度、截面和配筋、混凝土強(qiáng)度等級(jí)；確定鋼格構(gòu)柱的長(zhǎng)度、截面面積和角鋼規(guī)格、綴板規(guī)格及其間距；確定塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)尺寸及配筋；確定四根格構(gòu)柱之間的尺寸。5.2.2 鋼格構(gòu)柱可以現(xiàn)場(chǎng)加工也可在工廠加工成型,鋼格構(gòu)柱由角鋼及連接綴板焊接而成。5.2.3 鋼格構(gòu)柱與灌注樁鋼筋焊接連接必須牢固,隨鋼筋籠就位后必須對(duì)鋼格

6、構(gòu)柱進(jìn)行定位并加固,確保鋼格構(gòu)柱的平面位置準(zhǔn)確,以及避免在灌注樁混凝土施工過程中鋼格構(gòu)柱上浮或下沉。5.2.4 鋼筋混凝土承臺(tái)與墊層之間必須設(shè)置隔離層,以便墊層在下部土方開挖后能順利脫落。5.2.5 在鋼筋混凝土承臺(tái)施工過程中必須按規(guī)定做好塔吊基礎(chǔ)的防雷接地。5.2.6 在基坑土方開挖過程中,每層土方開挖完成后,要清除鋼格構(gòu)柱上的混凝土塊和渣土,并及時(shí)進(jìn)行鋼格構(gòu)柱之間水平桿、斜桿的安裝和焊接,確保塔吊基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性。焊接完成后,將所有鋼材表面除銹后刷防銹漆。5.2.7 鋼格構(gòu)柱穿過地下結(jié)構(gòu)底板,必須在鋼格構(gòu)柱的各角鋼上設(shè)置止水鋼板；穿過地下結(jié)構(gòu)各層樓板時(shí),頂板須在格構(gòu)柱處留洞；穿過室外頂板時(shí)

7、,除在頂板上留洞外,還須在洞口四周設(shè)置止水鋼板。5.3 設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)圖如圖5.3-1圖5.3-3所示。塔身中心線 18200雙層雙向此處預(yù)埋固定支腿鋼格構(gòu)柱原有20號(hào)槽鋼豎向剪刀撐和水平撐,上下共兩道(自然地坪)(一層板面) 12拉鉤400x400格構(gòu)柱 18鋼筋與格構(gòu)柱角鋼四面均滿焊20號(hào)槽鋼水平剪刀撐加固上下共兩道(第一次開挖面)水平剪刀撐布置圖塔吊承臺(tái)配筋圖(二層板面)400x400格構(gòu)柱,與鋼筋籠電焊固定,錨入樁內(nèi)3m止水片節(jié)點(diǎn)(第二次開挖面)12 2012 20 8100環(huán)筋另加 122000定位筋400x400格構(gòu)柱 8200環(huán)筋另加 122000定位筋(第三次開挖面)(底板面)(

8、墊層底)樁主筋12 25加強(qiáng)筋350x200x10700綴板四面均設(shè)140x140x10角鋼共4根立面剪刀撐布置圖加強(qiáng)筋節(jié)點(diǎn)格構(gòu)柱節(jié)點(diǎn)灌注樁配筋圖圖 5.3-1 塔吊基礎(chǔ)圖 8100 8200-0.050-1.350L14010L1401010拉撐10塔吊樁基礎(chǔ)L14010拉撐L14010拉撐AL14010拉撐塔吊樁基礎(chǔ)-4.600L14010L14010塔吊樁基礎(chǔ)格構(gòu)柱間拉撐布置圖各立面均需拉撐,拉撐和格構(gòu)柱間采用角焊縫滿焊,焊縫高度10mm格構(gòu)柱做法圖 5.3-2 樁位、承臺(tái)、設(shè)計(jì)說明13001000100025010000.500-0.800L14010L14010地下一層樓板10拉撐1

9、0L14010拉撐L14010拉撐AL14010L14010L14010拉撐止水鋼板-4.700地下室底板塔吊樁基礎(chǔ)塔吊樁基礎(chǔ)塔吊樁基礎(chǔ)格構(gòu)柱間拉撐布置圖各立面均需拉撐,拉撐和格構(gòu)柱間采用角焊縫滿焊,焊縫高度10mm格構(gòu)柱做法圖5.3-3 樁位、承臺(tái)、設(shè)計(jì)說明13001250125012502502005.4 勞動(dòng)力組織(見表5.4-1)勞動(dòng)力組織表表 5.4-16材料與設(shè)備根據(jù)灌注樁內(nèi)插鋼格構(gòu)柱支撐塔吊基礎(chǔ)的組成,以連云港瑞城嘉園住宅小區(qū)一期工程2#樓塔吊(QTZ63型)基礎(chǔ)為例。6.1具體材料選用(見表6.1-1)材料選用表表6.1-16.2具體投入的機(jī)械設(shè)備(見表6.2-1)序號(hào)工種數(shù)量

10、工作內(nèi)容備注1測(cè)量工2定位測(cè)量2機(jī)械工6灌注樁施工3焊工4鋼格構(gòu)柱制作與安裝4混凝土工2承臺(tái)墊層施工5鋼筋工3鋼筋混凝土承臺(tái)鋼筋制作與安裝6木工3承臺(tái)內(nèi)塔吊預(yù)埋件預(yù)埋7焊工1避雷接地8木工3鋼筋混凝土承臺(tái)模板制作與安裝9混凝土工4鋼筋混凝土承臺(tái)混凝土澆筑10焊工3鋼格構(gòu)柱斜桿、水平桿焊接11油漆工1格構(gòu)柱及桿件油漆12力工4鋼格構(gòu)、承臺(tái)拆除序號(hào)構(gòu)件名稱材料名稱規(guī)格(mm)1灌注樁( 800mm)鋼筋縱向鋼筋10C16,螺旋箍 8200100,定位加強(qiáng)筋B142000混凝土水下C302鋼格構(gòu)柱(400400mm)角鋼4L14010綴板350300107003水平桿角鋼L140104斜桿角鋼L14

11、0105墊層(100mm)混凝土C106塔吊基礎(chǔ)鋼筋縱向鋼筋C20125,雙層雙向；拉鉤C12375混凝土C357焊條鋼材采用E43型,HRB400鋼筋采用E50型8塔吊QTZ63機(jī)械設(shè)備表表6.2-16.3具體投入的儀器(見表6.3-1)儀器表表6.3-17質(zhì)量控制7.1本工法必須遵照?qǐng)?zhí)行的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)7.1.1 工程測(cè)量規(guī)范(GB50026-2007)7.1.2 建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)7.1.3 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50205-2001)7.1.4 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002)7.1.5 鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程(JGJ18-2003)7

12、.1.6 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程(JGJ81-2002)7.1.7 地下防水工程驗(yàn)收規(guī)范(GB50208-2002)7.2關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序的質(zhì)量要求7.2.1 使用的材料必須要有質(zhì)量證明書或合格證,并按要求進(jìn)行取樣送檢。7.2.2 鋼格構(gòu)柱加工過程中,角鋼與綴板滿焊連接,焊縫高度必須符合設(shè)計(jì)要求。7.2.3 鉆孔灌注樁內(nèi)鋼筋與鋼格構(gòu)柱之間焊接連接必須牢固。序號(hào)機(jī)械設(shè)備型號(hào)單位使用數(shù)量備注1樁機(jī)GPS-10臺(tái)1鉆孔灌注樁施工2泥漿泵3PNL臺(tái)1鉆孔灌注樁施工3電焊機(jī)BX1-400-1臺(tái)1焊接鋼筋、鋼材4鋼筋彎曲機(jī)GJ40臺(tái)1加工鋼筋5鋼筋切斷機(jī)GJ5-40臺(tái)1加工鋼筋6鋼筋調(diào)直機(jī)GJ4-14臺(tái)

13、1加工鋼筋7木工圓盤鋸MJ-104A臺(tái)1制作模板8挖土機(jī)PC200臺(tái)1塔吊邊土方開挖9插入式振動(dòng)器ZL-50臺(tái)1澆筑混凝土序號(hào)儀器名稱型號(hào)單位使用數(shù)量備注1全站儀S11523臺(tái)1定位放線2水準(zhǔn)儀NAL224臺(tái)1標(biāo)高測(cè)量7.2.4 灌注樁的鉆孔深度、鋼格構(gòu)柱插入灌注樁的深度必須符合設(shè)計(jì)要求。7.2.5 埋入塔吊基礎(chǔ)內(nèi)的塔吊螺栓或錨腳,必須準(zhǔn)確定位,安放平整。澆筑混凝土過程中不得碰撞,并加強(qiáng)校驗(yàn),避免移位。7.2.6 錨入基礎(chǔ)內(nèi)的鋼格構(gòu)柱必須將表面的泥塊清理干凈并除銹,確保鋼格構(gòu)柱與混凝土之間的握裹力。7.2.7 塔吊基礎(chǔ)澆筑完成后應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)工作,及時(shí)設(shè)置沉降及位移觀測(cè)點(diǎn),在塔吊安裝后應(yīng)立即進(jìn)行沉

14、降及位移的原始觀測(cè),做好記錄。7.2.8 鋼格構(gòu)柱接長(zhǎng)以及與水平桿、斜桿焊接連接,必須符合設(shè)計(jì)要求。7.2.9 焊接質(zhì)量檢查:所有焊縫應(yīng)冷卻到環(huán)境溫度后,將焊渣敲干凈進(jìn)行外觀檢查。焊縫外觀檢查采用目測(cè),裂紋的檢查應(yīng)輔以5倍放大鏡并在合適的光照條件下進(jìn)行。焊縫為一級(jí)焊縫,焊縫不得存在未焊滿、根部收縮、咬邊和接頭不良等缺陷,不得存在表面氣孔、夾渣、裂紋和電弧擦傷等缺陷。8安全措施8.1本工法必須遵照?qǐng)?zhí)行的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)8.1.1 建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-99)8.1.2 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范(JGJ46-2005)8.1.3 建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程(JGJ33-2001)8.1.4

15、 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2008)8.1.5 建筑拆除工程安全技術(shù)規(guī)范(JGJ147-2004)8.28.2.18.2.2主要安全措施進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),必須遵守安全生產(chǎn)六大紀(jì)律。對(duì)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)所有操作人員做好“三級(jí)”安全教育工作和各分部分項(xiàng)安全技術(shù)交底。8.2.3在挖塔吊樁附近土方時(shí),應(yīng)沿塔吊樁周邊將土方均勻挖除,挖除后立即將格構(gòu)柱上多余的混凝土、渣土清除干凈,并按照要求采用水平桿、斜桿與格構(gòu)柱焊接連接成整體。8.2.4鋼筋混凝土承臺(tái)下的墊層必須全部清除,以免脫落傷人。8.2.58.2.6在土方開挖過程中對(duì)鋼格構(gòu)柱進(jìn)行觀察,并對(duì)塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。焊工必須持有效證件上崗。9環(huán)保措施9.

16、1本工法必須遵照?qǐng)?zhí)行的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(JGJ146-2004)9.29.39.49.59.6所有材料均選用符合國(guó)家有關(guān)產(chǎn)品環(huán)境要求的材料。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的施工人員進(jìn)行環(huán)保教育,提高人員環(huán)保意識(shí)。夜間施工做到噪音控制,施工現(xiàn)場(chǎng)不喧嘩,禁止不必要噪聲發(fā)生。選用低噪聲設(shè)備或有消聲降噪設(shè)備的施工機(jī)械。生活、生產(chǎn)污廢水應(yīng)進(jìn)行有效沉淀后XX市政下水道,生活垃圾及時(shí)集中外運(yùn),做到工程現(xiàn)場(chǎng)文明整潔。10效益分析10.1技術(shù)效益采用灌注樁內(nèi)插鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布置方案可以提供更多的選擇,對(duì)周邊環(huán)境限制較大的工程尤為有利,解決了深大基坑工程和場(chǎng)地限制工程塔吊無法布置的難題,對(duì)今后類似

17、工程有極大的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。10.2社會(huì)效益采用灌注樁內(nèi)插鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)優(yōu)化了施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布置,減少了塔吊臂長(zhǎng),并使塔吊更靠近主體建筑,便于塔吊附墻,提高塔吊的使用效率；減少了施工場(chǎng)區(qū)內(nèi)外防護(hù)棚的面積,使場(chǎng)區(qū)內(nèi)外更簡(jiǎn)潔,不影響場(chǎng)區(qū)XX市貌。在基坑土方開挖前完成,便于塔吊安裝,塔吊驗(yàn)收合格后即可投入使用,保證了基坑圍護(hù)支撐體系、地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中材料的垂直和水平運(yùn)輸,極大的提高了勞動(dòng)效率、減輕了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、加快了施工進(jìn)度,提高了公司在建筑XX市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。10.3經(jīng)濟(jì)效益深基坑中鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)的施工工法材料性能高,連接方式簡(jiǎn)單,雖在單價(jià)上比傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)做法貴,但能減

18、少塔吊數(shù)量、減少塔吊臂長(zhǎng)、節(jié)約塔吊租賃費(fèi)用,節(jié)約搭設(shè)防護(hù)棚所需的鋼管、扣件、竹笆、安全網(wǎng)、油漆等材料；XX省人工、節(jié)約工期、提高工作效率,綜合效應(yīng)比傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)做法提高。以上海核工院核電研發(fā)設(shè)計(jì)中心樓改擴(kuò)建項(xiàng)目為例,共設(shè)置2臺(tái)塔吊,均為鋼格構(gòu)柱式基礎(chǔ)。2座基礎(chǔ)共消耗:鋼筋9.5t、鋼材13.5t、混凝土110m3,共花費(fèi)22.42萬元。對(duì)比傳統(tǒng)的塔吊基礎(chǔ)做法,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益如表10.3-1所示。經(jīng)濟(jì)效益情況表表10.3-110.4 環(huán)保效益與設(shè)在地下室底板標(biāo)高以下的塔吊基礎(chǔ)相比,減少了土方開挖深度和土方開挖量,確保了施工安全,對(duì)周邊環(huán)境的影響較小。底板以上鋼格構(gòu)柱體系以及混凝土基礎(chǔ)經(jīng)拆除后,能

19、回收鋼筋和鋼材,減少材料消耗,適應(yīng)了綠色施工及節(jié)約型社會(huì)發(fā)展的需要。11應(yīng)用實(shí)例11.1應(yīng)用工程實(shí)例(見表 11.1-1)工程實(shí)例表表 11.1-1序號(hào)工程名稱結(jié)構(gòu)形式開竣工日期實(shí)物工作量1框架剪力墻結(jié)構(gòu)2008 年 2 月開工2010 年 5 月竣工設(shè)置 2 座灌注樁內(nèi)插鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)2框架剪力墻結(jié)構(gòu)2010 年 3 月開工擬定于 2011 年 11月竣工設(shè)置 2 座灌注樁內(nèi)插鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)序號(hào)經(jīng)濟(jì)效益?zhèn)渥?減少人工費(fèi)10.8萬元2少用塔吊1臺(tái),減少費(fèi)用約14萬元3回收鋼筋、鋼材約14t,約2.8萬4增加塔吊基礎(chǔ)費(fèi)用12萬合計(jì)節(jié)約15.6萬元11.2 xxxx項(xiàng)目,位于XX市虹漕路 29 號(hào)原核工程研究設(shè)計(jì)院園區(qū)內(nèi),地下二層,地上 15 層(主樓),總建筑面積 33321m2,其中地下建筑面積 11198m2,于 2008 年 2 月開工至 2010 年 5 月竣工。基坑面積約為 6200 m2,基坑深度大部分為-9.55m-10.05m,基坑水平支撐系統(tǒng)采用鋼筋混凝土梁,分上下兩道支撐。根據(jù)工程施工需要,現(xiàn)場(chǎng)安裝