深基坑鋼格構(gòu)柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎(chǔ)施工工法

1、深基坑鋼格構(gòu)柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎(chǔ)施工工法1 前言隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展理論充分利用地下空間，深大基坑的不斷涌現(xiàn)，擔(dān)負(fù)著基坑內(nèi)水平運(yùn)輸及垂直運(yùn)輸?shù)拇笮蜋C(jī)械塔吊的設(shè)置是慎之又慎的。從早期的大底板基礎(chǔ)發(fā)展到樁承載底板基礎(chǔ)、樁承載底板加暗梁基礎(chǔ)，又?jǐn)U展到鋼構(gòu)柱承載的鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；從基坑外到基坑內(nèi)，從砼結(jié)構(gòu)到鋼結(jié)構(gòu)，各種各樣，俱滿足塔吊本身的性能及承載能力，但樁底板砼基礎(chǔ)其體積較大，鋼結(jié)構(gòu)又涉及焊接工作量大等缺陷，尋求一種既結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便又節(jié)工省料的基礎(chǔ)形式是建筑發(fā)展的需求和方向。常規(guī)的鋼格構(gòu)柱塔吊基礎(chǔ)基本上都是塔吊塔身的橫斷面與鋼格構(gòu)柱架體的橫斷面尺寸相同，不能利用工程樁，且塔吊樁間距不

2、滿足樁基規(guī)范要求。而深基坑鋼格構(gòu)柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎(chǔ)施工工法，確定塔吊的平面位置，又從樁間距與塔身的尺寸差別出發(fā)，自行設(shè)計(jì)以鋼格構(gòu)柱作為支承點(diǎn)，加設(shè)“十”字交叉梁以承載并滿足塔吊各工況下的荷載傳遞的受荷方式，解決了塔吊樁間距不滿足樁基規(guī)范要求的難題且能充分利用工程樁減少投資，從而達(dá)到實(shí)用、安全、美觀的設(shè)計(jì)效果。為此特編制本施工工法，將在以后的工業(yè)與民用建筑深基坑塔吊施工中推廣應(yīng)用。該技術(shù)已向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局進(jìn)行專利申報(bào)，目前已經(jīng)受理，申請(qǐng)?zhí)枮椋?00920294978.8。2 工法特點(diǎn)2.0.1組合式塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)用、安全，承載合理，樁間距符合規(guī)范要求。2.0.2充分利用工程樁，

3、不受工程樁間距的影響，減少投資。2.0.3形狀美觀、牢固，相對(duì)板式基礎(chǔ)不顯得笨重。2.0.4鋼格構(gòu)柱與混凝土的連接質(zhì)量容易保證。2.0.5結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便又節(jié)工省料。3適用范圍該工法適用于：塔吊需安裝在地下室基坑內(nèi)，能利用工程樁作為塔吊樁的塔吊基礎(chǔ)，在基坑土方開挖前施工塔吊基礎(chǔ)的工程；4工藝原理4.0.1組合式塔吊基礎(chǔ)由工程樁或新增塔吊樁（均為鉆孔灌注樁）、型鋼水平桿和斜桿、鋼格構(gòu)柱架體、“十”字交叉梁、角鋼頂托及塔吊基礎(chǔ)節(jié)等部分組成（見圖）。4.0.2“十”字交叉梁的兩端擱置在鋼格構(gòu)柱上，與鋼格構(gòu)柱做充分的錨固，塔吊四角立柱支承在“十”字交叉梁的四個(gè)點(diǎn)，“十”字交叉梁又將四根鋼格構(gòu)柱連接成

4、一個(gè)整體。塔身的豎向荷載和彎矩荷載通過(guò)“十”字交叉梁傳至鋼格構(gòu)柱，進(jìn)而傳遞給樁基，最終由基坑底以下的土層承擔(dān)。4.0.3組合式塔吊基礎(chǔ)在土方尚未開挖前就先行施工“十”字交叉梁，采用鋼筋混凝土制作而成，塔吊基礎(chǔ)節(jié)直接預(yù)埋在“十”字交叉梁里。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(yùn)輸?shù)囊蟆D“十”字交叉梁組合式塔吊基礎(chǔ)5工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程：塔吊在基坑內(nèi)的平面位置確定鋼格構(gòu)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(gòu)柱與鋼筋籠焊接并安放就位工程樁或新增塔吊樁砼澆筑焊接角鋼頂托并綁扎“十”字交叉梁鋼筋預(yù)埋塔吊基礎(chǔ)節(jié)并澆筑 “十”字交叉梁砼塔吊安裝就

5、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(nèi)鋼格構(gòu)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(jié)構(gòu)施工過(guò)程中正常運(yùn)行基坑底砼墊層施工塔吊使用至工程結(jié)束5.2操作要點(diǎn)參照工程樁或新增塔吊樁的直徑、配筋、長(zhǎng)度及鋼格構(gòu)柱的截面積、“十”字交叉梁的截面及配筋等技術(shù)參數(shù)，還須根據(jù)塔吊在各種工況下的內(nèi)力情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，并應(yīng)滿足以下四點(diǎn)：1、“十”字交叉梁的承載力應(yīng)大于塔吊在各工況下荷載的作用；2、四根格構(gòu)柱的豎向和水平承載力塔吊各個(gè)工況下荷載的作用；3、塔吊、“十”字交叉梁及格構(gòu)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

6、、抗拔承載力的要求。鋼格構(gòu)柱與主筋須按規(guī)定認(rèn)真焊接，隨鋼筋籠就位后須對(duì)格構(gòu)柱加固定位，確保格構(gòu)柱平位置規(guī)整、正確。四根鋼格構(gòu)柱錨入“十”字交叉梁內(nèi)不小于500mm，并在“十”字交叉梁底部的鋼格構(gòu)柱上焊接角鋼頂托。基坑土方開挖時(shí)，每層土方挖凈后，鋼格構(gòu)柱間的鋼斜桿、鋼水平桿應(yīng)及時(shí)安裝并焊接牢固，確保由四根鋼格構(gòu)柱組成架體的整體穩(wěn)定性。鋼格構(gòu)柱架體穿過(guò)地下室底板時(shí)，可以在鋼格構(gòu)柱的肢件角鋼上設(shè)置止水板，作為地下室底板在該結(jié)構(gòu)的止水處理。5.3 勞動(dòng)力組織表5.3 勞動(dòng)力配備表施 工 工 序單位人數(shù)備 注樁基施工人5鋼格構(gòu)柱制作安裝人4角鋼托板焊接人2“十”字交叉梁鋼筋、模板安裝人6塔吊基礎(chǔ)節(jié)預(yù)埋人

7、3“十”字交叉梁砼澆搗人5鋼格構(gòu)柱架體斜桿和水平桿焊接人3塔吊安裝人66材料與設(shè)備表6-1 材料選用表（以QTZ63塔吊為例）序號(hào)名稱規(guī) 格（單位mm）1鋼格構(gòu)柱450×450 4L140×10，綴板-380×200×105002“十”字交叉梁800×1250，配筋上下筋為825，箍筋10150，C35砼3角鋼托板L140×104塔吊QTZ635焊條E4303由于基坑中組合式塔吊基礎(chǔ)由由工程樁或新增塔吊樁（均為鉆孔灌注樁）、型鋼水平桿和斜桿、鋼格構(gòu)柱架體、“十”字交叉梁、角鋼頂托及塔吊基礎(chǔ)節(jié)等部分組成，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投入的機(jī)具設(shè)備主要

8、為樁基設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備、砼結(jié)構(gòu)施工設(shè)備，現(xiàn)以QTZ63塔吊在10m深的基坑內(nèi)為例，對(duì)其主要機(jī)具需用情況列表說(shuō)明。表6-2設(shè)備選用表機(jī)具設(shè)備型號(hào)規(guī)格單位使用數(shù)量備注樁機(jī)GPS-10臺(tái)1塔吊樁基施工泥漿泵3PNL（150）臺(tái)1塔吊樁基施工汽車吊25T輛1吊裝塔吊電焊機(jī)AX3-300臺(tái)1焊接鋼筋、角鋼托架閃光對(duì)焊機(jī)UN1-100臺(tái)1焊接鋼筋鋼筋彎曲機(jī)GJ40臺(tái)1制作箍筋鋼筋切割機(jī)GJ540臺(tái)1加工鋼筋鋼筋調(diào)直機(jī)GJ414臺(tái)1加工鋼筋鋼格構(gòu)制作平臺(tái)/座1制作鋼格構(gòu)插入式振動(dòng)器ZN50臺(tái)2澆搗砼木工圓盤鋸MJ104臺(tái)1制作模板木工平刨機(jī)MB206臺(tái)1制作模板挖土機(jī)PC200臺(tái)1挖出塔吊基坑7 質(zhì)量控

9、制本工法必須遵照?qǐng)?zhí)行建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）、鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）、鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程（JGJ18-2003）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002)。除滿足以上規(guī)范外，還應(yīng)遵守以下幾條：1、鋼筋籠主筋與鋼構(gòu)柱主筋間采用手工電焊連接，該連接必須滿足設(shè)計(jì)要求，鋼格構(gòu)柱插入鉆孔灌注樁深度2m，并滿足設(shè)計(jì)要求。2、鋼格構(gòu)柱錨入“十”字交叉梁內(nèi)不小于500mm，并在“十”字交叉梁底部的鋼格構(gòu)柱上焊接角鋼頂托。3、錨入“十”字交叉梁內(nèi)的鋼格構(gòu)柱

10、必須清理干凈（除銹、除泥等），保證其與砼之間的握裹力。4、塔吊基礎(chǔ)節(jié)預(yù)埋入“十”字交叉梁內(nèi)，必須定位準(zhǔn)確、擺放平整。8安全措施 8.1貫徹“安全第一預(yù)防為主”的方針，正確評(píng)價(jià)安全生產(chǎn)的情況、防患于未然，做好安全交底，使安全工作達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。 8.2建立安全檢查組織，由現(xiàn)場(chǎng)個(gè)專職安全員組成，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)JGJ59-99嚴(yán)格實(shí)施。 8.3對(duì)違反安全生產(chǎn)十不準(zhǔn)、安全生產(chǎn)六大紀(jì)律等有關(guān)安全規(guī)定的行為依照違反安全生產(chǎn)處罰條例予以處罰。 8.4基坑土方開挖過(guò)程中，嚴(yán)禁挖機(jī)碰撞塔吊鋼格構(gòu)柱架體，鋼格構(gòu)柱架體區(qū)域內(nèi)、外土方應(yīng)由人工挖除。8.5 “十”字交叉梁截面尺寸比較大，支模要

11、牢靠。8.6汽車吊吊運(yùn)塔吊基礎(chǔ)節(jié)時(shí)，要互相協(xié)作，保證一次到位。9 環(huán)保措施9.1各種施工用材料的選用應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境保護(hù)指標(biāo)的要求。9.2對(duì)施工垃圾包括短鋼筋、廢鋼筋、廢舊模板等，應(yīng)按規(guī)定集中收集、存放，防止造成環(huán)境破壞。9.3施工現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)噪音的施工機(jī)械，施工作業(yè)盡量安排在白天施工。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)選用低頻低噪音的混凝土振搗器。9.4生活、生產(chǎn)污廢水應(yīng)進(jìn)行有效沉淀后排至市政下水道，生活垃圾及時(shí)集中外運(yùn)，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借用了工程樁，同時(shí)減小了塔吊基礎(chǔ)的尺寸及配筋，每臺(tái)塔吊約需4萬(wàn)元。若采用樁加底板基礎(chǔ)形式，僅底板鋼砼也將近5萬(wàn)元；若采用格構(gòu)柱支

12、承加底板也節(jié)省投資約2.5萬(wàn)元，組合式塔吊基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)明顯，操作簡(jiǎn)便、省工省力又省錢。通過(guò)在基坑土方開挖前完成組合式塔吊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而進(jìn)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(jié)構(gòu)施工、地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工大宗材料等的垂直運(yùn)輸，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，加快了施工進(jìn)度，地下室施工的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也比較明顯。11應(yīng)用實(shí)例11.1金昌·白鷺金灘4-1-C地塊和風(fēng)苑工程位于紹興市鏡湖新區(qū)，北側(cè)緊鄰104國(guó)道。上部包括817#總共十幢高層住宅樓，下部為2層地下車庫(kù)。本工程基坑主要開挖深度為9.7m、10.7m，地上22-31層，設(shè)置了6臺(tái)QTZ63

13、型塔吊，均采用了鋼格構(gòu)柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎(chǔ)，每臺(tái)塔吊借用了兩根工程樁、新增兩根塔吊樁。11.2昆侖國(guó)際商務(wù)中心D7地塊位于紹興市勝利東路延伸段和梅龍湖環(huán)湖路交叉口，總占地面積6053，建筑面積51700，地下2層，開挖深度9.53m，地上由一幢33層的超高主樓以及一幢5層裙房組成，總高達(dá)138.5m。設(shè)置了1臺(tái)QTZ63型塔吊，采用了鋼格構(gòu)柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)借用了兩根工程樁、新增兩根塔吊樁。11.3紹興·好望大廈工程位于紹興市城區(qū)北面，北側(cè)緊鄰104國(guó)道北復(fù)線，西側(cè)為中興北路。該工程地下二層，開挖深度10.55m，地上2幢二十七層，建筑總高度99.