常見(jiàn)塔式起重機(jī)地基基礎(chǔ)處理方法

1、淺談固定式塔式起重機(jī)基礎(chǔ)施工中的處理方法塔式起重機(jī)作為一種特殊的垂直運(yùn)輸機(jī)械，近年來(lái)，在建筑工地使用越來(lái)越普遍。在使用中除了要有專人操作，掌握其性能外，塔式起重機(jī)基礎(chǔ)施工也是工程技術(shù)人員不容忽視的問(wèn)題，縱觀因塔式起重機(jī)地基處理不當(dāng)，造成機(jī)毀人亡的例子不勝枚舉。因此在施工時(shí)應(yīng)按設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制。在所有的塔式起重機(jī)使用說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)圖中，都對(duì)地基承載力做了非常明確的技術(shù)要求。以山西省工程機(jī)械廠塔式起重機(jī)C5013為例，其地基土必須能承受0.2Mpa的載荷。在特殊地區(qū)，其上層5m內(nèi)土的承載力很難達(dá)到0.2Mpa,那么，就要進(jìn)行處理以使達(dá)到要求。下面簡(jiǎn)單介紹幾種處理方法：1、地基土承載力修正

2、法此方法首先應(yīng)弄清塔式起重機(jī)基礎(chǔ)圖中要求的0.2Mpa應(yīng)為設(shè)計(jì)值fa,那么地質(zhì)勘探報(bào)告中的標(biāo)準(zhǔn)值fak進(jìn)行修正。當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m,或埋置深度大于0.5m時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：fa=fak+nb7（b-3）+%丁m（.fa一修正后的地基承載力特征值（kpa）fak地基承載力特征值（kpa）%、%一基礎(chǔ)寬度和埋置深度的地基承載力修正系數(shù)（詳見(jiàn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范表5.2.4取值）尸一基礎(chǔ)底面以下土的重度（KN/m3）,地下水位以下取浮重度b一基礎(chǔ)底面寬度（m）,當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度小于3m時(shí)按3m取值，大于6m時(shí)按6m取值；Ym基礎(chǔ)底面以上土的

3、加權(quán)平均重度（KN/m3）,位于地下水位以下的土層取有效重度；d一基礎(chǔ)埋置深度（m）,宜自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對(duì)于地下室，當(dāng)采用箱形基礎(chǔ)或筏基時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度自室外標(biāo)高算起，當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。這樣在一定埋深（通常小于3m）處，fa呈0.2Mpa即滿足要求。此法毋需處理，通過(guò)計(jì)算確定即可。2、改變基礎(chǔ)尺寸根據(jù)準(zhǔn)備安裝于該處的塔機(jī)作用于基礎(chǔ)頂面載荷（塔機(jī)生產(chǎn)廠家提供，特別提醒，型號(hào)相同廠家不同的載荷參數(shù)不同，有可能偏差較大）以及持力層承載力設(shè)計(jì)板式基礎(chǔ)邊長(zhǎng)及高度。此算法比較復(fù)雜，且

4、需要生產(chǎn)廠家提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，一般實(shí)踐中可以粗略估算所需邊長(zhǎng)，即根據(jù)原塔機(jī)基礎(chǔ)資料中要求的基礎(chǔ)承載力和以原設(shè)計(jì)板式基礎(chǔ)的底面面積計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)公式如下：現(xiàn)底面面積*現(xiàn)地基承載力=原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底面面積*要求地基承載力。高度可不作改變。例如山西省工程機(jī)械廠C5013塔式起重機(jī)基礎(chǔ):不同地基承載力對(duì)應(yīng)不同基礎(chǔ)尺寸a、5000mm*5000mm0.2Mpab、5500mm*5500mm0.15Mpac、6000mm*6000mm0.1Mpa實(shí)際案例山西省臨汾市侯馬晉繡豪庭住宅小區(qū)，素土擠密樁承載力為0.18Mpa,滿足不了a型施工要求，遂選擇b型進(jìn)行施工。3、夯實(shí)處理強(qiáng)夯置換處理地基，必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定其實(shí)用

5、性和處理效果，此方法需保障基礎(chǔ)排水流暢，否則可能因排水不暢而出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象，達(dá)不到處理的目的，此方法簡(jiǎn)單易行，費(fèi)用低。4、換墊層法換填墊層適用于淺層土層或不均勻土層的地基處理，換填墊層的厚度應(yīng)根據(jù)置換軟土的深度以及下臥土層承載力確定，厚度宜為500mm-3000mm墊層材料的選擇砂石。宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫沙、粗紗、中沙或石屑，并應(yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜物。當(dāng)使用粉細(xì)沙或石粉時(shí)應(yīng)參入總重量30%勺碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm對(duì)濕陷性黃土或膨脹土地基不能選用砂石等透水性材料。灰土。體積配合比宜為2:8或3:7.石灰宜選用新鮮的消石灰，其最大粒徑不得大于5mm

6、土料宜選用粉制黏土，不宜使用塊狀黏土，且不能含有松軟雜質(zhì)，土料應(yīng)經(jīng)過(guò)篩選，最大粒徑不能大于15mm粉煤灰、礦渣等其他工業(yè)廢渣。其墊層的設(shè)計(jì)計(jì)算原理為：Pz+Rz三fazPz一相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，墊層底面處的附加壓力值（kpa）Pcz一墊層底面處土的自重壓力值（kpa）faz一墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（kpa）基礎(chǔ)底面處的平均壓力值計(jì)算：Pk=FGkFk相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值（KNGk一基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重（KNAl基礎(chǔ)底面面積（m）Gk=GAdd一基礎(chǔ)預(yù)埋深度g一基礎(chǔ)底面以下土的重度（KN/m3）矩形基礎(chǔ)Pz=b（pk-pc）（b+2zta

7、n）+（l+2ztan）b矩形基礎(chǔ)底面寬度（ml一矩形基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)度（m）Pk一相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值（kpa）Pc一基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值（kpa）z一基礎(chǔ)底面下墊層的厚度（m墊層（材料）的壓力擴(kuò)散角（0）宜通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。Faz層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（需經(jīng)深度修正），再求B、PcZ之前應(yīng)先初步選擇墊層的厚度，在實(shí)際工程實(shí)踐中一邊取厚度Z=1-2m（約為0.5-1.0倍基礎(chǔ)寬度）墊層底面的寬度可按下式確定：b呈b+2ztan6b一墊層底面寬度（m壓力擴(kuò)散角（°）換墊層的承載力宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載荷實(shí)驗(yàn)確定。換墊層施工應(yīng)根據(jù)不同的換填材料選擇施工機(jī)械

8、。實(shí)際案例山西省太原市兒童醫(yī)院項(xiàng)目因基礎(chǔ)地基承載力達(dá)不到要求，基礎(chǔ)下用碎石置換。5、樁基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗翞檐浫跬翆?，采用淺基礎(chǔ)不能滿足塔式起重機(jī)對(duì)地基承載力和變形的要求時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)?；鶚犊刹捎妙A(yù)制混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁、混凝土灌注樁或鋼管樁等，在軟土中采用擠土樁時(shí)，應(yīng)考慮擠土效應(yīng)的影響。樁端持力層宜選擇中低壓縮性的黏性土，中密或密實(shí)的砂土或粉土等承載力較高的土層。樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度，對(duì)粘性土、粉土不宜小于2d,對(duì)于砂土不宜小于1.5d,碎石類不宜小于1d,當(dāng)存在軟弱下臥層時(shí)，樁端以下硬持力土層厚度不宜小于3d,并應(yīng)驗(yàn)算下臥的承載力。樁基礎(chǔ)計(jì)算應(yīng)包括樁頂作用效應(yīng)計(jì)算、樁基豎向抗壓及抗拔承

9、載力計(jì)算、樁身承載力計(jì)算、樁承臺(tái)計(jì)算等，科不計(jì)算樁基礎(chǔ)的沉降變形。當(dāng)塔式起重機(jī)基礎(chǔ)位于巖石地基時(shí)，必要時(shí)可采用巖石錨桿基礎(chǔ)。基樁宜均勻?qū)ΨQ布置，且不宜少于4根，以滿足塔機(jī)任意方向傾覆力矩的作用。邊樁中心至承臺(tái)邊緣的最小距離作了規(guī)定，邊樁中心至承臺(tái)邊緣的距離不應(yīng)小于樁的直徑或截面邊長(zhǎng)，且樁的外邊緣至平臺(tái)邊緣的距離不應(yīng)小于200mm,十字形梁式承臺(tái)的節(jié)點(diǎn)處應(yīng)采用加腋構(gòu)造。樁頂作用效應(yīng)，應(yīng)取沿矩形或方形承臺(tái)對(duì)角線方向（即塔機(jī)塔身截面的對(duì)角線方向?qū)俸奢d效應(yīng)最危險(xiǎn)方向）的傾覆力矩和水平荷載及豎向荷載進(jìn)行計(jì)算，以角樁的受壓或受拔為最不利。當(dāng)采用十字形承臺(tái)時(shí)，傾覆力矩和水平荷載的作用宜取其中任一條形承臺(tái)按其

10、縱向作用進(jìn)行計(jì)算，豎向荷載按全部基樁承受進(jìn)行計(jì)算。基樁的樁頂作用效應(yīng)應(yīng)按下列公式計(jì)算：軸心豎向力作用下：FkGkQkkn偏心豎向力作用下：Q二Fk/卜MFvkhQkmax.nLQFGkMFvkhQkmin一.nLQ荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下，基樁的平均豎向Qmax-荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，角樁的最大豎向力；Qmin荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，角樁的最小豎向力；Fk荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力；G樁基承臺(tái)及其上土的自重標(biāo)準(zhǔn)值，水下部分按浮重度計(jì)；n樁基中的樁數(shù)；MK荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，沿矩形或方形承臺(tái)的對(duì)角線方向、或沿十字型承臺(tái)中任一條形承臺(tái)縱向作用于承臺(tái)

11、頂面的力矩；Fvk一荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，塔機(jī)作用于承臺(tái)頂面的水平力；h承臺(tái)的高度；L矩形承臺(tái)對(duì)角線或十字型承臺(tái)中任一條形承臺(tái)兩端基樁的軸線距離。樁基豎向承載力、單樁豎向承載力特征值、樁的抗拔承載力、樁身抗壓或抗拔承載力等計(jì)算公式均同現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94,此處不作詳細(xì)解析。以混凝土攪拌樁處理法為例此法適合淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土等的粘性土軟基加固處理，例如：某工程基礎(chǔ)形式為機(jī)械鉆孔灌注樁，樁受力形式為端承，基礎(chǔ)底板下方為淤泥質(zhì)土，承載力特征值僅為70Kpa,淤泥層厚4.5m,塔吊基礎(chǔ)平面位置設(shè)于基礎(chǔ)底板外側(cè)且基礎(chǔ)持力層位置剛好位于該淤泥層，淤泥層下臥層為全風(fēng)化花崗巖，承載力特征值為250Kpa,施工中考慮到淤泥層含水率較大，透水性差，因此選用了對(duì)基礎(chǔ)下方淤泥質(zhì)土進(jìn)行了加固。加固方法如下：原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)尺寸為5500mm<5500mm為保證其加固平面范圍不小于基礎(chǔ)平面尺寸，按6000mme6000mmi寸作為軟基加固平面范圍。水泥樁身直徑為300mm縱橫方向間距為均600mm攪拌樁樁長(zhǎng)為6000mm入全風(fēng)化巖1500mm該部位地基加固后地基為樁、土共同作用的復(fù)合地基，考慮到基礎(chǔ)均勻受力在其下方設(shè)一層300mmf混砂作為褥墊層。6、組合式基礎(chǔ)組合式基礎(chǔ)可由混凝土承臺(tái)或鋼平臺(tái)、格構(gòu)式鋼柱或鋼管柱及灌注樁或鋼管樁等組成。以