深基坑塔吊基础施工新法

深基坑塔吊基础 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 新法深圳市特皓股份有限企业杨誉兴序言对于城市区中心的高层建筑，施工场所极为有限，深基坑塔吊基础施工一直是个难题，如果安装在基坑底将占用主体施工面积，如不占用主体施工面将增大基坑的开挖面，增大费用且受出席所的限制。本文针对特美丝广场深基坑塔吊基础工程实例介绍利用深基坑护壁桩作支撑的塔吊基础，解决了塔吊基础施工难题，能够为同类工程起到一定借鉴作用。工程概略特美丝广场由裙楼和41层塔楼组成，塔楼高169.5米，3层地下室，基坑开挖面积5800平方米，基坑深达15.6米。塔楼平面面积1224.1平方米，共安装塔吊两台，分别为1#塔吊（型号：H3/36B）；2#塔吊（型号：F0/23B）。1#塔吊初始安装8节标准节，高度33.7米，最终安装58节标准节，总高度183.7米，安装6道附着臂。2#塔吊初始安装8节标准节，高度32.8米，最终安装15节标准节，总高度53.8米，由于该塔吊设计独立高度为59.8米（17节标准节），无需安装附着臂。以下介绍1#塔吊深基坑基础施工新法（塔吊布置如图1所示）。2#塔吊051W23150N裙楼（3层）（2层）网架网架（5层）民（2层）00586田主塔楼（41层）路围墙裙楼（8层）12B0A5241#塔吊941001福华一路22图1塔吊平面布置示意图1承台的施工1#塔吊基础定位于（12）轴线与（A）轴线交错点以南4.25米，基础增设两根1.2米挖孔桩，塔吊中心线与护壁桩中心线距离为700mm，增设两根挖孔桩在护壁桩外侧1200mm处，直径为1200mm，深度相同（-22.75m），桩基承台尺寸为：3000×2700×1850mm桩心组合尺寸为：1200×2000，精准预埋塔吊锚座。详细桩基布置、桩基承台配筋及砼标号见图2。12B原有基坑护壁桩（Φ1200）00100600007321006001-0.600581-2.450010220223000200020000570000670206057桩基承台（3000×2700）塔吊基础平面布置00105锚座锚座20520520承台底筋就位后，开始52安装锚座固定架及锚座00502702520520520锚座锚座5205200250600130060025011253000承台内锚座安装0300001052050205塔吊锚座58205200500270025021固定架052052052②11Φ22③8Φ160-0.605200112505200024原有护壁桩锁口梁1600×800增设塔吊桩基（Φ1200）深度同原桩（-22.75m）②22Φ22上下各11①24Φ22上下各12③8Φ162502502502502502502502502502502501253000③8Φ16③8Φ16250250250250250250250250250250250125300002200528210220220220110012850②22Φ22（上下各11）桩筋桩筋00000003303113-2.3511②11Φ22-2.452550承台配筋（砼C30）①24Φ22（上下各12）图21#塔吊承台平面及配筋示意图图11#塔吊承台平面及配筋示意图对于桩的结构计算(主假如计算配筋)根据设施资料，塔吊基础承受的最大弯矩为：286T·m=2860KN·m，塔吊基础荷载2比较复杂，有较大的弯矩和拉压交替的垂直荷载。为此，竖向主筋按桩身全长配筋，全长配10ф25，上部半桩加强增配10ф25；22钢筋截面积上半部为：20×4.9=98cm；下半部为：10×4.9=49cm；22桩身计算截面积为：π/4×120=11310cm；配筋率上半部为：98/11310=0.866%；下半部为：49/11310=0.433%；配筋率平均为：0.65%（这是混凝土灌输桩）；在受弯矩状态下按结构配筋的最小配筋率。经过计算复核考察单桩：A（钢筋截面积）=49cm2，D（桩径）=120cm；d0(竖向主筋环直径)=110cm，将10根主筋折算成连续金属环：b（金属环带宽度）=A/πd0=49/π×110=0.1418cm；d1(金属环外径)=d0+b=110.1418cm；d2(金属环内径)=d0-b=109.8582cm；I/(惯性矩)=0.0491(d14-d24)=74135cm3；按4桩组合考察：I（相对于塔吊中心线的总惯矩）=4（I/+a2A）=4×(74135+702×49)=1256940cm4W(相对于塔吊中线的总截面系数)=I/a=1256940/70=175694cm4ó(主筋应力)=KM/W（K=1.4）；M=2860KN·m；22ó=1.4×286000000/17956=22300N/cm?34000N/cm。主筋应力在允许范围内，安全可行。对于抗倾翻（主假如校核在塔吊荷载作用下基坑护壁的稳定性）与基坑护壁桩相关的塔吊荷载根据设施资料主要有两项：a设施结构本体的由于偏心结构所产生的最大弯矩值2860KN.M；b非工作状态承受8级风，在距离塔吊底基面19.45M高处的集中风力：44.27KN。首先考察护壁桩的受力状态（主动土压和被动土压）（见图3）逐层计算土压及强风化基岩顶面为基点的弯矩，计算宽度为两根护壁桩的承受宽度：4m。3绝建层应标应标土对筑ΦCKaKprrmjhrmjhKa2chKa准rmjhKp2chKp准标标高KaKp力值力值质高高eajkepjk（m）（m）（m）（°）(K1)KN/m1KN/m3mKN/m2KN/m2KN/m2KN/m2KN/m2KN/m2（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）=(12)-(13)（15）（16）（17）=(15)-(16)7.1-0.3杂6.8-0.60.318.50.33.90填0.7土2.4（10）（10）18.5170.844.9-3.02.718.53518粘18.53200.653.5122518.741土0.810.9-6.518.66.2753418.63232中粗3.034250.2819砂-2.1-9.518.79.24848粘土-2.62-10.020.528300.7519.418.79.7212953700.8718.813784砾18.8土1.95350.2719.5-4.57-11.9718.911.67595918.910873砾3.6320250.4917.7350.7质粘-8.2-15.618.615.313910410407272土2.6320250.492.0417.735-10.83-18.230.71.4318.617.931631289572167强风化基岩FW44.7KNMT（M=2860KN-m）Tmax-0.60上部地面ab-5.75N）15°c00K锚杆2（6-9.75d15°50KN）e锚杆2（5fgFp7h18016014012010080604020eajk（KN/m2）桩底-22.7518.8505491-0.600001F0a1041037Fa20772Fa3Fa4Fa5Fa6基坑底-15.6Fa7-22.75204060801001201402pjk（KN/m）图31#塔吊桩基抗倾覆计算示意图主动土压方面：a---b段：Ea1=0.5A×18×1.4×4=50.4KNh/(力图重心至力图底边的距离)=1/3×1.4=0.467mh（力图重心至强风化基岩顶面的距离）=0.467+(18.23-3)=15.697mMa1=50.4×15.697=790KN·mb---c段：Ea2=0.5×34×2.77×4=188.36KNh/=1/3×2.77=0.923mh=0.923+(18.23-6.5)=12.653mMa2=188.36×12.653=2380KN·mc---d段：Ea3=0.5×(32+48)×3×4=480KNh/=(32×3×1.5+16×3×1×0.5)/(32×3+16×3×0.5)=1.4mh=1.4+(18.23-9.5)=10.13mMa3=480×10.13=4860KN·md---e段：4Ea4=0.5×(76+84)×0.52×4=166.4KNh/=(76×0.52×0.26+8×0.52×0.17×0.5)/(76×0.52+8×0.52×0.5)=0.25mh=0.25+(18.23-10.02)=8.46mMa4=166.4×8.46=1400KN·me---f段：Ea5=0.5×(49+59)×1.95×4=421.2KN/×1.95×0.957+10×1.95×0.65×0.5)/(49×1.95+10×1.95×h=(490.5)=0.94mh=0.94+(18.23-11.97)=7.2mMa5=421.2×7.2=3030KN·mf---g段：Ea5=0.5×(73+104)×3.63×4=1285KNh/=(73×3.63×1.815+31×3.63×1.21×0.5)/(73×3.63+31×3.63×0.5)=1.7mh=1.7+(18.23-15.6)=4.33mMa6=1285×4.33=5560KN·mg---h段：Ea7=0.5×(104+128)×2.63×4=1220KNh/=(104×2.63×1.315+24×2.63×0.877×0.5)/(104×2.63+24×2.63×0.5)=1.27mh=1.27mMa7=1220×1.27=1550KN·mMa=790+2380+4860+1400+3030+5560+1550=19570KN·mg---h段：Ep7=0.5×(72+167)×2.63×4=1260KNh/(72×2.63×1.315+95×2.63×0.877×0.5)/(72×2.63+95×2.63×0.5)=1.14mh=1.14mMp7=1260×1.14=1440KN·mMp锚1=2×600×cos15o×(18.23-5.75)=1200×0.97×12.48=14530MMp锚2=2×550×cos15×(18.23-9.75)=1100×0.97×8.48=9050KN·mMp=1440+14530+9050=25020KN·m5被动土压产生的弯距对照主动土压产生的弯距有较多的宽裕：Mp-∑Ma=25020-19570=5450KN·m基坑的支护系统是稳定的。考察由于塔吊的存在对在基坑支护的稳定性产生的影响，有以下几种情况：a.工地出现8级大风，此时塔吊已经停止工作，短臂（配重端）锁在工地外侧，长臂（起重要臂）锁在工地内侧。MT（主要由塔吊短臂不对称和塔吊配重所产生弯距的最大值）=2860KN·m；MT的方向与主动力压所产生弯距的方向相反，对基坑支护系统的稳定形成减荷效应。MW（由8级大风所产生的弯矩）=44.27×（18085+18.23）=1640KN·m；MW的方向与MT的方向相反。抵消后仍对基坑支护系统的稳定产生：2860-1640=1220KN·m的减荷效应，有利于支护系统的稳定。B.工地正常工作，不计算风力影响，起吊荷载产生的弯矩（ML）与塔吊本身固有的弯矩（MT）方向相反，共同对桩层基点产生作用；MT=2860KN.，MML=2600KN·m（用4绳起重吊幅为21.7M时，起重为12吨，此时产生的弯矩值最大：21.7×120=2600KN·m）。起吊荷载所产生的弯矩值在0至2600KN.M之间改动，起吊荷载所产生的弯矩与塔吊自己固有的弯矩共同作用，其弯矩值之和当在2860KN·m至260KN·m，方向与主动土压力所产生的弯矩相同，形成增荷效应，其最大增荷值为2860KN·m（起吊荷载为零），只相当于被动土压所产生的弯矩（∑Mp=25020KN·m）和主动土压产生弯矩（∑Mp=19570KN·m）之间差值：5450KN·m的52％，应视为安全。综合以上剖析，出现最不利的情况是在塔吊不在工作而配重臂是在工地内侧的时候，此时组成塔吊基础的两根臂桩能够有效地应付塔吊所主生增量的弯矩是安全的。塔吊基础承台是构筑在护臂桩锁口梁顶面上的，塔吊所有荷载是首先经过锁过锁口梁然后再作用到护壁桩上去的，因此，担当塔吊荷载的交不单是承台下面的两根桩，而两侧的其余一些桩也经过锁口梁部分地分担了塔吊的荷载，这实际上又增大了整个系统的安全度。6．施工领会对于利用深基坑护臂桩作支承的塔吊基础是一个新的设想，在经过大量的计算剖析后保证它可行，这在很大的程度上节俭了资本，并充分利用了可贵的空间。在灌输桩及基础承台工时，对钢筋绑扎严格控制，并在查收合格后进行浇砼，准时浇水养护，在砼强度达到100%后再进行塔吊安装。由于全面剖析了地质资料周围环境，地下结构等特点，并从造价，安全性诸多方面考虑，施加预加应力锚杆，完全达到预期效果。该基础在投入使用后一直安全安妥，未见异样，成功地实现了用护壁桩作支撑的深基坑塔吊基础的施工新法。67