悬臂灌注桩塔吊基础施工工法.docx

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1、悬臂灌注桩塔吊基础施工工法1、前言随着社会进步，较大商业工程或较大住宅区均考虑综合利用地下室作为人防及地下车库，以较好利用空间资源，节约土地占用量，提高土地综合利用效率，出现了较多楼座下部为大型地下室，上部楼座建筑。此类建筑形式给建筑施工时塔吊布置造成了一定难度，为了考虑建筑物垂直运输，部分塔吊必须布置于地下室内适当位置，早期一般均采用型钢格构式钢架支承于钻孔灌注桩上作为塔吊承台支撑柱。通过改进，我们在南京烟草物流中心、紫金假日酒店等项目采用钢筋碎灌注桩直接引升至地下室内或者地下室顶板上部，作为塔吊基础承台柱，解决了原有施工方法较多缺陷，成为一种有效施工方法。2、工法特点2. 1、有效解决了地

2、下工程土方开挖、基坑支护施工期间水平及垂直运输问题，提高了施工进度,降低了劳动强度。2.2、 碎灌注桩悬臂承台塔吊基础采用常规施工工艺，施工难度小，质量易于保证，施工简单快捷。2.3、 塔吊基础施工位于地表施工，大大降低了施工难度，施工质量容易控制，避免了较深塔吊基础施工中安全隐患。2.4、 塔吊基础布置位置可选范围较大，便于主楼施工中塔吊附着杆件安装。2.5、 虽加大了灌注桩桩悬臂长度部分费用，但节省了为施工深埋桩承台基础而先行支护、开挖基坑、降水施工工期及费用。2.6、 经计算相同悬臂高度桩抗扭强度和抗争刚度，灌注桩远大于钢格构桩，直径60OnIm悬臂灌注桩空间结构稳定性远远大于500X5

3、00钢格构式柱，灌注桩悬臂高度在15.Om范围内无需增加内部支撑，而钢格构桩计算长度超过8.Om时需增加水平剪刀撑，剪刀撑竖向间距不超过6.0m,否则需增加型钢构件截面型号。3适用范围3.1、 适用于设有整体地下室群体建筑工程。3.2、 适用于设有地下室建筑物，而建筑物周边场地狭小，无法布置垂直运输机械工程。3.3、 适用于整体地下室深度较大，特别是深基坑工程。4、工艺原理塔吊基础灌注桩伸入基础底板以下部分与土体结合通过桩侧摩擦阻力及桩端阻力，用于承担塔吊自重以及塔吊施工荷载和其抗倾覆力矩。当前端桩受到压力时，后端桩则承受拉力。随着塔吊转动，桩受力状态也相应在受压与受拉之间转换。灌注桩在基础土

4、层以上悬臂部分除起到对承台支撑作用以外，还要抵抗塔吊转动时产生水平扭矩，以及风荷载作用所产生水平推力。灌注桩悬臂部分与钢筋碎承台形成一个框架体，起到抵抗塔吊转动时产生水平扭矩和水平推力。对于悬臂高度很大时，在灌注桩之间适当高度范围内增加支撑,使悬臂部分形成三角形几何不变空间结构体系，以保证悬臂桩承台整体稳定性。承台是悬臂灌注桩与塔吊塔身之间转换层，它不仅将塔吊自重、倾覆力矩、水平力、扭矩传递、桩径：塔吊基础桩径一般选用600mm,也可以选用500800mm之间。（2）、桩间距：塔吊基础利用碎灌注桩作为支撑桩，为了尽量减少塔吊基础占地面积，同时又能有效地抵抗塔吊倾覆力矩，支撑桩中心距应取值合理（

5、根据地下室基础底板承台位置、梁柱位置及塔吊布置位置），一般宜取2.8m4.（,具体根据建筑结构布置。（3）、桩长：灌注桩悬臂高度根据塔吊承台离地下室顶板间距离，考虑施工方便、经济合理来确定；灌注桩入土深度，塔吊基础桩身长度根据塔吊型号、基础承台设置标高及地基土层土质情况，经过计算确定。为便于塔吊安装及佐承台后期拆除，塔吊基础底标高可以位于地下室顶板以上，也可以设置于地下室内，具体根据施工现场因素综合考虑。、灌注桩配筋：一般型号塔吊选用60Omm桩最小配筋率根据塔式起重机碎基础技术规程(JGJT187-2009)要求为0.2%0.65%,小直径取大值，取0.65%。(5)、灌注桩能强度等级：灌注

6、桩身砂强度应不低于C25,一般采用C30,桩身强度计算按C25考虑。1.1.2、 塔吊基础有关数据选择、基础承台形式：选用板式，宜采用暗梁式。采用板式承台时，承台配筋为：承台板底钢筋为：HRB400,22190；承台板面钢筋为：HRB400,616190。方形承台双向配筋相同，对于矩形承台，需另行计算尺寸差异较大边长配筋。、基础承台厚度：选用1.Om厚(塔式起重机碎基础技术规程规定不小于1.Om,取最小值),不应超过13m,以减少塔吊基础整体(承台及悬臂桩)自重，降低成本。、基础承台边长：边长宜为3.8m5.Om,具体根据桩布置间距确定，应不小于桩中心距与桩径二者之和另加O.4u5.4、 悬臂

7、佐灌注桩塔吊基础受力计算塔吊技术参数：塔吊型号QTZ80,根据最大独立高度状态下塔吊自重、塔吊最大倾覆力矩及塔吊所处地区风荷载进行计算。承台技术参数：承台边长4.0m5.0m左右，厚度1Om130m,碎强度等级C35。承台支承桩技术参数：桩中心距2.8m3.8m,桩径60Omnb桩悬臂高度为1512.Om,桩高出基础筏板部分高度根据施工情况和建筑地下室情况而定。灌注桩进入基础底板下土层深度根据地勘报告土层情况进行计算，桩配筋一般为8中20,采用中6200螺旋箍筋，钢筋笼每2.Om长加设一道中12加强箍筋。计算时桩承载安全系数取1.25,同时桩身入土长度需大于桩悬臂长度12倍，以保证桩身侧向稳定

8、。5.4.1、 塔吊有关计算参数塔机型号QTZ80塔机独立状态最大起吊高度HKIn)45.00塔身桁架结构方钢管塔机独立状态计算高度H(m)48.00塔身桁架结构宽度B(m)1.60起重臂重心至塔身中心距离RG122.00塔身自重G(kN)342.00小车和吊钩至塔身中心最小距离Re(m)2.50起重臂自重G1(kN)37.40平衡臂自重G3(kN)19.80小车和吊钩自重G2(kN)3.80平衡臂重心至塔身中心距离Rg3(1)6.20最大起重荷载QnaX(kN)60.00平衡块自重GMkN)146.00最小起重荷载CU(kN)13.00平衡块重心至塔身中心距离RG1(m)11.50最大吊物幅

9、度RMn(In)55.00最大起重力矩N12(kNm)Max60.00X2.50,13.00X55.00=715.00风荷载标准值Wk(kN2)工作状态0.8X1.20X1.59X1.95X1.37X0.20=0.82非工作状态0.81.201.591.95X1.37X0.40=1.63工作状态塔机自重标准值FkKkN)342.00+37.40+3.80+19.80+146.00=549.00起重荷载标准值F*(kN)60.00竖向荷载标准值F1t(kN)549.00+60.00=609.00水平荷载标准值Kk(kN)0.820.35X1.60X48.00=22.04倾覆力矩标准值Ah(kNm

10、)37.40X22.00+3.80X55.00-19.80X6.20-146.00X11.50+0.9(715.00+0.5X22.04X48.00)=349.60非工作状态竖向荷载标准值R(kN)Fm=549.00水平荷载标准值RJ(kN)1.63X0.35X1.60X48.00=43.81倾覆力矩标准值MJ(kN-m)37.40X22.00-19.80X6.20-146.00X11.50+0.5X43.81X48.00=72.48桩数n4承台高度h(m)1.00承台长桩心距a()3.00承台宽桩心距a(m)3.00承台长I(In)4.0承台宽b(m)4.00桩直径d(m)0.60承台碎等级

11、C355.4.2.塔机传递至承台荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fr(kN)342.00+37.40+3.80+19.80+146.00=549.00起重荷载标准值FQk(RN)60.00竖向荷载标准值F1t(kN)549.00+60.00=609.00水平荷载标准值(kN)0.820.351.60X48.00=22.04倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.4022.00+3.8055.00-19.80X6.20-146.00X11.50+0.9X(715.00+0.5X22.04X48.00)=349.60非工作状态竖向荷载标准值F/(kN)K1=549.OO水平荷载标准值RJ(kN)1.63

12、0.351.60X48.00=43.81倾覆力矩标准值H(kNm)37.40X22.00-19.806.20-146.OO11.50+0.543.8148.OO=72.485.4.3、塔机传递至承台荷载设计值工作状态塔机自重设计值件(kN)1.2Fk1=12X549.00=658.80起重荷载设计值Fq(kN)1.4Fqs=1.4X60.00=84.OO竖向荷载设计值F(kN)658.80+84.00=742.80水平荷载设计值K(kN)1.4Kk=1.4X22.04=30.86倾覆力矩设计值WkN-m)I .2(37.40X22.00+3.80X55.00-19.806.20-146.OOX

13、II .50)1.40.9(715.00+0.5X22.04X48.00)=643.44非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk=1.2X549.00=658.80水平荷载设计值FJ(kN)1.4Rk=14X43.81=61.33倾覆力矩设计值M(kN-m)1.2(37.40X22.00-19.80X6.20-146.OO11.50)+1.40.543.81X48.00=297.265.4.4.四桩承台塔吊基础桩受力计算报表、有关计算参数承台及悬臂桩自重荷载标准值Gk=b1(hc+h,)=739.29kN承台及悬臂桩自重荷载设计值G=12Gk=887.15kN桩悬臂长度H012.Om桩对角

14、线距离1=(ab2+a2)015=4.24m荷载效应标准组合轴心竖向力作用下二(FkHJk)n=337.07kN偏心竖向力作用下QE，产(Fx+Gk)n+(H+Wkh)/1=429.86kNQta1in=(Fk+Gk)n-(Mk+Fh)1=244.28kN荷载效应基本组合偏心竖向力作用下CU=(F+G)n+(M+Fvh)1=566.52kNQein=(F+G)n-(M+FVh)1=248.45kN桩碎强度等级C25桩基成桩工艺系数CO.70桩碎自重z(kNm3)25.OO桩碎保护层厚度(mm)50桩入土深度1，(m)16.OO桩身普通钢筋配筋HRB400818土名称土层厚度1(In)侧阻力特征值qw(kPa)端阻力特征值q；KkPa)抗拔系数淤泥质土4.OO5.OO100.OO0.70粘性土7.4024.OO340.OO0.70粉土12.6018.OO200.OO0.70、桩承载力验算桩身周长u=d=1.88m桩端面积Ap=d24=0.28m2竖向抗压承载力KFuqsia1,+qpaAp=188(7.40X24.00+4.60X18.0)+200.000.28=547.39kNQk=337.07kNRn=547.39kNQkN=429.86kN1.2Rf1.2547.39=656.87kN