復(fù)雜地形條件下塔式起重機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工

 

    復(fù)雜地形；基礎(chǔ)選型；設(shè)計(jì)；樁基礎(chǔ)；沉降觀測(cè)師，北京市順義區(qū)牛欄山鎮(zhèn)昌金路1號(hào)101301，電話：（010）3-恭21工程概況首都體育學(xué)院教學(xué)訓(xùn)練綜合樓工程占地面積1822.06m2，長(zhǎng)軸（南北向）45m，短軸（東西向）38.25m，建筑檐口距室外地面高度為29.40m，西側(cè)與田徑館隔路相望，東側(cè)與已經(jīng)建成的綜合學(xué)生食堂相連。因受擬建場(chǎng)地形及周邊建筑物限制，塔吊位置選擇方案少，綜合考慮只能布置在基坑南側(cè)邊坡塔吊中心點(diǎn)位置在軸以南665Qm，⑦軸以西0.220m及基礎(chǔ)高低跨位置，塔吊基礎(chǔ)位置所處地形復(fù)雜需做詳細(xì)的基礎(chǔ)選型及地基加固處理。塔吊平面位置如所示。

 

    2塔吊選型為滿足本工程施工吊裝量的要求，根據(jù)工程場(chǎng)地客觀條件的特點(diǎn)，充分發(fā)揮塔吊的功效比，選用H3/36B型塔式起重機(jī)，*大起重量為16t，自由狀態(tài)下*大提升高度為54m，*大回轉(zhuǎn)半徑幅度為6Qm.施工現(xiàn)場(chǎng)需要立塔高度為50m，回轉(zhuǎn)半徑幅度為60m，塔吊與建筑物不需錨固，基礎(chǔ)為承壓式。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)底下為粉質(zhì)粘土②層，/ak=160kPa；底3復(fù)雜地形塔吊基礎(chǔ)選型鑒于本工程擬建建筑物受周邊地理因素和臨近建筑物限制，綜合優(yōu)化考慮后決定將基礎(chǔ)建在樓座南側(cè)邊坡⑦軸處，但是該擬建建筑物基坑較深且中部⑦軸有錯(cuò)臺(tái)，⑦軸以東基底標(biāo)高為一7.550m，以西為士-一11.170m塔吊基礎(chǔ)正好位于南側(cè)基坑邊坡東西方向高地跨位置，塔吊基礎(chǔ)只能選用基礎(chǔ)。

 

    解決復(fù)雜地形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工是確保塔吊安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于受現(xiàn)場(chǎng)條件限制只能使用塔高為18m的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)（有效長(zhǎng)只有16m）如何解決這些問題，首先要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況分析基受力情況而確定合理計(jì)算模式。

 

    如按端承模式計(jì)算承載力明顯不夠，需按端承式及摩擦式共同作用才能滿足承載力要求，而按摩擦計(jì)算條件不足，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的一側(cè)是處在被開挖后的邊坡。經(jīng)實(shí)際計(jì)算，該側(cè)的土壓力不足，同時(shí)結(jié)合塔吊基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算，需經(jīng)計(jì)算加密土釘或增加預(yù)應(yīng)力錨桿，并將原護(hù)坡鋼筋網(wǎng)片加密，網(wǎng)格由250mmX250mm改為150mmX150mm，確保該側(cè)土的摩擦系數(shù)和水平推力。承臺(tái)尺寸為8000mmX8⑴0mm.4塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)41參數(shù)信息1850.⑴kN，*大起重荷載F2力矩M=2身寬度B=2m；③混凝土強(qiáng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不利條件選用C40鋼筋級(jí)別：級(jí)，承臺(tái)長(zhǎng)度L.和寬度Bc為8.00m；④直徑或方邊長(zhǎng)0.60m，間距a=承臺(tái)箍筋間距200mm，保護(hù)層厚度50mm.2設(shè)計(jì)步驟42.塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力與彎矩計(jì)算的豎向力與彎矩計(jì)算簡(jiǎn)圖如所示。

 

    依據(jù)建筑基技術(shù)規(guī)范G9444（以下稱規(guī)范）第1.1條公式計(jì)算，公式字母含義參見〈〈規(guī)范）〉。

 

    經(jīng)計(jì)算得到單頂豎向力設(shè)計(jì)值：*大壓力N=1473.80kN.矩形承臺(tái)彎矩的計(jì)算，依據(jù)規(guī)范第5.6.1條公式計(jì)算，字母含義參見規(guī)范。

 

    經(jīng)過計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值：Md422確定塔吊承臺(tái)幾何尺寸根據(jù)塔吊說明書給定的承臺(tái)尺寸驗(yàn)算塔吊承臺(tái)幾何尺寸。依據(jù)規(guī)范的第5.6.8條和第5.6.11條，經(jīng)過計(jì)算承臺(tái)滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋。

 

    423驗(yàn)算的承載力1.1條，字母含義參見規(guī)范，的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取*大值N=1經(jīng)過計(jì)算得到頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿足要求，只需構(gòu)造配筋。

 

    12.8m，所以端是在第6層土層。各土層的厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示。計(jì)算得*大壓力R=1473.80kN，滿足要求。

 

    表1厚度及側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值土名稱土厚度/土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值ZkPa土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值ZkPa松散粉土粉土或砂土粘性土粉土或砂土密實(shí)粉土粉土或砂土424基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算式塔吊基礎(chǔ)設(shè)置在深基坑旁邊，除承受上部?jī)A覆力矩Me外，還要承受基坑兩側(cè)，主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力產(chǎn)生的力矩，因設(shè)計(jì)時(shí)是按摩擦實(shí)際長(zhǎng)計(jì)算承載力，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是的一側(cè)處在被開挖后的邊坡。經(jīng)實(shí)際計(jì)算該側(cè)的土壓力不足，后經(jīng)計(jì)算加密了土釘及增加了錨桿，確保了該側(cè)土的摩擦系數(shù)和水平推力。

 

    塔吊基礎(chǔ)的穩(wěn)定性計(jì)算參照排的計(jì)算，計(jì)算。自然地面簡(jiǎn)圖如所示。經(jīng)過計(jì)算式塔吊基礎(chǔ)，穩(wěn)定性滿足要求。

 

    5塔吊基礎(chǔ)施工51體施工力鋼筋為1020，采用對(duì)稱置加強(qiáng)筋―鉆孔―放置鋼筋籠―澆筑混凝土，并做好保護(hù)措施；澆筑過程中應(yīng)做好振搗工作，以保證體能滿足設(shè)計(jì)要求。

 

    52承臺(tái)施工按照?qǐng)D紙要求，綁扎好鋼筋，留出集水坑的位置。

 

    鑒于本設(shè)計(jì)中沒有做墊層，應(yīng)采取措施保證承臺(tái)板下鐵以及暗梁底部鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為70mm.53土體加固鑒于本工程基坑較深，為滿足塔吊基礎(chǔ)穩(wěn)定性需要，對(duì)承臺(tái)底部土體進(jìn)行加固，以保證邊坡的穩(wěn)定，采取以下措施。

 

    1）設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋪桿在承臺(tái)底部標(biāo)高一4500m處，設(shè)置第1排錨桿，桿長(zhǎng)18m；在標(biāo)高一置第2排錨桿（見）。

 

    土體加固設(shè)計(jì)加長(zhǎng)土釘在塔吊基礎(chǔ)范圍內(nèi)，將土釘墻土釘?shù)拈L(zhǎng)度在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上加長(zhǎng)3m.加密鋼筋網(wǎng)片，增加噴護(hù)厚度將原護(hù)坡鋼筋網(wǎng)片加密，網(wǎng)格由250mmX250mm改為150mmX150mm.第1層噴護(hù)結(jié)束12h后增加噴護(hù)一次。

 

    6塔吊基礎(chǔ)沉降觀測(cè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在塔吊安裝之前對(duì)塔吊基礎(chǔ)四角做原始觀測(cè)記錄，并對(duì)觀測(cè)點(diǎn)做好標(biāo)識(shí)，以后每天做3次觀測(cè)并做好記錄。

 

    根據(jù)塔吊自身高度及塔身和基礎(chǔ)平面的垂直度允許偏差值為3/1000，基礎(chǔ)表面平整度允許偏差值1/1⑴0，根據(jù)塔吊基礎(chǔ)尺寸基礎(chǔ)表面不均勻沉降允許偏差值應(yīng)該是8mm，設(shè)定為5mm，*終塔吊基礎(chǔ)不均沉降量觀測(cè)值為4mm，滿足塔吊的安全使用，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)合理。