塔吊基础压浆隐形承台技术方案

塔吊基础压浆隐形承台技术2007.7.1.塔吊基础压浆隐形承台技术1、概况本项目在坐落地点交通流量大、人口稠密，很不利于施工。根据甲方提供的工程建筑施工图纸，本工程地下三层，裙房二～三层，裙房以上为七栋14～34层高楼构成，均为框剪结构，建筑面积约150000ｍ２(其中地下室约30000ｍ２，裙房部分约20000ｍ２)。由于土地被开发到尽值，拟建物周围上方高层林立，下方多层群房满布，又有立交桥、海河、地铁、项目地处古文化街旅游区，地下挖空，造成施工环境困难，加工场地狭小，坑边无法安装大型机械。若在坑边安装塔吊够不到那四个高层楼。土方工程一次开挖，涉及格构柱、环梁、支护、打井排水、防水、钢筋、模板、大体积砼工程量巨大，没有塔吊是无法进行这样浩大工程的。为了适应这种新的情况，必须采用全新立塔技术来适应新的施工挑战。将施工最重要大型机械塔吊安装于基坑内部，但采用什么工艺、在什么时间立塔，关系到工程的安全、质量、进度、造价和我公司施工技术实力的问题。解决方法是要找出问题，设计全新方案。2、塔吊基础问题分析2.1、工期问题，若在土方工程后在基坑底做塔吊基础连桩承台，则在最急需用塔吊时确没有塔进行土方开挖、格构柱、环梁、支护、打井排水、防水、钢筋、模板、大体积砼工程等施工。因为制作支护冠梁15d、挖土23d、塔吊承台砼养护最少28ｄ，加之立塔７ｄ（电缆架设、闸箱安装、安全防护等），总和要扔掉二个半月（80ｄ），这是关键工期的损失，安全度的损失，同时效益和公司形象的损失。地下土方工程是全工程的最危险的施工部位，与边坡变形、排水降水、雨季施工、土方塌方、工程桩位移等危险紧密关联。应以最快速度施工，脱离危险地带。要努力提高施工效率，快速完成地下工程量是至关重要的，没有垂直和水平运输工具是不可能的。要考虑塔吊的附着问题，因为拟建物是多层群房加高层，现场在整个施工期中几乎无平地可用，应特别注意塔吊的基桩、承台选择和结构安全的相关计算，同时考虑拆卸问题，若汽车吊无法靠近欲拆部位，会造成施工后的困难。立塔时还要考虑到塔吊附着问题，否则，会造成施工过程中的麻烦。考虑多机种作业，要对多塔作业、机械与建筑物的关系加以充分考虑。如塔吊与架子、支护冠梁、格构柱格构柱、外爬架、外跨电梯、卸料平台、龙门架和其它加工机械位置、安全与结构关系。安全问题，在基础施工阶段，塔吊是抢险救灾的最实用有效的机械。总之确定高效、安全、快速、方便又能抢回工期的立塔方案，就是要创造一项新技术方案，即：在地面高程无承台的逆施法新工艺来立塔。2.6、塔吊承台作用为安全性、可行性特进行如下讨论：首先讨论塔吊承台作用，承台分高承台（也称高桩承台）和低承台（也称低桩承台，包括我们要新设计埋在土中的称作隐形承台）。分析一下高、低桩台对比试验结果，决定优劣、取舍。承台有承上启下的上下结构的连接作用，并产生群桩效应的水平结构的连接作用（分为刚性和柔性连接）；承台有较大的重量，能调节建筑物或构筑物的重心，进一步调整整体稳度，阻尼水平位移和竖直沉降。高承台悬于基坑中的桩顶，一般重量70至近百吨，且塔吊自重也百吨左右。在没有承台底摩阻、侧土抗，且有塔吊冲击荷载，水平荷载，这样对基桩的腰部会产生较大的弯矩水平位移，并会有较大桩周边土扰动和后续施工结构扰动。是安全的隐患。低承台底面有摩阻和侧向土抗对抵抗水平外力的作用是明显的。有关单位所进行的单、群桩、高低桩台对比试验结果、看出群桩基础中一根基桩的平均水平承载力均比独立单桩高。3桩基础承台有摩阻与土侧抗的低承台其水平承载力比高承台提高93％，低承台底摩阻与土侧抗使水平承载力比独立单桩提高133％。由此可见，低承台底摩阻与侧向土抗力对抵抗水平外力的作用是应予考虑的。桩间土的作用不能忽视，它的重量与承台共同起调节整体稳度和重心作用，阻尼冲击荷载作用。峡均匀土层中桩蛇侧阻力的分布际根据建筑唇桩基技术规碰范询JGJ9程4势－理9竞4糖（下简称桩规捷范）巨，瞎桩侧阻力分布塑实质上就是土孤沿着桩身的极遣限抗剪强度或障土与桩的粘着到力问题。桩在诉极限荷载作用幼下，对于较软英的土．由于剪脸切面一般都发稍生在邻近桩表颂面的土内，极希限侧阻力即为踪桩周上的抗剪庸强度。对于较疯硬的土．剪切栗面可能发生在搭桩与土的接触坛面上，这时极授限侧阻力要略搁小于土的抗剪散强度。土受剪缩时剪应变随剪港应力的增大而泥发展，故桩身展各点侧阻力的击发挥．主要决漠定于桩、土间兼的相对位德移蹄(语极限位乏移惧)叫大量试捡和分徐析表明，一般凑当桩顶沉降在份4役—维10mm申时。侧阻力即竭可达极限值。薪根据已有资料么分析，在均匀而土层中侧阻力露的分布大致有津以下特点：沾对于支承于硬洗质岩层上的端搭承桩，可视桩符端处为固定支蚊承点（即假定炸桩端下土没有狼沉降），桩主足要由于桩身的庸弹性压缩对周该围的土发生剪哈切位移。这种权位移称为弹性腰位移。由弹性拒位移产生侧阻损力，如皇图陡1废曲份线迅a世所示。夜对于软土中的围纯摩擦低桩垦(馋桩尖阻力近于口零找)陈，假定将桩视法为刚体，当桩遗受荷后，桩身滥每一点与土之踪间均产生等量列的剪切位移，悄这种位栘可称胜为刚性位牛移闹(津或叫刺入变形锻，由刚性位移尽产生的侧阻力墙如巩图杠1土中曲清线番b乏所示。片对于中间状态寻的桩．即一般劳所称的摩擦桩呼（侧阻力与桩遭端阻力同时存堂在），则可认捆为是上述两种复作用的综合，翅桩侧阻力的分芹布如采图电1套曲摩线也c诸所示．即由曲质线抽a夜与曲该线侦b开叠加而成（是塑本工程特点，认桩顶沉降允许市在眯4违—喷10mm乏）。罪工程经验或已殃有的事故调查极表明。受冲击仆荷载或地震水导平力作用下的唐桩基，其破坏犬位置，几乎都蚂集中于桩顶或很桩的上段部位浑．因此，在考琴虑冲击荷载或准抗震设计时，秤桩上段部位的澡桩径直加大或层加强。本项目渴采取相应的构笼造措施，是在闹桩顶或桩的上槐段部位进行后够压浆工艺，形瞧成塔吊隐形承剪台构造，用逆访施法立塔方法壤。胆3护、桩侧注浆的娃塔吊隐形承台锅原理、技术特刃点和适用范围肺桩钢筋笼上设润置带单向阀的撇注浆先管垒4凶根（进或亦5纲根），在桩底蜡注浆前数天，潜进行桩侧非破槐损注脱浆绸(霸不破坏保护魔层唇)范，桩侧注浆阀封可根据本工程阶土层分布特点内及所计算的弯凑矩距桩顶距离题，沿要求横断笋面呈花瓣形设卷置椒(婶如横向呜布值4幅个注浆烟点茅)浮，并沿桩长纵花向呈波形设置征。设置于桩身澡内部的注浆钢堂管与钢筋笼处童在同一圆周上兽，与加劲筋焊厦牢。敞3.俗1笋注浆压力：搅懒浆泵的出口应睁加滤网，以防辰水泥纸袋等杂泻物进入注浆管软，注浆管的额纲定压力不低江于释6Mp搏a炕（主要考虑抵虹抗压浆的授冲击荷载），星流量悲为莲50~愉150L往／虫mi魂n驳。顷2脖水灰比：通过垄其他工程实践灵结果可知，采啦用吵0.把5银一仍0.5项5香的水灰比可获脱最佳的注浆效制果。票3.芦3柿注浆顺序：应绵先进行桩侧注惜浆，当有两个迈以上桩侧注浆欧断面时，应先涉上后下落，巴3程d揪左右之陪后巡4榨d吗再进行桩底注戚浆，以防浆液源沿桩顶大量冒蹦出，尤其钩是古L泰／贫D斤较小的短桩更没应如此。当进远行群桩注浆时询，宜先外后内寄，先上后下，题以减少浆液流穷失。溪3.鲜4阶形成隐形承台满：压密注浆〔受图渗2唉〕将极稠的浆营液，在压力作刺用下强行挤向攀注浆点附近的衡土层薄弱区，涉形成隐形承台具效应。如果是挺饱和的弱透水滚性土，则浆液蝇不能产生渗入组性注浆，而是营在注浆点集中剖形成球形浆液熔泡．通过浆泡浊挤压相邻土体丸，注浆压力越奖大，球形泡半碗径也越大，使迁土体孔隙水压格力升高，随着类超静孔隙水压咸力的消散，使应土体被压密。沾但是除非桩身忌上部先行桩侧蚀注浆，形成牢沉固封堵，否则榨在稠浆、细黏热土的条件下不般能发生压密注俘浆效应，难形英成隐形承台。卡塔吊隐形承台尸作用有抗弯（早抗塔吊倾翻）按、利用重心调丈整塔吊稳度、悄阻尼水平冲击帽荷载。但不抗油沉降，是利用柄微沉降（沉降拨趋势）产生桩搂侧阻，达到抵判抗沉降作用。贴设计沉降枯量户6僵～要1趴0姻ｍｍ。估当桩端持力层羽为粗粒土或虽葱为细粒上但桩蒜身穿越粗粒上索，或混凝土浇打筑过程有离析纱发生浓时病,绞则桩底注浆以百渗入注浆为主鸽，随后将出现耻桩底土一定范滨围的劈裂注受浆侄(进细粒模土翻)尘及沿桩身向歉上别10睬-20m幅高度的劈裂注纺浆。当桩端持大力层及桩侧均且为细粒土时，先桩底注浆开始窃为渗入注浆，陪随后转化为劈冠裂注浆。酿5虎适用范围：此举方案适用于大冬土方量工程一位次开挖的大基糟坑，地下一层奶以上，并有多根个高层建筑的谈工程。凉承台逆施法立翅塔方案：侧4.府1葡建立立塔方案轮物理模形（请摄见化图育4咬）梅选择合理斥塔吊位置，经花计算设计制定巾桩形、打桩，垄在打桩时同时命将格构柱、后氏压浆管做入桩你中。做格构柱戏的目的是要不沫破坏拟建物结威构钢筋的受力毯。在适当时间做后压浆形成隐查形承台，并进段行养护到设计励要求。做塔桩目连接组件制造种，立塔、电缆匠架设、闸箱安家装、安全防护昼。调试达到使谣用标准，投入迎使用。开始挖趟土鼻施工，每锣1.2贺5返米攀一步不得超挖剥。塔吊周围先无挖成浅坑，不标允许挖成突出衫孤岛破坏群桩门受力结构。在粥1.2上5内米激范围内做塔吊趁基础桩格构柱纪腹杆连接，形俯成钢承台的群耀桩效应受力结三构。筛4.倒2存立塔方案工艺俘构杰思：制定方案审核报批收集地质、、环境、拟建物图纸参数信息、设计桩形和结构。确立每台塔位置，（综合考虑：拆塔、附着、多塔、多机种作业的安全性、可行性和与拟建物的结构关系）放线、定点座标。制定方案审核报批收集地质、、环境、拟建物图纸参数信息、设计桩形和结构。确立每台塔位置，（综合考虑：拆塔、附着、多塔、多机种作业的安全性、可行性和与拟建物的结构关系）放线、定点座标。桩侧压浆后养护28天做试块效核强度，塔桩连接组件制造。打桩后1－4周内做桩侧压浆隐形承台图纸交底、打桩桩侧压浆后养护28天做试块效核强度，塔桩连接组件制造。打桩后1－4周内做桩侧压浆隐形承台图纸交底、打桩挖土施工1.25米一步不得超挖。塔吊周围先挖成浅坑，不允许挖成突出孤岛破坏群桩受力结构。在1.25米范围内做塔吊基础桩格构柱腹杆连接形成钢承台的群桩效应受力结构。立塔、电缆架设、闸箱安装、安全防护。调试达到使用标准，投入使用。挖土施工1.25米一步不得超挖。塔吊周围先挖成浅坑，不允许挖成突出孤岛破坏群桩受力结构。在1.25米范围内做塔吊基础桩格构柱腹杆连接形成钢承台的群桩效应受力结构。立塔、电缆架设、闸箱安装、安全防护。调试达到使用标准，投入使用。随基础底板大体积砼施工，将塔吊基础钢承台格构柱一体浇筑，成形基础底板塔吊承台。土方工程进行到基坑底部标高时对格构柱做钢承台阻水结构。随基础底板大体积砼施工，将塔吊基础钢承台格构柱一体浇筑，成形基础底板塔吊承台。土方工程进行到基坑底部标高时对格构柱做钢承台阻水结构。肆4.战3初针对立塔物理联模形图的详细河构思计算：肥格构柱砼灌注狡桩：格构柱砼遗灌注桩的钢结粱构格构柱，按卵《钢结构设计节规范》稼(挖GB5001乒7-2003务)带设计：氧格构柱截面的诊力学特性：多格构柱的截面折尺寸为毫0.40战×俱0.40m蹲；份主肢选用停:16港号角钢希b跳×亏d延×坏r=160吗×闭14偶×弊16mm洽；忍缀条选用框:6.3始号角钢它b左×纹d丘×傅r=63介×妙6凡×墨7mm串；朴主肢的截面力榨学参数为刷A环0擦=酒43.30c仓m劫2悲，遵Z衰0放=去4.47cm喂，更Ix千0酷=毫1048.3豪6cm竭4吉，绑Iy娘0奋=蠢1048.3划6cm腿4仆；邻缀条的截面力创学参数为裙A晃t完=筋7.29cm厘2概；乓格构柱截面示蜡意路图槐5厅格构柱的青y-y仆轴截面总惯性份矩：晋格构柱的午x-x股轴截面总惯性库矩：助经过计算得到沈：拔赴Ix纠=4是×兵[1048.线36+43.隐30蜡×培(乔40/2-4连.47)鹰2甲]=紫45962.歪11cm尝4陪；倦窜Iy析=4肿×鼻[1048.野36+43.舱30痕×灯(胸40/2-4剩.47)甜2阀]=寿45962.浇11cm末4似；普厕格构柱的长细裂比计算：庆格构柱主肢的绵长细比计算公毯式：撇其中谦H棉─毫─育格构柱的总高三度（长度），军取啄14.00m尤；洲婶I草─笋─作格构柱的截面塑惯性矩，取仰,Ix=涉45962.隐11cm岂4水，随Iy=哀45962.睬11cm节4愧；俘俊A傻0炎─脉─秧一个主肢的截握面面积，取推43.30c脊m唇2隶。腥经过计算得到郑x=85.9煤4,泥y=85.9甜4英。雷换算长细比计笼算公式：秃其中怜A酿─碰─料格构柱横截面庄的毛截面面积核，取疾4桃×史43.30c御m饼2蒜；伤5吊、尘QT雕80A面型塔吊基本参终数：父自重惩(浑包括压重钉)F1=13胳22.00k战N,络最大起重荷载报F2=80.灰00kN介塔吊倾覆力距文M=2289食.00kN.哭m,开塔吊起重高度滩H=桐150.00滚m季,竿塔身宽度返B=呈1.7m奥桩直径公d=粪0.70m讲,今桩间距社a=旁1.75m恭（重点考虑塔猎身宽度）钉,祸基础埋深驻D=串0.00m滥（主要考虑最呆不利塔吊稳度付因素）慰,恒保护层厚度榆:春50mm兴。侍塔吊基础连接所组件顶面的竖熄向力与弯矩计觉算爽塔吊自重暂(鞋包括压重对)F1用（座15佩0挺米洪）陷=1322.饶00kN诵；俗F1烧（芽1丈0绢米泽）赞=912K钱N察（独