復雜地形條件下塔式起重機基礎設計與施工

 

    復雜地形；基礎選型；設計；樁基礎；沉降觀測師，北京市順義區(qū)牛欄山鎮(zhèn)昌金路1號101301，電話：（010）3-恭21工程概況首都體育學院教學訓練綜合樓工程占地面積1822.06m2，長軸（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)建成的綜合學生食堂相連。因受擬建場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)邊坡塔吊中心點位置在軸以南665Qm，⑦軸以西0.220m及基礎高低跨位置，塔吊基礎位置所處地形復雜需做詳細的基礎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)工程場地客觀條件的特點，充分發(fā)揮塔吊的功效比，選用H3/36B型塔式起重機，*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，基礎為承壓式。根據(jù)巖土工程勘察報告，塔吊基礎承臺底下為粉質(zhì)粘土②層，/ak=160kPa；底3復雜地形塔吊基礎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軸有錯臺，⑦軸以東基底標高為一7.550m，以西為士-一11.170m塔吊基礎正好位于南側(cè)基坑邊坡東西方向高地跨位置，塔吊基礎只能選用基礎。

 

    解決復雜地形基礎的設計和施工是確保塔吊安全運行的關鍵環(huán)節(jié)，由于受現(xiàn)場條件限制只能使用塔高為18m的長螺旋鉆機（有效長只有16m）如何解決這些問題，首先要結合現(xiàn)場實際工況分析基受力情況而確定合理計算模式。

 

    如按端承模式計算承載力明顯不夠，需按端承式及摩擦式共同作用才能滿足承載力要求，而按摩擦計算條件不足，因為現(xiàn)場的一側(cè)是處在被開挖后的邊坡。經(jīng)實際計算，該側(cè)的土壓力不足，同時結合塔吊基礎穩(wěn)定性計算，需經(jīng)計算加密土釘或增加預應力錨桿，并將原護坡鋼筋網(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。承臺尺寸為8000mmX8⑴0mm.4塔吊基礎設計41參數(shù)信息1850.⑴kN，*大起重荷載F2力矩M=2身寬度B=2m；③混凝土強度根據(jù)現(xiàn)場不利條件選用C40鋼筋級別：級，承臺長度L.和寬度Bc為8.00m；④直徑或方邊長0.60m，間距a=承臺箍筋間距200mm，保護層厚度50mm.2設計步驟42.塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算的豎向力與彎矩計算簡圖如所示。

 

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

 

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

 

    經(jīng)過計算得到彎矩設計值：Md422確定塔吊承臺幾何尺寸根據(jù)塔吊說明書給定的承臺尺寸驗算塔吊承臺幾何尺寸。依據(jù)規(guī)范的第5.6.8條和第5.6.11條，經(jīng)過計算承臺滿足抗剪要求，只需構造配箍筋。

 

    423驗算的承載力1.1條，字母含義參見規(guī)范，的軸向壓力設計值，取*大值N=1經(jīng)過計算得到頂軸向壓力設計值滿足要求，只需構造配筋。

 

    12.8m，所以端是在第6層土層。各土層的厚度及阻力標準值如表1所示。計算得*大壓力R=1473.80kN，滿足要求。

 

    表1厚度及側(cè)阻力標準值土名稱土厚度/土側(cè)阻力標準值ZkPa土端阻力標準值ZkPa松散粉土粉土或砂土粘性土粉土或砂土密實粉土粉土或砂土424基礎穩(wěn)定性驗算式塔吊基礎設置在深基坑旁邊，除承受上部傾覆力矩Me外，還要承受基坑兩側(cè)，主動土壓力和被動土壓力產(chǎn)生的力矩，因設計時是按摩擦實際長計算承載力，而現(xiàn)場實際情況是的一側(cè)處在被開挖后的邊坡。經(jīng)實際計算該側(cè)的土壓力不足，后經(jīng)計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。

 

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

 

    5塔吊基礎施工51體施工力鋼筋為1020，采用對稱置加強筋―鉆孔―放置鋼筋籠―澆筑混凝土，并做好保護措施；澆筑過程中應做好振搗工作，以保證體能滿足設計要求。

 

    52承臺施工按照圖紙要求，綁扎好鋼筋，留出集水坑的位置。

 

    鑒于本設計中沒有做墊層，應采取措施保證承臺板下鐵以及暗梁底部鋼筋的混凝土保護層厚度為70mm.53土體加固鑒于本工程基坑較深，為滿足塔吊基礎穩(wěn)定性需要，對承臺底部土體進行加固，以保證邊坡的穩(wěn)定，采取以下措施。

 

    1）設置預應力鋪桿在承臺底部標高一4500m處，設置第1排錨桿，桿長18m；在標高一置第2排錨桿（見）。

 

    土體加固設計加長土釘在塔吊基礎范圍內(nèi)，將土釘墻土釘?shù)拈L度在原設計基礎上加長3m.加密鋼筋網(wǎng)片，增加噴護厚度將原護坡鋼筋網(wǎng)片加密，網(wǎng)格由250mmX250mm改為150mmX150mm.第1層噴護結束12h后增加噴護一次。

 

    6塔吊基礎沉降觀測根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在塔吊安裝之前對塔吊基礎四角做原始觀測記錄，并對觀測點做好標識，以后每天做3次觀測并做好記錄。

 

    根據(jù)塔吊自身高度及塔身和基礎平面的垂直度允許偏差值為3/1000，基礎表面平整度允許偏差值1/1⑴0，根據(jù)塔吊基礎尺寸基礎表面不均勻沉降允許偏差值應該是8mm，設定為5mm，*終塔吊基礎不均沉降量觀測值為4mm，滿足塔吊的安全使用，基礎設計合理。