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2023
年格构式
塔吊
施工
应用
范文
天道酬勤
格构式塔吊的施工与应用
邱亚俊+蒋钱进+冯建青
:在深基坑工程中,土方开挖、基坑支护等施工阶段需大范围转运材料,相比其他根底形式的塔吊,格构式塔吊以其提前投入使用、加快基坑施工进度等特点更适用于深基坑工程。本文结合工程实例,阐述格构式塔吊在深基坑工程中的施工与应用。
关键词:深基坑工程;格构式塔吊;施工
1工程概况
本工程结构形式为框架一剪力墙结构,总建筑面积近20万㎡。基坑占地面积约为2.2万㎡、总面积约6万㎡,基坑大开挖深度为-13.7m。本工为一级基坑,基坑支护采用“钻孔桩+两道钢筋混凝土内支撑支护以及桩锚支护〞。基坑西侧紧邻其他工程,仅基坑东侧有施工道路,场地狭窄,材料运输不便。
基坑由南至北呈狭长型,根据基坑及主楼布置情况,现场由南至北设置4台塔吊,其中南侧1#、2#塔吊采用矩形板式桩根底,北侧3#、4#塔吊采用格构式塔吊根底。
2格构式塔吊施工工艺
2.1工艺原理
〔1〕组成局部
格构式塔吊由冲孔灌注桩、钢构柱、角钢〔水平剪刀撑、水平连杆和竖向斜杆〕、钢筋混凝土承台以及上部塔吊等局部组成。
〔2〕組合连接
底部灌注桩与格构柱连接,格构柱与灌注桩钢筋笼焊接牢固、锚入桩内2.5m。格构柱与上部钢筋混凝土承台连接,格构柱伸入承台内0.7m。土方开挖阶段,随开挖过程对四根格构柱以角钢作为连杆〔水平剪刀撑、水平连杆和竖向斜杆〕焊接加固。
〔3〕施工顺序
格构式塔吊根底施工,采用逆向施工方法。首先进行冲孔灌注桩施工,并将格构柱与钢筋笼焊接牢固后一起放入成型的桩孔内。土方开挖阶段,由上至下分别进行承台结构、塔吊安装、格构柱连杆焊接施工。过程如图一到图四所示:
2.2施工流程
测量定位→灌注桩成孔→钢筋笼与格构柱焊接、安放→灌注桩混凝土浇筑→承台钢筋制安〔塔吊部件预埋〕→承台混凝土浇筑→塔吊安装→土方开挖→格构柱焊接剪刀撑、水平连杆及斜杆
2.3施工要点
〔1〕塔吊定位
塔吊的布设不仅需考虑主楼施工阶段材料周转运输,还需考虑地下室结构施工以及基坑支护施工阶段材料周转运输。因此,塔吊布设需靠近主楼,同时尽可能使塔吊覆盖范围满布整个基坑。
〔2〕桩基施工
塔吊底部桩基为4根冲孔灌注桩,格构柱与桩基连接,且格构柱伸入灌注桩内的长度不应少于2.5m。施工时先下放钢筋笼,在钢筋笼顶3m处用钢管、木方等穿过钢筋笼,架立在护筒或周边枕木上。起吊格构柱,放入钢筋笼,调搭接长度及垂直度,焊接牢固后放入桩孔内。
〔3〕承台施工
格构柱顶部根底承台设置于地下室顶板以上,其承台基底高出板面200mm。桩基混凝土强度达80%后,进行根底顶部承台施工。格构柱锚入混凝土承台内0.7m,锚入局部沿格构柱四周焊接缀板。混凝土承台钢筋、模板的制作安装需符合标准要求,并在承台内预埋塔吊螺栓。承台浇筑完成后,及时进行养护。
〔4〕塔吊安装及使用
根底承台混凝土强度达80%前方可进行塔吊安装,,根底承台混凝土强度达100%后塔吊方能投入使用。塔吊安装应由持有相应资格证书的人员安装,并经有关部门验收合格后投入使用。
〔5〕自由高度控制
参照塔吊使用说明书要求,该塔吊自由高度为40.5m,即要求自塔吊顶部至格构柱底部高度不超过40.5m。在塔吊安装过程中,首次安装高度应为自由高度扣除格构式根底高度。
〔6〕土方开挖
在土方开挖过程中,对塔吊及格构柱进行沉降监测、垂直度监测。当塔吊出现不均匀沉降或垂直度偏差超过1/1000,应及时采取校正或加固措施。
〔7〕回收利用
主楼施工完成、撤除塔吊后,根底部位格构柱可撤除并回收再利用,除承台及桩内锚固局部、其回收率到达80%以上。
2.4局部节点做法
〔1〕钢筋笼与钢构柱连接点处理
如以下列图所示,格构柱与灌注桩钢筋笼焊接锚固,格构柱锚入灌注桩内2.5m,钢筋笼顶部3.5m内箍筋加密,保证格构柱锚固长度及桩基超灌高度。
〔2〕钢构柱与承台连接点处理
如以下列图所示,格构柱上部与承台相连部位,每根格构柱锚入承台0.7m,并在格构柱四周每0.3m焊接一道缀板,缀板采用角钢L 70x70x10。
〔2〕格构柱穿地下室底板做法
塔吊桩顶标高位于地下室底板底以下100mm,在该4条塔吊桩基4mx4m范围内垫层加厚至300mm、并采用[email protected]双层双向配筋加强。按设计要求在底板底部铺贴防水层,格构柱四周铺贴附加防水层做加强处理。
在地下室底板内格构柱上焊接3mm厚止水钢板,止水钢板沿格构柱内外两侧满焊,格构柱四周钢筋按设计及标准要求进行洞口加筋补强。浇筑混凝土时,对格构柱内外混凝土振捣密实,防止格构柱部位底板渗水、漏水。
〔3〕格构柱穿地下室顶板做法
塔吊承台基底位于地下室顶板以上200mm,沿承台周边预留月4mx4m洞口,四周垂直设三层镀锌钢丝网,并拉通设置3mm厚300mm宽止水钢板。洞口四周预留钢筋接头,塔吊撤除后,用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。如以下列图所示:
施工过程中,在预留的顶板洞口周边砌筑200mm高反坎,并在周边加设1200mm高防护栏杆。
3比照与分析
本工程在同一基坑内、相同施工条件下,分别采用格构式根底塔吊和矩形板式桩根底塔吊。现分别从人员、机械、材料、施工方法、施工环境等方面,分析两种方案在工期进度、施工费用方面的优劣。
3.1工期进度
〔1〕施工环境endprint
深基坑内地下水位较高、地质条件复杂,基坑支护施工阶段内支撑梁体量大、周转材料多。采用格构式根底的塔吊,可在施工前期安装检测并办理使用登记牌,在土方开挖、基坑支护施工阶段开始使用。而矩形板式桩根底塔吊,需在土方开挖至基坑底部后安装塔吊,在地下室結构施工阶段开始使用。
相比两种不同根底类型塔吊,格构式塔吊根底可节省塔吊根底施工、塔吊安装检测等工序时间,同时提前效劳现场施工、加快基坑支护施工进度。
〔2〕施工方法
塔吊垂直运输高度大、水平覆盖范围广,具有良好的垂直运输、水平转运材料能力。在基坑支护施工阶段,格构式根底塔吊能充分发挥塔吊工作速度陕、效率高、及时周转材料的特点。而矩形板式桩根底塔吊在基坑支护施工阶段暂未安装,需采取人工搬运配合汽车吊、挖掘机等周转材料。
相比两种不同根底类型塔吊,格构式根底塔吊可在基坑支护施工过程中正常使用;矩形板式桩根底塔吊由于暂未安装,需采用汽车吊等机械代替,施工机械占用场地大、施工材料转运困难、消耗大量机械台班及人工、施工降效严重,工期增加30天左右、约占土方开挖及基坑支护施工阶段工期30%-35%。
3.2施工费用
〔1〕材料使用
矩形板式桩根底塔吊由灌注桩、承台、上部塔吊组成,格构式根底塔吊由灌注桩、格构柱、承台、上部塔吊组成。
相比两种不同根底类型塔吊,格构式塔吊每台增加使用四条格构柱及相应连杆,在塔吊撤除后可将格构柱及角钢回收、回收率超过80%,其造价相比矩形板式桩根底增加约25%。
〔2〕机械使用及人员配备
矩形板式桩根底塔吊在基坑支护期间暂未安装,需在基坑边配备一台汽车吊、在基坑内配备两台挖掘机且每个施工班组均增加施工人员搬运材料;而格构式根底塔吊已安装完成,可正常使用。
相比两种不同根底类型塔吊,格构式根底塔吊在基坑支护期间正常使用、支付正常租赁费用;而矩形板式桩根底由其他机械及人工代替,其机械台班费及人工费约为塔吊租金3倍左右。
结语:本文结合工程实例,说明格构式塔吊在深基坑工程施工过程中的原理和要点,并比照分析格构式塔吊与矩形板式桩根底塔吊在工期进度、施工费用方面的优劣。格构式塔吊前期投入费用稍有增加,但在施工过程中显著加快进度、减少费用支出并在塔吊撤除后对格构柱回收再利用,值得在同类工程中推广。endprint