塔吊桩施工方案(定)
编号:创案字2001-05
清华科技园创新中心工程
塔吊基础桩施工方案
中建一局集团
清华科技园创新中心工程项目经理部
二零零一年五月
塔吊基础桩施工方案 1
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目 录
施工方案调整变更索引表 . ............................. 3 第一章 设计方案 .................................... 4 一、设计依据 ..................................... 4 二、设计计算 ..................................... 4 第二章 工艺与设备 .................................. 5 一、施工工艺 ..................................... 5 二、主要机械设备 ................................. 5 第三章 施工方案 .................................... 6 一、施工准备 ..................................... 6 二、钻进成孔 ..................................... 6 三、钢筋笼制作与吊装 ............................. 7 四、水下灌注混凝土成桩 ........................... 8 第四章 施工进度 .................................... 9 第五章 西侧1#塔吊基础方案 ......................... 10 附:图1-塔吊现场平面布置图 图2-塔吊桩施工图
图3-1#、2#H3/36B塔吊承桩式基础施工图 图4-3#F0/23B塔机基础施工图 图5-塔吊基础混凝土块布筋图 图6-西侧塔吊地基梁和挡土墙详图
图7-西侧塔吊基础做法 图8-操作架马道施工图 图9-西侧塔吊基础挡土墙操作架施工图 图10-西侧塔吊基础挡土墙施工图
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施工方案调整变更索引表
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第一章 设计方案
一、设计依据
根据现场选定使用的两台H3/36B塔吊的技术条件和北京市勘察设计研究院《岩土工程勘察报告2001技076》,按《建筑桩基技术规范JGJ94-94》要求设计。
二、设计计算
1. 设计条件:
F=2500KN M=4650KN∙m H=160KN
承台边距基坑上口线1米。 2. 桩参数:
每台塔吊承台下设4根桩,桩径600,桩间距4400,桩中距承台边600。桩距与桩径比值为7.33>6,不考虑群桩效应。
将塔吊基础承台坐落在老土上,根据勘察报告,承台底标高定位在49.00米,直接持力层砂质粉土②1层、粘质粉土-粉质粘土②
2
层。则桩顶标高定为49.10米,进入承台100,桩底标高定为26.50
米,桩端持力层为卵石。桩长22.60米。
桩身砼C20,采用水下灌桩工艺,砼强度提高到C25。配筋8Φ20,箍筋φ6.5@200,主筋锚入承台不小于1000mm 。
三台塔吊共设桩12根。 3. 单桩承载力估算:
按端承摩檫桩设计,计算参数:36.50米以上侧摩阻—30Kpa ,
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36.50米以下侧摩阻—60Kpa ,端阻2000Kpa 。则单桩极限承载力Q uk =2400 KN,单桩设计承载力1200KN 。 4. 桩基验算结果:
竖向承载力验算
桩顶平均荷载Q
平均
=625KN
桩顶偏心荷载Q max min =1153.496.6KN [0] 单桩竖向承载力满足要求。
水平承载力验算
单桩水平承载力设计值R h =89KN>[160/4]=[40] 满足要求。
第二章 工艺与设备
一、施工工艺
采用泵吸反循环回转钻进工法。该种工艺具有孔壁稳定、规则、孔底沉渣少,孔内泥浆稀、泥皮少,钻进垂直度好,钻进效率高等优点。
二、主要机械设备
HHCZ 型钻机 1台 20T 汽车吊 1台 φ273砼灌注游轮导管 1套 φ600三翼钻头 3件 φ750护筒 3件 泥浆污水泵 1台
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捞渣筒 1件
第三章 施工方案
一、施工准备
1. 钻机施工顺序:
钻机沿桩点施工,因桩距大,不考虑跳打。 2. 泥浆循环系统的布置:
泥浆池设置在一旁的空地上,泥浆循环沟直接从桩位线通过,尽可能少地占用施工场地。 3. 桩位放线及设备就位:
根据桩平面图及塔机定位图确定的桩位基准点测定桩位,并打入铁质标记,桩位放线应确保准确无误,桩位中心用“+字交叉法”作好基点,桩位基准点应作专门保护,不得损坏。桩位经复核签字后方可开钻。
钻机就位后,首先检查其桩位是否准确,然后调整钻机的四条支腿高度,用水平尺严格检查钻机水平情况,确保钻机钻进平稳、垂直。 4. 护筒埋设:
孔口护筒用4~6mm 厚的钢板卷制,长1.2米,直径750mm ,护筒埋设应严格保证其垂直,并保证其中心位置与桩中心偏差小于50mm ,护筒周围用粘土分层夯实。
二、钻进成孔
1. 钻头:
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选用三翼单腰带梳齿犁式合金钻头,该种类型钻头结构简单,强度较高,上下导正,并具有极好的导渣、导流性。钻头直径为φ600mm ,中心角为120︒,吸水口高度为300mm 。 2. 钻进技术参数:
钻压 15~20kN 钻速 20~40rPm; 泵量 120~180m 3/h 3. 冲洗液及泥浆护壁:
钻进过程中冲洗液循环主要采取孔内自然造浆的方法,钻进时严格保持好孔口泥浆的水头高度不低于地面以下500mm ,即可保证孔壁稳定、规则。 4. 钻渣废浆处理:
钻进过程中产生的大量渣土,除少部分可用于回填成桩后的盲孔外,其余渣土必须及时掏出晾晒。 5. 钻进过程中的注意事项:
开孔时应轻压慢转,平稳钻进,以保证钻孔垂直。
钻进过程中应根据地层变化情况,适时调整钻进技术参数,防止孔斜。
钻进过程中应经常用水平尺检查钻孔水平情况,避免孔斜。 钻进过程中应严格保持稳定的孔口水头高度,防止孔口坍塌。 钻进接近设计孔深位置时,应准确地控制好钻进深度,并做好进入持力层深度的记录。
钻进过程中应认真、准确、及时地做好成孔记录,填写报表。
三、钢筋笼制作与吊放
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1. 钢筋笼的制作:
现场使用钢筋进货时,必须随车付有质量保单,并应进行二次材质检查。
钢筋笼制作严格按照设计要求及规范要求进行,钢筋笼制作允许偏差为:
主筋间距偏差≯±10mm
箍筋间距或螺旋筋间距偏差≯±20mm 钢筋笼直径偏差 ≯±10mm 钢筋笼长度偏差≯±50mm
成型后的钢筋笼应分段加焊砼保护垫块,即可保证钢筋笼下放孔内居中,又能保证主筋砼保护层厚度不小于50mm 。
未经检验合格的钢筋笼不得下入孔内。 2. 钢筋笼的吊放:
钢筋笼起吊时应准确计算好起吊点,防止起吊的钢筋笼弯曲、变形。本工程钢筋笼长23.2米,分2段制作和吊放。
钢筋笼下放位置应控制准确,孔内固定应牢固。
四、水下灌注砼成桩
采用商品砼灌注成桩。
水下灌注砼采用吊车起升导管法。灌注用导管选用 273mm 游轮连接式,连接处加有“O ”型密封圈以防漏水。下入孔内的导管必须与设计桩深对应,导管底口距孔底高300~500mm 。砼和管内水用高压橡胶球胆隔离。
砼初灌必须保证埋管深度不小于2米。灌注过程中应经常检测砼面上升高度,以便提导灌浆管的提升和拆卸,一般埋管深度控制
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在2~6米,严防导管底口脱离砼面,整个灌注过程要求连续紧凑,不得中途停顿。
导管提升时,还应避免碰挂钢筋笼,防止钢筋笼上浮。 水下灌注砼要求砼塌落度在18~22cm 之间,应具有良好的流动性和和易性。
砼试块的制取应严格按照规范要求进行,并进行标准养护。 砼灌注过程中应认真做好原始记录。
第四章 施工进度
每天完成2.5根桩,加上施工准备和钢筋笼制作,需7天完成全部塔吊基础桩施工。
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第五章 西侧1#塔吊基础方案
一、西侧1#塔吊基础方案:
因土方开挖、护坡和降水工作的进度要求及相互制约,导
致西侧1#塔吊桩无条件再施工,则其基础拟采取以下方案:
塔吊基础位置不变,基底埋深要求在老土上,承载力为20
吨/平方米,根据北京市勘察设计研究院《岩土工程勘察报告2001技076》报告,塔吊基础底面标高考虑在自然地面下3米处。由于此塔吊基础距边坡仅1米左右,且塔吊的施工荷载对已施工的土钉墙的稳定有较大影响,因此拟在此处边坡上附设一道挡土墙。
二、挡土墙设计方案:
1.在基坑底部紧靠坡脚处设挡土墙地基梁一道,截面尺寸500×500mm ,长11.6米;梁上设挡土墙,底部墙厚500mm ,往上2000处变截面为300mm 厚,一直到挡土墙顶部;挡土墙顶部位于自然地面下1550mm 处;挡土墙竖直高度12340mm ,水平长度96000mm 。见《西侧塔吊基础做法》图。
2.挡土墙地基梁主筋8Ф16,箍筋Ф6.5@200;挡土墙墙体为双向配筋, 临基坑侧配筋为Ф14@200×200, 临土侧配筋为Ф12@200×200;地基梁砼为C20,挡土墙砼为C25。见《西侧塔吊地基量和挡土墙详图》。
3.在自然地面下4.1米处、8.1米处和12.1米处各设一道锚杆,每道6根,长度分别为18米、17米和13米,设计锚力
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分别为120KN 、140KN 和100KN 。锚杆横向间距为1.4米;锚筋为1根Ф15.0钢绞线,锚板为350×350mm 厚20mm 钢板。
4.挡土墙范围内土钉从第4排开始外露端预留150mm, 喷射混凝土按锚固要求焊接弯头, 锚入挡土墙。基坑护坡完成后,立即开始挡土墙地基梁和挡土墙施工的施工;挡土墙混凝土强度达70℅时,开始锚杆的张拉锁定施工。
5.在挡土墙上设3个变形观测点,对其进行变形观测。然后方可进行塔吊的安装施工。
三、西侧1#塔吊基础挡土墙设计计算书:
1.计算参数:
土层数n=7;基坑高度h=13.9;角度alfa=84.3;附加压力q=100.0;土钉排数ncj=10;土钉间距dx=1.4;bq=1.00;假设滑裂坐标:xx0=-15,yy0=20;剪切模量Ej=2500000.0; Tk=5000.0;Dj=0.25;Sigml=1000.0;Tei=6.89;xd1=1.39。
2.土质参数:
内聚力 内摩擦角 土容重 土层厚度 土层高度 侧磨阻
No. c Fi r Hi Hy Tao
I=1 c=20.0 Fi=28.0 r=20.0 Hi=2.1 Hy= 2.1 Tao=55.0 I=2 c=30.0 Fi=15.0 r=20.0 Hi=3.5 Hy= 5.6 Tao=50.0 I=3 c=35.0 Fi=20.0 r=20.0 Hi=1.0 Hy= 6.6 Tao=55.0 I=4 c=30.0 Fi=15.0 r=20.0 Hi=1.1 Hy= 7.7 Tao=50.0 I=5 c=10.0 Fi=35.0 r=20.0 Hi=2.9 Hy=10.6 Tao=65.0 I=6 c=20.0 Fi=28.0 r=20.0 Hi=1.3 Hy=11.9 Tao=60.0 I=7 c=15.0 Fi=20.0 r=20.0 Hi=2.0 Hy=13.9 Tao=45.0
3.土钉计算结果:
土钉高度 土钉长度 土钉直径 直径影响系数
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No. Hi Li Qi Di Ti
I= 1 Hi= 0.5 Li= 8.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I= 2 Hi= 1.8 Li=13.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I= 3 Hi= 3.0 Li=11.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I= 4 Hi= 4.4 Li=11.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I= 5 Hi= 5.8 Li=17.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I= 6 Hi= 7.2 Li=14.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I= 7 Hi= 8.4 Li=14.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I= 8 Hi= 9.8 Li=18.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I= 9 Hi=11.2 Li=13.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
I=10 Hi=12.6 Li=11.0 Qi=13.0 Di=0.13 Ti=3500.00
4.土钉锚固长度轴向拉力及配筋:
长度 轴力 计算截面 配筋
No. Lm T As d
I= 1 Lm= 7.23 T=125.0 As=4.03 25
I= 2 Lm=10.45 T=208.4 As=6.72 25
I= 3 Lm= 7.03 T=121.4 As=3.92 25
I= 4 Lm= 5.57 T= 88.8 As=2.86 25
I= 5 Lm=10.30 T=187.6 As=6.05 25
I= 6 Lm= 6.17 T= 96.9 As=3.13 25
I= 7 Lm= 5.31 T= 89.4 As=2.88 25
I= 8 Lm= 8.42 T=159.5 As=5.14 25
I= 9 Lm= 2.64 T= 53.9 As=1.74 25
I=10 Lm= 0.24 T= 2.90 As=0.74 25
5.安全系数验算:
边坡最大滑裂坐标及半径为:Xk=-8.892;Yk=22.771;R=24.45。 最小主安全系数:Kmian=1.259,满足要求。
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四、挡土墙施工方案:
1、 由于挡土墙依土钉墙坡势而定,且总高度为12.84M ,因
此混凝土施工须分5次 进行。第一次为地梁施工,第二次墙体施工2.4M 高,其余9.94M 高墙体分3次支模施工。
2、 当地梁位置(垫层底标高-15.99M )与北侧深基坑中的两
根直径600mm 护坡桩冠梁(底标高-15.85M )重合时,先施工此两根护坡桩,再将地梁钢筋绑入护坡桩冠梁内,并浇灌混凝土。
3、 地梁施工:基坑开挖至-15.45 M标高后,按地梁宽度尺
寸放线,并人工挖土至梁底垫层底标高,利用土模施工地梁。
4、 操作架的布置:上部墙体施工时,先搭设12 M 宽双排操
作架。操作架内立面距土钉墙护坡面600 M M。操作架先搭设2.0 M高,并支设斜撑固定,待2.4 M高墙体施工后,利用上排穿墙螺栓杆与操作架拉接、固定;每层墙体施工后,均要求利用最上排穿墙螺栓杆与操作架拉接、固定。操作架搭设方法:立杆间距1200m ,排距1200,大横杆间距1200mm ,小横杆置于斜横杆上间距≤1m ,地锚采用直径25mm 钢筋,用于支挡斜撑。 上下立杆搭设同轴,下铺垫木板。上必须设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆用直角扣件固定在距垫板下皮200mm 处的立杆上,贴近立杆布置,搭于大横杆上并用直角扣件扣紧,在相邻立杆之间加设1根或2根小横杆。纵向十字盖宽度为7根立杆,沿架高连续设置(见附图-4)。十字盖斜杆为单杆,与水平面夹角为45°-60°。斜杆接头采用对接扣件对接,同时相邻接头不得位于同一跨内。十字盖
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斜杆与立杆和大横杆交接处全部用旋转扣件扣紧。脚手板用8#铅丝与小横杆(挡脚板为立杆)绑扎牢固。马道净宽1m 、坡度1:2.5,立杆间距1200m ,大横杆间距1200mm ,小横杆置于斜横杆上间距≤1m ,主要用于工人行走, 马道两侧及平台外围,设防护栏杆和挡脚板并满挂立网(外排杆内侧),立网与马道绑牢,脚手板上设木防滑条,其厚度为25±5mm 、宽30mm 、间距250mm 。 斜道两侧及端部设剪刀撑。马道连墙杆设置在马道平台处,每层两道。将锚杆与架子连接。护栏和护头棚在操作层设两道护身栏杆和一道挡脚板,距脚手板上栏杆为1200mm ,下栏杆为600mm 。马道入口和首层入口必须设护头棚,护头棚上满铺脚手板,并在入口处明显位置挂安全标志牌,安全网立网满挂在外立杆和大横杆的内侧,横杆六M 高处必须兜设平网,平网必须兜至墙面。具体见附图8、附图9。
5、 挡土墙模板:面板采用18 M M厚多层板,竖向背楞为
100X100 M M木方,横背楞为两根100X100 M M木方,穿墙螺栓为Ф16M M ,内侧与土钉墙锚杆焊接,焊接长度10d 。每层墙体施工后,利用上排穿墙螺栓杆支撑、固定上层模板。支模方法如附图10所示。
6、 安全措施:
1)、拆模时操作人员必须挂好、系好安全带。
2)、必须搭好相关脚手架,脚手架必须稳固。在拆模前不准将脚手架拆除,拆木胶板和竹胶板模板时,可把模板临时靠在脚手架上。用塔吊拆模时要有起重工配合;拆除
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模板前必须划定安全区域和安全通道,将非安全区域用钢管、安全网封闲,并挂“禁止通行”安全标志,操作人员必须在铺好跳板的操作架上操作。已拆模板起吊前认真检查螺栓是否拆完、是否有拌勾挂地方,并清理模板上杂物,仔细检查吊钩是否有开焊,脱扣现象。
3)、前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑砼时必须由模板支设班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复。
4)、拆除前,工长要向拆除工人进行书面安全技术交底。
除脚手架上杂物及地面障碍物。
5)、脚手架拆除时,地面必须设围栏和警戒标志,并派
专人看守。严禁一切非操作人员入内。
6)、先搭的后拆,后搭的先拆。所有连墙杆随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙杆整层或数层拆除后再拆脚手架。分段拆除高低差<2步。当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固, 后拆连墙杆。
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