复杂地形条件下塔式起重机基础设计与施工

 

    复杂地形；基础选型；设计；桩基础；沉降观测师，北京市顺义区牛栏山镇昌金路1号101301，电话：（010）3-恭21工程概况首都体育学院教学训练综合楼工程占地面积1822.06m2，长轴（南北向）45m，短轴（东西向）38.25m，建筑檐口距室外地面高度为29.40m，西侧与田径馆隔路相望，东侧与已经建成的综合学生食堂相连。因受拟建场地形及周边建筑物限制，塔吊位置选择方案少，综合考虑只能布置在基坑南侧边坡塔吊中心点位置在轴以南665Qm，⑦轴以西0.220m及基础高低跨位置，塔吊基础位置所处地形复杂需做详细的基础选型及地基加固处理。塔吊平面位置如所示。

 

    2塔吊选型为满足本工程施工吊装量的要求，根据工程场地客观条件的特点，充分发挥塔吊的功效比，选用H3/36B型塔式起重机，*大起重量为16t，自由状态下*大提升高度为54m，*大回转半径幅度为6Qm.施工现场需要立塔高度为50m，回转半径幅度为60m，塔吊与建筑物不需锚固，基础为承压式。根据岩土工程勘察报告，塔吊基础承台底下为粉质粘土②层，/ak=160kPa；底3复杂地形塔吊基础选型鉴于本工程拟建建筑物受周边地理因素和临近建筑物限制，综合优化考虑后决定将基础建在楼座南侧边坡⑦轴处，但是该拟建建筑物基坑较深且中部⑦轴有错台，⑦轴以东基底标高为一7.550m，以西为士-一11.170m塔吊基础正好位于南侧基坑边坡东西方向高地跨位置，塔吊基础只能选用基础。

 

    解决复杂地形基础的设计和施工是确保塔吊安全运行的关键环节，由于受现场条件限制只能使用塔高为18m的长螺旋钻机（有效长只有16m）如何解决这些问题，首先要结合现场实际工况分析基受力情况而确定合理计算模式。

 

    如按端承模式计算承载力明显不够，需按端承式及摩擦式共同作用才能满足承载力要求，而按摩擦计算条件不足，因为现场的一侧是处在被开挖后的边坡。经实际计算，该侧的土压力不足，同时结合塔吊基础稳定性计算，需经计算加密土钉或增加预应力锚杆，并将原护坡钢筋网片加密，网格由250mmX250mm改为150mmX150mm，确保该侧土的摩擦系数和水平推力。承台尺寸为8000mmX8⑴0mm.4塔吊基础设计41参数信息1850.⑴kN，*大起重荷载F2力矩M=2身宽度B=2m；③混凝土强度根据现场不利条件选用C40钢筋级别：级，承台长度L.和宽度Bc为8.00m；④直径或方边长0.60m，间距a=承台箍筋间距200mm，保护层厚度50mm.2设计步骤42.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算的竖向力与弯矩计算简图如所示。

 

    依据建筑基技术规范G9444（以下称规范）第1.1条公式计算，公式字母含义参见〈〈规范）〉。

 

    经计算得到单顶竖向力设计值：*大压力N=1473.80kN.矩形承台弯矩的计算，依据规范第5.6.1条公式计算，字母含义参见规范。

 

    经过计算得到弯矩设计值：Md422确定塔吊承台几何尺寸根据塔吊说明书给定的承台尺寸验算塔吊承台几何尺寸。依据规范的第5.6.8条和第5.6.11条，经过计算承台满足抗剪要求，只需构造配箍筋。

 

    423验算的承载力1.1条，字母含义参见规范，的轴向压力设计值，取*大值N=1经过计算得到顶轴向压力设计值满足要求，只需构造配筋。

 

    12.8m，所以端是在第6层土层。各土层的厚度及阻力标准值如表1所示。计算得*大压力R=1473.80kN，满足要求。

 

    表1厚度及侧阻力标准值土名称土厚度/土侧阻力标准值ZkPa土端阻力标准值ZkPa松散粉土粉土或砂土粘性土粉土或砂土密实粉土粉土或砂土424基础稳定性验算式塔吊基础设置在深基坑旁边，除承受上部倾覆力矩Me外，还要承受基坑两侧，主动土压力和被动土压力产生的力矩，因设计时是按摩擦实际长计算承载力，而现场实际情况是的一侧处在被开挖后的边坡。经实际计算该侧的土压力不足，后经计算加密了土钉及增加了锚杆，确保了该侧土的摩擦系数和水平推力。

 

    塔吊基础的稳定性计算参照排的计算，计算。自然地面简图如所示。经过计算式塔吊基础，稳定性满足要求。

 

    5塔吊基础施工51体施工力钢筋为1020，采用对称置加强筋―钻孔―放置钢筋笼―浇筑混凝土，并做好保护措施；浇筑过程中应做好振捣工作，以保证体能满足设计要求。

 

    52承台施工按照图纸要求，绑扎好钢筋，留出集水坑的位置。

 

    鉴于本设计中没有做垫层，应采取措施保证承台板下铁以及暗梁底部钢筋的混凝土保护层厚度为70mm.53土体加固鉴于本工程基坑较深，为满足塔吊基础稳定性需要，对承台底部土体进行加固，以保证边坡的稳定，采取以下措施。

 

    1）设置预应力铺杆在承台底部标高一4500m处，设置第1排锚杆，杆长18m；在标高一置第2排锚杆（见）。

 

    土体加固设计加长土钉在塔吊基础范围内，将土钉墙土钉的长度在原设计基础上加长3m.加密钢筋网片，增加喷护厚度将原护坡钢筋网片加密，网格由250mmX250mm改为150mmX150mm.第1层喷护结束12h后增加喷护一次。

 

    6塔吊基础沉降观测根据现场实际情况，在塔吊安装之前对塔吊基础四角做原始观测记录，并对观测点做好标识，以后每天做3次观测并做好记录。

 

    根据塔吊自身高度及塔身和基础平面的垂直度允许偏差值为3/1000，基础表面平整度允许偏差值1/1⑴0，根据塔吊基础尺寸基础表面不均匀沉降允许偏差值应该是8mm，设定为5mm，*终塔吊基础不均沉降量观测值为4mm，满足塔吊的安全使用，基础设计合理。