預(yù)制混凝土構(gòu)件拼裝塔機(jī)基礎(chǔ)施工工法

預(yù)制混凝土構(gòu)件拼裝塔機(jī)基礎(chǔ)施工工法前言隨著技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建筑行業(yè)的裝配式理念與實(shí)踐越來越多，裝配式建筑利用工廠化生產(chǎn)模式極大的提高了建筑的生產(chǎn)效率、降低了現(xiàn)場垃圾產(chǎn)量并節(jié)約了項(xiàng)目成本，從一定程度上節(jié)約了社會(huì)資源、保護(hù)了環(huán)境。預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)利用裝配式建筑思想，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的成本節(jié)約與社會(huì)的資源節(jié)約。預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)從出現(xiàn)至今已發(fā)展數(shù)十年，目前僅在江蘇、山東、安徽等局部地區(qū)推廣應(yīng)用，仍缺乏充足的的理論支撐與豐富全面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)支持。但預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)的可預(yù)制性、可周轉(zhuǎn)性、可快速安拆性以及節(jié)約成本、節(jié)約資源等特點(diǎn)使其具有極大的推廣優(yōu)勢。太原輔仁中小學(xué)項(xiàng)目考慮工期短、進(jìn)度緊，通過方案比選最終確定使用預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)。預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)的快速安裝使現(xiàn)場生產(chǎn)提前半個(gè)月使用塔吊，大大提高施工效率并大量減少前期吊車使用臺(tái)班；并因其前期一次性投入小和可周轉(zhuǎn)性，月均費(fèi)用極低；同時(shí)對(duì)于節(jié)約社會(huì)資源、促進(jìn)行業(yè)進(jìn)步、積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均有一定的意義。項(xiàng)目通過對(duì)預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)的實(shí)踐總結(jié)形成本工法，以期促進(jìn)預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)的推廣與普及。工法特點(diǎn)2.0.1預(yù)制塔吊基礎(chǔ)對(duì)地基承載力特征值要求低，適用范圍廣。2.0.2預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)施工快捷、方便，具有可預(yù)制性、可周轉(zhuǎn)性。2.0.3預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，對(duì)于節(jié)約施工成本與社會(huì)資源都有非凡意義。適用范圍本工法適用于額定起重力矩不大于800KN?M的塔吊基礎(chǔ)。工藝原理利用裝配式理論，通過鋼絞線張拉連接將預(yù)制混凝土構(gòu)件組合為一個(gè)整體，從而代替原有固定式現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)。預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)通過十字鋼梁利用地腳螺栓固定，預(yù)制塔吊基礎(chǔ)具有同固定式混凝土同樣的力學(xué)性能與使用效果，完全可以相互替換。施工工藝及操作要點(diǎn)施工工藝流程確定拼裝位置一測量放線一開挖或夯實(shí)基坑一驗(yàn)收基坑尺寸及質(zhì)量一澆筑素混凝土墊層一鋪設(shè)細(xì)沙滑動(dòng)層一吊裝各預(yù)制件及合攏一穿鋼絞線及張拉一吊裝配重件一拼裝地腳螺栓一安裝塔機(jī)圖5-1施工工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1拼裝要求（1） 拼裝前準(zhǔn)備工作1） 確認(rèn)拼裝位置的地基承載力特征值；2） 收集相鄰建筑、道路、管線、邊坡等相關(guān)資料；3） 拼裝場地的道路應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)、無障礙物，并滿足運(yùn)輸和吊裝要求；4） 依據(jù)設(shè)計(jì)要求請(qǐng)點(diǎn)預(yù)制件和配件數(shù)量，核對(duì)型號(hào)；5） 根據(jù)設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范的要求檢查預(yù)制件和配件數(shù)量；6） 必須對(duì)拼裝機(jī)進(jìn)行核查、檢查；7） 組織拼裝人員進(jìn)行技術(shù)交底。（2） 拼裝規(guī)定要求1） 拼裝位置應(yīng)符合項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)的要求；2） 基坑的尺寸及深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。開挖后應(yīng)對(duì)基坑底部進(jìn)行夯實(shí)；3） 混凝土墊層的平整度不大于5mm；4） 在預(yù)制件吊裝過程中不應(yīng)破壞砂滑動(dòng)層，構(gòu)件高差、平正度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；5） 預(yù)制件應(yīng)按設(shè)計(jì)要求吊裝，起吊時(shí)繩索與構(gòu)件水平面夾角不宜小于45度；6） 應(yīng)按平面布置依次吊裝中心件、過渡件、端件、定位剪力件的凹件與凸件應(yīng)緊密咬合,預(yù)制件的間隙不應(yīng)大于8mm；7） 預(yù)制件的中心位置應(yīng)與軸線重合；8） 預(yù)制件的拼裝面縫隙內(nèi)不得有雜物；9） 配重塊應(yīng)擱置于基礎(chǔ)邊緣，中部應(yīng)懸空，并與基礎(chǔ)有可靠連接，配重塊擱置未達(dá)設(shè)計(jì)配置的總重量前，不得安裝塔機(jī)；10） 地腳螺栓的預(yù)留長度應(yīng)滿足使用的要求；11） 預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)周邊包括張拉索端部應(yīng)砌擋墻，擋墻下部留泄水孔。（3）拼裝連接索施工要求1）拼裝連接索的張拉程序和張拉力應(yīng)符合預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求；2）拼裝連接索張拉首先應(yīng)進(jìn)行合攏張拉，待拼裝構(gòu)件完全合攏后在正式進(jìn)行逐根對(duì)稱張拉，張拉時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制油泵壓力表值，讀數(shù)偏差不得大于0.5Mpa,張拉過程應(yīng)由監(jiān)理人員進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督；3） 張拉后，各預(yù)制件的拼裝應(yīng)嚴(yán)密，預(yù)制件拼裝面縫隙不應(yīng)大于0.2mm，構(gòu)件間高差不應(yīng)大于2mm；4） 拼裝連接索的錨具及保留的鋼絞線外露部分應(yīng)設(shè)置密封保護(hù)套，在套上防護(hù)套之前應(yīng)先在錨具外露鋼絞線上涂覆油脂或其他可清洗的防腐材料。安裝要求（1） 地基承載力要求由勘察報(bào)告可知，拼裝基礎(chǔ)所在粉土黏土層承載力為160kpa，滿足安裝要求。一般地基承載力特征值必須280kpa；額定起重力矩大于630KNM的，地基承載力特征值100kpa。（2） 開挖基坑按照技術(shù)要求開挖基坑：1） 開挖好基坑，基坑尺寸為7000X7000；2） 夯實(shí)基坑：基坑開挖后，應(yīng)對(duì)基坑進(jìn)行實(shí)，正常夯實(shí)兩遍，周邊1.5m范圍加夯一遍。要求一般400KN以下地基承載力三80-100kpa；630KN以下地基承載力三100kpa（3） 澆筑素砼墊層1） 做素砼墊層平面尺寸為7000X7000，厚度100mm,砼強(qiáng)度C20；2） 平整度W5mm；3） 吊裝裝備。（4） 人員機(jī)具工具材料的準(zhǔn)備1） 人員：技術(shù)員1名、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉工2—3名；2） 汽車吊1臺(tái)25T以上；3） 工具：張拉機(jī)、千斤頂、油泵、扳手、水平儀、水平尺、鐵鍬、錘、銑等；4） 材料：中粗沙0.5m3、325-425#水泥15kg；5）水平儀檢查素砼墊層的平整度及砂墊層的厚度、清理各構(gòu)件垂直連接面、不得有任何附著物，清理抗剪件及鋼絞線水連接孔管確?？坠軙惩?，對(duì)抗剪件凹凸件涂滿黃油。吊裝到位要求（1）吊裝中心件：基礎(chǔ)中心就為于基坑斜45度中心位置，特別注意安裝過程中不要破壞砂墊層。保證其他構(gòu)件高差、平整度滿足設(shè)計(jì)要求。（2）吊裝過渡件及端件：將吊裝的構(gòu)件吊起，與已就位的構(gòu)件靠近并使吊裝上的抗剪件凸件對(duì)上已就為的凹件，穩(wěn)住構(gòu)件，用撬棍支撐于構(gòu)件的下部對(duì)準(zhǔn)中心線，將抗剪件凸件插入凹槽，使吊裝件與就位件小于5-10mm。質(zhì)量要求：構(gòu)件間隙W8mm，構(gòu)件間高差W2mm。（3）鋼絞線張拉張拉前的準(zhǔn)備：1） 機(jī)具準(zhǔn)備：A、380v電源到達(dá)基坑；B、插線板（電源）；C、張拉機(jī)、油泵、小刀、膠帶、水平尺。2） 材料及配件：按要求配備擠壓好的鋼絞線、錨具、鋼墊板黃油。3） 檢查各構(gòu)件之間的垂直連接面縫隙是否有雜物，如有必須清除。4） 檢查各構(gòu)件的中心位置是否在軸線上，如有偏差用撬棍頂壓。穿鋼絞線：將承壓板貼緊張拉端和固定端件的孔道，逐根穿入鋼絞線，張拉端外露的鋼絞線PE管截去備用。接好油泵電源，開始試運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查千斤頂工作性能是否良好。構(gòu)件的水平合攏：空拉，不裝工作錨具片，使千斤頂頂住承壓板，端平千斤頂，起動(dòng)油泵千斤頂工作，使鋼絞線張拉力把構(gòu)件合攏到構(gòu)件間垂直面無間隙，然后退張。正式張拉鋼絞線;根據(jù)設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力值，嚴(yán)格控制油泵壓力表讀數(shù)，起初一根張拉力稍大，規(guī)定鋼絞線張拉力為130KN，油表讀數(shù)26Mpa,逐漸張拉力減少到標(biāo)準(zhǔn)值24Mpa,使每根鋼絞線受力一致。張拉完后，再復(fù)查、鋼絞線受力是否相同。質(zhì)量要求1） 壓力表讀數(shù)差：W0.5Mpa；2） 構(gòu)件間高差W2mm；3） 再次檢查基礎(chǔ)表面的水平度，當(dāng)有20—40mm、用高強(qiáng)度干硬性的水泥砂漿M15找平。4） 安裝完成后，檢查基礎(chǔ)表面高差，要求水平度小于1/1000。5.2.4拼裝結(jié)構(gòu)圖（1）塔機(jī)基礎(chǔ)分別由中心件1件、過渡件4件、端件4件，配重塊4件組合而成，總重量約60T。不同額定起重力矩塔基構(gòu)件及鋼絞線配重見下表：表5-1塔基構(gòu)件拼裝表塔機(jī)型號(hào)QTZ250QTZ300/315QTZ500QTZ630QTZ800

構(gòu)件配置基本構(gòu)件9件基本構(gòu)件9件，配重4件基本構(gòu)件9件，配重4件基本構(gòu)件13件，配重8件基本構(gòu)件13件，配重12件鋼絞線上端（根）22244下端（根）3551012張拉力（KN）100100120120120（2）預(yù)制塔基基礎(chǔ)平面布置圖1350r130013u01心66^)0圖5.2.4-1預(yù)制塔基基礎(chǔ)平面布置圖（3）預(yù)制塔基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖圖5.2.4-2預(yù)制塔基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖圖5.2.4-3中心件結(jié)構(gòu)圖圖5.2.4-4過渡件結(jié)構(gòu)圖13501350圖5.2.4-5端件結(jié)構(gòu)圖材料與設(shè)備6.1主要吊裝設(shè)備表表6-1主要吊裝設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)技術(shù)參數(shù)數(shù)量用途125t吊車25t/1臺(tái)2運(yùn)輸車6米/3臺(tái)6.2主要檢測設(shè)備表表6-2主要檢測設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1水準(zhǔn)儀DZS3-L11臺(tái)2經(jīng)緯儀蘇州光DT102C1臺(tái)6.3主要材料表表6-3主要材料序號(hào)材料名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1吊索6X37+1,8m4根2吊索6X37—32,8m8根3鋼絲繩6X37-12400m7．質(zhì)量控制及措施7.1編制預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)施工專項(xiàng)方案對(duì)地基承載力進(jìn)行檢測，確定自然地基承載力滿足規(guī)范要求。施工前，應(yīng)制定專項(xiàng)預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)施工專項(xiàng)方案，保證基礎(chǔ)預(yù)制構(gòu)件按照要求拼裝，方案內(nèi)容涉及：吊裝要求、拼裝要求、驗(yàn)收要求以及塔吊型號(hào)選擇。專項(xiàng)方案報(bào)企業(yè)驗(yàn)算審批，并經(jīng)公司總工簽字確認(rèn)后再開始實(shí)施。塔機(jī)安裝完成后，定期檢查拼裝基礎(chǔ)的鋼絞線緊拉情況、地腳螺栓固定情況，確保安全。安裝的質(zhì)量控制7.2.1預(yù)制構(gòu)件的進(jìn)場驗(yàn)收對(duì)進(jìn)場的預(yù)制構(gòu)件的外觀、尺寸、表面平整度、預(yù)留孔洞中心線位置進(jìn)行驗(yàn)收。檢查外觀無破裂受損現(xiàn)象方可使用。主要尺寸驗(yàn)收按照下表實(shí)施。表7-2預(yù)制構(gòu)件尺寸驗(yàn)收表項(xiàng) 目允許H差Cmm）檢驗(yàn)方法軸線0鋼尺檢在幾何尺寸±5■角尺和量尺檢查表面平整度0靠尺和塞尺檢許預(yù)埋件中心線位置+50鋼尺檢育偵辭孔中心線位置士3鋼尺檢查預(yù)齡洞屮心線位賣±1。鋼尺檢査主筋保護(hù)層厚度+10-5 鋼尺或保護(hù)屋槨度測定儀粗測對(duì)佈線羞0 I鋼尺鎚兩個(gè)刑角線7.2.2拼裝連接索及配件的檢驗(yàn)（1） 首次使用鋼絞線的檢驗(yàn)應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ92的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)具有產(chǎn)品出廠合格證和出廠檢驗(yàn)報(bào)告。（2） 重復(fù)使用的鋼絞線應(yīng)符合下列要求：）鋼絞線不應(yīng)產(chǎn)生塑性變形；）單根鋼絲不得產(chǎn)生脆斷或裂縫；）鋼絞線不得出現(xiàn)明顯銹蝕脫皮，因銹蝕使截面面積減少5%以上的鋼絞線不得使用；4）鋼絞線使用次數(shù)不得超過20次；5）鋼絞線在同一夾持區(qū)使用不應(yīng)超過6次。（3） 腳螺栓應(yīng)采用40Cr鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)后其極限抗拉強(qiáng)度不應(yīng)小于750N/m時(shí)，屈服強(qiáng)度不得小于550N/mm2，相關(guān)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《緊固件機(jī)械性能》GB3098的規(guī)定。（4） 具質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370的要求。7.2.3預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)拼裝質(zhì)量驗(yàn)收要求（1） 預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)底部與墊層之間縫隙應(yīng)用黃砂塞緊；（2） 張拉力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；（3） 預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)的表面不得有結(jié)構(gòu)性裂紋；（4） 預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)的壓重應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；（5） 地腳螺栓連接不得松動(dòng)，螺栓副預(yù)緊力矩應(yīng)符合塔式起重機(jī)說明書的要求；（6） 錨具、夾片應(yīng)清潔，張拉后錨具及外露鋼絞線應(yīng)滿涂防腐油脂，并用專用護(hù)套套牢;當(dāng)預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)元埋深時(shí)，端件周邊應(yīng)抹40mmX40mm、強(qiáng)度等級(jí)為M15的水泥砂漿帶。預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)的拼裝允許偏差及檢驗(yàn)方法應(yīng)符合下表。表7-2預(yù)制塔機(jī)基礎(chǔ)拼裝允許偏差檢查表項(xiàng)A允許偏豊檢驗(yàn)方法構(gòu)件軸線+3omm鋼尺檢疊整休尺寸+15_］嚴(yán)鋼尺檢査預(yù)制件間高差+2水平儀測星預(yù)制件拼接面縫瞭-PQ.2裂縫視察儀現(xiàn)測預(yù)制件與墊層之間縫隙+2塞尺檢査安裝面水平度水平儀測檢8?安全措施8.1安全保證措施圍墻周邊留泄水孔，并按要求回填或壓重。當(dāng)塔機(jī)基礎(chǔ)安裝完后，在塔機(jī)未安裝之前必須先進(jìn)行土的回填或壓重，確?？垢擦?或總重)大于原基礎(chǔ)，否則不能安裝平衡臂。定期檢查外緣3米以內(nèi)無積水，以防浸泡地基。定期檢查塔機(jī)的垂直偏差，發(fā)現(xiàn)超出3%。，及時(shí)處理。定期檢查塔機(jī)與基礎(chǔ)的地腳螺栓，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)復(fù)緊。螺母復(fù)緊后、在螺栓外露端頭涂抹黃油蓋好防護(hù)罩。不得超載、違章起吊外露的金屬構(gòu)件涂抹黃油或涂刷防銹油漆。不得在未經(jīng)確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的地基上安裝基礎(chǔ)。不得在未達(dá)到填土荷重安裝塔機(jī)。不得在基礎(chǔ)外緣3米以內(nèi)積水浸泡地基。8.2防雷接地塔吊應(yīng)有可靠的接地裝置，接地電阻不得大于4Q,重復(fù)接地電阻不大于10Q。具體做法可參考相應(yīng)塔吊說明書中做法，以下做法可以參考：利用塔吊自身鋼結(jié)構(gòu)另增加專門的接地體組成避雷接地和電氣重復(fù)接地系統(tǒng)，并安裝一組3根接地極，其中接地極距離塔吊接地點(diǎn)25m,3個(gè)接地極之間的距離25m，接地極采用2.5m長的L50X5角鋼或50mm直徑的鍍鋅鋼管，接地帶采用扁鐵，所有接地帶之間以及接地帶與接地極之間的焊接要符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定，接地電阻控制在4Q以內(nèi)。9．環(huán)保措施9.0.1施工中嚴(yán)格按照有關(guān)部門規(guī)定，減少對(duì)周圍環(huán)境污染。9.0.2加強(qiáng)對(duì)施工用潤滑油、機(jī)械設(shè)備的控制和處理，并放置指定位置，遵守防火和廢氣物品處理制度。9.0.3材料、機(jī)械設(shè)備堆放場地硬化，材料設(shè)備按照類型、規(guī)格分類碼放。9.0.4機(jī)械施工減少噪聲污染，施工期間機(jī)械允許噪聲控制在有效范圍之內(nèi)。9.0.5合理安排施工工序和施工進(jìn)度，做到施工機(jī)械資源共享。10．效益分析10.1經(jīng)濟(jì)效益分析本預(yù)制混凝土構(gòu)件拼裝塔機(jī)基礎(chǔ)施工工法能夠可靠應(yīng)用于額定起重力矩800KN?M以下塔機(jī)。以下以一臺(tái)塔機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，預(yù)估塔機(jī)使用期限為一年。塔機(jī)自身租賃費(fèi)用為13000元/月，其費(fèi)用與基礎(chǔ)無關(guān)。若采用固定式塔機(jī)基礎(chǔ)產(chǎn)生的費(fèi)用有（基礎(chǔ)尺寸4.5m*4.5m*1.2m）：表10-1固定式塔吊基礎(chǔ)費(fèi)用計(jì)算費(fèi)用類別材料工稈量單價(jià)總價(jià)材料費(fèi)C30混凝土24.3m33608748鋼筋1.76t41007216人工費(fèi)用人工102402400破除清運(yùn)機(jī)械臺(tái)班1.5臺(tái)班20003000垃圾外運(yùn)3車12003600合計(jì)24964其他方面，拼裝塔機(jī)基礎(chǔ)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)的快速安裝，無需等待混凝土