固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法

由江苏省苏中建设集团股份有限公司完成的工法固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法内容摘要《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》是江苏省苏中建设集团股份有限公司的建筑类施工杰出成果。该工法的作者是钱红、王亚琦、韩良荣、蔡善波和徐玉健。此工法适用于那些建筑工程地下和周边均为地下室、施工场地窄小、周边环境特殊的多层、高层建筑施工中固定塔吊的布置。《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》独具特色，其塔吊位置不受场地的限制，使得施工更加灵活。在基坑土方开挖前，塔吊的组装、调试、验收等工作已经顺利完成，这大大提高了施工的安全性。此外，这种工法还有利于组织分段流水施工，从而缩短施工工期。最重要的是，这种基础施工方法能确保工程桩在静养期内不受扰动，消除了因塔吊工况和非工况时对周边浇筑成型的混凝土产生的质量隐患，从而保证了工程施工的质量。另外，这种方法对周边建筑、城市道路和交通的影响较小。内容摘要2008年1月31日，《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2005-2006年度国家二级工法，这无疑是对该工法在建筑行业的重要性和价值的肯定。01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010形成原因形成原因在上海地区，特别是繁华地段，一种新的平面组合设计方式：±0.000以下部分地下室、地下车库、人防地下室等连成一体，占地面积大，基本上与建筑红线控制的范围相等；±0.000以上（地下部分的顶板上）再分建各幢号、路面、绿化和辅助设施等。根据此设计方式工程±0.000以下结构部分，已经无法按常规方式设置固定式塔吊基础，不能发挥固定式塔吊机械效益。2003年施工的“证大联洋商城”工程，地下室近4万平方米，±0.000以上分建12个单体；地下室周边为以有交通要道和建筑，距离道路红线4.5米；基坑围护采用“预应力锚杆补偿重力式围护结构”，围护结构宽度2.5米。塔吊基础布置具有相当的技术难题，江苏省苏中建设集团股份有限公司开展QC小组活动，进行科技创新，在上海地区开始实施《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》。

工法特点工法特点《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的工法特点是：1.塔吊位置不受场地的限制，而是根据工程的需要确定塔吊的位置。减少塔吊的投入，降低了施工成本。2.在基坑土方开挖前完成塔吊的组装、调试、验收等工作，安全可靠，土方开挖完成，就能充分发挥机械效率。3.方便组织分段流水施工，缩短施工工期。4.塔吊基础桩承台顶面标高与地下部位的底板结构顶面同一标高；塔吊基础桩承台周边与地下部位的底板结构无后浇带结合为一体，施工期间，地下水无法进入地下室内和塔吊基础周边无危险源；达到文明施工的要求。工法特点5.基础施工时一能确保工程桩静养期内不受扰动；二能消除因塔吊工况和非工况时对周边浇筑成型的混凝土产生质量隐患，保证工程施工质量。6.塔吊布置可根据施工现场情况而定；塔吊使作过程中，对周边建筑、城市道路和交通影响极小。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的适用范围是：1.适用于建筑工程地下和周边均为地下室、施工场地窄小、周边环境特殊的多层、高层建筑施工中固定塔吊布置。2.地下室施工时，需将塔吊安装到位，满足垂直、水平运输的要求。3.适合各种类型的地质条件。

工艺原理《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的工艺原理叙述如下：1.将塔吊基础和地下室底板的标高设在同一高度，塔吊先进行安装、使用。2.塔吊桩、承台基础设计时，按国家相关设计规范，充分考虑塔吊基础的稳定性，消除因塔吊工况和非工况时对周边浇筑成型的混凝土产生质量隐患。3.塔吊基础周边地下室底板混凝土浇筑时，遵循“抗放兼施，先放后抗，以抗为主”的原则，确保塔吊基础与周边混凝土一次浇筑成型，施工缝无开裂和渗漏现象。

施工工艺《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的工艺流程见图1。

图1固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工艺流程《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的操作要点如下：一、塔吊基础设计1.按4桩承台计算确定基础底板下层配筋，底板中层、上层配筋按原图配筋要求。图片暂时无法显示，请下载后尝试施工工艺2.塔吊基础厚度要满足塔吊说明书中要求。确保塔吊肢脚的最小埋置深度。一般控制塔吊基础厚度在1.0~1.2米。3.塔身传至基础顶面荷载取值时，无论塔吊附着高度有多高，只对塔吊独立高度时的工况与非工况情况下，进行荷载取值。4.塔吊基础承台截面尺寸确定时，充分考虑工程桩承台的位置，确保塔吊基础承台施工时，不对工程桩产生扰动。一般控制承台平面尺寸在4×4米范围内。5.计算确定桩径、桩长，同时复核桩必须满足以下条件：偏心竖向力作用下：，水平力作用下：。施工工艺式中——桩基承台自重及承台上土自重标准值；——相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力；n——桩基中的桩数；——相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i根桩竖向力；、——相应于荷载效应标准组合作用于承台底面通过柱群形心的x、y轴线的力矩；、——柱i至柱群形心的y、x轴线的距离；——桩承载力特征值。6.塔吊基础上对地下室底板原配筋采取预留方式（图2、图3）。

图2一道防水层图3二道防水层二、构造要求1.根据地下水位的位置、塔吊基础底部土层的漏透系数、基坑内有无承压水。施工工艺合理确定塔吊基础周边采用的防水层道数。塔吊基础土层水的渗透系数小于5×10-5厘米/秒时，塔吊基础周边采用一道钢板止水带（图2、图3）。塔吊基础土层水的渗透系数大于等于5×10-5厘米/秒时，塔吊基础周边采用一道钢板止水带，一道缓膨胀止水条见图3、图4。图4详图2.桩进入承台50~100毫米，桩钢筋锚入承台内一个锚固长度。提高承台抗倾覆能力和充分利用桩的抗拔能力。施工工艺3.为增强塔吊基础桩基承台四根桩的稳定性，利用承台内的原有配筋作为主筋，形成暗梁，暗梁宽度同桩径、箍筋Φ10@200，将四根桩连成一体，并将暗梁延伸至两侧工程基础梁内，主筋锚入原基础梁一个锚固长度。在局部区域内行成井字梁格式。达到提高承台抗倾覆承载能力、桩基承台抗扭能力，确保抗拔桩力的传递分解。暗梁箍筋穿过钢板止水带，钢板止水带穿孔处满焊。如图5所示。

图5井字梁布置平面三、承台施工、养护1.承台施工过程作为特殊过程进行控制。2.承台混凝土施工时，按大体积混凝土施工工艺进行。施工工艺3.承台混凝土施工过程中，制作不少于3组同条养护试块，分别进行3天、5天、7天混凝土强度检测，确定混凝土强度增长状况，明确塔吊组装时间。4.混凝土养护措施可行、及时、到位。保证在塔吊组装前“混凝土承压能力达到设计值的100%”。

四、承台稳定性检验1.基坑土开挖完毕，及时组织人力，对塔吊基础周边土方修整成型。2.在塔吊满负荷动作2小时的工况过程中，观察塔吊基础底部四周与土层之间的变化（分层、流砂和水），做好记录。3.及时进行塔吊基础周边结构混凝土垫层施工。进行塔吊满负荷动作2小时的工况过程检测，观察塔吊基础底部四周与垫层间的变化（开裂、抖动），做好记录。施工工艺4.在上述第3项检查过程中，用四只装满水的洗脸盆，分放在塔吊基础四角处，盆中水面漂浮三张2厘米×2厘米蜡纸片，进一步检测塔吊在满负荷动作2小时的工况过程，塔吊基础有无抖动和扭动现象。每天检测一次，共检测三天，做好记录。5.对上述检查过程中的记录进行分析，消除塔吊基础周边混凝土浇筑时产生的质量缺陷。

五、塔吊基础周边地下室底板混凝土浇筑1.塔吊基础混凝土浇筑时间与周边地下室底板混凝土浇筑时间差不得少于15天。满足“抗放兼施，先放后抗，以抗为主”的“跳仓法”施工工艺要求。2.对塔吊基础混凝土四周、侧面混凝土连接面进行清理、凿毛或弹、刷连接剂，混凝土浇前安装缓膨胀止水条。施工工艺3.严格控制混凝土坍落度在120±30毫米以内，对每车混凝土均进行坍落度测试；同时控制混凝土出厂、到达现场和浇筑完成时间；保证混凝土在初凝时间内浇筑完成。4.塔吊基础周边地下室底板混凝土浇筑时，配两名混凝土振捣手，专门浇筑周边2米范围内混凝土，同时配一名监控人员跟踪指挥。5.混凝土投料时距离塔吊基础周边1.5米处进行而后向塔吊基础周边推进，采用斜面分层法进行浇筑。6.塔吊基础周边与地下室底板混凝土接缝处100厘米范围表面找平时，严格控制砂浆层厚度在2厘米以内。如砂浆层超厚时，用铁抹子将浇筑的同一种混凝土中石子压入砂浆层中，挤压出多余砂浆，再进行混凝土刮平。7.塔吊基础周边接缝处混凝土养护时间要延长在地下室底板混凝土养护14天后，接缝处混凝土再采用蓄水养护10天。

材料设备材料设备一、材料《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》所用的材料明细如下：除缓膨胀止水条（膨润土橡胶遇水膨胀止水条）为新型防水材料，其他为工程正常使用的材料。（一）缓膨胀止水条施工方便，在浇筑前12小时内，将缓膨胀止水条安放在塔吊基础周边预留的槽内，用枪钉固定（每米4~5个钉）或水膨胀密封胶粘合。（二）缓膨胀止水条截面尺寸2.5×3.5厘米，长条型（每卷10米长，规格、尺寸可按施工现场要求厂家加工）。遇水逐渐膨胀，6天膨胀倍率达标准的70%，具有平衡自愈功能；膨胀后紧密填充空间，封堵阻隔渗漏水源，实现主动止水，以水止水；在外部压力作用下发生弹性形变，具有弹性止水作用。材料设备（三）主要技术指标及外观要求1.外观要求：色泽均匀、无明显凹凸。2.主要技术指标：抗水压力≥2.5兆帕；144小时吸水膨胀倍率200%~250%；最大吸水膨胀倍率≥300%；耐水性（浸泡240小时）整体膨胀无碎片；耐热性（80℃、2小时）无流淌；低温柔性（-20℃、2小时）无裂纹。

二、设备《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》中塔吊基础和周边地下室底板2米混凝土施工：插入式振捣机四台，其中两台备用。其他所需机械、工具、设备及仪器为工程施工正常配置。

质量控制质量控制《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的质量控制要求如下：一、遵循的国家标准1.《地基基础设计规范》GB-2002。2.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB-2002。3.《地下防水工程质量验收规范》GB-2002。4.《人防工程施工及验收规范》GBJ134-90。

二、需检测的材料必须检验合格后方可使用，防水处理及混凝土浇筑时，严格按照操作要点中“五、塔吊基础周边地下室底板混凝土浇筑”的要求执行。

安全措施安全措施采用《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：1.严格执行国家、行业和企业的安全生产法规和规章制度，认真落实各级人员的安全生产责任制。2.塔吊基础需经设计、审核方可实施。3.塔吊安装必须编制专项施工方案。4.施工时认真做好技术交底。5.特殊工种持证上岗。6.塔吊安装结束须经有关部门验收方可使用。

环保措施环保措施《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的环保措施如下：1.成立对应的施工环境卫生管理机构，在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章。制定管理方案和管理制度。2.根据施工现场周围的环境、工程实际施工需要、文明施工的要求，合理布置塔吊的位置，保证施工现场场内道路的畅通。3.对塔吊塔身穿地下室顶板位置的预留洞口，做好一是防止雨水、施工用水流入地下室的保证措施，如沿周边砌筑120毫米厚（高200米，水泥砂浆粉刷）防水堵墙；二是防止建筑垃圾进入地下室的保证措施，如对整过预留洞口，采用多层板封堵，每天对封堵板上的垃圾落实专人清理；三是预留洞口周边规范围挡，如设立安全防护栏杆（1.2米高）等。4.定期和不定期对塔吊的工作状况进行检查，保证机械性能完好，机械噪音在允许值以下，机械不发生漏油。

效益分析效益分析《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的效益分析如下：1.经济效益（表1）2.社会效益地下部分主体结构比合同工期提前20天工期提前奖为17万元。3.技术效益培养了企业技术人员解决实际问题的能力，提高了操作工人的素质。

注：施工费用以2005-2006年施工材料价格计算应用实例应用实例《固定式塔吊无后浇带基础设计及应用施工工法》的应用实例如下：2003年施工的“证大联洋商城”建设在上海浦东新区方甸路与迎春路交汇处，建筑面积平方米，地下一层，地上2~18层；地下一体，地下结构平面与建筑红线控制范围基本相等，用地面积达平方米（宽度172米、长度261米），±0.000以上分为12个单体；±0.000以上结构相对于地下部分，四周后退0~9米不等。采用此施工方法有效地解决了塔吊布置的吊布置施工难题，在地下室平面位置布置4