專利名稱：基坑邊坡處支護(hù)的獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基坑邊坡處支護(hù)獨(dú)立樁的塔吊基礎(chǔ)，同時(shí)還涉及其 設(shè)計(jì)和施工方法，屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常深基坑支護(hù)的護(hù)壁樁，主要使用功能是在施工期間抵抗側(cè)向土 壓力，防止基坑邊坡土層塌方和滑動(dòng)，其軸向承載力和抗傾覆能力都較 低，不能作為塔吊的基礎(chǔ)用。當(dāng)受地質(zhì)和場(chǎng)地條件限制，無法在基坑內(nèi) 和基坑邊附近設(shè)置塔吊基礎(chǔ)時(shí)，在基坑邊坡的護(hù)壁樁中，局部選取一根 采用人工挖孔樁灌注樁支護(hù)基坑，并利用該根獨(dú)立樁作為塔吊基礎(chǔ)，也 有許多問題需要解決。因獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)承受到大偏心的軸向力、重復(fù) 的動(dòng)荷載和土壓力的影響，其設(shè)計(jì)和施工都要充分考慮到基坑支護(hù)、大 偏心的軸向力和抗疲勞的承載力的影響，所以，基坑邊坡處塔吊基礎(chǔ)的 建筑施工有許多問題需要研究解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決技術(shù)問題是針對(duì)護(hù)壁樁設(shè)計(jì)軸向承載力和抗傾覆能 力都較低，提出一種能克服土壓力、承受到大偏心的軸向力、在重復(fù)的 動(dòng)荷載作用下能抗疲勞的基坑邊坡處支護(hù)的獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)的技術(shù)方 案。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，基坑邊坡處支護(hù)的獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)的施工方 法，包括如下步驟(1) 在基坑邊坡處進(jìn)行地質(zhì)鉆探分析，制定施工方案；
(2) 在基坑邊坡處挖孔，邊挖邊抽水，支撐護(hù)壁模板，澆筑混凝土護(hù)
壁；
(3) 挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，擴(kuò)大孔底直徑，將孔底清理干凈，排干積 水后，澆注封底混凝土和擴(kuò)大頭；
(4) 混凝土灌注獨(dú)立支護(hù)樁，在獨(dú)立支護(hù)樁頂端澆注塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)， 獨(dú)立支護(hù)樁的直徑等于或大于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的邊長(zhǎng)的1.42倍，獨(dú)立支護(hù) 樁的深度(基坑底至擴(kuò)大頭)等于或大于樁基懸臂高度(基坑底至塔吊 承臺(tái)基礎(chǔ)頂面的高度H)的1.5倍，塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)頂面低于自然地坪。
本發(fā)明采用獨(dú)立人工挖孔灌注獨(dú)立支護(hù)樁和塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)組成，通 過對(duì)目前現(xiàn)有各種塔吊基礎(chǔ)的技術(shù)分別進(jìn)行了研究和分析，在基坑支 護(hù)、護(hù)壁樁基、塔吊基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工方法等多方面進(jìn)行了探索試驗(yàn)后 發(fā)現(xiàn)直接選擇支護(hù)基坑的護(hù)壁樁，其軸向承載力和抗傾覆能力都較低， 利用連排多根樁作為塔吊基礎(chǔ)、采用合理的建筑構(gòu)造、掌握科學(xué)的施工 方法雖然能作為塔吊的基礎(chǔ)，但抗傾覆、抗疲勞和承載都具有一定的風(fēng) 險(xiǎn)。本發(fā)明在基坑邊坡處，局部采用人工挖孔樁灌注樁支護(hù)基坑，并利 用該獨(dú)立支護(hù)樁作為塔吊基礎(chǔ)。根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，采用合理的配筋和構(gòu)造 措施，提高護(hù)壁樁設(shè)計(jì)軸向承載力和抗傾覆能力，保證獨(dú)立支護(hù)樁塔吊 基礎(chǔ)能承受大偏心的軸向力、重復(fù)的動(dòng)荷載和土壓力。本施工方法造價(jià) 低，質(zhì)量可靠，機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作方便，單樁承載力比較高，施工無 噪音，無泥漿排出，對(duì)周圍環(huán)境及建筑物影響小，占用場(chǎng)地小。


圖1是本發(fā)明的基坑邊坡處支護(hù)的獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的獨(dú)立支護(hù)樁受力分析示意圖；圖3是本發(fā)明的工作平面示意圖中l(wèi)獨(dú)立支護(hù)樁、2擴(kuò)大頭、3塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)、4塔吊、5自然
地坪、6樁基懸臂、7基坑底、8建筑物、9地下室、IO邊坡。
具體實(shí)施例方式
如圖l、圖2、圖3所示，先在建筑物8及地下室9的基坑邊坡10處進(jìn)行地質(zhì)鉆探分析，制定施工方案；根據(jù)方案在基坑邊坡處挖孔，邊挖邊抽水，支撐護(hù)壁模板，澆筑混凝土護(hù)壁；當(dāng)挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，擴(kuò)大孔底直徑，將孔底清理干凈，排干積水后，澆注封底混凝土形成擴(kuò)大頭2;從底部開始用混凝土灌注獨(dú)立支護(hù)樁1，在獨(dú)立支護(hù)樁頂端澆注安裝塔吊4的塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)3，獨(dú)立支護(hù)樁的直徑等于或大于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的邊長(zhǎng)的1. 42倍，獨(dú)立支護(hù)樁的深度等于或大于樁基懸臂6高度的1. 5倍，保證獨(dú)立支護(hù)樁埋于基坑底7以下有足夠的長(zhǎng)度。塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)頂面低于自然地坪5。基坑邊坡處支護(hù)獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)的獨(dú)立支護(hù)樁和塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、尺寸和配筋，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)配置。
基坑邊坡處支護(hù)的獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.施工荷載計(jì)算軸向設(shè)計(jì)荷載值N二1.2(N一N2+N3)+1.4N4，
N:軸向設(shè)計(jì)荷載值(KN)，K :塔吊自重標(biāo)準(zhǔn)值(認(rèn))，N2 :塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)自重標(biāo)準(zhǔn)值(認(rèn))，
N2=aXbXhX25.5; a、 b、 h分別為基礎(chǔ)的長(zhǎng)，寬，高(m)，N3 :獨(dú)立支護(hù)樁自重標(biāo)準(zhǔn)值(認(rèn))，N3 =,2 X LX 25. 1, D和L分別為獨(dú)立樁身的直徑和樁長(zhǎng)(m)，N4 :塔吊最大起重重量標(biāo)準(zhǔn)值(KN)，
傾覆力矩設(shè)計(jì)值，M=l. 4M一1. 2M2，
M :最不利狀態(tài)下，傾覆力矩設(shè)計(jì)值(KN m)，
Mi :塔吊工作或非工作狀態(tài)下最大傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值(KN m)，
M2:邊坡支護(hù)處主動(dòng)土壓力，水平推力作用下，形成的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值
(認(rèn) m)，
M2=)脅氣
H :基坑深度(m)，
Ea:基坑單位長(zhǎng)度總主動(dòng)土壓力(KN/m)，
1， ，4> 4> 2C2
E r//V(450 -3-2C鄉(xiāng)(450 -"2 2 2 r ，
基坑邊樁后土層的平均密度(腦/m3)，4>:基坑邊樁后土層的內(nèi)摩擦角，C:基坑邊樁后土層的內(nèi)聚力(KN/m2)。2.獨(dú)立支護(hù)樁承載力驗(yàn)算
樁端地基承載力驗(yàn)算
R》N，
R:獨(dú)立支護(hù)樁軸向設(shè)計(jì)承載力(KN)，
R+我y ，
fav:樁端持力層地基承載力設(shè)計(jì)值(認(rèn)/m2)，2. 2獨(dú)立支護(hù)樁塔吊基礎(chǔ)抗傾覆驗(yàn)算，
cos45。.D.7V 。
-》2
M
其中cos45W為樁身圓心到內(nèi)接正方形邊的距離。以此作為抗傾覆 的力矩支點(diǎn)。
2.3.獨(dú)立支護(hù)樁承載力設(shè)計(jì)，
N《a a J cA ( 1- 2n a ) + (a-at) fyAs，
2 p , Siti3n a … Sin n a + Sin n a, N ne!《5aif"r~^~~十fyJsys-^-!■，
a t 二l. 25-2 a ，
ei = e0 +ea，
A:獨(dú)立支護(hù)樁圓形截面積i""2 (m2)，
As:全部縱向鋼筋的截面積(m m2)，
Y :獨(dú)立支護(hù)樁圓形截面的半徑(m2)，
Ys:縱向鋼筋重心所在圓周的半徑(m2)，
e。:軸向壓力對(duì)截面重心的偏心距(m)e。=i ，
ea:附加偏心距，其值應(yīng)取20mm和偏心方向獨(dú)立樁直徑尺寸的1/30 兩者中的較大值(■)，
a:對(duì)應(yīng)于受壓區(qū)混凝土樁截面面積的圓心角(rad)與2:i的比值。
at:縱向受拉鋼筋截面面積與樁身全部縱向鋼筋截面積的比值，當(dāng)a >0. 625時(shí)，取、=0，
fc:獨(dú)立支護(hù)樁混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/m m2)，
fy:獨(dú)立支護(hù)樁縱向受力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)，注縱向受力鋼筋直徑不宜小于》12，全部縱向鋼筋的配筋率不宜大
于5%，不得少于O. 6%。
ri:獨(dú)立支護(hù)樁偏心受壓構(gòu)件，考慮二階彎矩影響的軸向壓力偏心距
增大系數(shù)
11—1+——^——(^)2《,2
、=，
^=1. 15-0.01 ，，
C,:偏心受壓獨(dú)立支護(hù)樁的截面曲率修正系數(shù)，當(dāng)；,>1時(shí)，取C,l， C2:獨(dú)立支護(hù)樁長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)，當(dāng)* < 17. 5時(shí)，取C2 =1 ， 2. 4獨(dú)立支護(hù)樁截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算，
T max《[T ]，
4《
L raax — 3j4 ，
T,:截面最大剪應(yīng)力(認(rèn)/m2)， [T]:截面容許剪應(yīng)力(KN/m2)，
《截面所受剪力，即邊坡支護(hù)處主動(dòng)土壓力Ea (KN)，
1， ，， 4> 4> 2C2
Ea =會(huì)W V (45。 -— 2C聊(45。 - f) + + ，
丄
A:獨(dú)立支護(hù)樁圓形截面積^""2 (m2)。
8
權(quán)利要求
1、一種基坑邊坡處支護(hù)獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)的施工方法，其特征是包括如下步驟(1)在基坑邊坡處進(jìn)行地質(zhì)鉆探分析，制定施工方案；(2)在基坑邊坡處挖孔，邊挖邊抽水，支撐護(hù)壁模板，澆筑混凝土護(hù)壁；(3)挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，擴(kuò)大孔底直徑，將孔底清理干凈，排干積水后，澆注封底混凝土和擴(kuò)大頭；(4)混凝土灌注獨(dú)立支護(hù)樁，在獨(dú)立支護(hù)樁頂端澆注塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)，獨(dú)立支護(hù)樁的直徑等于或大于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的邊長(zhǎng)的1.42倍，獨(dú)立支護(hù)樁的深度等于或大于樁基懸臂高度的1.5倍，塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)頂面低于自然地坪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基坑邊坡處支護(hù)的獨(dú)立樁塔吊基礎(chǔ)的施工方法，先在基坑邊坡處進(jìn)行地質(zhì)鉆探分析，制定施工方案；根據(jù)方案在基坑邊坡處挖孔，邊挖邊抽水，支撐護(hù)壁模板，澆筑混凝土護(hù)壁。擴(kuò)大孔底直徑，澆注封底混凝土形成擴(kuò)大頭。用混凝土灌注獨(dú)立支護(hù)樁和塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)，獨(dú)立支護(hù)樁的直徑等于或大于塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的邊長(zhǎng)的1.42倍，獨(dú)立支護(hù)樁的深度等于或大于樁基懸臂高度的1.5倍，塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)頂面低于自然地坪。本施工方法造價(jià)低，質(zhì)量可靠，機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作方便，單樁承載力比較高，滿足澆注塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)的要求，施工無噪音，無泥漿排出，對(duì)周圍環(huán)境及建筑物影響小，占用場(chǎng)地小。
文檔編號(hào)E02D5/34GK101481910SQ20091002901
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者吳碧橋, 張傳捷, 朱國(guó)梁, 朱學(xué)農(nóng) 申請(qǐng)人:江蘇省華建建設(shè)股份有限公司