專利名稱：：塔吊基礎(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種建筑用塔吊基礎(chǔ)。
背景技術(shù)：
：目前，塔吊為民用建筑領(lǐng)域常用的垂直運(yùn)輸工具，是高層建筑施工的必備工具。具有上回轉(zhuǎn)、自升、附墻、提升高、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。塔吊基礎(chǔ)的設(shè)置既簡(jiǎn)單又復(fù)雜，需熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布置要求、場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造和設(shè)備的基本參數(shù)。傳統(tǒng)塔吊基礎(chǔ)通常采用的是灌注樁承臺(tái)式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，其一般包括由四根灌注樁支承的塔吊承臺(tái)，塔吊承臺(tái)由鋼筋混凝土做成，澆筑混凝土?xí)r預(yù)埋塔吊安裝螺栓，灌注樁的埋深可根據(jù)施工場(chǎng)地的地質(zhì)情況確定，樁的直徑通常為800-1000mm，樁的中心距與塔身尺寸相對(duì)應(yīng)。該種塔吊基礎(chǔ)的特點(diǎn)是施工技術(shù)成熟，塔基安全、穩(wěn)定，而缺點(diǎn)是工程造價(jià)高，需要投入資金約17萬元，同時(shí)需投入安全資金約3萬元，施工工期長(zhǎng)，工期約需30天，同時(shí)，對(duì)灌注樁的施工要求高，施工安全隱患大。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有塔吊基礎(chǔ)造價(jià)高的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種造價(jià)更低但仍然滿足安全要求和承載力要求的塔吊基礎(chǔ)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是塔吊基礎(chǔ)，包括塔吊承臺(tái)，所述塔吊承臺(tái)水平設(shè)置在基坑的側(cè)壁上，所述塔吊承臺(tái)下設(shè)置有混凝土墊層，側(cè)壁的其余部分均設(shè)置有混凝土面層。本實(shí)用新型的有益效果是投資少，一般約需3.8萬元，施工進(jìn)度約十天，施工周期短，建造成本低，施工安全，同傳統(tǒng)的施工方法相比更高效、更節(jié)約。圖l是現(xiàn)有塔吊基礎(chǔ)的示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1的C-C截面圖。圖4是圖1的D-D截面圖。圖5是本實(shí)用新型的主視圖。圖6是本實(shí)用新型的計(jì)算簡(jiǎn)圖。3圖中標(biāo)記為，l-塔吊承臺(tái)，2-灌注樁，3-自然地坪，4-基坑，5-混凝土墊層，6-基坑底面，7-預(yù)埋鋼筋，8-錨桿，9-細(xì)石混凝土面層，10-上翻面層，11-土體，12-平臺(tái)，13-泄水孔，①-錨桿的入射角。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖5所示，本實(shí)用新型的塔吊基礎(chǔ)包括塔吊承臺(tái)l，所述塔吊承臺(tái)1水平設(shè)置在基坑4的側(cè)壁上，所述塔吊承臺(tái)1下設(shè)置有混凝土墊層5，側(cè)壁的其余部分均設(shè)置有混凝土面層。為加強(qiáng)混凝土墊層5與塔吊承臺(tái)1的連接，提高安全系數(shù)和承載力，所述混凝土墊層5通過預(yù)埋鋼筋7與塔吊承臺(tái)1連接。為降低塔基主動(dòng)壓力對(duì)土體ll造成的破壞，確保土釘墻內(nèi)部整體穩(wěn)定性，采取土釘加固原位的土體ll，避免可能出現(xiàn)的土體滑動(dòng)面，所述混凝土面層通過多根錨桿8與側(cè)壁的土體ll錨接。為減輕土體的自重，即減少土體荷載，避免形成土體滑動(dòng)面，確保施工場(chǎng)地道路的暢通，所述塔吊承臺(tái)l上方部分側(cè)壁的坡度為l:0.2，為減少對(duì)原位土體的破壞，提高土體的抗滑能力，增加塔基的被動(dòng)土壓力，抵消塔機(jī)使用時(shí)產(chǎn)生的彎矩力，提高塔基的安全性，所述塔吊承臺(tái)l下方部分側(cè)壁的坡度為l:0.1。依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用壓力注漿泵為土釘墻的錨桿灌漿時(shí)，錨桿的入射角<10°或〉15°時(shí)，容易造成漿料倒灌或工程量增加，浪費(fèi)施工材料，因此，所述錨桿8的入射角①即錨桿8與水平面的夾角選擇為10。15°。當(dāng)上層土體軟弱時(shí)，可采用較大的入射角，使土釘插入強(qiáng)度較高的下層土中，遇到局部有障礙時(shí)，可調(diào)節(jié)錨桿8入射方向和角度。為將地表徑流、地表水收集后，有序的排放，減少水的滲透，避免土體形成滑動(dòng)面的可能，即減少土體坍塌的可能性，固化土體ll表面，防止雨水的沖刷和環(huán)境的侵蝕，增強(qiáng)土體ll的穩(wěn)定性，所述混凝土面層由位于水平面的上翻面層10和位于斜面的細(xì)石混凝土面層9組成。一般地，地表水由基坑底面6排出，為改善排水，所述混凝土面層上設(shè)置有泄水孔13，土體內(nèi)的地下水可由泄水孔13排至基坑底面6。實(shí)施例下面詳細(xì)敘述應(yīng)用本實(shí)用新型擬用于某QTZ50型塔吊基礎(chǔ)時(shí)的主要計(jì)算過程和施工過程計(jì)算過程，參見圖6。如圖6所示，塔吊承臺(tái)l座落在自然地坪3以下2.8m處，混凝土墊層5位于中密卵石層，地耐力為280kN/m3。為保證塔吊基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定、安全，塔吊承臺(tái)1和混凝土墊層5之間采用三排直徑12mm的螺紋鋼筋錨固，間距0.5m。開挖基坑時(shí)土釘加固。I、塔機(jī)抗傾覆驗(yàn)算(一)地質(zhì)基本計(jì)算參數(shù)1、地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下表l:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表l中各參數(shù)含義及單位h為土層厚度(m)，y為土重度(kN/m"5)，C為內(nèi)聚力(kpa)，爐為內(nèi)摩擦角(。C)。2、基坑挖土深度一IO.OOm。3、地面超載0。(二)設(shè)計(jì)系數(shù)1、塔吊承臺(tái)1采用C35鋼筋混凝土，與C15的混凝土墊層5有效連接成整體起共同作用。2、QTZ50型塔吊的最大彎矩為M=490kN*m。3、土重度y二22kN/m3，內(nèi)聚力C4，內(nèi)摩擦角爐=40°(中密卵石)。(三)塔機(jī)抗傾覆驗(yàn)算如圖6所示，各計(jì)算分別選擇A、B兩點(diǎn)，由于在土壓力作用下塔吊承臺(tái)1邊緣A點(diǎn)及混凝土墊層5邊緣B點(diǎn)兩點(diǎn)為最易破壞點(diǎn)，對(duì)這兩點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，如這兩點(diǎn)都滿足要求，則其余點(diǎn)都安全。(1)、塔機(jī)的基本數(shù)據(jù)Gf320(kN)，Gi為塔機(jī)自身重量；G2=1.5X6X6X25=1350(kN)，G2為塔吊承臺(tái)l重量；G3=2.7X6X6X22=2138.4(kN)，G3為混凝土墊層5重量;M=490kN.m，塔機(jī)工作時(shí)承受的最大彎矩。(2)、A點(diǎn)抗傾覆驗(yàn)算M!=(G!+G2)XL=(320+1350)X3=5010(kNm)，M!為A點(diǎn)所承受的彎矩，L為作用半徑。計(jì)算Ea，Ep:Ea二l/2y^[tg(45°—1/2爐)]2=1/2X22X4.32X[tg(45°—40°Xl/2)]2=44.23(kN/m)，Ea為主動(dòng)土壓力。Ep=l/2yhS[tg(45°+1/2爐)]2=1/2X22X1.52X[tg(45°+40°Xl/2)]2=113.82(kN/m)，Ep為被動(dòng)土壓力。計(jì)算Pa,Pp:Pa=Eab=44.23X6=265.38(kN)，Pp=Epb=113.82X6=682.92(kN)，其中b為作用寬度。計(jì)算Ma，Mp:Ma=pal/3ha=265.38X1/3X4.3=380.38(kNm)，Mp=Ppl/3hp=682.92X1/3X1.5=341.46(kNm)，抗傾覆安全系數(shù)t]^/(M+Mp)=5010/(490+341.46)=6.03〉2.5。由此可見，塔吊承臺(tái)l滿足安全要求。在計(jì)算該抗傾覆驗(yàn)算時(shí)，未考慮被動(dòng)土壓力的作用力，如果考慮以上作用力的影響，則塔吊基礎(chǔ)更加安全。(3)、B點(diǎn)抗傾覆驗(yàn)算M2=(GpG2+G;5)XL=(320+2138.4+1350)X3=11425.2(kNm)，M2為B點(diǎn)所承受的彎矩，L為作用半徑。計(jì)算Ea，Ep:Ea二l/2y^[tg(45°—1/2爐)]2=1/2X22X72X[tg(45°—40°Xl/2)]2=117.2(kN/m)，Ep=l/2yh^[tg(45°+1/2爐)]2=1/2X22X4.22X[tg(45°+40°Xl/2)]2=892.37(kN/m)，計(jì)算Pa,Pp:Pa=Eab=117.2X6=703.2(kN)，pp=Epb=892.37X6=5354.22(kN)，其中b為作用寬度。計(jì)算Ma，Mp:Ma=pal/3ha=703.2X1/3X7=1640.8(kNm)，Mp=ppl/3hp=5354.22X1/3X4.2=7495.91(kNm)，抗傾覆安全系數(shù)K=M2/(M+MP)=11425.2、(490+1640.8)=5.36〉2.5。由此可見，塔吊承臺(tái)l滿足安全要求。在計(jì)算該抗傾覆驗(yàn)算時(shí)，未考慮被動(dòng)土壓力的作用力。如果考慮以上的影響，則塔基基礎(chǔ)更加安全。II、塔機(jī)地基承載力計(jì)算基礎(chǔ)底面的壓力應(yīng)符合下式要求P《fa，P為基礎(chǔ)底面平均壓力值，fa為地基承載力特征值。P=(G!+G2+G3)/A=(320+2138.4+1350)/36=105.79(kPa)，其中，A為受力面積。據(jù)地勘報(bào)告，持力層承載力特征值Fa為松散卵石1793.8kPa，密實(shí)卵石4015.9kPa，所以P《Fa，滿足基底壓力要求。III、塔吊承臺(tái)的邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)塔吊承臺(tái)的實(shí)際情況，運(yùn)用PKPM專業(yè)軟件驗(yàn)算，土體ll的邊坡穩(wěn)定能得到保證。(一)基本計(jì)算參數(shù)1、地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下表2:表2序號(hào)hC伊極限摩阻計(jì)算方法土類型12.2022.000.0040.00225.0水土合算卵右210.0023.000.0045.00275.0水土合算卵石表2中各參數(shù)含義及單位h為土層厚度(m)，y為土重度(kN/m"5)，C為內(nèi)聚力(kPa)，^為內(nèi)摩擦角(°)，極限摩阻(kPa)，極限摩阻是指土體與錨固體之間的極限摩擦阻力值，通常采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，若沒有試驗(yàn)資料，可采用專業(yè)工具書的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值?；油鈧?cè)水標(biāo)高-4.OOm，基坑內(nèi)側(cè)水標(biāo)高-4.OOm。2、基本計(jì)算參數(shù)地面標(biāo)高O.OOm，基坑坑底標(biāo)高-2.97m。3、地面超載04、載荷布置見表37<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>5、土釘墻布置數(shù)據(jù)見表4:放坡級(jí)數(shù)為l級(jí)坡。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(二)土釘(含錨桿)抗拉承載力驗(yàn)算見表6:表6<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>安全系數(shù)均》1.0，滿足要求。根據(jù)每根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按2級(jí)鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度(fy=300MPa)計(jì)算土釘鋼筋的直徑第l層土釘?shù)闹睆街辽賾?yīng)取10mm。第2層土釘?shù)闹睆街辽賾?yīng)取11mm。第3層土釘?shù)闹睆街辽賾?yīng)取11mm。局部穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果如下土釘?shù)目估休d力為300.89kN;土釘?shù)氖芾奢d標(biāo)準(zhǔn)值為57.98kN;土釘?shù)陌踩禂?shù)為1(=300.89/(1.25X1.00X57.98)=4.15^1.0，滿足要求。(三)、土釘墻整體穩(wěn)定性的計(jì)算見表7<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>第1步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)=0.12〈1.30，不滿足要求。[標(biāo)高一O.80m未加土釘]第2步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)=1.48>1.30，滿足要求。[標(biāo)高一1.80m]第3步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)=1.31>1.30，滿足要求。[標(biāo)高一2.80m]第4步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)=1.34>1.30，滿足要求。[標(biāo)高一2.97m]施工過程土方開挖一土方驗(yàn)槽一澆灌混凝土墊層的混凝土一預(yù)埋鋼筋一支模板一綁扎塔吊承臺(tái)鋼筋一預(yù)埋塔吊安裝螺栓一澆灌塔吊承臺(tái)的混凝土一隨土方施工進(jìn)度完成土體支護(hù)施工。權(quán)利要求1.塔吊基礎(chǔ)，包括塔吊承臺(tái)(1)，其特征是所述塔吊承臺(tái)(1)水平設(shè)置在基坑(4)的側(cè)壁上，所述塔吊承臺(tái)(1)下設(shè)置有混凝土墊層(5)，側(cè)壁的其余部分均設(shè)置有混凝土面層。2.如權(quán)利要求l所述的塔吊基礎(chǔ)，其特征是所述混凝土墊層(5)通過預(yù)埋鋼筋(7)與塔吊承臺(tái)(1)連接。3.如權(quán)利要求1或2所述的塔吊基礎(chǔ)，其特征是所述混凝土面層通過多根錨桿(8)與側(cè)壁的土體(11)錨接。4.如權(quán)利要求3所述的塔吊基礎(chǔ)，其特征是所述塔吊承臺(tái)(1)上方部分側(cè)壁的坡度為l:0.2，所述塔吊承臺(tái)(1)下方部分側(cè)壁的坡度為l:0.1。5.如權(quán)利要求4所述的塔吊基礎(chǔ)，其特征是所述錨桿(8)的入射角(①)為10°15°。6.如權(quán)利要求1或2所述的塔吊基礎(chǔ)，其特征是所述混凝土面層由位于水平面的上翻面層(10)和位于斜面的細(xì)石混凝土面層(9)組成。7.如權(quán)利要求1或2所述的塔吊基礎(chǔ)，其特征是所述混凝土面層上設(shè)置有泄水孔(13)。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種造價(jià)更低但仍然滿足安全要求和承載力要求的塔吊基礎(chǔ)，該塔吊基礎(chǔ)包括塔吊承臺(tái)，所述塔吊承臺(tái)水平設(shè)置在基坑的側(cè)壁上，所述塔吊承臺(tái)下設(shè)置有混凝土墊層，側(cè)壁的其余部分均設(shè)置有混凝土面層。本實(shí)用新型投資少，一般約需3.8萬元，施工進(jìn)度約十天，施工周期短，建造成本低，施工安全，同傳統(tǒng)的施工方法相比更高效、更節(jié)約。文檔編號(hào)E02D27/44GK201411707SQ20092030366公開日2010年2月24日申請(qǐng)日期2009年5月26日優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日發(fā)明者曾繼榮申請(qǐng)人:中冶實(shí)久建設(shè)有限公司