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建筑施工之基坑工程现场施工设施
基坑工程在施工过程中有大量机械设备、材料需要堆放及转运,而在基坑施
工阶段,现场大部分场地已被开挖的基坑占去,周围可供的施工用地往往很小,
这种情况在闹市区或建筑密集地区更为突出。因此,在施工时除对现场应做好合
理布置外,还应根据现场条件、工程特点及施工方案做好施工布置,如起重机基
础或开行道路、大型设备(如混凝土泵车)的停放点、挖土栈桥或坡道、临时施
工平台等,以保证施工的顺利进行。现场施工设置,有的在基坑工程施工前就应
布置完成,有的在基坑工程施工中逐步布置,因此,在基坑工程施工前应做好详
细方案及设计。
1.塔吊及其基础的布置
对于高层建筑或多层建筑其上部结构施工一般都需要塔吊,如能在基坑工程
施工前就将塔吊布置好,则整个基坑工程的施工,包括围护墙、支撑、挖土、凿
桩及钢筋、模板等工程均可使用塔吊作为垂直与水平运输工具,从而可大大提高
工效。
基坑工程的塔吊布置位置,有两种情况:一是布置在基坑边;二是布置在基
坑内。塔吊的基础可做成桩基、混凝土块体基础,也可设在地下室底板上。
(1)基坑边塔吊的设置
当采用附着式塔吊且基坑面积与上部建筑面积相近时,基坑施工阶段的塔吊
通常布置在基坑边。基坑边的塔吊基础设置与常规塔吊的区别主要有两方面:①
基坑边有围护墙体,如搅拌桩、灌筑桩、地下连续墙或土钉等;②基坑开挖后塔
吊基础往往容易随围护墙体的变形而发生位移,这在重力式及悬臂式围护墙中尤
为显著。
基坑边的塔吊布置大致有以下三种:
1)常规方法
如果塔吊基础位于围护墙体外,且计算围护墙的位移很小(如不大于
10mm),可按常规方法设置塔吊基础并架设塔吊。但塔吊基础部位的围护墙体及
支撑设计,应考虑塔吊的附加荷载。此法一般不宜用于重力式或悬臂式支护结构,
由于它们的位移往往较大,会引起塔吊的位移与倾斜。
2)水泥土基础
在水泥土重力式支护结构中,由于水泥土墙的宽度较大,且格栅式布置的水
泥加固土其承载力也较高,因此可利用水泥土墙,在其上再浇筑塔吊混凝土块体
基础。工程实践证明,这是一个很有效的方法,而且也较经济。
这种布置方法应注意的是,由于重力式挡土墙的位移较大,这对塔吊的稳定
带来隐患,因此控制水泥土墙的位移十分重要,通常可采用加宽水泥土墙与加大
其入土深度,必要时还可在塔吊部位的坑底采取加固手段,以减小其位移。此外,
虽然塔吊设在水泥土墙上,增加了挡墙的自重,对其稳定是有利的,但它对水泥
土墙的下卧层增加了荷载,应进行下卧层地基强度的验算。同时,在土方开挖时
特别是开挖初期应加强对塔吊监测,包括位移,沉降及垂直度,保证其偏差在安
全范围内。图6-181是水泥土墙上设置塔吊基础的示意图。
图6-191水泥土墙上设置塔吊基础
1-塔吊基础下加宽水泥土墙;2-塔吊基础;3-坑底加固;4-塔吊
3)桩基础
当基坑边水泥土墙计算位移较大,塔吊直接置于水泥土墙顶上可能发生危
险,则应在塔吊基础下设置桩基础,以确保安全。塔吊基础桩一般可设置4根,
该桩主要受水平力,桩断面与桩长应计算确定,一般可取桩400mm×400mm或
φ600左右,桩长12~18m。
对于排桩式围护墙或地下连续墙,往往塔吊位置会坐落在围护墙顶上,如直
接设置塔吊基础,会造成基底软硬严重不均的现象,在塔吊工作时产生倾斜。此
时,应在支护墙外侧另行布置桩基,一般布置2根即可(图6-212)。该桩验算以
沉降为主,由于围护墙处有排桩或地下连续墙,在纵向都连成整体,其沉降量是
很小的,而围护墙外侧的桩数较少,相对沉降较大,设计时应使其沉降差控制在
5mm内,以保证塔吊的正常工作。
图6-192塔吊桩基布置
1-塔吊基础;2-支护墙;3-止水帷幕;4-塔吊桩基;5-塔吊
(2)基坑中央的塔吊布置
随着地下空间的利用,有很多地下室不局限设在上部主体结构以下的范围
内,而是比上部建筑面积大得多,如,几幢高层或多层建筑下的地下室连成一片
的地下室,基坑面积很大。此时塔吊的布置往往不能设在基坑边,而需设在基坑
中央。此外,如采用内爬式塔吊的工程,在基坑施工阶段的塔吊设置往往也需设
在基坑中,以便上部主体结构施工至若干层后,直接改为内爬式,而不再拆装转
移。
基坑中央的塔吊设置,可在地下工程施工前进行,
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