《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》是江蘇省蘇中建設集團股份有限公司完成的建築類施工工法；作者分別是錢紅、王亞琦、韓良榮、蔡善波、徐玉健；適用範圍是建築工程地下和周邊均為地下室、施工場地窄小、周邊環境特殊的多層、高層建築施工中固定塔吊布置。
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》主要的工法特點是塔吊位置不受場地的限制；在基坑土方開挖前完成塔吊的組裝、調試、驗收等工作，安全可靠；方便組織分段流水施工，縮短施工工期；基礎施工時能確保工程樁靜養期內不受擾動和消除因塔吊工況和非工況時對周邊澆築成型的混凝土產生質量隱患，保證工程施工質量；對周邊建築、城市道路和交通影響小。
2008年1月31日，《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法
- 工法編號： YJGF183-2006
- 完成單位：江蘇省蘇中建設集團股份有限公司
- 主要完成人：錢紅、王亞琦、韓良榮、蔡善波、徐玉健
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
在上海地區，特別是繁華地段，一種新的平面組合設計方式：±0.000以下部分地下室、地下車庫、人防地下室等連成一體，占地面積大，基本上與建築紅線控制的範圍相等；±0.000以上（地下部分的頂板上）再分建各幢號、路面、綠化和輔助設施等。根據此設計方式工程±0.000以下結構部分，已經無法按常規方式設定固定式塔吊基礎，不能發揮固定式塔吊機械效益。
2003年施工的“證大聯洋商城”工程，地下室近4萬平方米，±0.000以上分建12個單體；地下室周邊為以有交通要道和建築，距離道路紅線4.5米；基坑圍護採用“預應力錨桿補償重力式圍護結構”，圍護結構寬度2.5米。塔吊基礎布置具有相當的技術難題，江蘇省蘇中建設集團股份有限公司開展QC小組活動，進行科技創新，在上海地區開始實施《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》。
工法特點
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的工法特點是：
1.塔吊位置不受場地的限制，而是根據工程的需要確定塔吊的位置。減少塔吊的投入，降低了施工成本。
2.在基坑土方開挖前完成塔吊的組裝、調試、驗收等工作，安全可靠，土方開挖完成，就能充分發揮機械效率。
3.方便組織分段流水施工，縮短施工工期。
4.塔吊基礎樁承台頂面標高與地下部位的底板結構頂面同一標高；塔吊基礎樁承台周邊與地下部位的底板結構無後澆帶結合為一體，施工期間，地下水無法進入地下室內和塔吊基礎周邊無危險源；達到文明施工的要求。
5.基礎施工時一能確保工程樁靜養期內不受擾動；二能消除因塔吊工況和非工況時對周邊澆築成型的混凝土產生質量隱患，保證工程施工質量。
6.塔吊布置可根據施工現場情況而定；塔吊使作過程中，對周邊建築、城市道路和交通影響極小。
操作原理
適用範圍
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的適用範圍是：
1.適用於建築工程地下和周邊均為地下室、施工場地窄小、周邊環境特殊的多層、高層建築施工中固定塔吊布置。
2.地下室施工時，需將塔吊安裝到位，滿足垂直、水平運輸的要求。
3.適合各種類型的地質條件。
工藝原理
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的工藝原理敘述如下：
1.將塔吊基礎和地下室底板的標高設在同一高度，塔吊先進行安裝、使用。
2.塔吊樁、承台基礎設計時，按國家相關設計規範，充分考慮塔吊基礎的穩定性，消除因塔吊工況和非工況時對周邊澆築成型的混凝土產生質量隱患。
3.塔吊基礎周邊地下室底板混凝土澆築時，遵循“抗放兼施，先放後抗，以抗為主”的原則，確保塔吊基礎與周邊混凝土一次澆築成型，施工縫無開裂和滲漏現象。
施工工藝
- 工藝流程
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的工藝流程見圖1。
圖1 固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工藝流程
- 操作要點
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的操作要點如下：
一、塔吊基礎設計
1.按4樁承台計算確定基礎底板下層配筋，底板中層、上層配筋按原圖配筋要求。
2.塔吊基礎厚度要滿足塔吊說明書中要求。確保塔吊肢腳的最小埋置深度。一般控制塔吊基礎厚度在1.0~1.2米。
3.塔身傳至基礎頂面荷載取值時，無論塔吊附著高度有多高，只對塔吊獨立高度時的工況與非工況情況下，進行荷載取值。
4.塔吊基礎承台截面尺寸確定時，充分考慮工程樁承台的位置，確保塔吊基礎承台施工時，不對工程樁產生擾動。一般控制承台平面尺寸在4×4米範圍內。
5.計算確定樁徑、樁長，同時覆核樁必須滿足以下條件：
偏心豎向力作用下：
，
水平力作用下：
。
式中
——樁基承台自重及承台上土自重標準值；
——相應於荷載效應標準組合時，作用於樁基承台頂面的豎向力；n——樁基中的樁數；
——相應於荷載效應標準組合偏心豎向力作用下第i根樁豎向力；
、
——相應於荷載效應標準組合作用於承台底面通過柱群形心的x、y軸線的力矩；
、
——柱i至柱群形心的y、x軸線的距離；
——樁承載力特徵值。
6.塔吊基礎上對地下室底板原配筋採取預留方式（圖2、圖3）。
圖2 一道防水層
圖3 二道防水層
二、構造要求
1.根據地下水位的位置、塔吊基礎底部土層的漏透係數、基坑內有無承壓水。合理確定塔吊基礎周邊採用的防水層道數。
塔吊基礎土層水的滲透係數小於5×10厘米/秒時，塔吊基礎周邊採用一道鋼板止水帶（圖2、圖3）。
塔吊基礎土層水的滲透係數大於等於5×10厘米/秒時，塔吊基礎周邊採用一道鋼板止水帶，一道緩膨脹止水條見圖3、圖4。
圖4 詳圖
2.樁進入承台50~100毫米，樁鋼筋錨入承台內一個錨固長度。提高承台抗傾覆能力和充分利用樁的抗拔能力。
3.為增強塔吊基礎樁基承台四根樁的穩定性，利用承台內的原有配筋作為主筋，形成暗梁，暗梁寬度同樁徑、箍筋Φ10@200，將四根樁連成一體，並將暗梁延伸至兩側工程基礎梁內，主筋錨入原基礎梁一個錨固長度。在局部區域內行成井字梁格式。達到提高承台抗傾覆承載能力、樁基承台抗扭能力，確保抗拔樁力的傳遞分解。暗梁箍筋穿過鋼板止水帶，鋼板止水帶穿孔處滿焊。如圖5所示。
圖5 井字梁布置平面
三、承台施工、養護
1.承台施工過程作為特殊過程進行控制。
2.承台混凝土施工時，按大體積混凝土施工工藝進行。
3.承台混凝土施工過程中，製作不少於3組同條養護試塊，分別進行3天、5天、7天混凝土強度檢測，確定混凝土強度增長狀況，明確塔吊組裝時間。
4.混凝土養護措施可行、及時、到位。保證在塔吊組裝前“混凝土承壓能力達到設計值的100%”。
四、承台穩定性檢驗
1.基坑土開挖完畢，及時組織人力，對塔吊基礎周邊土方修整成型。
2.在塔吊滿負荷動作2小時的工況過程中，觀察塔吊基礎底部四周與土層之間的變化（分層、流砂和水），做好記錄。
3.及時進行塔吊基礎周邊結構混凝土墊層施工。進行塔吊滿負荷動作2小時的工況過程檢測，觀察塔吊基礎底部四周與墊層間的變化（開裂、抖動），做好記錄。
4.在上述第3項檢查過程中，用四隻裝滿水的洗臉盆，分放在塔吊基礎四角處，盆中水面漂浮三張2厘米×2厘米蠟紙片，進一步檢測塔吊在滿負荷動作2小時的工況過程，塔吊基礎有無抖動和扭動現象。每天檢測一次，共檢測三天，做好記錄。
5.對上述檢查過程中的記錄進行分析，消除塔吊基礎周邊混凝土澆築時產生的質量缺陷。
五、塔吊基礎周邊地下室底板混凝土澆築
1.塔吊基礎混凝土澆築時間與周邊地下室底板混凝土澆築時間差不得少於15天。滿足“抗放兼施，先放後抗，以抗為主”的“跳倉法”施工工藝要求。
2.對塔吊基礎混凝土四周、側面混凝土連線面進行清理、鑿毛或彈、刷連線劑，混凝土澆前安裝緩膨脹止水條。
3.嚴格控制混凝土坍落度在120±30毫米以內，對每車混凝土均進行坍落度測試；同時控制混凝土出廠、到達現場和澆築完成時間；保證混凝土在初凝時間內澆築完成。
4.塔吊基礎周邊地下室底板混凝土澆築時，配兩名混凝土振搗手，專門澆築周邊2米範圍內混凝土，同時配一名監控人員跟蹤指揮。
5.混凝土投料時距離塔吊基礎周邊1.5米處進行而後向塔吊基礎周邊推進，採用斜面分層法進行澆築。
6.塔吊基礎周邊與地下室底板混凝土接縫處100厘米範圍表面找平時，嚴格控制砂漿層厚度在2厘米以內。如砂漿層超厚時，用鐵抹子將澆築的同一種混凝土中石子壓入砂漿層中，擠壓出多餘砂漿，再進行混凝土刮平。
7.塔吊基礎周邊接縫處混凝土養護時間要延長在地下室底板混凝土養護14天后，接縫處混凝土再採用蓄水養護10天。
材料設備
一、材料
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》所用的材料明細如下：
除緩膨脹止水條（膨潤土橡膠遇水膨脹止水條）為新型防水材料，其他為工程正常使用的材料。
（一）緩膨脹止水條施工方便，在澆筑前12小時內，將緩膨脹止水條安放在塔吊基礎周邊預留的槽內，用槍釘固定（每米4~5個釘）或水膨脹密封膠粘合。
（二）緩膨脹止水條截面尺寸2.5×3.5厘米，長條型（每卷10米長，規格、尺寸可按施工現場要求廠家加工）。遇水逐漸膨脹，6天膨脹倍率達標準的70%，具有平衡自愈功能；膨脹後緊密填充空間，封堵阻隔滲漏水源，實現主動止水，以水止水；在外部壓力作用下發生彈性形變，具有彈性止水作用。
（三）主要技術指標及外觀要求
1.外觀要求：色澤均勻、無明顯凹凸。
2.主要技術指標：抗水壓力≥2.5兆帕；144小時吸水膨脹倍率200%~250%；最大吸水膨脹倍率≥300%；耐水性（浸泡240小時）整體膨脹無碎片；耐熱性（80℃、2小時）無流淌；低溫柔性（-20℃、2小時）無裂紋。
二、設備
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》中塔吊基礎和周邊地下室底板2米混凝土施工：插入式振搗機四台，其中兩台備用。其他所需機械、工具、設備及儀器為工程施工正常配置。
質量控制
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的質量控制要求如下：
一、遵循的國家標準
1.《地基基礎設計規範》GB 50007-2002。
2.《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204-2002。
3.《地下防水工程質量驗收規範》GB 50208-2002。
4.《人防工程施工及驗收規範》GBJ 134-90。
二、需檢測的材料必須檢驗合格後方可使用，防水處理及混凝土澆築時，嚴格按照操作要點中“五、塔吊基礎周邊地下室底板混凝土澆築”的要求執行。
安全措施
採用《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1.嚴格執行國家、行業和企業的安全生產法規和規章制度，認真落實各級人員的安全生產責任制。
2.塔吊基礎需經設計、審核方可實施。
3.塔吊安裝必須編制專項施工方案。
4.施工時認真做好技術交底。
5.特殊工種持證上崗。
6.塔吊安裝結束須經有關部門驗收方可使用。
環保措施
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的環保措施如下：
1.成立對應的施工環境衛生管理機構，在施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章。制定管理方案和管理制度。
2.根據施工現場周圍的環境、工程實際施工需要、文明施工的要求，合理布置塔吊的位置，保證施工現場場內道路的暢通。
3.對塔吊塔身穿地下室頂板位置的預留洞口，做好一是防止雨水、施工用水流入地下室的保證措施，如沿周邊砌築120毫米厚（高200米，水泥砂漿粉刷）防水堵牆；二是防止建築垃圾進入地下室的保證措施，如對整過預留洞口，採用多層板封堵，每天對封堵板上的垃圾落實專人清理；三是預留洞口周邊規範圍擋，如設立安全防護欄桿（1.2米高）等。
4.定期和不定期對塔吊的工作狀況進行檢查，保證機械性能完好，機械噪音在允許值以下，機械不發生漏油。
效益分析
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的效益分析如下：
1.經濟效益（表1）
序號 | 分項名稱 | 工作量 | 機械運輸費用 | 人工運輸費用 | 節約金額（元） |
1 | 基礎梁斜坡修整土方 | 13560立方米 | 1.89元/立方米 | 9.87元/立方米 | 108208.80 |
2 | 基礎梁斜坡混凝土墊層 | 11080立方米 | 0.9元/立方米 | 6.21元/立方米 | 58834.80 |
3 | 基礎磚胎模磚運輸 | 103萬塊 | 34.2元/萬塊 | 174.2元/萬塊 | 14420.00 |
4 | 基礎磚胎模砂漿運輸 | 1986立方米 | 1.6元/立方米 | 13.87元/立方米 | 24368.22 |
5 | 基礎底板鋼筋運輸 | 8462噸 | 0.33元/噸 | 8.5元/噸 | 69134.54 |
合計 | 274966.36 | ||||
2.社會效益
地下部分主體結構比契約工期提前20天工期提前獎為17萬元。
3.技術效益
培養了企業技術人員解決實際問題的能力，提高了操作工人的素質。
註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
套用實例
《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》的套用實例如下：
- 實例1
2003年施工的“證大聯洋商城”建設在上海浦東新區方甸路與迎春路交匯處，建築面積108000平方米，地下一層，地上2~18層；地下一體，地下結構平面與建築紅線控制範圍基本相等，用地面積達40000平方米（寬度172米、長度261米），±0.000以上分為12個單體；±0.000以上結構相對於地下部分，四周后退0~9米不等。採用此施工方法有效地解決了塔吊布置的吊布置施工難題，在地下室平面位置布置4台塔吊滿足工程施工（圖6~圖10）。
- 實例2
“東晶國際公寓”小區Ⅱ標段，於2004年9月1日開工，2006年4月25日竣工，建設在上海浦東新區浦東大道與源深路交匯處，建築面積51000平方米，混凝土剪力牆結構，地下1層、地上26層；地下一體（與Ⅰ標段）為人防工程，地下結構平面相對於建築紅線控制範圍基本等同；地上分為2號、3號樓，兩樓相隔60米，建築物±0.000上最高點82米。同樣採用該工法有效地解決了塔吊布置的施工難題，滿足工程施工的需要，單地下基礎部分鋼筋運輸一項，節約施工成本近2萬元見圖（圖11、圖12）。
- 實例3
“中邦康城一期二標段”工程，於2005年3月28日開工，2006年8月20日竣工，建設在上海康沈路與秀沿路交匯處，建築面積81996平方米，混凝土剪力牆結構；工程由7幢小高層和一座地下車庫組成，地下車庫布置各幢號之間，且該工程遵循先深後淺進行施工，同樣採用此工法有效地解決了塔吊布置的施工難題，滿足工程施工的需要，單地下車庫施工時鋼筋運輸一項，節約施工成本近5萬元，地下室施工工期提前15天。
註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
榮譽表彰
2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《固定式塔吊無後澆帶基礎設計及套用施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。
