預應力裝配式塔吊基礎施工工法

預應力裝配式塔吊基礎施工工法

《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》是中鐵城建集團有限公司完成的建築類施工工法;完成人是張訓虎、宋慶華、徐勛越、張繼帥、余毅。該工法可廣泛用做非軟弱地基區域的各型號塔吊基礎。

《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》主要特點是:安裝方便,施工工期短;周轉使用,均攤費用低;塔基安全穩定。

2020年9月2日,《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》被湖南省住房和城鄉建設廳評定為湖南省2019年度工程建設省級工法。

基本介紹

  • 中文名:預應力裝配式塔吊基礎施工工法
  • 工法編號:HNJSGF052-2019
  • 完成單位:中鐵城建集團有限公司
  • 完成人:張訓虎、宋慶華、徐勛越、張繼帥、余毅
  • 審批單位:湖南省住房和城鄉建設廳
  • 主要榮譽:湖南省2019年度工程建設省級工法
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,技術理論,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

建築業一直都是高耗能、高污染的產業,土建施工時,塔吊基礎常用的有板式、樁式基礎、組合式基礎,傳統塔吊施工工作周期長,無法周轉使用。河南省黃河灘區居民遷建2017年度范縣張莊鄉住宅樓工程的特點是單體樓棟多,塔吊需求量大,該工程策劃每兩棟樓一台塔吊,考慮塔吊在3個地塊之間周轉,策劃共投入塔吊33台,租賃裝配式塔吊基礎33組,每組裝配式塔吊基礎考慮2~3次周轉。裝配式塔吊基礎具有安拆方便,施工工期短,周轉使用,均攤費用低,有利於環保等優勢,中鐵城建集團有限公司據此總結出《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》。

工法特點

《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》的特點有:
1.安裝方便,施工工期短
裝配式塔吊基礎打破傳統鋼筋混凝土塔吊基礎現澆的固定制作方式,採用預製混凝土塊拼裝而成,無需鋼筋、模板安裝,混凝土澆築、養護等漫長的施工工序,簡單快捷。裝配式塔吊基礎的安裝工藝:吊裝各預製件及合攏→穿鋼絞線及張拉→吊裝配重件,整個安裝過程用時不到1天,大大縮短了工期。
2.周轉使用,均攤費用低
傳統塔吊基礎不能周轉,難以拆除,埋在地下,會成為城市地下管線建設的障礙物,即使爆破清運出去,也將成為對環境造成污染的建築垃圾,而裝配式塔吊基礎能周轉重複使用,有限的減少了建築垃圾的產生,從源頭上解決了建築垃圾侵占土地、影響市容市貌、污染環境等問題。
3.塔基安全穩定
河南省黃河灘區居民遷建2017年度范縣張莊鄉住宅樓工程裝配式塔吊基礎採用無粘結預應力工藝,將塊狀的混凝土構件連線組合成受力整體,安全穩固。

操作原理

適用範圍

《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》可廣泛用做非軟弱地基區域的各型號塔吊基礎。

技術理論

《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》的工藝原理是:
一、塔機基礎抗傾覆力計算及使用塔機型號
項目開工時,通過調查發現QTZ50塔吊,足夠滿足工程實際施工需要,但是採用哪種預製混凝土構件能夠滿足塔機基礎的抗傾覆力要求是我們考慮的重點。為此我們在確定塔機型號後,對預製裝配式塔吊基礎進行了抗傾覆驗算。主要通過下列公式計算:
Mstb=0.9l0xFvkb
Mdst=1.4Mkx1.0Fhkh
l0=
l+b0
式中:Mstb——預製塔機基礎抵抗傾覆的力矩值(千牛·米);
Mdst——塔式起重機作用在基礎上的傾覆力矩值(千牛·米);
l0——預製塔機基礎最小的抗傾覆力臂(毫米);
b0——基礎端件的寬度(毫米);
l——預製塔機基礎底面的長度(毫米)。
經過上式計算後,採用QTZ50塔吊在吊起10KN的重物時的抗傾覆力矩值為1026.9千牛·米;非工作狀態下傾覆力矩值為1193.9千牛·米,滿足該工程的使用,為此中鐵城建集團有限公司選擇了由13件預製混凝土構件組成的塔吊基礎,示意圖見圖1及圖2。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖1 基礎墊層放線圖
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖2 砼構件吊裝示意圖
二、鋼絞線選材
預應力混凝土構件張拉需要對鋼絞線進行張拉,鋼絞線張力時需要採用多大的力,採用何種規格、多少數量的鋼絞線是需要去解決的問題,針對以上這些問題,我們分別進行了分析及計算並且得到了相應的結果。
(一)鋼絞線張拉時,預應力值的計算
根據《混凝土預製拼裝塔機基礎技術規程》(JGJT197-2010)第4.2.8條設計要求,結合施工現場實際情況,對拼裝連線索施加的有效預應力,依據下式進行計算:
σpecon-σl
式中:σpe——預應力鋼絞線的有效預應力(牛/平方毫米);
σcon——預應力鋼絞線張拉控制應力(牛/平方毫米),可取σcon=0.55
σl——預應力鋼絞線的預應力損失值,σl取200牛/平方毫米;
——預應力鋼絞線強度標準值(牛/平方毫米)。
通過運用上式,計算出在施工現場時,鋼絞線的張拉力為100~120千牛,相當於0.45~0.55
,僅為屈服強度的一半,完全處於彈性工作狀態,在錨固兩端間不會產生塑性變形。
(二)鋼絞線截面尺寸、數量的計算
根據《混凝土預製拼裝塔機基礎技術規程》(JGJT197-2010)第4.2.8條設計要求,預應力鋼絞線的截面面積和根據可按照下列公式計算:
AP
n=
式中:AP——預應力鋼絞線截面面積(牛/平方毫米);
Mmax——預製塔機基礎梁截面內的最大彎矩設計值(千牛·米);
σ'pe——考慮拼接縫影響,經折減後的有效預應力(牛/平方毫米),σ'pe=0.85σpe
h0——預製塔機基礎梁的有效高度,取基礎截面頂部到下部鋼絞線合力點的距離(毫米);
n——基礎底部預應力鋼絞線數量(根),取整數;
Apl——單根預應力鋼絞線的截面面積(牛/平方毫米)。
經過上式計算,該工程採用1860級鋼絞線,鋼絞線為直徑15.2毫米,面積為107.7牛/平方毫米;用預應力鋼絞線將中心件、過渡件、端件串聯相扣在一起,構件上部預應力鋼絞線雙向4根,下部雙向10根。
三、預製混凝土構件張拉技術
(一)張拉設備
為了提高預製混凝土構件鋼絞線的張拉質量,項目部經過調查、討論,決定採用的張拉設備由前卡式穿心千斤頂和電動油泵配合使用,通過工作把錨固中的鋼絞線力量增加來賦予預應力數值。在張拉過程中,首先是把千斤頂和壓力表進行配對,因為不同的壓力表所體現的壓力值是不同的,張拉時千萬按標定的用;其次是校正的作用,因為影響這兩個運作的因素很多,特別是千斤頂和油泵。
(二)張拉施工工藝
該工程預應力裝配式塔吊基礎採用了無粘結預應力工藝,將塊狀的混凝土構件連線組合成受力整體,無粘結預應力鋼筋採用高強度、低鬆弛鋼絞線,強度可達到1860兆帕,但每束15.2毫米,其固定端和張拉端採用OVM系列夾片錨。鋼束張拉時,必須對稱進行,以構件中線對稱左、右鋼束之差不得超過一束,並按先中間後兩邊的順序進行。根據張拉順序,按以下步驟及方法進行張拉作業。
1.檢查確認孔道內的鋼絞線根數無誤後,安裝與之配套的工作錨及夾片,並用短鋼管套在鋼絞線上,沿著鋼絞線將夾片敲擊整齊,然後安裝限位板。
2.用手拉葫蘆配合簡易支架吊裝千斤頂,使之與孔道中心對位。再安裝工具錨及夾片,夾緊鋼絞線,使夾片端部平齊,無高低錯台情況。
3.兩端張拉時,兩端的油泵操作人員應保持聯繫,油泵度數每上升一個刻度,雙方應互通度數,使兩端張拉儘量同步。
4.進行三個階段的張拉和測量鋼絞線伸長值並做好張拉記錄。
5.計算實際伸長值,並與理論伸長值比較,確認其差值在±6%範圍內。否則應推錨,待查明原因確定對策後,重新張拉。
6.持荷2分鐘內,若油壓稍有下降,須補油至控制應力的的油壓值。確認伸長值符合要求,持荷結束後,千斤頂回油,夾片自動錨固。對於兩端同時張拉的預應力鋼絞線錨固時採用取一端先錨固,另一端補足到控制應力後再錨固的方法,以減少錨固時預應力的損失。
7.檢查有無滑絲、斷絲現象,確認符合要求後,退除張拉設備。則該鋼束張拉結束。
8.當鋼束全部張拉完,並按規範要求檢查滑絲、斷絲,均符合要求後,方可進行端頭鋼絞線切割。切割出距錨具30~40毫米。採用手提砂輪機切割,嚴禁使用氣焊或電焊燒割。切割完成後如不能及時封錨,應對錨具頭進行防鏽處理。
四、預製混凝土構件合攏拼裝技術
(一)混凝土構件編號
該工程採用的預應力裝配式塔吊基礎是由13件預製混凝土構件組成,為了方便施工,將13件預製混凝土構件分別編號,並將構件編號圖下發給安裝人員進行現場交底,避免安裝人員安裝出錯,造成重複返工。
13件預製混凝土構件分別是由1件十字型中心件(置於預製塔機基礎中心部位十字型混凝土預製件),4件過渡件(擴展預製塔吊基礎長度的混凝土預製件),4件端件(預製塔機基礎端部的混凝土預製件),4件配重件(擱置於過渡件、端件之間的用於抗傾覆的混凝土預製件)。十字型中心件編號為1號構件,過渡件編號分別為2號、3號、4號、5號構件,端件編號分別為6號、7號、8號、9號構件,配重件標號分別為10號、11號、12號、13號構件。編號示意圖見圖3~圖6。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖3 1~3號構件示意圖
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖3 4~7號構件示意圖
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖4 8~11號構件示意圖
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖5 12~12號構件示意圖
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖6 混凝土構件標號示意圖
(二)提高混凝土構件的安裝定位精準度
塔吊基礎對於地基承載力的要求是極高的,所以對於預應力混凝土構件的安裝精度也是必須要嚴格控制的。針對這一問題,利用BIM技術對塔吊安裝定位過程進行精準的安裝定位虛擬模擬,同時配備多名專業技能強的專職測量人員,運用GPS技術進行快速定位,運用全站儀將各個混凝土構件的位置進行多次覆核,保證混凝土構件的位置準確無誤。
(三)合攏拼裝
採用25噸汽車吊吊裝1號構件,將其安裝在事先測放好的放樣點上,對準墊層中心線十字線;然後依次吊裝2號構件、3號構件、4號構件、5號構件,將其與1號構件對準拼裝;其次吊裝6號構件、7號構件、8號構件、9號構件,將其與對應的過渡件對準拼裝;最後吊裝10號構件、11號構件、12號構件、13號構件,將其安裝在對應的過渡件和端件上。在吊裝過程中需要注意的是在吊裝過程中,起吊時的繩索與構件水平夾角不宜小於45°,並利用砂滑動層,定位預製構件的凹件和凸件緊密吻合,保證預製件的中心件的中心位置與軸線重合,拼裝連線索張拉首先應進行合攏張拉,待拼裝構建完全合攏後在正式進行逐根對稱張拉,在張拉過程中應嚴格控制油泵壓力值,讀數偏差不得大於0.5兆帕,張拉後,各預製件的拼裝應嚴密。在拼裝連線索的錨具及保留的鋼絞線外漏部分塗覆油脂和其他可清洗的防腐材料,並設定全密封保護套。

施工工藝

《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》的工藝流程及操作要點如下:
該工法的工藝流程如下:
確定地基承載力→確定塔機位置→測量、放線→開挖夯實基坑→澆築混凝土墊層→砼養護→墊層放線→吊裝各預製件及合攏→穿鋼絞線及張拉→吊裝配重件。
一、裝配式塔吊基礎安裝準備工作
1.確定地基承載力。地基承載力要求應於,根據施工藍圖及地質勘察報告,①層為粉土,天然地基承載力特徵值為120千牛/平方米,滿足塔機基礎承載力要求。
2.確定塔機位置。根據施工平面布置圖採用GPS確定塔機安裝位置。
3.測量、放線。開挖前用全站儀放出基坑周圍四點,用石灰撒出開挖線,開挖深度20厘米,開挖深度較低不宜採用機械開挖,採用人工開挖,基坑四邊打出標高控制樁,用鋼捲尺檢查標高及平面尺寸,防止超挖少挖。基坑平面尺寸8.6×8.6米,每邊工作面30厘米,如圖7所示。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖7 基礎墊層開挖、放線
4.夯實基坑:打夯應一夯壓半夯,夯夯相接,行行相連,縱橫交叉,表面拉線找平,凡超過標準高程的地方,及時依線剷平;凡低於標準高程的地方,應補土夯實,如圖8所示。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖8 夯實基坑
5.澆築混凝土墊層:裝配式塔吊基礎墊層平面尺寸為8×8米,混凝土強度等級C15,厚200毫米,混凝土澆築從一端向另一端連續進行;混凝土的振搗採用插入式振動棒。混凝土振搗後,先依據墊層頂面標高用平鍬拍壓平,再用2米鋁合金長刮尺刮平,再在初凝前用滾筒碾壓一遍,滾壓平整,最後在終凝前用木抹子壓實抹平,鐵抹子抹壓至無明顯紋道,墊層平整度不得大於5毫米,澆築混凝土墊層示意圖見圖9。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖9 澆築混凝土墊層
6.混凝土墊層養護:暑季施工,溫度高,水分蒸發快,採用薄膜覆蓋,保持水分。冬季施工時,混凝土澆築後應先蓋一層薄膜,再蓋草簾保溫層,必要時採用暖棚法養護;雨天時採用薄膜覆蓋,防止水泥漿流失,特別雨季施工應備好薄膜或彩條布,待墊層養護強度達到80%,方可安裝塔吊基礎。
二、裝配式塔吊基礎安裝工作
1.墊層放線:在墊層上放上各個構件的平面位置線,如下圖10。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖10 基礎墊層放線圖
2.吊裝各預製件及合攏:先用汽車吊吊裝十字形中心件,使十字形中心件中心對準墊層中心線,再按照裝配式塔吊基礎安裝說明依次吊裝過渡件、端件,吊裝過程中起吊時的繩索與構件水平面夾角不宜小於45°,並利用砂滑動層,定位預製構件的凹件和凸件緊密吻合,保證預製件的中心位置與軸線重合,塔吊基礎吊裝圖見圖11。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖11 塔吊基礎吊裝
3.穿鋼絞線及張拉:拼裝連線索張拉首先應進行合攏張拉,待拼裝構建完全合攏後在正式進行逐根對稱張拉,在張拉過程中應嚴格控制油泵壓力值,讀數偏差不得大於0.5兆帕,張拉後,各預製件的拼裝應嚴密。在拼裝連線索的錨具及保留的鋼絞線外漏部分塗覆油脂和其他可清洗的防腐材料,並設定全密封保護套,如圖12所示。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖12穿鋼絞線張拉
4.吊裝配重件:用汽車吊吊裝配重件,配重件擱置在基礎邊緣,配重件中部應懸空,並與基礎可靠連線,配重件必須到達設計要求的總重量,吊裝配重件示意圖見圖13。
預應力裝配式塔吊基礎施工工法
圖13 吊裝配重件

材料設備

《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》的材料設備要求如下:
1.該工法的材料要求見表1。
表1 施工材料
序號
名稱
規格/型號
技術指標
備註
1
模板
91.5×183厘米
/
20厘米模板條
2
鋼筋頭
長40厘米
/
固定模板條
3
標高控制樁
長50厘米,直徑3厘米
/
4根
4
混凝土
C15
坍落度180±20毫米
需12.8立方米
5
細砂
粒徑不大於0.075毫米
5~10毫米厚砂滑層
-
6
白灰
/
/
撒開挖線
2.該工法對設備要求見表2。
表2 施工機具
序號
名稱
規格/型號
單位
數量
備註
1
全站儀
三鼎光電LB01
1
定位、放線
2
鏟子
/
4
挖土
3
小推車
/
1
運土
4
蛙式打夯機
HW60
1
夯土
5
圓盤鋸
G6010
1
鋸墊層模板
6
鋼筋切割機
GJ40
1
切鋼筋頭
7
錘子
/
2
敲鋼筋頭
8
鋼捲尺
5米
2
控制墊層高度
9
混凝土泵車
/
1
運輸混凝土
10
振動棒
ZS-50
1
使混凝土密實
11
汽車吊
/
1
吊預製構件
12
張拉油泵
ZB2*2/50
1
張拉預應力鋼絞線
13
千斤頂
QYC270
1
張拉預應力鋼絞線
14
水準儀
DSZ2
1
控制各預製構件標高

質量控制

施工企業採用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》施工時,應採取的質量控制要求如下:
一、質量控制標準
(一)現行國家或行業標準、規範
《建築地基基礎工程施工質量驗收規範》(GB50202-2002)
混凝土結構工程施工質量驗收規範》(GB50204-2015)
混凝土質量控制標準》(GB50164-2011)
建築工程施工質量驗收統一標準》(GB50300-2013)
《混凝土預製拼裝塔機基礎技術規程》(JGJ/T197-2010)
(二)質量驗收項目
土方開挖執行《建築地基基礎工程施工質量驗收規範》,墊層模板安裝、混凝土澆築執行《混凝土結構工程施工質量驗收規範》,基礎預製構件吊裝、預應力張拉執行《混凝土預製拼裝塔機基礎技術規程》,允許偏差如表3、表4、表5、表6。
表3 土方開挖的質量驗收標準(毫米)
項目
基坑、基槽
人工挖方場地平整
檢驗方法
主控項目
1
標高
-50
±30
水準儀
2
長度、寬度
-50
+200
+300
-100
經緯儀,用鋼尺量
一般項目
1
表面平整度
20
20
用2米靠尺和楔形塞尺檢查
2
基地土性
設計要求
觀察或土樣分析
表4 現澆構件模板安裝的允許偏差及檢驗方法
項目
允許偏差(毫米)
檢驗方法
軸線位置
5
鋼尺檢查
底模上表面標高
±5
水準儀或拉線鋼尺檢查
基礎截面內部尺寸
±10
鋼尺檢查
表5 混凝土設備基礎尺寸允許偏差和檢驗方法
項目
允許偏差(毫米)
檢驗方法
標高
(0,-20)
水準確儀或拉線、鋼尺檢查
平面外形尺寸
±20
鋼尺檢查
表面平整度
8
2米靠尺和塞尺檢查
表6 裝配式塔吊基礎拼裝允許偏差和檢驗方法
項目
允許偏差
檢驗方法
構件軸線
+3毫米
0毫米
鋼尺檢查
整體尺寸
+15毫米
-10毫米
鋼尺檢查
預製件間高差
+2毫米
0毫米
水平儀測量
預製件拼接面縫隙
+0.2毫米
0毫米
裂縫觀察儀觀測
預製件與墊層之間縫隙
+2毫米
0毫米
塞尺檢查
安裝面水平度
+1%
0%
水平儀測量
二、質量保證措施
(一)質量保證技術措施
1.基坑的尺寸及深度應達到設計要求,開挖後應對基坑底部進行夯實。
2.嚴格按施工要求操作,澆築混凝土後,根據水平控制標高或彈線用抹子找平、壓光,應控制墊層表面平整度,避免對後續預製砼構件的安裝造成影響。
3.裝配式塔吊基礎拼裝質量控制措施:
a.裝配式塔吊基礎底部與墊層之間的縫隙應採用黃砂塞緊;
b.張拉力應符合設計要求;
c.裝配式塔吊基礎預製構件的表面不得有結構裂縫;
d.預製件應按設計要求吊裝,起吊時繩索與構件水平面夾角不宜小於45°;
e.預製件凹凸件之間應緊密結合,間隙中不得有雜物,安裝過程中應嚴格控制預製件間的高度差;
f.錨具、夾片應清潔,張拉後錨具及外露鋼絞線應滿塗防腐油脂,並用專用護套套牢。
(二)質量控制管理措施
1.拼裝單位應具有預應力施工資質,拼裝應由專門人員施工;
2.吊裝預製件時候應由專人負責指揮;
3.拼裝前應制定合理的拼裝方案;
4.樹立全面質量意識,貫徹誰施工,誰負責質量;誰操作,誰保證質量”的原則,實行工程質量崗位責任制;
5.嚴格遵守施工程式,認真執行施工操作規程及驗收規範;
6.加強技術交底工作;
7.完善三檢制度;
8.嚴格資料管理工作;
9.建立質量獎懲制度;
10.加強操作人員培訓,提高操作水平,施工人員特別是栓釘焊接工應相對固定。

安全措施

施工企業採用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》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.認真貫徹“安全第一、預防為主”的方針,根據國家有關規定、條例,結合工程現場實際情況制定嚴格的安全管理措施和技術措施。
2.施工現場按集團公司安全文明標準化工地進行布置,並完善各種安全標識。
3.施工用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規範》的有關規定執行。
4.預製件吊裝過程中,汽車吊吊臂下方嚴禁站人。
5.參加張拉人員穿戴好勞動防護用品,正確佩戴安全帽、安全帶;特別要戴好防護眼鏡,以防高壓油泵破裂噴油傷眼。
6.進入現場的施工人員必須戴安全帽,施工時,施工人員應帶手套,穿膠底鞋,不得穿拖鞋、背心。
7.加壓時,高壓油泵操作人員注意與千斤頂操作人員保持聯繫,避免過快或不協調導致失誤。
8.張拉時,構件兩端不準站人,操作人員站在側面,兩端設定防護欄(罩)高壓油泵放在離構件端部左右側。
9.千斤頂操作人員要注意保持千斤頂水平狀態,待受力後方可鬆開,以防止受力時千斤頂偏側滑絲。

環保措施

施工企業採用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》施工時,應採取的環保措施是:
防止施工噪音污染:
1.現場振搗混凝土時,不得振鋼筋和模板,並做到快插慢拔;
2.每天晚22點到次日早6點,嚴格控制強噪音作業,對混凝土輸送泵、圓盤鋸等強噪音設備,以隔音棚封閉,遮擋,實現降噪;
3.模板,支設,拆除,搬運時,必須要輕拿輕放,上下、左右有人傳遞;
4.加強環保意識的宣傳,採用有力措施控制人為的施工噪音,嚴格管理,最大限度的減少噪音擾民;
5.現場所有交通路面及物料堆放場地全部硬化,做到無揚塵;
6.報廢的預應力鋼絞線及預製件不得亂丟亂放,廢棄物的運輸確保不散撒、不混放,送到政府批准的單位或場所進行處理、消納;
7.場內道路二側,大門入口及場內空閒場地適當綠化、美化;預製件應覆蓋後再運輸。

效益分析

中鐵城建集團有限公司採用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》施工的效益有:
1.經濟效益
裝配式塔吊基礎無鋼筋、模板安裝,混凝土澆築等工序,減少了安裝過程中人力、物力的投入,且能周轉使用,與傳統鋼筋混凝土塔吊基礎相比降低了成本。
兩種基礎的對比費用表如下:
表7 兩種塔吊基礎對比費用表
對比項
傳統鋼筋混凝土塔吊基礎
裝配式塔吊基礎
裝配式塔吊基礎(按周轉3次)
C15砼墊層
8.2×8.2×0.2=13.448立方米
×360=4841元
8×8×0.2=12.8×
360=4608元
8×8×0.2=12.8×
360=4608元
3級鋼筋
5t×3600=18000元
/
/
地腳螺栓
16條×220=3520元
/
/
C35砼基礎
8×8×1.2=76.8立方米×420=32256元
/
/
模板、人工費
3000元
/
/
租金
/
12000元
12000/3=4000元
汽車吊台班費
/
1400元
1400×3=4200元
合計
61617元
18008元
12808元
從兩種塔吊基礎對比費用表中可以看出,裝配式塔吊基礎相較於傳統鋼筋混凝土塔吊基礎費用低,考慮周轉均攤後費用更低,由此可見裝配式塔吊基礎具有很好的經濟效益。
2.工期效益
裝配式塔吊基礎的施工工藝:確定地基承載力→確定塔機位置→測量、放線→開挖夯實基坑→澆築混凝土墊層→砼養護→墊層放線→吊裝各預製件及合攏→穿鋼絞線及張拉→吊裝配重件。
整個施工過程中,測量放線、開挖夯實地基、澆築砼墊層需1天,砼墊層養護、放線需1天,基礎拼裝過程需1天,合計3天。
傳統塔吊基礎的施工工藝:確定塔機位置→測量、放線→開挖夯實基坑→澆築混凝土墊層→墊層砼養護→塔吊基礎模板安裝→塔吊基礎鋼筋綁紮→預埋地腳螺栓→基礎砼澆築→基礎砼養護。
整個施工過程中,測量放線,開挖夯實地基,澆築砼墊層共需1天,砼墊層養護需1天,塔吊基礎模板安裝、鋼筋綁紮及地腳螺栓預埋需2天,基礎砼澆築及養護需7天,合計11天。
從施工過程及工期來看,裝配式塔吊基礎相較於傳統鋼筋混凝土塔吊基礎,安裝方便,能縮短工期,具有很好的工期效益。
3.生態環保效益
裝配式塔吊基礎代替傳統鋼筋混凝土塔吊基礎的使用,減少了混凝土垃圾的產生,據估計,每堆積10000噸建築垃圾約需占用44.667平方米的土地,一組裝配式塔吊基礎每周轉一次就能減少2.6×76.8=199.68噸混凝土垃圾的產生,就能減少侵占0.892平方米土地,且能減少混凝土塊中大量水合矽酸鈣和氫氧化鈣、廢金屬料中大量重金屬離子溶出後對環境的污染和破壞。裝配式塔吊基礎從源頭上解決了建築垃圾侵占土地、影響市容市貌、污染環境等問題,具有很好的生態環保效益。
註:施工費用以2017—2019年施工材料價格計算

套用實例

中鐵城建集團有限公司採用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》的套用實例如下:
河南省黃河灘區居民遷建2017年度范縣張莊鄉項目住宅樓施工
該工程位於河南省濮陽市范縣張莊鄉白楊社區附近,占地606.75畝,共建設多層住宅樓房101棟,磚混結構,其中4層複式38棟,4+1多層34棟,5+1多層電梯房37棟,共2258戶,約306000平方米,該工程分3個地塊,其中A地塊10棟,B地塊26棟,C地塊73棟。建築高度4+1F為16.75米;5+1F為19.25米;4層複式為13.7米。該工程策劃每兩棟樓一台塔吊,考慮塔吊在3個地塊之間周轉,策劃共投入塔吊33台,租賃裝配式塔吊基礎33組,每組裝配式塔吊基礎考慮2~3次周轉。
該工程單體面積小、棟數多、塔吊需求量大,工期時間短,然而傳統塔吊基礎施工時間長,前期工人進場迅速,恐造成基礎施工時材料吊運的不方便,項目部在進場後第一時間組織工程策劃,在考慮到傳統塔吊基礎諸多不利下,確定採用裝配式塔吊基礎。第一組裝配式塔吊基礎安裝完畢(包含塔吊基礎墊層施工)僅用3天時間,塔吊安裝完畢調試、驗收用時3天,總計6天,而此時1地塊9棟樓均在準備筏板鋼筋綁紮,塔吊第一時間投入使用,解決了筏板鋼筋的吊運問題。塔吊基礎的迅速進場及安裝,塔吊的第一時間投入使用,方便了施工,減少工期,超前完成業主下達的工期節點目標,使該項目在河南省26個遷建點當中名列前茅,並在2017年年末收到業主賀信一封。
項目策劃每兩棟樓一台塔吊,考慮3個地塊之間周轉,裝配式塔吊基礎能隨著塔吊一起周轉,該項目3個地塊總計33個裝配式塔吊基礎已全部進場,每個裝配式塔吊基礎費用為1.8008萬元,共付租金及汽車吊台班費:1.8008×33=59.4264萬元,若採用不能周轉使用的傳統鋼筋混凝土塔吊基礎,則需51個塔吊基礎,每個傳統鋼筋混凝土塔吊基礎造價為6.1617萬元,共需:51×6.1617=314.2467萬元。產生經濟效益:
314.2467-59.4264=254.8203萬元。
裝配式塔吊基礎相比傳統鋼筋混凝土塔吊基礎具有安裝方便,施工工期短,周轉使用,均攤費用低,有利於環保等優勢,具有很好的社會效益及經濟效益。運用於河南省黃河灘區居民遷建2017年度范縣張莊鄉項目,已確認取得一定成效。
註:施工費用以2017—2019年施工材料價格計算

榮譽表彰

2020年9月2日,湖南省住房和城鄉建設廳以湘建科〔2020〕136號檔案發布《關於公布2019年度省級工程建設工法的通知》,《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》被評定為湖南省2019年度工程建設省級工法。

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