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(tǒng)鋼筋混凝土塔吊基礎現澆的固定制作方式，采用預制混凝土塊拼裝而成，無需鋼筋、模板安裝，混凝土澆筑、養(yǎng)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：吊裝各預制件及合攏→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(tǒng)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(huán)境造成污染的建筑垃圾，而裝配式塔吊基礎能周轉重復使用，有限的減少了建筑垃圾的產生，從源頭上解決了建筑垃圾侵占土地、影響市容市貌、污染環(huán)境等問題。

3.塔基安全穩(wěn)定

河南省黃河灘區(qū)居民遷建2017年度范縣張莊鄉(xiāng)住宅樓工程裝配式塔吊基礎采用無粘結預應力工藝，將塊狀的混凝土構件連接組合成受力整體，安全穩(wěn)固。

建筑業(yè)一直都是高耗能、高污染的產業(yè)，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(tǒng)塔吊施工工作周期長，無法周轉使用。河南省黃河灘區(qū)居民遷建2017年度范縣張莊鄉(xiāng)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臺塔吊，考慮塔吊在3個地塊之間周轉，策劃共投入塔吊33臺，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，有利于環(huán)保等優(yōu)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》。

預應力裝配式塔吊基礎施工工法適用范圍

《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(qū)域的各型號塔吊基礎。

預應力裝配式塔吊基礎施工工法技術理論

《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(fā)現QTZ50塔吊，足夠滿足工程實際施工需要，但是采用哪種預制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后，對預制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：

M_stb=0.9l₀xF^vk_b

M_dst=1.4M_k^tx1.0F_hk^th

l₀=

式中：M^stb——預制塔機基礎抵抗傾覆的力矩值（千?！っ祝?；

M_dst——塔式起重機作用在基礎上的傾覆力矩值（千?！っ祝?；

l₀——預制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——預制塔機基礎底面的長度（毫米）。

經過上式計算后，采用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(tài)下傾覆力矩值為1193.9千?！っ祝瑵M足該工程的使用,為此我們選擇了由13件預制混凝土構件組成的塔吊基礎，示意圖見圖1及圖2。

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，鋼絞線張力時需要采用多大的力，采用何種規(guī)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并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《混凝土預制拼裝塔機基礎技術規(guī)程》（JGJT197-2010）第4.2.8條設計要求，結合施工現場實際情況，對拼裝連接索施加的有效預應力，依據下式進行計算：

σ_pe=σ_con-σ_l

式中：σ_pe——預應力鋼絞線的有效預應力（牛/平方毫米）；

σ_con——預應力鋼絞線張拉控制應力（牛/平方毫米）,可取σ_con=0.55

σ_l——預應力鋼絞線的預應力損失值，σ_l取200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100-120KN，相當于

0.45-0.55

（二）鋼絞線截面尺寸、數量的計算

根據《混凝土預制拼裝塔機基礎技術規(guī)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：

A_P≥

n=

式中：A_P——預應力鋼絞線截面面積（牛/平方毫米）；

M_max——預制塔機基礎梁截面內的最大彎矩設計值（千?！っ祝?；

σ'_pe——考慮拼接縫影響，經折減后的有效預應力（牛/平方毫米），σ'_pe=0.85σ_pe；

h₀——預制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；

A_pl——單根預應力鋼絞線的截面面積（牛/平方毫米）。

經過上式計算，該工程采用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、預制混凝土構件張拉技術

（一）張拉設備

為了提高預制混凝土構件鋼絞線的張拉質量，項目部經過調查、討論，決定采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采用了無粘結預應力工藝，將塊狀的混凝土構件連接組合成受力整體，無粘結預應力鋼筋采用高強度、低松弛鋼絞線，強度可達到1860兆帕，但每束15.2毫米，其固定端和張拉端采用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，并按先中間后兩邊的順序進行。根據張拉順序，按以下步驟及方法進行張拉作業(yè)。

1.檢查確認孔道內的鋼絞線根數無誤后，安裝與之配套的工作錨及夾片，并用短鋼管套在鋼絞線上，沿著鋼絞線將夾片敲擊整齊，然后安裝限位板。

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，無高低錯臺情況。

3.兩端張拉時，兩端的油泵操作人員應保持聯系，油泵度數每上升一個刻度，雙方應互通度數，使兩端張拉盡量同步。

4.進行三個階段的張拉和測量鋼絞線伸長值并做好張拉記錄。

5.計算實際伸長值，并與理論伸長值比較，確認其差值在±6%范圍內。否則應推錨，待查明原因確定對策后，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，持荷結束后，千斤頂回油，夾片自動錨固。對于兩端同時張拉的預應力鋼絞線錨固時采用取一端先錨固，另一端補足到控制應力后再錨固的方法，以減少錨固時預應力的損失。

7.檢查有無滑絲、斷絲現象，確認符合要求后，退除張拉設備。則該鋼束張拉結束。

8.當鋼束全部張拉完，并按規(guī)范要求檢查滑絲、斷絲，均符合要求后，方可進行端頭鋼絞線切割。切割出距錨具30~40毫米。采用手提砂輪機切割，嚴禁使用氣焊或電焊燒割。切割完成后如不能及時封錨，應對錨具頭進行防銹處理。

四、預制混凝土構件合攏拼裝技術

（一）混凝土構件編號

該工程采用的預應力裝配式塔吊基礎是由13件預制混凝土構件組成，為了方便施工，將13件預制混凝土構件分別編號，并將構件編號圖下發(fā)給安裝人員進行現場交底，避免安裝人員安裝出錯，造成重復返工。

13件預制混凝土構件分別是由1件十字型中心件（置于預制塔機基礎中心部位十字型混凝土預制件），4件過渡件（擴展預制塔吊基礎長度的混凝土預制件），4件端件（預制塔機基礎端部的混凝土預制件），4件配重件（擱置于過渡件、端件之間的用于抗傾覆的混凝土預制件）。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。

（二）提高混凝土構件的安裝定位精準度

塔吊基礎對于地基承載力的要求是極高的，所以對于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(yè)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復核，保證混凝土構件的位置準確無誤。

（三）合攏拼裝

采用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；然后依次吊裝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；最后吊裝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于45°，并利用砂滑動層，定位預制構件的凹件和凸件緊密吻合，保證預制件的中心件的中心位置與軸線重合，拼裝連接索張拉首先應進行合攏張拉，待拼裝構建完全合攏后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，讀數偏差不得大于0.5兆帕，張拉后，各預制件的拼裝應嚴密。在拼裝連接索的錨具及保留的鋼絞線外漏部分涂覆油脂和其他可清洗的防腐材料，并設置全密封保護套。

預應力裝配式塔吊基礎施工工法施工工藝

《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：

• 工藝流程

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→澆筑混凝土墊層→砼養(yǎng)護→墊層放線→吊裝各預制件及合攏→穿鋼絞線及張拉→吊裝配重件。

• 操作要點

一、裝配式塔吊基礎安裝準備工作

1.確定地基承載力。地基承載力要求應于，根據施工藍圖及地質勘察報告，

①層為粉土，天然地基承載力特征值為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采用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，開挖深度較低不宜采用機械開挖，采用人工開挖，基坑四邊打出標高控制樁，用鋼卷尺檢查標高及平面尺寸，防止超挖少挖?；悠矫娉叽?.6×8.6米，每邊工作面30厘米，如圖7所示。

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，及時依線鏟平；凡低于標準高程的地方，應補土夯實，如圖8所示。

5.澆筑混凝土墊層：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,混凝土澆筑從一端向另一端連續(xù)進行；混凝土的振搗采用插入式振動棒?；炷琳駬v后，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，最后在終凝前用木抹子壓實抹平，鐵抹子抹壓至無明顯紋道，墊層平整度不得大于5毫米，澆筑混凝土墊層示意圖見圖9。

6.混凝土墊層養(yǎng)護：暑季施工，溫度高，水分蒸發(fā)快，采用薄膜覆蓋，保持水分。冬季施工時，混凝土澆筑后應先蓋一層薄膜，再蓋草簾保溫層，必要時采用暖棚法養(yǎng)護；雨天時采用薄膜覆蓋，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(yǎng)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。

2.吊裝各預制件及合攏：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于45°，并利用砂滑動層，定位預制構件的凹件和凸件緊密吻合，保證預制件的中心位置與軸線重合，塔吊基礎吊裝圖見圖11。

3.穿鋼絞線及張拉：拼裝連接索張拉首先應進行合攏張拉，待拼裝構建完全合攏后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，讀數偏差不得大于0.5兆帕，張拉后，各預制件的拼裝應嚴密。在拼裝連接索的錨具及保留的鋼絞線外漏部分涂覆油脂和其他可清洗的防腐材料，并設置全密封保護套，如圖12所示。

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，并與基礎可靠連接，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》的材料設備要求如下：

1.該工法的材料要求見表1。

2.該工法對設備要求見表2。

施工企業(yè)采用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》施工時，應采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(yè)標準、規(guī)范

《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50202-2002）

《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）

《混凝土質量控制標準》（GB50164-2011）

《建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準》（GB50300-2013）

《混凝土預制拼裝塔機基礎技術規(guī)程》（JGJ/T197-2010）

（二）質量驗收項目

土方開挖執(zhí)行《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》，墊層模板安裝、混凝土澆筑執(zhí)行《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》，基礎預制構件吊裝、預應力張拉執(zhí)行《混凝土預制拼裝塔機基礎技術規(guī)程》，允許偏差如表3、表4、表5、表6。

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，開挖后應對基坑底部進行夯實。

2.嚴格按施工要求操作，澆筑混凝土后，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，避免對后續(xù)預制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采用黃砂塞緊；

b.張拉力應符合設計要求；

c.裝配式塔吊基礎預制構件的表面不得有結構裂縫；

d.預制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于45°；

e.預制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制件間的高度差；

f.錨具、夾片應清潔，張拉后錨具及外露鋼絞線應滿涂防腐油脂，并用專用護套套牢。

（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.吊裝預制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.嚴格遵守施工程序，認真執(zhí)行施工操作規(guī)程及驗收規(guī)范；

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。

施工企業(yè)采用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》施工時，除應執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)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(guī)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，并完善各種安全標識。

3.施工用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規(guī)范》的有關規(guī)定執(zhí)行。

4.預制件吊裝過程中，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系，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，兩端設置防護欄（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(tài)，待受力后方可松開，以防止受力時千斤頂偏側滑絲。

施工企業(yè)采用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》施工時，應采取的環(huán)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，并做到快插慢拔；

2.每天晚22點到次日早6點，嚴格控制強噪音作業(yè)，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(huán)保意識的宣傳，采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制件不得亂丟亂放，廢棄物的運輸確保不散撒、不混放，送到政府批準的單位或場所進行處理、消納；

7.場內道路二側，大門入口及場內空閑場地適當綠化、美化；預制件應覆蓋后再運輸。

中鐵城建集團有限公司采用《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，混凝土澆筑等工序，減少了安裝過程中人力、物力的投入，且能周轉使用，與傳統(tǒng)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：

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于傳統(tǒng)鋼筋混凝土塔吊基礎費用低，考慮周轉均攤后費用更低，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→澆筑混凝土墊層→砼養(yǎng)護→墊層放線→吊裝各預制件及合攏→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、澆筑砼墊層需1天，砼墊層養(yǎng)護、放線需1天，基礎拼裝過程需1天，合計3天。

傳統(tǒng)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→澆筑混凝土墊層→墊層砼養(yǎng)護→塔吊基礎模板安裝→塔吊基礎鋼筋綁扎→預埋地腳螺栓→基礎砼澆筑→基礎砼養(yǎng)護。

整個施工過程中，測量放線，開挖夯實地基，澆筑砼墊層共需1天，砼墊層養(yǎng)護需1天，塔吊基礎模板安裝、鋼筋綁扎及地腳螺栓預埋需2天，基礎砼澆筑及養(yǎng)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于傳統(tǒng)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。10.3生態(tài)環(huán)保效益

裝配式塔吊基礎代替?zhèn)鹘y(tǒng)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噸建筑垃圾約需占用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硅酸鈣和氫氧化鈣、廢金屬料中大量重金屬離子溶出后對環(huán)境的污染和破壞。裝配式塔吊基礎從源頭上解決了建筑垃圾侵占土地、影響市容市貌、污染環(huán)境等問題，具有很好的生態(tài)環(huán)保效益。

注：施工費用以2017—2019年施工材料價格計算

中鐵城建集團有限公司采用《預應力裝配式塔吊基礎施工工法》的應用實例如下：

河南省黃河灘區(qū)居民遷建2017年度范縣張莊鄉(xiāng)項目住宅樓施工

該工程位于河南省濮陽市范縣張莊鄉(xiāng)白楊社區(qū)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層復式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。建筑高度4 1F為16.75米；5 1F為19.25米；4層復式為13.7米。該工程策劃每兩棟樓一臺塔吊，考慮塔吊在3個地塊之間周轉，策劃共投入塔吊33臺，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(tǒng)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，項目部在進場后第一時間組織工程策劃，在考慮到傳統(tǒng)塔吊基礎諸多不利下，確定采用裝配式塔吊基礎。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，共計6天，而此時1地塊9棟樓均在準備筏板鋼筋綁扎，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，大大方便了施工，減少工期，超前完成業(yè)主下達的工期節(jié)點目標，使本項目在河南省26個遷建點當中名列前茅，并在2017年年末收到業(yè)主賀信一封。

項目策劃每兩棟樓一臺塔吊，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個地塊共計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，共付租金及汽車吊臺班費：1.8008×33=59.4264萬元，若采用不能周轉使用的傳統(tǒng)鋼筋混凝土塔吊基礎，則需51個塔吊基礎，每個傳統(tǒng)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(tǒng)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，有利于環(huán)保等優(yōu)勢，具有很好的社會效益及經濟效益。運用于河南省黃河灘區(qū)居民遷建2017年度范縣張莊鄉(xiāng)項目，已確認取得一定成效。

注：施工費用以2017—2019年施工材料價格計算

2020年9月2日，湖南省住房和城鄉(xiāng)建設廳以湘建科〔2020〕136號文件發(fā)布《關于公布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。

環(huán)形預應力梁施工工法適用范圍

《環(huán)形預應力梁施工工法》適用于連續(xù)環(huán)形梁預應力和連續(xù)曲線梁預應力施工。

環(huán)形預應力梁施工工法工藝原理

《環(huán)形預應力梁施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.預應力筋采用分離式交叉搭接法。既便于預應力張拉，又便于施工時的拆模。預應力建立比較均勻；避免張拉端部過于集中，造成端部預壓應力過大，同時可以使原跨中的預應力損失得到補充。見圖2。

2.環(huán)形框架梁同跨預應力筋均分批張拉。

3.張拉伸長值控制，采用的以張拉力為主，伸長值校驗的方法。調整采用預先張拉法。

環(huán)形預應力梁施工工法施工工藝

• 工藝流程

《環(huán)形預應力梁施工工法》的施工工藝流程見圖3。

• 操作要點

《環(huán)形預應力梁施工工法》的操作要點如下：

一、預應力筋安裝

1.波紋管安裝∶按照設計圖紙中預應力筋的曲線坐標，以梁底模板為基準，定出波紋管的位置，固定波紋管。

2.節(jié)點處理

接頭∶必須采用大一號同類型波紋管作接頭套管，接頭管長度不小于300毫米，波紋管接口面應平整，密封，不得漏漿。

排水孔和灌漿孔∶波紋管按設計規(guī)定預留排氣排水孔和灌漿孔，孔口的引出管與波紋管連接處應密實，避免漏漿。

梁端錨墊板；梁端錨墊板處模板采用定型模板，與錨墊板一起加工，安裝位置要求正確、平整，不得扭曲，波紋管穿過錨墊板處應弧順，不得出現拐點。

3.穿束∶可分別采用人工穿束、穿束機穿束和卷揚機穿束等三種方法進行穿束。

4.梁張拉端設置∶可分為以下幾種∶梁上面或梁底面；梁體側面；梁柱間加掖，板面設置張拉混凝土后澆孔。

二、預應力梁混凝土澆筑措施

1.混凝土澆筑前對預應力筋進行全面的檢查，進行隱蔽工程驗收。

2.所有新的振搗棒頭均應用砂輪機磨圓，澆筑混凝土時應絕對避免振動棒強力撞擊波紋管，以防止振動棒將波紋管鑿破后漏漿，破壞其預應力筋的狀態(tài)。

3.張拉端、固定端處鋼筋較為集中，混凝土澆搗必須注意振搗密實。

4.混凝土振搗過程中應有專人不停抽動預應力筋，防止漏漿和堵孔。

三、預應力筋張拉力測試與計算

在第一塊預應力張拉施工時，對曲線預應力梁的K、μ值進行現場測試并反演摩擦系數K和μ。根據測試值計算工程空間曲線預應力的摩阻系數、錨具的預應力損失以及張拉伸長值，為預應力的張拉提供張拉伸長的理論值。

摩擦損失測試采用傳感器法，如圖4所示。操作時須保證預應力束為一端張拉，在張拉前，要求預先在預應力束的兩端各安裝一臺傳感器。測試時，開動張拉端千斤頂進行張拉（張拉伸長值大于1個千斤頂的行程，對梁的預應力筋張拉端安裝兩個千斤頂），待達到測試工況要求時停止進油并穩(wěn)定油壓，分別讀出此時兩端傳感器的壓力讀數，即可得到預應力孔道摩擦損失。每束預應力筋測試分七個工況，分別為0.1σ_con、0.2σ_con、0.5σ_con、0.6σ_con、0.8σ_con、1.0σ_con及持荷3分鐘，讀取每個工況傳感器的讀數和量測預應力筋張拉伸長值。

通過張拉測試和數據分析，分別采用最小二乘法和假定系數法反演摩擦系數，計算預應力筋張拉力。

四、施加預應力

1.準備工作∶在預應力筋張拉前進行設備標定，對構件端部預埋件、灌漿孔、混凝土等進行全面檢查，合格后發(fā)出張拉通知單。

2.施加預應力∶施加預應力以張拉力為控制量、張拉伸長值為校核量。按設計圖預應力孔道編號，按設計張拉順序分批張拉。張拉時應做到孔道、錨環(huán)與千斤頂三對中，張拉過程應均勻。張拉完畢后，應檢查端部和其他部位是否有裂縫。并填寫張拉記錄表。實際伸長量與理論伸長推算值之和。與理論伸長相比較誤差不超過 6%、-6%，否則應停機檢查原因，予以調整后方可張拉。

五、孔道灌漿

1、準備工作∶

張拉后應及時檢查張拉記錄及錨固情況，經認可后再準備灌漿。預應力張拉完成后48小時內應進行灌漿。灌漿前全面檢查預應力構件進漿孔。排氣、排水孔是否暢通；檢查灌漿設備、管道及閥門的可性，壓漿泵壓力表。

2.灌漿采用純水泥漿。水泥應采用普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5，水泥不得含有結塊物。

3.壓漿∶應緩慢、均勻地進行。

4.壓漿時每一班做70.7毫米×70.7毫米×70.7毫米立方體試件一組，每組六塊，標準養(yǎng)護28天，其抗壓強度作為水泥漿強度質量評定的依據。

5.灌漿時冬季溫度低于0℃或混凝土溫度低于5℃；夏季溫度高于35℃或混凝土溫度高于25℃，停止灌漿。

6.灌漿作業(yè)時，應如實填寫現場施工記錄，每個構件均應有灌漿施工記錄。

• 施工驗收

《環(huán)形預應力梁施工工法》的驗收質量標準按《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50204—2002。

一、預應力混凝土結構驗收時，對預應力專項施工應提供下列文件和記錄∶

1.預應力鋼材合格證和檢驗報告。

2.預應力用錨具合格證、抽檢記錄或檢驗報告。

3.金屬波紋管合格證和抽檢記錄。

4.張拉千斤頂及油壓表的配套檢驗記錄。

5.金屬波紋管鋪設的隱蔽工程驗收記錄。

6.預應力筋張拉記錄。

7.孔道灌漿記錄及水泥漿試塊立方強度試驗記錄。

二、預應力施工驗收，除檢查文件、記錄外，還應進行外觀抽查。

三、當提供的文件、記錄及外觀抽查，均符合規(guī)范時即可進行驗收。

超長預應力系梁施工工法適用范圍

《超長預應力系梁施工工法》適用于采用預應力梁平衡拱的推力的拱形結構工程中超長預應力系梁的施工，且預應力筋采用的是多束、每束多根、每根為1×7結構鋼絞線。該工法也可為其他超長預應力結構的施工提供參考。

超長預應力系梁施工工法工藝原理

《超長預應力系梁施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.利用編束架對鋼絞線進行編束，通過采用特制穿束器、特制牽引頭等器具，以及采用三級穿束和卷揚機分次牽引的方法實現鋼絞線整束穿束。

2.根據上部拱形結構合攏、卸載及安裝附屬結構的各個過程的狀況，選擇合適的張拉時機和張拉順序，使用穿心式千斤頂，并采用群錨對稱張拉的方法實現預應力筋的張拉。

3.孔道超長、管壁對鋼絞線的摩擦情況不明確，對預應力鋼絞線的張拉伸長值無明確要求，而且拱腳推力過大或預應力系梁拉力過大都將使拱腳處承臺及其承臺下部樁發(fā)生水平位移，為防止引起結構破壞，故在張拉過程中采用以拱腳承臺水平位移控制為主，結合控制張拉力的雙控方案。

超長預應力系梁施工工法施工工藝

• 工藝流程

《超長預應力系梁施工工法》的工藝流程是：施工準備→土方開挖→墊層混凝土→系梁底部鋼筋綁扎→預應力孔道留設→觀察段預埋管安置→系梁上部鋼筋綁扎→隱蔽工程驗收→系梁側模施工→系梁混凝土澆筑（觀察段位置暫不澆筑混凝土）→其他段系梁混凝土施工→穿ф6.5毫米鋼筋→穿牽引用鋼絞線→預應力鋼絞線芯墩頭處理→預應力筋穿束→觀察段套管安裝→觀察段位置系梁混凝土澆筑→養(yǎng)護→預應力筋分批張拉→錨固→切割端部鋼絞線、端部封裹。

• 操作要點

《超長預應力系梁施工工法》的操作要點如下：

一、施工準備

根據現場實際情況和整個施工進度的安排，將預應力系梁分不同部位，組織分區(qū)段施工，并做好技術交底工作。

二、土方開挖、墊層混凝土施工

系梁基槽開挖后，盡快施工墊層混凝土。

三、預應力孔道留設

根據設計要求留設預應力孔道。若預應力孔道采用鋼管留孔，可采用型鋼焊成支架支撐預埋管，施工中用全站儀定位、水準儀抄平，在支架安裝完畢，并經復核標高、位置無誤后，用膨脹螺釘將支架和混凝土墊層固定牢固。對于采用塑料波紋管等輕型材料留孔，可采用焊接鋼筋支架支撐預埋管。預埋管標高上下誤差控制在±7毫米之內，水平位置和兩套管中心距誤差也不得大于±5毫米，套管整體直線順暢。

四、鋼筋綁扎

1.鋼筋綁扎時應留有預應力布管穿筋的位置和用于預應力分項施工的時間間隔。

2.先綁扎系梁底部鋼筋和箍筋，箍筋應開口設置。待預埋管埋設完畢后再綁扎系梁上部鋼筋并進行箍筋封閉。

3.綁扎鋼筋時，應保證預應力孔道坐標位置的正確，若有矛盾時，應在規(guī)范允許或滿足使用要求的前提下調整普通鋼筋的位置，必要時應與設計人員商量后確定。

4.鋼筋工程施工結束時應全面檢查預埋管，如發(fā)現問題應及時處理并做好記錄。

五、系梁側模施工

預應力系梁側模板應在鋼管固定好以及鋼筋隱蔽驗收合格后方可進行封模安裝。

六、混凝土分段澆筑施工

1.為了防止混凝土系梁由于超長而產生收縮裂縫，應分段澆筑混凝土系梁，分段長度不大于60米，并在混凝土中摻適量的微膨脹劑。

2.非預應力筋、預應力孔道預埋及支架位置、標高經檢查驗收符合要求后，進行系梁混凝土的澆筑，在澆筑時應認真做好預埋管下及其兩側混凝土的振搗。

七、預應力筋下料與墩頭處理

預應力筋按照單根使用長度在廠家下料，單根成捆運至現場。根據每束預應力筋的多少、鋼絞線中心鋼絲的直徑以及預應力筋孔道的大小，制作特制牽引頭，特制牽引頭如圖1所示。將鋼絞線外圍6根鋼絲剪短50～100毫米左右，留出中間1根鋼絲穿過特制牽引頭鋼板小孔后，進行墩頭處理，從而將整束鋼絞線和特制牽引頭連接在一起。

八、穿束

1.穿束時，先人工穿入一根直徑ф6.5毫米的鋼筋（圖2），通過鋼筋連接穿入一根高強預應力鋼絞線，在鋼絞線端部安裝特制牽引頭，用牽引頭固定經墩頭固定好的鋼絞線，利用卷揚機，整束一次性穿管。鋼絞線墩頭及牽引頭的連接示意如圖3所示。

2.通過牽引頭和所有預應力鋼絞線連接固定，用作牽引的鋼絞線另一端與卷揚機鋼絲繩連接固定，然后進行鋼絞線的牽引工作。

3.每束預應力鋼絞線編組后采用卷揚機進行牽引。卷揚機鋼絲繩的另一端與牽引單根鋼絞線連接線固定后，通過牽引頭拉結預應力鋼絞線進行牽引。由于預應力筋較長，而現場條件有限，卷揚機鋼絲繩不能一次牽引到位，因此可分次進行牽引，即牽引一次后，重新轉換鋼絲繩與連接的牽引點進行牽引，直到全部牽引到位，每次牽引的距離可根據現場條件確定。分次牽引方法如圖4所示。

4.每束鋼絞線牽引到位后，將鋼絞線的墩頭芯線剪斷，待張拉時通過防松夾片錨具固定。

5.特別需要強調的是，在鋼絞線牽引過程中，預應力鋼絞線的相對位置要保持不變，并不能出現扭轉。首先根據現場的實際環(huán)境以及每束鋼絞線的根數，用腳手架鋼管搭設鋼絞線編束架；然后對牽引頭連接的每根鋼絞線編號，并針對鋼絞線分排設置，在編束時調整好每排鋼絞線位置，每隔4米用12號鋼絲捆成整體，編束架如圖5所示。在觀察段中對每排鋼絞線再次進行檢查。每束穿筋完成后在兩端對每根鋼絞線進行編號固定。

九、觀察段套管安裝及混凝土澆筑

在超長預應力系梁施工中，為了在穿束時發(fā)生異?，F象能夠進行二次處理，并保證預應力筋穿束更順暢，可在一定范圍內適當設置后澆段（后澆段長度一般為8.5米），并在后澆段的套管上各留出觀察段（長度一般為4米），預先放置觀察段套管，并套在預應力孔道預埋管上。在穿過預應力鋼絞線時，觀察鋼絞線在穿束過程中有無故障，待順利穿完后，將后澆段中套管就位封閉，綁扎好非預應力筋，經隱蔽工程驗收合格后進行預應力系梁后澆段混凝土澆筑。后澆段和觀察段套管安裝就位如圖6所示。

十、張拉端端部處理

預應力錨具采用防松夾片錨具，端部采用專用配套鑄鐵錨墊板和螺旋筋，將其可靠地固定在鋼筋支架上，并凹進基礎側面600毫米。

十一、預應力張拉

由于拱結構自身的特性，屋面結構成型后拱在自重及上部荷載作用下將產生沿拱軸線的水平推力，該水平推力由預應力混凝土系梁承擔。為平衡拱體和屋面部分荷載對拱腳產生的水平推力，預應力筋分兩批進行張拉，每批進行對稱張拉，第一批張拉完后停止20小時，觀察拱腳位移和預應力松弛情況后，繼續(xù)張拉另一批預應力筋。

1.采用群錨進行張拉

張拉前，先加工直徑ф260×130毫米厚鋼板，并在鋼板上預先鉆孔（其中中心孔為排氣孔），使每束鋼絞線穿過鋼板，通過群錨夾片固定在ф260×130毫米厚的錨墊板上。采用千斤頂（千斤頂的型號根據計算確定）進行張拉，張拉時通過錨墊板將張拉應力均勻傳遞到拱腳基礎鋼承墊板上。群錨張拉如圖7所示。

2.張拉順序

1）預應力初步張拉∶預應力筋穿入孔道后，在正式張拉前進行初步張拉，調整預應力筋，使各預應力筋松緊一致；

2）上部拱結構合攏后、屋面結構胎架落架前張拉系梁預應力，用以平衡結構正常使用狀態(tài)下恒載產生的拱腳水平推力，監(jiān)控一天時間。若張拉過程中拱腳水平位移大于極限值△（△為6毫米，下同）則停止張拉，若拱腳水平位移小于極限值△，則繼續(xù)張拉；

3）胎架下落過程中，對拱腳處水平位移進行實時監(jiān)控。若其接近△，則對系梁繼續(xù)施加預應力，使之減小。落架過程分批分步進行，結合張拉系梁內預應力鋼絞線，使拱腳水平位移控制在限值△以內。

3.對稱張拉

由于每束鋼絞線的張拉應力特別大，施工時按以下順序進行對稱張拉，張拉順序如圖8所示。

4.采用雙控進行張拉

在張拉過程中，以控制拱腳承臺水平位移為主，同時對張拉應力值進行控制。張拉施工前，在每個拱腳承臺上設置2個位移觀測點，采用全站儀對拱腳水平位移進行監(jiān)測，利用百分表進行輔助監(jiān)控（圖9）；根據預應力系梁中無粘結預應力鋼絞線束的配置情況，在每道系梁的兩端埋設穿心式壓力傳感器，分別埋設在兩根梁的對角張拉端，進行鋼絞線預應力值的監(jiān)控測試，壓力傳感器的布置如圖10所示。

十二、端部封堵

預應力筋張拉完畢經檢查無誤后，即可采用砂輪鋸和無齒鋸或其他機械方法切割多余的鋼絞線，切割后的鋼絞線外露長度距錨環(huán)夾片的長度為30毫米，然后在錨具及承壓板表面涂以防水涂料，最后清理穴口，用C30細石混凝土進行封堵。

連續(xù)跨環(huán)形預應力梁施工工法適用范圍

《連續(xù)跨環(huán)形預應力梁施工工法》適用于圓形預應力混凝土儲倉、體育館，圓形市政工程等的施工；水工壓力隧洞、壓力井的預應力混凝土結構。

連續(xù)跨環(huán)形預應力梁施工工法工藝原理

《連續(xù)跨環(huán)形預應力梁施工工法》的工藝原理敘述如下：

1、在同一塊開有相同但錐孔方向相反的錨板上，通過變角張拉裝置，利用夾片將鋼絞線的首尾錨固在該錨板上。通過鋼絞線張拉變形擠壓管道壁，使結構環(huán)受到徑向分布的擠壓力和切向拖曳力，從而使結構截面形成環(huán)行的預應力。

2、采用預應力環(huán)形梁結構，通過預應力梁的順序張拉，對建筑物起到加箍的作用，使建筑物形成一個整體，承受上部斜柱、看臺傳遞的荷載，使主體結構安全順利地建成。

連續(xù)跨環(huán)形預應力梁施工工法施工工藝

• 工藝流程

《連續(xù)跨環(huán)形預應力梁施工工法》的施工工藝流程：

施工準備→鋼絞線下料→波紋管矢高放線→焊波紋管支撐筋→穿波紋管并連接鋼絞線先穿束→安泌水管、壓板→焊長拉端、固定端錨墊板→澆灌混凝土→預應力筋張拉→孔道灌漿→切割端頭鋼絞線→細石混凝土封端頭。

• 操作要點

《連續(xù)跨環(huán)形預應力梁施工工法》的操作要點如下：

一、鋼絞線下料

下料長度根據設計圖紙和現場實際測量尺寸下料，下料切割采用砂輪切割機進行。

二、安裝

先在預應力梁中與箍筋焊接架力筋（支撐波紋管）用綁扎絲固定到位。使波紋管曲線平滑無疊痕。在振搗時應避開與波紋管接觸。焊接制作張拉端，固定端埋件，穿束（鋼絞線），設備就位于固定端進行擠壓，使擠壓錨具牢固的與鋼絞線通過擠壓成一體，從而達到設計要求固定端錨固，安裝泌水管對管端封堵好。

三、預應力張拉

1.張拉前準備工作：在施工預應力梁端頭搭設2米×2米操作平臺，護欄高度1.2米左右。要求預應力混凝土梁試驗報告，其強度必須符合設計要求，方可張拉。

2.根據設計張拉控制應力超張拉5%，分五級張拉。

3.第一級：10千牛（初值）；第二級：20%的張拉控制應力；第三級：40%張拉控制應力；第四級：80%的張拉控制應力；第五級：100%的張拉控制應力；超張拉至105%的張拉控制應力保持2分鐘后進行錨固。

4.預應力梁為2孔每孔8根鋼絞線，張拉為單端張拉。張拉時每段按順序依次張拉，每段張拉次序見下圖。預應力梁張拉端部張拉時應隨時對比實際伸長值與理論計算值之間的誤差，按張拉為主實際伸長值與理論計算值雙控的原則進行。

5.預應力張拉時應嚴格做好張拉記錄。

6.張拉結束，核對數據無誤，確保達到設計要求后，可將張拉錨固端頭多余力筋切除，切除時用砂輪切割機（不可用氧焊、電焊切割端頭），留頭不少于3厘米，然后按要求用細石混凝土封閉錨頭。

7.孔道灌漿：灌漿前先將清水灌入孔道內，將攪拌好的水泥濃漿用灌漿機壓入孔道內，使端部出濃漿分三次加壓即可，灌漿時隨機取試件樣。

• 勞動力組織

《連續(xù)跨環(huán)形預應力梁施工工法》的勞動力組織情況見下表。