铁塔基础施工讲义1.ppt

2010年01月,铁塔基础施工讲义,目 录,施工前期工作,铁塔基础放线定位,概述,独立基础及整板基础施工,人工挖孔桩施工,钻孔灌注桩施工,案例分析,目 录,施工前期工作,铁塔基础放线定位,概述,独立基础及整板基础施工,人工挖孔桩施工,钻孔灌注桩施工,案例分析,一、概述,1、铁塔基础施工的重要性（1）铁塔基础是“铁塔之根”，是网络基础建设的基础（2）铁塔等配套工程占无线网络建设总投资比例大，接近40%，铁塔基础施工占土建配套总费用的1530%（3）基础的施工质量直接关系到上部高耸结构的安全（4）基础的施工周期直接影响整个网络建设工程的工期,一、概述,2、铁塔基础施工的特点（1）铁塔基础施工工程协调量大，牵涉征地赔补、报建、进场、施工环境影响。（2）铁塔基础施工受区域地质环境影响。（3）铁塔基础施工隐蔽工程较多，控制难度大。（4）基础施工周期长，受气候影响、机械设备影响。,一、概述,某省C网建设铁塔设计、施工进度案例：按2000个基站，从选点查勘算起，正常的建设周期约4个月。其中：设计勘察：30天/业务区，地质勘察：30天（3个队/业务区），设计：10天（可指导施工），基础施工：50天（10个队/业务区），基础养护：28天，铁塔安装：50天,一、概述,3、铁塔基础施工管理与技术措施“三控两管一协调”及“安全控制”（1）施工管理：招投标工作与合同管理 施工组织与计划工作 协调工作 过程检查巡视与考核 验收与评价（2）施工技术：基础工程施工工艺 施工控制关键点,一、概述,4、铁塔基础施工管理与技术管理的依据（1）管理:中华人民共和国招标投标法 中华人民共和国合同法 中华人民共和国建筑法 建设工程质量管理条例 其他部颁、省颁及建设单位制定的相关管理文件（2）技术:建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002 建设工程监理规范 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002 建筑桩基技术规范JGJ94-2008 建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003 其他部颁、省颁及设计单位制定的相关文件与图纸,一、概述,5、铁塔基础形式及应用塔型（1）移动铁塔基础的分类 地面塔基础类型主要分为：天然地基基础（整板基础、独立基础）、桩基础（人工挖孔桩、钻（冲）孔灌注桩、砼预制桩）。（2）塔型应用铁塔基础的基本概念：为保证铁塔的安全及基础设计的经济性，每个基站在铁塔基础设计之前都必须有具有地质勘察资质的单位提供的地质报告。地质报告的内容及形式应符合国家有关强制性条文的规定，地质报告中应有土层的分类、土层厚度、土层的物理力学性质参数、水文地质参数、地形地貌等等。不同的塔型及不同的土质情况往往有不同的基础型式。,一、概述,A、天然地基基础一般采用独立基础及整板基础，独立基础适用于根开较大的塔型（四角角钢塔、拉线塔），施工方便，一般不需要大型机械，造价低，但施工影响面大，对基坑回填土要求较高。整板基础适用于根开较小的塔型(三管塔、三角角钢塔、单管塔)，造价较高，一般适用于地基承载力小，基础埋深受到限制的场地。,一、概述,B、桩基一般采用人工挖孔桩和钻（冲）孔灌注桩。人工挖孔桩应用于基础开挖小、无地下水的区域，具有施工方便、无机械作业、工期快，造价低等特点，但它对土质要求比较高，且对施工的安全措施也有较高的要求，适用于根开不是很小的塔型（三管塔、三角角钢塔、四角角钢塔、单管塔、拉线塔）。钻（冲）孔灌注桩则须有桩机进场，进退场费用比较高，且对进场的道路及周边尺寸有一定要求，要求水、电供应方便，适用于根开不是很小的塔型（三管塔、三角角钢塔、四角角钢塔、单管塔、拉线塔）。,一、概述,6、铁塔基础施工所需主要结构材料及控制指标（1）试验混凝土配合比 基础施工不同强度等级的混凝土，需将采购的水泥、砂、碎石由监理见证取样至检测机构，由其出具混凝土配合比。由此实验室配合比来根据现场进行施工配合比的依据。（2）水泥：检测指标包括：安定性、抗压、抗折强度（3天、28天）（3）钢筋：力学检测指标包括：屈服强度、抗拉强度、伸长率（4）混凝土：检测指标包括：抗压强度（7天强度、28天强度）,目 录,施工前的准备工作,铁塔基础放线定位,概述,独立基础及整板基础施工,人工挖孔桩施工,钻孔灌注桩施工,参考规范及案例分析,二、施工前的准备工作,（1）获得土地使用证书，征得规划部门许可。,（2）获得建设行政主管部门的报建审批,（3）获得基础，地网及相关预埋件的设计图纸,（4）有详细的施工组织方案及安全应对措施,（6）施工道路、场平及水、电条件具备。（7）召开基础施工开工会，得到业主及监理的开工许可,（5）具备完备的地质勘探报告及基础地下管线、地面建筑物、构筑物、架空电缆和其他工艺设施的构造情况，确保工程质量及临近建筑的安全,目 录,施工前的准备工作,铁塔基础放线定位,概述,独立基础及整板基础施工,人工挖孔桩施工,钻孔灌注桩施工,案例分析,三、铁塔基础放线定位,主要内容：(1)复核定位原轴线控制点和测量标高的基准点。(2)从国家坐标、高程控制点引入施工控制网。(3)严格按照施工图放线定位。(4)基站测量定位放线需征得业主、建设单位的同意。(5)改变原设计定位放线，需通知设计单位及时变更。主要实施方法：(1)采用三角测量法、测回闭合法等测量手段。(2)形成施工基准控制点及坐标控制网。(3)采用经纬仪、水准仪，或全站仪。主要控制方法：(1)监理需对塔基定位放线进行现场复核。（2）监理单位需对测量结果进行确认，并形成测量放线记录进入竣工资料。,三、铁塔基础放线定位,塔基定位放线事故的案例：基本情况：湖北电信村通工程某市支局院内新建42米三管塔，整板基础5.8X5.8，埋深3.0，设计图纸定位，基础边距支局（3层）外墙边4米，地质状况:夹砂的粉质粘土。施工状况：塔基定位放线，施工单位私自将塔基向3层楼房侧偏移，仅距外墙侧2米，未采取基坑支护及排水措施。发生事故：时处梅雨季节，导致基坑壁坍塌，危及支局楼房安全。事故处理：在房屋基础应力未释放前，紧急回填补压。,目 录,施工前的准备工作,铁塔基础放线定位,概述,独立基础及整板基础施工,人工挖孔桩施工,钻孔灌注桩施工,案例分析,1、独立基础及整板基础的施工流程,三、独立基础及整板基础施工,基坑开挖及支护,验槽,绑钢筋,支模板,隐蔽工程验收,合格？,不合格,合格,预埋件定位,浇筑混凝土振捣密实,基础养护,拆模板,基坑回填,基础验收移交,2.基坑开挖（1）独立基础土方开挖时，开挖的工序、方法必须与设计工序相一致，并遵守“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖，严禁超挖”的原则，其土方工程的验收必须确保支护结构安全和周围环境安全为前提。（2）基坑开挖至设计标高后，应对坑底进行保护，经验收合格后，方可进行垫层施工，坑底标高允许偏差-50mm，长、宽允许偏差+50mm，-50mm。,三、独立基础及整板基础施工,三、独立基础及整板基础施工,基坑验收,3.验槽（1）检查基坑开挖是否达到设计尺寸。（2）检查地基土的分布是否与地勘报告一致。（3）检查地基土的承载力是否与达到设计要求。（4）检查基坑区域是否有其他不良地质状况。（5）基坑(槽)验收合格后，避免基底长期暴露，应尽快采用垫层封闭。检验方法：用水准仪、钢尺检查、肉眼观察、请地勘单位复核地基承载力。,三、独立基础及整板基础施工,4.模板工程（1）模板及其支架应具备足够的承载力、刚度、稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。（2）模板接缝不应漏浆，模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂。（3）基础侧模拆除时，应以保证其表面及棱角不受损伤为宜。对于架空基础梁，跨度8米时，达到75强度可拆除底模，跨度8米时，达到100强度方可拆除底模。检验方法：依据现场混凝土试块力学试验检查。,三、独立基础及整板基础施工,（4）现浇基础 结构模板安装允许偏差：轴线位置允许偏差：5 mm。底模上表面标高：5mm。截面内部尺寸：10mm（基础），4、5(柱、梁)。检验方法：用水平尺、经纬仪、水准仪测量。,三、独立基础及整板基础施工,三、独立基础及整板基础施工,基础模板支护与混凝土浇筑,三、独立基础及整板基础施工,5.基础钢筋工程（1）钢筋进场，应按现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499等规定检查产品合格证、出厂检验报告，并进行监理见证取样复检，焊接钢筋试件应现场施焊，并见证送样。合格后方可使用。（2）除焊接封闭式箍筋外，箍筋的末段应作弯钩。钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求，其偏差应符合表1的规定。,三、独立基础及整板基础施工,表1 钢筋加工的允许偏差,检验方法：用钢尺检查。,三、独立基础及整板基础施工,三、独立基础及整板基础施工,（3）钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。（4）在施工现场，应按国家现行标准钢筋机械连接通用技术规程JGJ107、钢筋焊接及验收规程JGJ18的规定对钢筋机械连接接头、焊接接头的外观进行检查，其质量应符合相关规程的规定。检验方法：检查产品合格证、接头力学性能试验报告。,三、独立基础及整板基础施工,(5)设置在同一构件内的受力钢筋接头宜相互错开，应避开梁端、柱端加密区。在纵向钢筋焊接接头连接区段长度为35d（d为纵向受力钢筋的较大直径），且不小于500mm的范围内，接头面积百分率应50%。(6)准确进行地锚螺栓的定位。检验方法：用钢尺检查。,三、独立基础及整板基础施工,基础钢筋安装位置偏差应符合表2的规定。表2:钢筋安装位置的允许偏差,检验方法：用钢尺检查。,三、独立基础及整板基础施工,预埋螺栓定位,7.混凝土工程(1)水泥、砂、石进场后，应按硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175及其他相关规定检查产品合格证、出厂检验报告，并监理见证取样送检，复检合格后方可使用。(2)混凝土应按国家现行标准普通混凝土配合比设计规程JGJ55的有关规定，根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。,三、独立基础及整板基础施工,（3）结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。按照混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)由监理见证取样，在混凝土浇筑地点随机抽取混凝土试块，并分别作标准养护与现场同条件养护两种评价。,三、独立基础及整板基础施工,混凝土试块制作,（4）混凝土运输、浇筑及间隔的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上层混凝土浇筑完毕。（5）混凝土施工缝不应随意留置，其位置应事先在施工技术方案中明确，并尽可能留置在受剪力较小的部位，留置部位应便于施工。施工缝的处理应先凿除松动石及表面浮浆，用水润湿后采用比原混凝土高一等级的水泥砂浆铺底，浇筑混凝土。,三、独立基础及整板基础施工,三、独立基础及整板基础施工,混凝土浇筑振捣,（6）混凝土浇筑完毕后，应按施工技术方案及时采取有效的养护措施，并应符合下列规定：在浇筑完毕后的12小时以内应对混凝土加以覆盖并保湿养护。普通混凝土浇水养护时间不得少于7天。混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。（7）未经设计许可，在基础混凝土未达设计强度的情况下，不得附加上部结构主要荷载。,三、独立基础及整板基础施工,三、独立基础及整板基础施工,混凝土养护,基础现浇混凝土结构尺寸允许偏差：独立基础轴线位置偏差：10mm。墙、柱、梁轴线位置允许偏差：8mm。标高允许偏差：10mm。截面内部尺寸允许偏差：+8mm,-5mm。表面平整度允许偏差：8mm.检验方法：用经纬仪、水准仪、钢尺检查。,三、独立基础及整板基础施工,基础混凝土施工缺陷案例：砼浇筑主要表面缺陷：,三、独立基础及整板基础施工,漏筋蜂窝孔洞麻面夹渣疏松裂缝,8.基坑回填 土方填料应按设计要求验收后方可填入，填方施工过程中应检查排水措施、层填筑厚度、含水量控制、压实程度，达到设计要求的密实度。检验方法：依据密实度土工试验检查。,三、独立基础及整板基础施工,三、独立基础及整板基础施工,基础分层夯填,9.基础验收移交（1）钢结构铁塔安装前，必须取得基础验收的合格资料（基础根开尺寸、对角线尺寸和水平标高等）。基础应由建设单位会同土建施工单位、设计单位、监理单位和安装施工单位进行联合验收。联合检查验收的结果应符合设计要求和规范要求。（2）钢结构铁塔安装前，应根据基础验收资料复核各项数据，并标注在基础表面上，现浇混凝土基础、塔脚地脚螺栓位置、法兰支承面的偏差应符合表5的规定。,三、独立基础及整板基础施工,三、独立基础及整板基础施工,表5:支承面、支座和地脚螺栓的允许偏差,检验方法：用水准仪、经纬仪、钢尺、游标卡尺检查,三、独立基础及整板基础施工,螺栓预埋错误的案例分析：螺栓预埋错误的种类：(1)结构错误：A塔型塔高螺栓混淆：高塔配低螺，低塔配高螺。B螺栓直径或等级配错(2)安装错误：A螺栓整体旋转角度 B螺栓个别偏移 C螺杆预埋过多，丝扣露出不够。每期工程，不同运营商这种问题非常普遍。处理办法：(1)改变上部结构下段，实际放样（2）增设转换法兰盘（3）螺栓扩孔（小误差）（4）基础柱返工处理,三、独立基础及整板基础施工,基础工程验收移交,10.基础灌浆及塔脚包封（1）钢塔柱脚底板（法兰）与基础间的空隙（为调整法兰、底板水平高差而预留之空隙），在主要负荷加载之前应用细石混凝土浇筑密实。露出基础顶面的螺栓在钢结构安装前，应涂防腐材料，并妥善保护，防止螺栓锈蚀与损伤。（2）铁塔主体结构安装完毕，经验收合格后，必须由基础施工单位对塔脚进行混凝土包封，包封混凝土标号C20。一般情况下，铁塔未验收，不允许包封塔脚。,三、独立基础及整板基础施工,目 录,施工前的准备工作,铁塔基础放线定位,概述,独立基础及整板基础施工,人工挖孔桩施工,钻孔灌注桩施工,案例分析,1、人工挖坑桩基础的施工流程,五、人工挖孔桩基础施工,桩基开挖及支护,清孔,绑钢筋,隐蔽工程验收,合格？,不合格,合格,预埋件定位,浇筑混凝土振捣密实,桩基养护,桩基检测验收移交,验孔,1.桩基开挖及支护（1）桩基开挖须严格按设计施工。（2）桩基开挖须边开挖边支护，必须使用钢筋混凝土护壁，严禁使用砖护壁。（3）如开挖过程遇到地下水位较丰富，须立刻停止开挖，并报告地勘单位，采取降水等措施。（4）人工挖孔桩施工应有可靠的上下井安全措施以及通风、护栏的设置。（5）灌注桩施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。,五、人工挖孔桩基础施工,五、人工挖孔桩基础施工,人工挖孔桩开挖,2.清孔（1）挖至设计标高时，孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水，然后进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和浇筑桩身混凝土。（2）灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度应符合下列规定：端承桩：50mm，摩擦端承、端承摩擦桩：100mm，摩擦桩：300mm。,五、人工挖孔桩基础施工,五、人工挖孔桩基础施工,3.钢筋工程钢筋笼制作的允许偏差见表6,表6:钢筋笼制作允许偏差,五、人工挖孔桩基础施工,（1）钢筋进场，应按现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499等规定检查产品合格证、出厂检验报告，并进行监理见证取样复检，焊接钢筋试件应现场施焊，并见证送样。合格后方可使用（2）分段制作的钢筋笼，其接头应在35d及500mm范围内错开50，宜采用焊接并应遵守混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002规定。检验方法：检查产品合格证、接头力学性能试验报告。,五、人工挖孔桩基础施工,（3）在施工现场，应按国家现行标准钢筋机械连接通用技术规程JGJ107、钢筋焊接及验收规程JGJ18的规定对钢筋机械连接接头、焊接接头的外观进行检查，其质量应符合相关规程的规定。（4）钢筋笼主筋的保护层允许偏差如下：水下浇筑混凝土：20mm，非水下浇筑混凝土：10mm。,五、人工挖孔桩基础施工,人工挖孔桩钢筋制作安装,4.桩基混凝土工程（1）水泥、砂、石进场后，应按硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175及其他相关规定检查产品合格证、出厂检验报告，并监理见证取样送检，复检合格后方可使用。（2）混凝土应按国家现行标准普通混凝土配合比设计规程JGJ55的有关规定，根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。,五、人工挖孔桩基础施工,（3）桩身混凝土应一次浇筑成功，不得留有施工缝、形成断桩，混凝土浇筑应由监理单位旁站监督。（4）桩身混凝土必须留有试件，对一柱一桩的桩基，每根桩应有1组试块，且每个浇筑台班不得少于1组，每组3件，在监理见证下取样送检。（5）桩身混凝土养护可仅对桩头部位进行浇水养护。,五、人工挖孔桩基础施工,5.桩基检测验收移交(1)通信铁塔桩基应按建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202-2002及建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003的要求进行承载力及桩身质量检测。试桩桩头一般应予加强，可在桩顶配制加密钢筋网23层，或以薄钢板圆筒做成加劲箍予桩顶混凝土浇成一体，并除去桩顶浮浆，保持桩顶平整。（2）桩基检测单位应提供桩基检测报告，该报告作为桩基施工质量的重要衡量标准。,五、人工挖孔桩基础施工,(3)泥浆护壁冲（钻）孔桩及人工挖孔灌注桩的桩位偏差应符合表7,五、人工挖孔桩基础施工,表7:灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差,五、人工挖孔桩基础施工,超声波进行桩基小应变测试,（4）钢结构铁塔安装前，必须取得桩基验收的合格资料（基础根开尺寸、对角线尺寸和水平标高等）。基础应由建设单位会同土建施工单位、设计单位、监理单位和安装施工单位进行联合验收。联合检查验收的结果应符合设计要求和规范要求。（5）钢结构铁塔安装前，应根据桩基验收资料复核各项数据，并标注在预埋件表面上，桩基基础、塔脚地脚螺栓位置、法兰支承面的偏差应符合表8的规定。,五、人工挖孔桩基础施工,五、人工挖孔桩基础施工,表8：支承面、支座和地脚螺栓的允许偏差,目 录,施工前的准备工作,铁塔基础放线定位,概述,独立基础及整板基础施工,人工挖孔桩施工,钻孔灌注桩施工,案例分析,1、钻孔灌注桩基础的施工流程,六、钻孔灌注桩基础施工,成孔,清孔,绑钢筋,隐蔽工程验收,合格？,不合格,合格,预埋件定位,浇筑混凝土振捣密实,桩基养护,桩基检测验收移交,验孔,2.成孔(1)钻孔时须有泥浆护壁。(2)泥浆的制备：除能自行造浆的土层外，均应制备泥浆。泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土。(3)泥浆护壁应满足下列规定：施工期间护筒内的地下水位应高出地面1.0m以上。,六、钻孔灌注桩基础施工,3.清孔(1)在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土。(2)浇筑混凝土前，孔底500mm以内泥浆比重应小于1.25；含沙率小于等于8%,且粘度适中。,六、钻孔灌注桩基础施工,4.钢筋笼绑扎，预埋件定位，混凝土浇捣，桩基检测验收-技术要求与人工挖孔桩要求相同。,六、钻孔灌注桩基础施工,目 录,施工前的准备工作,铁塔基础放线定位,前言:铁塔基础的重要性,独立基础及整板基础施工,人工挖孔桩施工,钻孔灌注桩施工,案例分析,1.通信铁塔案例分析,七、案例分析,概况：湖南某地30米四角角钢塔，位于山坡侧事故发生：基础倾斜，铁塔倾倒。原因分析：1、选址不当，基站位于边坡。2、未作护坡，雨水冲刷，基础倾斜3、该站位于峡谷风口，风压较大。,2.高耸单管广告牌案例分析,七、案例分析,概况：福建泉州某地15米单管钢塔，位于闹市区事故发生：铁塔倾倒，连根拔起，广告牌砸死一个行人。原因分析：1、断面有明显的土、石杂质，基础混凝土施工质量差，形成断桩。2、脆性破坏，初步判定设计钢筋偏少偏小。,3.电力铁塔案例分析,七、案例分析,概况：08年雪灾，湖南电力铁塔倒塌事故发生：均为铁塔上部结构破坏。原因分析：1、导线全部凝冰达50100mm，荷载超限 2、外荷载是由于不均匀覆冰引起的，铁塔两侧导线的冰厚不一样，从而产生非常大的不平衡张力，超过了设计荷载。3、气温低，钢材变脆,4.铁塔地锚螺栓案例分析,七、案例分析,概况：云南某地63度的转角塔，受压腿比上拔腿低2米。事故发生：全线完工数月后倒塌。原因分析：1、上拔腿预埋螺栓螺帽丝扣不够2、铁塔最下主材材料偏小,5.电视钢结构塔案例分析,七、案例分析,概况：河北晋州200米电视塔在建倒塌事件事故发生：石家庄晋州近200米在建电视塔雨夜折断。初步分析：1）结构边坡节点处破坏，节点设计强度不足 2）施工螺栓紧固及构件施工顺序问题,6.桩基础房屋案例分析,七、案例分析,概况：09年上海13层住宅大楼倒楼事件事故发生：上海闵行区莲花南路，在建的莲花河畔景苑楼盘中，一幢13层居民楼从根部断开，直挺挺地整体倾覆在地，楼身却几近完好。,6.桩基础房屋案例分析,七、案例分析,原因分析：大量的堆土压迫地基，导致地下土层移位、沉降，并且这种移位沉降有可能从地下“剪”断楼房的地桩,7.高层建筑地基事故案例分析,七、案例分析,武汉某18层住宅楼；夯扩桩基础；桩端在砂层；桩侧为厚层极软土；因基坑不能挖至标高,提高了坑底标高；挤土效应,桩顶偏移；歪桩正接；至封顶,楼房倾斜,发展迅速；炸毁。,结束语,谢谢大家！,79,END,