沿海軟土地基塔吊布置的若干問題探討

朱漢華 石張彪 吳國俊

(1.浙江萬峰建設(shè)工程有限公司，浙江上虞 312300;2.浙江豐惠建設(shè)集團有限公司，上海 201203)

0 引言

塔吊是房屋建筑工程施工最為主要的垂直運輸機械，塔吊布置不僅與塔吊型號的選擇、數(shù)量的確定、工作面的覆蓋、周圍的作業(yè)環(huán)境、平面工作條件、空間工作條件、附墻的位置和塔吊的拆除等密切相關(guān)，而且在沿海軟土地基還要考慮臺風、地基位移和承載力低的影響，因此塔吊的布置是否科學(xué)合理，不僅會影響工作效率、施工進度和工程成本及效益，而且事關(guān)工程質(zhì)量和施工安全。

1 塔吊布置的一般問題

1.1 塔吊型號的選擇

1)塔吊布置應(yīng)滿足安裝總高度的要求。塔吊安裝總高度越高，自重越大，塔吊結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面越大、強度越高，則需要選擇的塔吊型號越高。

2)塔吊布置應(yīng)滿足最大覆蓋工作面的要求。塔吊覆蓋的工作面越遠，需要的塔臂越長，則需要選擇的塔吊型號越高。

3)塔吊布置應(yīng)滿足最大起重力矩的要求。對于某些工程特殊構(gòu)件，還需考慮對塔吊最大起重力矩的要求，選擇能夠滿足要求的塔吊型號。

4)塔吊布置應(yīng)考慮適用和經(jīng)濟。塔吊選用盡可能考慮經(jīng)當?shù)刂鞴懿块T備案的塔吊類型，并盡可能選用是施工單位自有的或租賃與安裝同一家的情況。這樣便于塔吊的盡快安裝和投入使用;另外，在布置多臺塔吊交叉作業(yè)時，既要考慮滿足覆蓋工作范圍的要求，同時還需注意塔吊覆蓋范圍不能重疊的太多，造成不必要的成本浪費。

1.2 塔吊布置應(yīng)滿足施工進度的要求

塔吊能否滿足施工進度要求，與塔吊的起吊能力、需要覆蓋的工作范圍和每日需要起吊的工作量密切相關(guān)。首先按總平面布置初步確定每一塔吊的需覆蓋的工作范圍，按施工圖紙確定總工作量，按施工進度計劃確定高峰期的日工作量，再根據(jù)塔吊型號核對能否滿足要求。

1.3 塔吊布置應(yīng)考慮作業(yè)環(huán)境的影響

在塔吊操作過程中往往會受到周邊環(huán)境條件的影響。在塔吊作業(yè)半徑內(nèi)應(yīng)盡量避開架空高壓線和已有建筑物、構(gòu)筑物，防止吊臂、吊繩、吊鉤可能對其造成的碰撞;因為對架空高壓線埋地或搭設(shè)防護棚等處理方法，需要征得電力主管部門同意而且投入費用較高。在某些情況下，可通過對塔吊增加限位裝置的方法進行處理。通常情況還要盡可能避免塔吊起重臂超出圍墻，給場外帶來安全隱患。

1.4 塔吊布置應(yīng)考慮平面工作條件的影響

塔吊的主要工作通常包括材料的裝卸和鋼筋、模板、鋼管等的吊運等，工作效率的高低和作業(yè)的安全與場內(nèi)的道路、材料的堆場、鋼筋加工間等密切相關(guān)，因此塔吊的布置應(yīng)充分考慮這些因素，通常盡可能與鋼筋加工間接近，另外還盡可能保持一定的通視性便于指揮作業(yè)。

1.5 塔吊布置應(yīng)考慮空間工作條件的影響

塔吊布置應(yīng)考慮空間工作條件的影響，這些影響因素一般來自腳手架、施工電梯、卸料平臺。特別是爬架，要注意避免爬架的附墻與塔吊的附墻位置的沖突。通常情況下塔吊應(yīng)與施工電梯布置在建筑物的兩側(cè)。由于塔吊的安裝先于其他工作設(shè)施，因此塔吊布置必須事先考慮與其他工作設(shè)施的合理共存，以利于提高工作效率。

1.6 塔吊布置應(yīng)考慮的附著位置和尺寸的要求

自升塔吊的塔身接高到規(guī)定的獨立高度后，須使用錨固裝置將塔身與建筑物相聯(lián)結(jié)(附著)。塔吊布置既要滿足附著桿系布置方式、相互間距和附著距離等的要求，而且還要滿足有足夠附著點的要求，使塔吊附著對稱、距離適當、附著點可靠。通常附著點應(yīng)選擇立柱、大梁或剪力墻，通過兩側(cè)對拉螺栓固定。盡可能避免附著的垂直距離超出范圍，當必須超出范圍時，須由生產(chǎn)廠家提供專用附墻裝置。

1.7 塔吊布置應(yīng)考慮方便塔吊的拆除

塔吊在安、拆過程中，塔吊前臂必須與爬升架標準節(jié)引進裝置口的朝向一致。塔吊在進場安裝之時，塔吊爬升架口的朝向必須明確。待施工完畢開始塔吊拆除時，若塔吊前臂方向存在主體結(jié)構(gòu)的突出部分、外腳手架、施工電梯等以及其他新建建筑物將會導(dǎo)致塔身無法拆除。因此塔吊布置應(yīng)盡量事先充分考慮到各種影響，確保能使塔吊拆除至地面。

1.8 塔吊布置應(yīng)考慮主裙樓的關(guān)系

隨著高層建筑的不斷涌現(xiàn)，建筑物設(shè)計成主裙樓的情況相當普遍。在主裙樓情況下，往往存在主樓和裙樓的施工期和吊運工作量差距很大，因此塔吊的布置應(yīng)對主樓和裙樓予以分別考慮，首先以主樓為主進行布置;在裙樓塔吊布置時，可考慮利用主樓塔吊覆蓋的部分作業(yè)范圍，對剩余部分范圍進行。這樣，可保證裙樓部分塔吊及早拆除。

1.9 塔吊布置應(yīng)考慮地下室寬出主體的情況

由于城市居民擁有車輛數(shù)量飛速增長，地下車庫的需求快速增長，許多建筑尤其是住宅項目，往往設(shè)計的地下車庫(地下室)寬出主體結(jié)構(gòu)很多。在這種情況下，也存在寬出部分地下室與主體的施工期和吊運工作量的不同，塔吊的布置應(yīng)對寬出部分和主體予以分別考慮，首先以主體為主進行布置;在寬出部分塔吊布置時，可考慮利用主體塔吊覆蓋的部分作業(yè)范圍，對剩余部分范圍進行。這樣，可保證寬出部分塔吊及早拆除。

2 沿海軟土地基塔吊布置的問題

2.1 塔吊布置應(yīng)考慮臺風的影響

沿海地區(qū)，塔吊布置必須考慮臺風的影響，在臺州、舟山、深圳、珠海等地均發(fā)生多例臺風把塔吊吹倒的案例。因此，在塔吊布置時，應(yīng)盡可能把塔吊布置在建筑物的背風側(cè)，以減少塔吊承受的風荷載產(chǎn)生的巨大傾覆力矩，同時選擇足夠可靠的附墻位置。

2.2 塔吊布置應(yīng)考慮基坑或基礎(chǔ)土方開挖的影響

軟土地基，基坑或基礎(chǔ)的土方開挖會引起地基的較大位移，而塔吊往往布置在基坑或基礎(chǔ)的附近，且在此工作階段塔吊還未安裝附墻，較大的地基位移則會對塔吊基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的水平力，引發(fā)塔吊傾斜。因此，塔吊應(yīng)盡可能布置在土方開挖深度較淺、支護較強和位移較小的部位;同時應(yīng)盡可能降低塔吊的工作高度。

2.3 塔吊布置應(yīng)考慮深大地下室的因素

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展，呈現(xiàn)對高層建筑和深大地下室的需求，對于軟土地基更為明顯，在沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，地下室3層甚至4層也屢見不鮮。這樣地下室的工作量占整個工程的工作量比例越來越大，因此塔吊布置可考慮按地下室施工和主體施工兩個階段分別考慮。在地下室施工階段，可以考慮把塔吊布置在地下室內(nèi)，以提高塔吊的工作效率減少塔吊數(shù)量;并且在征得設(shè)計單位同意的情況下可利用部分工程樁作為塔吊基礎(chǔ)以節(jié)省塔吊費用。地下室完成后再拆除塔吊重新按主體施工階段布置塔吊。如此，還可以解決在深大地下室周圍布置塔吊的困難(塔吊基礎(chǔ)往往會與基坑支護產(chǎn)生沖突)，同時避免深大基坑土方開挖給塔吊帶來的安全隱患(深大基坑土方開挖過程往往會產(chǎn)生較大位移)。

2.4 塔吊基礎(chǔ)布置應(yīng)考慮軟土地基的影響

1)塔吊基礎(chǔ)承臺的標高。軟土地基的塔吊基礎(chǔ)通常采用承臺加樁基的形式。由于軟土地基在基坑或基礎(chǔ)開挖過程中會產(chǎn)生較大的地基位移，因此為了減少地基位移對塔吊基礎(chǔ)的影響，應(yīng)將塔吊基礎(chǔ)承臺標高降低。通常應(yīng)該根據(jù)具體的地質(zhì)條件和開挖深度確定承臺標高，通常承臺底標高應(yīng)低于基坑或基礎(chǔ)的底標高，必要時還可考慮將承臺的頂標高降至與基坑或基礎(chǔ)的底標高一致。2)樁基類型的選擇。軟土地基塔吊樁基類型應(yīng)根據(jù)具體工程的地質(zhì)條件、基坑或基礎(chǔ)的深度、基坑支護的強度、塔吊與基坑或基礎(chǔ)的距離、地下水情況、塔吊的工作獨立高度、塔吊的工作強度、塔吊的工作時長、工程樁的類型等多個因素綜合考慮進行科學(xué)合理的選擇，詳見表1。

表1 軟土地基塔吊樁基類型選擇

3 結(jié)語

塔吊的科學(xué)合理布置涉及基坑或基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)，施工電梯、腳手架等工作設(shè)施，架空高壓線等周邊環(huán)境等方方面面;從安裝、使用到拆除基本貫穿整個施工過程，關(guān)系到工程質(zhì)量、安全、進度和經(jīng)濟效益，是工程成敗比較關(guān)鍵的因素。項目經(jīng)理和工程技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)工程實際情況，認真調(diào)查研究，綜合考慮各種因素，合理布置塔吊，保證工程安全高效的正常進行。