板式塔吊基礎施工工藝總結

李朋程 郭志勇 徐曉龍 顧浩 郭超 徐嘉寶

摘 要：塔吊是建筑工地中最常用的垂直運輸機械，在項目運輸鋼筋、混凝土及各類施工原料中扮演必不可少的角色。塔吊基礎則起到承載塔吊主要荷載的功能，常規塔吊基礎使用的是塔吊樁+格構柱的方式，但背景工程坐落在已完成并投入運營的地庫頂板上，且并沒有預留塔吊基礎。在缺少了如此條件的情況下，項目通過：制定了方案→專家論證評審方案可靠性→根據專家意見討論并完成最優化方案→安全實施的技術路線，一步步完善方案，到安全實施，最終達到了使塔吊在已完成地庫頂板上安全工作七個月的目標，不僅保證了項目的進度，更節省了施工成本。

關鍵詞：塔吊基礎；已完成地庫頂板；塔吊基礎回頂支撐；塔吊垂直度及沉降量觀測；塔吊基礎拆除清運

中圖分類號：TU472 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）21-0100-02

1 背景工程項目概況

背景工程坐落于已正式投入運營的辦公園區，園區內包括一層地下室及地上辦公群樓，施工區域內地下室已投入使用。

2 項目難點及應對措施

2.1 項目難點

（1）地下室施工階段未考慮到本項目的垂直運輸，沒有留置塔吊樁、格構柱，且地下室頂板已封閉。因此本項目無法使用傳統的塔吊樁加格構柱支撐塔吊的垂直運輸體系。

（2）項目對已完成建筑保護要求高，在施工過程中需要避免地庫頂板不被破壞，此外在基礎拆除時同樣需要避免破壞地庫頂板。

2.2 應對措施

為解決此問題，通過項目的討論及研究確定了塔吊基礎的施工辦法，本文將主要闡述其中三個最為關鍵的施工步序，羅列其中遇到的問題及如何解決的過程，以此希望給同類型的項目帶來可吸取的經驗。

3 適用范圍

本工法在特定條件下不僅適應于車庫頂板上直接支承塔吊基礎施工，也適用于具有以下特點的工程項目：

（1）土體承載力特征值較大的自然地基上，不施工塔吊樁情況下直接施工塔吊基礎。

（2）堆場、施工電梯基礎等集中荷載作用下地下室的回頂與加固。

（3）文明施工要求較高的塊狀基礎的靜力切割處理。

4 塔吊基礎回頂支撐技術要點

4.1 技術路線

由于在前言中闡述的項目特殊性，地下車庫無預留塔吊樁、格構柱，且地下室頂板已封閉，若想在地庫頂板上安置混凝土基礎，則需要對地庫頂板進行有效的支撐回頂，在方案設計之初，考慮到了地庫頂板荷載較大及最薄弱位置在塔吊基礎的四個角部，故采取了在角部最不利點設立四根圓鋼進行支撐回頂。

為了確保方案的安全保障，項目為此邀請了相關專家進行了方案的專家論證，在經過了一輪的討論后，專家建議在角部不利點增設4根圓鋼，并采取滿堂架進行支撐回頂。

經過專家第一輪評審過后，項目參考了專家意見進行討論，并最終將方案優化為：將角部最不利點布置的八根圓鋼替換為24號工字鋼回頂，并將普通的滿堂架替換為盤口式滿堂腳手架，最終經過方案的二次評審后，確定了做法，現場也按照其進行實施。

4.2 支撐體系搭設

（1）按車庫頂板不受力，全部荷載傳遞到盤扣式支撐架計算，支撐架立桿主要間距為600mm*600mm，步距為1500mm，頂層步距為1000mm。

（2）工字鋼下料：場用測距儀測量此處位置頂底板凈空，12m工字鋼根據實際凈空現場下料。由于工字鋼過長，現場人工操作條件受限，因此將按實際長度下料工字鋼分兩端切割（標準段+非標段），標準段長度為4m，非標段由于現場實際高差，長度在60～80cm之間。

（3）放置12#抄底槽鋼，確保每根立桿底部擱置在槽鋼腹板上，增大車庫地坪的受壓面積。按照從下到上、從內到外的順序按要求搭設盤扣支撐架立桿、橫桿、斜撐、水平剪刀撐、頂托等。

（4）安裝非標段：支撐架體搭設完成后，在工字鋼周圍架體最上步鋪設沖壓鋼踏板用于安裝非標段。非標段利用小型千斤頂臨時固定，與標準段對接滿焊后在兩側腹板及翼緣板增加耳板加焊固定。

至此地下室回頂全部完成。

5 塔吊垂直度及沉降量觀測技術要點

為了避免在塔吊工作中對已有地庫頂板產生不可逆的破壞，項目為此建立了對塔吊垂直度及沉降量的檢測機制，在塔吊高度提升或累計提升一定重量后對塔吊進行垂直度及沉降量觀測，保證對塔吊工作情況的實時檢測。

現場監測應根據既定監測方案準確布置監測點。塔吊基礎施工前，應提早布置監測點，原始數據應測設2～3次后取平均值作為初始記數。嚴格控制監測頻率，在基礎施工完成后2～3周內，每周進行3次監測數據記錄，待數據穩定后，每周的監測頻率不少于1次。定期對監測數據進行匯總整理，并及時上報。若數據出現突變或變形總量超過監測報警值，應立即停止塔吊的使用，組織專題會議分析原因形成專題報告，采取加強措施。塔吊使用周期結束后，匯總數據，閉合監測過程。

5.1 塔吊垂直度觀測

利用經緯儀分別觀測塔身頂底點邊線，利用卷尺測量垂直度偏差。

5.2 框柱應變監測

選擇支撐范圍內同一板跨四個角部框架柱，用以混凝土結構的應變監測。監測選用表貼式數碼弦式應變計，膨脹螺栓固定，如圖1所示。

6 塔吊基礎拆除與清運技術要點

塔吊拆除完畢之后便需要拆除塔吊基礎，考慮到基礎特殊性及文明施工的要求，項目采取了靜力切割的方式，按照每8T一塊的方式進行切割布置，并按照挖土放坡→塔吊基礎切割→埋件拆除→鉆孔并穿鋼絲繩→混凝土塊清運的技術路線進行布置。

6.1 邊坡開挖

邊坡開挖時應采取自上而下，分層，分段一簇進行，禁止采用挖空底角的方法，并且做好場地積水預防措施，本次開挖涉及到已完成地庫頂板，故開挖應嚴格控制，塔吊基礎挖機挖深應控制在車庫頂板完成面以上20cm左右，達到控制線后，采用人工開挖的方式，挖至塔吊基礎墊層處，后將土清運至指定位置，不得堆在坑邊，開挖時不得破壞頂板完成面，如圖2所示。

6.2 鉆孔工藝

使用直徑6厘米的水鉆在底部距離頂部1.6米地方，按照標定位置進行鉆孔，工藝孔長度為7米（也就是把基礎鉆透），共鉆8個工藝孔詳見附圖3。

6.3 靜力切割

基礎總重在200t左右，基礎切割采用切割分段清運的方式，每一塊切割尺寸為1.4*1.4*1.6m，重量控制在8噸左右，使用50t汽車吊配合切割吊運。

對混凝土基礎進行劃線分割，存在管線部分基礎應留到最后采取人工電鎬破除的方式，布置詳見圖3。

6.4 4D工藝模擬

為了能更好的讓項目有關人員了解拆除工藝，項目使用了BIM技術，為拆除施工建立了工藝模擬，在Revit軟件中建立塔吊基礎模型，并使用synchro建立4D工藝模擬。

7 效益分析

本工法的應用，使得在施工條件受限，一期施工未考慮后續施工，無塔吊樁的情況下安裝塔吊成為了可能。與塔吊相比，其余垂直運輸設施施工成本高，運輸效率低，通過研究使得在受限條件下塔吊仍可應用于現場施工，合理節約了成本，加快了工程進度，為類似的工程提供了參考。根據效益計算書可得出同等條件下采用塔吊相比采用井架節約了成本。

其次在如此艱難的條件下，塔吊依然安全完成任務，并已將絕大多數大型設備運輸至各個樓層，且沒有影響到周圍任何建筑及已建成地庫頂板，本工法的實施，為社會效益提升提供了很大保障。

8 應用實例

新江灣城F區F3地塊辦公樓項目位于上海市楊浦區，西臨淞滬路，東臨江灣城路，南至民府路，北至殷高東路。總建筑面積約為52556m2。本項目現場T5、6、9#樓三棟樓±0以上結構施工在已運營園區內，無塔吊樁情況下現場采用板式塔吊基礎，在已投入使用的地下車庫頂板上施工塔吊基礎，并立放三臺STT153型塔吊，臂長分別為50m，55m，60m，在使用過程中所有監測數據正?？煽兀⑶医洑v了多次臺風天氣的考驗最終安全工作至塔吊拆除完畢。