格構式基礎塔吊獨立超長附著施工技術

□文/狄 昊 張庭旺 陳世偉 肖 輝

近年來，隨著建筑對外觀造型的要求逐漸提高，弧形建筑的比例逐漸提高。弧形建筑的主體結構垂直運輸設備較常規建筑有所區別，目前國內塔吊標準節安裝需要在地下室頂底板留洞通長升節，塔吊附著采用機械連接臂與主體結構進行連接附著[1]。該方法在地下室底板及頂板處需預留施工縫且塔吊處頂底板鋼筋還需要斷開，非常容易形成滲漏點；在塔吊需要超長附著時，附著臂與結構梁柱連接會破壞結構混凝土保護層，有時會將梁柱鋼筋打斷；塔吊附著臂距離建筑主體結構距離過長，附著施工過程中專業施工人員施工危險系數非常大。

采用格構式塔吊獨立附著標準節進行塔吊超長附著不僅可以從根本上解決以上問題，還具有操作簡單，易于掌握，可以周轉使用，成本低等特點。

1 工程概況

神州通科技廣場項目坐落在天津市空港經濟區，為辦公+商業功能；共7棟建筑，總用地面積為6.059 99萬m2，總建筑面積16.931 3萬m2，地上建筑面積為11.245 3萬m2，地下建筑面積為5.686萬m2。主體結構11座塔吊采用格構式基礎塔吊[2]，其中1#樓由于結構特異，2#、3#樓由于樓層內收，導致塔吊位置距離主體結構可附著位置點超過20 m，對塔吊附著工作造成了很大的難度，為保證工期和塔吊附著的安全穩定性，采用獨立式塔吊附著標準節進行塔吊附著。格構式基礎塔吊獨立超長附著見圖1。

圖1 格構式基礎塔吊獨立超長附著

2 格構式基礎塔吊獨立超長附著的優點

1）塔吊基礎土方開挖量少，不需要定期人工降水。

2）地下車庫底板和頂板在塔吊基礎位置不需要留置施工縫，鋼筋也不需要斷開，不影響結構的整體性。

3）不破壞建筑結構主體的梁柱混凝土及鋼筋，保證結構的安全性。

4）減少異型結構塔吊與建筑物距離之間的限制，塔吊機械連接臂連接距離短，大大降低超長附著施工過程中安全風險。

3 格構式基礎塔吊獨立超長附著的設計原理

格構式塔吊獨立超長附著施工技術就是采用格構式塔吊將塔吊基礎設置在地下室頂板上，使地下車庫底板和頂板在塔吊基礎位置無需留置施工縫，鋼筋不需要斷開，保證結構的整體安全性；然后采用在塔吊四周架設相互垂直等距的標準節，將標準節升高至附著需要高度，然后利用塔吊附著臂將架設的標準節與塔吊連接，形成獨立整體，起到塔吊附著的作用，有效提高整體的結構安全穩定性。

4 格構式基礎塔吊獨立超長附著的施工工藝

4.1 施工工藝流程

塔吊施工方案的確定→鋼筋混凝土灌注樁和鋼格構柱施工→塔吊基礎土方開挖→格構柱頂部混凝土清理→焊接錨固鋼筋→塔吊基礎施工→塔吊安裝、使用→底板施工→頂板施工→根據塔吊塔身對附著裝置底座位置進行放線定位→根據底座定位圖在車庫頂板板鉆孔→將鋼架底座利用高強螺栓固定在地下室頂板→對塔吊附著裝置區域的地下室頂板進行回頂→利用現場塔吊將塔吊附著標準節連接到底座上并用連接螺栓加固，將標準節高度提高至塔吊附著需要的高度→用塔吊附著連接臂將塔吊與塔吊附著裝置緊固連接→塔吊基礎拆除。

4.2 操作要點

4.2.1 格構式塔吊施工

塔吊基礎設在地下室頂板標高以上1 m處，塔吊基礎尺寸為5 000 mm×5 000 mm×1 300 mm，地下室底板與頂板之間的格構柱采用豎向剪刀撐連接，增加剛度，見圖2。利用SBS改性瀝青防水卷材上反到鋼格構柱上，切斷鋼格構柱與墊層混凝土之間的縫隙。在鋼格構柱的周圈焊接3 mm厚止水鋼板，解決滲漏問題。

圖2 格構柱搭設

4.2.2 塔吊附著底座放線定位

塔吊附著底座位置定位原則是以塔吊為中心對稱設置并且與塔身垂直，見圖3。

圖3 塔吊附著定位

附著標準節與塔吊塔身連接緊固的塔吊附著臂長度及各項參數需計算得出，塔吊附著桿件的計算屬于一次超靜定問題，計算公式基本方程[3]

式中：N為桿件的最大軸向拉力，取59.83 kN；σ為桿件的受拉應力，kN；An為桿件的的截面面積，本工程選取的是[16槽鋼，查表可知An=5 430.00 mm2；f為允許拉應力，N/mm2。

經計算，σ=59.83×1 000/1 430.00=11.02 N/mm2且最大拉應力不大于拉桿的允許拉應力216 N/mm2，滿足要求。

式中：σ’為桿件的受壓應力；N為桿件的軸向壓力；φ為桿件的受壓穩定系數，是根據λ查表計算得；λ為桿件長細比。

經計算，σ’=127.05 N/mm2且最大壓應力不大于拉桿的允許壓應力216 N/mm2，滿足要求。

4.2.3 塔吊附著底座固定

支架底座定位后，利用超平儀器與剛性墊片使支架底座在同一水平線，采用M40錨栓將[16b槽鋼附著底座固定在地下室頂板上，見圖4。

圖4 塔吊附著基礎

4.2.4 塔吊支撐回頂

采用鋼管扣件式滿堂腳手架作為回頂支撐。通過品茗軟件計算后，鋼管采用φ48.0 mm×3.0 mm，立桿縱橫間距500 mm，步距≯1 200 mm，掃地桿離地面200 mm；上端采用并列2根50 mm×100 mm木枋作為頂木，通過鋼管頂部U型頂托進行傳力，上部自由端長度不得超過500 mm，絲桿外露長度不得超過200 mm；梁底采用2根橫向立桿，縱向間距500 mm，梁底立桿與板底立桿共享水平桿件；立桿底部墊50 mm厚、200 mm寬木板。1#、4#塔吊地下室回頂面積為13 m×13 m。

4.2.5 塔吊附著標準節連接

利用現場塔吊將塔吊標準節連接到底座上并用塔吊連接銷子連接[4]，將附著標準節高度提高至塔吊附著需要的高度，每升高一道附著高度后需由現場測量人員復測一次塔吊及其周圍附著標準節的垂直度。

5 結語

1）利用SBS改性瀝青防水卷材上反到鋼格構柱上，配合焊接3 mm厚止水鋼板，有效解決滲漏問題。

2）塔吊基礎布置在地下室頂板上，保證地下室結構整體性，不需要在底板、頂板處預留施工縫，節省材料、節約工期，底板和頂板處鋼筋不需要斷開，滿足結構安全。

3）采用獨立式塔吊附著標準節加固塔身，解決了塔吊塔身由于建筑物結構特異而無法與主樓連接附加支撐的難題。

以上的施工措施有效的解決了異性結構下塔吊超長附著的難題，經過對塔吊每周兩次的垂直度檢測，發現塔吊無偏斜現象，進一步證明了此施工工藝在工程中的可行性。

[1]黃梅坤.22 m超長塔吊附著設計安裝技術[C].2014年全國鋼結構設計與施工學術會議論文集[A].2014.

[2]齊延年.格構式塔吊基礎的設計[J].山西建筑，2012，38（34）：85-88.

[3]李敏哲，谷立臣，余勇鋒，等.塔式起重機超長距離附著技術研究[J].工程機械，2009，40（2）:37-41.

[4]陳 龍.塔吊超長附著桿件安裝[C].遼寧省土木建筑學會建筑施工專業委員會論文集[A].2012.