逆作法塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板一體化的施工方法

鄭柯仔，楊詩琦，張瀟 （中建四局第六建設(shè)有限公司，安徽 合肥 230011）

0 前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市中心區(qū)域高樓密布，建設(shè)用地寥寥無幾，同時城市更新項目的數(shù)量也與日俱增。城市中心區(qū)域建設(shè)工程項目的周邊環(huán)境復(fù)雜，對基坑周邊建筑物、構(gòu)筑物的沉降變形控制、揚塵控制及噪音控制的要求都極其嚴格，不適宜基坑大開挖敞開式施工作業(yè)。同時隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，積極響應(yīng)國家對綠色施工的要求，越來越多城市中心區(qū)域的建筑工程項目選擇工期效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益突出的逆作法組織施工。

全逆作法建筑工程項目中，常采用鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)，含樁機成孔、鋼筋籠吊裝、水下混凝土澆筑、格構(gòu)式鋼柱施工、格構(gòu)式鋼柱上承臺施工等復(fù)雜工序，機械設(shè)備、勞動力等資源投入較多，工期較長。在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，塔吊基礎(chǔ)坐在地下室頂板上，與地下室頂板結(jié)合一體共同施工，可加快塔吊基礎(chǔ)施工進度，減少地下室樓板預(yù)留洞口，保障地下室頂板的整體防滲漏效果。

1 工程概況

廣州寺右萬科中心項目位于廣州市天河區(qū)珠江新城臨江大道北側(cè)、華迅街西側(cè)緊鄰廣州大道。總建筑面積128295㎡，含2棟塔樓，北塔地上34層，南塔地上26層，地下室3層，建筑高度162.6m。

本工程采用全逆作法組織施工，明挖第一層土方至方便支模架搭設(shè)的深度后，搭設(shè)支模架施工地下室頂板。因土方不是一次性開挖至基底，為盡可能滿足地下室頂板結(jié)構(gòu)施工階段材料吊運的需求，塔吊基礎(chǔ)提前穿插施工。

根據(jù)逆作法工程的施工特點，塔吊基礎(chǔ)施工之前地下室結(jié)構(gòu)柱已施工完成，可考慮利用地下室結(jié)構(gòu)柱作為塔吊基礎(chǔ)的豎向支撐，塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板一體化共同施工，優(yōu)化塔吊基礎(chǔ)的施工流程，加快工期進度，節(jié)約資源。

2 鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)施工方法

2.1 施工流程

全逆作法建筑工程項目中，塔吊需在第一層土方開挖完成前盡早使用，塔吊基礎(chǔ)可以采用鋼格構(gòu)柱式塔吊基礎(chǔ)。

鋼格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)由承臺基礎(chǔ)、格構(gòu)式鋼柱、鋼筋混凝土灌注樁3部分組成，在土方開挖前施工完，待承臺基礎(chǔ)、灌注樁混凝土強度達到要求后，安裝塔吊，驗收后即可使用。鋼格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)施工流程見圖1。

圖1 鋼格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)施工流程圖

2.2 施工要點

以廣州寺右萬科中心項目1#塔吊基礎(chǔ)為例，設(shè)計采用@800mm鉆孔灌注樁4根，樁的有效樁長為22.5m，樁頂標高-13.65m，進入持力層4-2中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖1.5m，內(nèi)插鋼格構(gòu)柱基礎(chǔ)承臺為7000mm×7000mm×1700mm。

立柱采用鋼格構(gòu)柱形式，共4根。鋼格構(gòu)柱頂標高為+0.8m，底標高為-16.85m，鋼格構(gòu)柱總設(shè)計長度為17.65m，單根格構(gòu)鋼柱由由四根L140×12的角鋼和460×300×12@600的綴板焊接而成，格構(gòu)柱之間采用25#槽鋼作水平和斜向支撐，間距1500mm，錨入灌注樁3.2m，見圖 2、圖 3。

圖2 格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)組成示意圖

圖3 立柱樁及鋼格構(gòu)柱示意圖

鋼格構(gòu)柱穿過地下結(jié)構(gòu)底板，必須在鋼格構(gòu)柱的各角鋼上設(shè)置止水鋼板；穿過地下結(jié)構(gòu)各層樓板時留設(shè)預(yù)留洞口；穿過室外地下室頂板時，必須須在洞口四周設(shè)置止水鋼板，見圖4。

圖4 地下室頂板預(yù)留洞設(shè)止水鋼板示意圖

土方分層開挖過程中，土方開挖范圍內(nèi)鋼格構(gòu)柱的橫撐、斜撐隨挖隨施工，當(dāng)層的鋼格構(gòu)柱橫撐、斜撐施工完成后方可進行下一層的土方開挖，嚴禁超挖。

在鋼格構(gòu)柱橫撐、斜撐施工過程中，上部塔吊應(yīng)停止作業(yè)。

在塔吊基礎(chǔ)部位，挖機挖土?xí)r要注意保護鋼格構(gòu)柱，實際施工過程中，常因無專人指揮挖機作業(yè)，導(dǎo)致挖機碰到鋼格構(gòu)柱，產(chǎn)生鋼柱的偏位、頭部扭曲等現(xiàn)象，對塔吊的使用安全埋下隱患，故要求在有格構(gòu)柱的位置，應(yīng)采用人工挖掘，嚴禁挖機碰撞鋼格構(gòu)柱。

3 塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板一體化施工方法

3.1 施工流程

塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板一體化施工中，無需考慮土方開挖對塔吊基礎(chǔ)的影響，無需考慮塔吊基礎(chǔ)對地下室頂板以下的地下室水平結(jié)構(gòu)的影響，在地下室頂板上規(guī)劃塔吊基礎(chǔ)位置并進行針對性的結(jié)構(gòu)復(fù)核調(diào)整即可，塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板一體化的施工流程見圖5。

圖5 塔吊基礎(chǔ)施工流程圖

3.2 塔吊基礎(chǔ)的定位與設(shè)計

根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)柱的排布形式、跨度及塔吊說明書關(guān)于塔吊基礎(chǔ)的技術(shù)要求來確定塔吊基礎(chǔ)的準確定位。

以廣州寺右萬科中心項目1#塔吊基礎(chǔ)為例，塔吊基礎(chǔ)所在的雙向板尺寸為7800×8400mm，塔吊說明書中明確塔吊基礎(chǔ)尺寸為7000×7000mm，即塔吊基礎(chǔ)無法均布于板內(nèi)，也無法均布在4根地下室結(jié)構(gòu)柱上方，見圖6。

圖6 1#塔吊基礎(chǔ)定位示意圖

為使塔吊的作用力能有效地傳遞至地下室結(jié)構(gòu)柱上，使塔吊基礎(chǔ)所在區(qū)域的結(jié)構(gòu)受力更加穩(wěn)定合理，在塔吊基礎(chǔ)無法均布在4根地下室結(jié)構(gòu)柱上方的情況下，需對塔吊基礎(chǔ)進行放大處理。

如塔吊基礎(chǔ)在全高范圍內(nèi)均做放大處理，則地下室頂板所承受荷載增加的同時需大量增加鋼筋、混凝土等材料的投入，不符合結(jié)構(gòu)安全及綠色經(jīng)濟的方案優(yōu)化原則。故在原矩形塔吊基礎(chǔ)周邊設(shè)置高出板面400mm的附加基礎(chǔ)板，附加板邊界至塔吊基礎(chǔ)所在板塊的結(jié)構(gòu)梁邊線，以確保塔吊的作用力能通過塔吊基礎(chǔ)傳遞至地下室結(jié)構(gòu)柱，確保塔吊使用安全，塔吊基礎(chǔ)附加基礎(chǔ)板剖面示意及其與地下室頂板結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系見圖 7、圖 8。

圖7 塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板位置關(guān)系示意圖（一）

圖8 塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板位置關(guān)系示意圖（二）

塔吊基礎(chǔ)形式及其與地下室頂板結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系效果圖見圖9、圖10。

圖9 塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板位置關(guān)系效果圖（一）

圖10 塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板位置關(guān)系效果圖（二）

塔吊基礎(chǔ)底部與地下室頂板板底平齊，塔吊基礎(chǔ)底筋與板底筋位置重疊，對比塔吊基礎(chǔ)底筋與板底筋，塔吊基礎(chǔ)底筋的直徑更大、間距更小，為滿足塔吊基礎(chǔ)的配筋要求，選擇塔吊基礎(chǔ)底筋替代原板底筋，地下室頂板面筋按原設(shè)計圖紙施工。

塔吊基礎(chǔ)面筋及架立筋按塔吊使用說明書的技術(shù)要求執(zhí)行。400mm高的附加基礎(chǔ)板設(shè)C16@110mm的面筋，彎錨入塔吊基礎(chǔ)所在板塊的結(jié)構(gòu)梁，見圖11、圖 12。

圖11 塔吊基礎(chǔ)配筋示意圖（一）

圖12 塔吊基礎(chǔ)配筋示意圖（二）

4 結(jié)語

在全逆作法建筑工程項目中，對比鋼格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)的施工方法，塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板一體化施工方法工序簡單，不影響后期的土方開挖及地下室結(jié)構(gòu)施工工作，免去了灌注樁、鋼格構(gòu)柱等工序，大大減少塔吊基礎(chǔ)施工的工作量，節(jié)約工期及成本。同時地下室各層樓板無需留設(shè)預(yù)留洞口，避免出現(xiàn)地下室預(yù)留洞口帶來的滲漏、開裂等質(zhì)量隱患。

依據(jù)塔吊的使用需求選定塔吊型號及對塔吊基礎(chǔ)進行精準定位后，再對塔吊基礎(chǔ)所處的地下室頂板結(jié)構(gòu)進行針對性的分析與結(jié)構(gòu)復(fù)核調(diào)整，確保地下室結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、安全及塔吊的使用安全。

塔吊基礎(chǔ)與地下室頂板一體化的施工方法經(jīng)濟效益、工期效益、質(zhì)量優(yōu)勢等特點均十分明顯，可在全逆作法建筑工程項目中進行推廣應(yīng)用。