论北江特大桥塔吊基础施工技术方案探讨

丛毅

【摘 要】 塔吊基础虽然不是工程实体组成部分，但其对塔吊的安全使用却起着至关重要的作用。如果塔吊基础不符合使用要求，可能导致塔吊主体倾斜、甚至发生倾覆事故，严重影响着施工安全。部分施工人员不重视塔吊基础施工质量控制，导致施工质量问题出现，造成经济损失或留下安全隐患。为保证施工安全，避免因不安全施工而出现的工程质量问题以及因不安全施工而引起的经济损失，施工时应按设备基础质量标准进行质量控制。

【关键词】 塔吊；基础定位；施工；安全

引言

工程施工中，塔吊安全事故常有发生，触发此类安全事故的因素包括违章操作，违规安装、拆卸，塔机疲劳、使用保养不当，设计、制造缺陷，超负荷使用，基础不符合要求、塔机附着不当等。虽然因塔吊基础施工设计不符合要求引起的安全事故所占比例不大，但其却是一个容易被忽视的方面，在通常的基础设计中常常因为过于保守、设计不合理而造成不必要的费用。

1 工程概述

北江特大桥53#墩主墩基础采用圆端型承台，群桩基础，承台横桥向宽12.4m，顺桥向宽8.7m，承台厚度为2.5m，采用分离式承台，单个基础采用6根直径1.8m钻孔灌注桩，端承桩设计。承台采用强度为C40的砼进行浇筑，在保养期后其强度通常可以达到45MPa左右。53#墩承台示意图（如图一）。

2 施工简介

2.1 方案简介

北江特大桥53#墩安装1台江麓JL5613塔吊进行配合施工。采用主墩承台内植入地脚螺栓，用螺帽锁死3拼56工字钢作为塔吊受力主梁。JL5613塔吊设计额定起重力矩为630KN.m，最大起重量为6T，最大工作幅度为48m，独立高度为42m。其中3I56采用相互焊接后再在其平面上铺设加工好螺栓孔的20mm的钢板，钢板与工钢采用焊接连接。

2.2 关键部位设计计算情况

3拼56工字钢抗剪、抗弯及挠度是否满足要求；高强螺栓抗剪、抗拉是否满足要求；地脚螺栓抗剪、抗拉是否满足要求；结构整体稳定性是否满足要求。

2.3 施工方法

在左幅承台预埋好6根地脚螺栓，右幅承台植入6根地脚螺栓，待强度一定之后（达到要求），将事先拼接完并开好孔的两根3拼56工字钢架设到地脚螺栓之上，并锁好螺帽。在56工字钢上开好孔，安装塔吊基础节，并锁紧高强螺栓。3拼56工字钢长度为8.7m。高强螺栓长度为90cm，地脚螺栓长度为170cm。

3 施工工艺

3.1 详细施工工艺及操作细则

3.1.1 前期施工准备

塔吊基础所需的工字钢、地脚螺栓、高强螺栓、钢板等材料按照施工进度合理组织进场。电焊机、风割等机械设备需提前做好准备。施工前做好进场材料的统计与管理，做好机械设备的准入与检修工作。

施工作业人员提前熟悉施工环境和施工方案。测量组提前计算好地脚螺栓相对位置，并进行复核。

3.1.2 预埋并安装地脚螺栓

在承台浇筑砼之前，提前固定好地脚螺栓，测量人员对各个地脚螺栓的相对位置进行复测，防止植筋时地脚螺栓偏位。再砼浇筑完成后，再次测量每个地脚螺栓的相对位置以及垂直度，保证符合要求，并对外露的螺栓进行保护，避免生锈或因其他什么原因造成的损坏。

3.1.3 拼接I56工字钢

在现场对相同长度的I56工字钢进行3拼，拼接过程中要保证焊缝的长度和间距，倘若出现工钢不够长而拼接的情况，要保证拼接面不在同一截面上。工字钢顶面和焊缝应尽量平齐，防止高低错位；在工字钢的顶、底板螺栓位处开好12个地脚螺栓孔，在拼好的工字钢顶面铺设已加工好螺栓孔的厚度为20mm的钢板，钢板与工字钢间采用焊接连接。

3.1.4 安装3I56工字钢

采用浮吊将3I56工字钢安装至地脚螺栓之上，并锁紧螺帽。在安装过程中要将左右幅承台工字钢顶板調至同一水平面上，并保证工字钢底板和承台顶面之间不得有漏空，可塞入所需厚度的钢制垫板。安装完成后，测量人员对两条工字钢的顶面高度以及水平度进行校核，确保两条工字钢的顶面在同一平面上，并保持水平，从而保证固定基础节的垂直度偏移量不大于1/1000。

3.1.5 安装塔吊基础节

将固定基础节吊装至工字钢面上，基础节与承重板间若有间隙，可塞入所需厚度的钢制垫板，并用高强螺栓锁死，每根高强螺栓用两个螺母与基础节锁死。保证固定基础节的垂直度偏移量不大于1/1000，并在承重梁上塞入所需厚度的钢制垫板。

4 塔吊基础设计的安全隐患

塔吊基础设计主要会出现安全隐患的方面：1）塔吊地基处理不当，承载力不符合要求；2）基础形式选择不合理；3）结构设计强度不够；4）其他形式基础，如采用地下室顶板时，对主体结构强度产生影响。

以上主要安全隐患中，最常见的是第一种。例如，施工方案编制者未经计算，查看地勘报告承载力，承载力小于说明书相应工作状态要求的数值，编制者处理办法，采用增加混凝土等级或加强配筋的办法解决，而不采取增大基础底面积或对地基承载力进行加强等正确措施。塔身施工完成后，地基承载力不满足要求，使用过程中极易出现塔身沉陷、塔身倾斜倾覆等安全事故。这反映了设计人员结构计算能力很弱，根本不适合编制涉及安全的施工方案设计。

5 质量控制点及保证措施

在塔吊基础施工过程中主要从以下几个方面来控制施工的质量：

5.1 材料使用的准确性

包括所使用材料的种类、型号以及加工的尺寸；在材料的使用上不得使用型号比设计要求小的材料，各种连接构件不得随意变换构件尺寸。

5.2 按图施工要求

在塔吊基础施工过程中，作业人员必须严格按照设计图纸及施工管理人员的要求施工，不得擅自改变或削弱结构的任何构件，不得采用未经管理人员同意的施工方法。

5.3 结构局部稳定要求

在施工过程中，必须特别注意局部加强部分的加工和安装，不得马虎了事，应保证其安装质量，确保构件能起到应有的作用。

5.4 材料安全措施

在施工过程中，施工员和作业人员应检查构件是否满足要求。若发现材料有明显破坏或损坏，应停止使用，在施工过程中禁止使用不满足使用要求的材料和构件。

5.5 施工安全控制的措施

施工作业人员所在的施工地点53#墩，为水上墩，水深达3M左右，故在承台边缘作业的人员，必须佩带好安全带与救生衣。同时佩带好安全帽，以防高空坠物。在加工塔吊基础工钢的作业过程中，主要注意吊装重物，吊车驾驶员应注意慢起慢落，吊装前应检查好钢丝绳与卡环是否完好，若有损坏应立即更换。吊装过程中，应有专人指挥，起重物下严禁站人。

结语

为确保安全生产，防止塔吊安全事故，在塔吊基础施工设计阶段，就应当高度重视，确保设计正确合理。塔吊基础施工设计造成的安全隐患，其本质是设计缺陷，因此对设计与审核人员应当有明确的个人资格要求。不管是施工单位还是政府行政部门，在涉及安全的施工方案设计管理时，应当高度重视，从而大大减少工程安全事故。