板式塔吊基础施工工艺总结

李朋程 郭志勇 徐晓龙 顾浩 郭超 徐嘉宝

摘 要：塔吊是建筑工地中最常用的垂直运输机械，在项目运输钢筋、混凝土及各类施工原料中扮演必不可少的角色。塔吊基础则起到承载塔吊主要荷载的功能，常规塔吊基础使用的是塔吊桩+格构柱的方式，但背景工程坐落在已完成并投入运营的地库顶板上，且并没有预留塔吊基础。在缺少了如此条件的情况下，项目通过：制定了方案→专家论证评审方案可靠性→根据专家意见讨论并完成最优化方案→安全实施的技术路线，一步步完善方案，到安全实施，最终达到了使塔吊在已完成地库顶板上安全工作七个月的目标，不仅保证了项目的进度，更节省了施工成本。

关键词：塔吊基础；已完成地库顶板；塔吊基础回顶支撑；塔吊垂直度及沉降量观测；塔吊基础拆除清运

中图分类号：TU472 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）21-0100-02

1 背景工程项目概况

背景工程坐落于已正式投入运营的办公园区，园区内包括一层地下室及地上办公群楼，施工区域内地下室已投入使用。

2 项目难点及应对措施

2.1 项目难点

（1）地下室施工阶段未考虑到本项目的垂直运输，没有留置塔吊桩、格构柱，且地下室顶板已封闭。因此本项目无法使用传统的塔吊桩加格构柱支撑塔吊的垂直运输体系。

（2）项目对已完成建筑保护要求高，在施工过程中需要避免地库顶板不被破坏，此外在基础拆除时同样需要避免破坏地库顶板。

2.2 应对措施

为解决此问题，通过项目的讨论及研究确定了塔吊基础的施工办法，本文将主要阐述其中三个最为关键的施工步序，罗列其中遇到的问题及如何解决的过程，以此希望给同类型的项目带来可吸取的经验。

3 适用范围

本工法在特定条件下不仅适应于车库顶板上直接支承塔吊基础施工，也适用于具有以下特点的工程项目：

（1）土体承载力特征值较大的自然地基上，不施工塔吊桩情况下直接施工塔吊基础。

（2）堆场、施工电梯基础等集中荷载作用下地下室的回顶与加固。

（3）文明施工要求较高的块状基础的静力切割处理。

4 塔吊基础回顶支撑技术要点

4.1 技术路线

由于在前言中阐述的项目特殊性，地下车库无预留塔吊桩、格构柱，且地下室顶板已封闭，若想在地库顶板上安置混凝土基础，则需要对地库顶板进行有效的支撑回顶，在方案设计之初，考虑到了地库顶板荷载较大及最薄弱位置在塔吊基础的四个角部，故采取了在角部最不利点设立四根圆钢进行支撑回顶。

为了确保方案的安全保障，项目为此邀请了相关专家进行了方案的专家论证，在经过了一轮的讨论后，专家建议在角部不利点增设4根圆钢，并采取满堂架进行支撑回顶。

经过专家第一轮评审过后，项目参考了专家意见进行讨论，并最终将方案优化为：将角部最不利点布置的八根圆钢替换为24号工字钢回顶，并将普通的满堂架替换为盘口式满堂脚手架，最终经过方案的二次评审后，确定了做法，现场也按照其进行实施。

4.2 支撑体系搭设

（1）按车库顶板不受力，全部荷载传递到盘扣式支撑架计算，支撑架立杆主要间距为600mm*600mm，步距为1500mm，顶层步距为1000mm。

（2）工字钢下料：场用测距仪测量此处位置顶底板净空，12m工字钢根据实际净空现场下料。由于工字钢过长，现场人工操作条件受限，因此将按实际长度下料工字钢分两端切割（标准段+非标段），标准段长度为4m，非标段由于现场实际高差，长度在60～80cm之间。

（3）放置12#抄底槽钢，确保每根立杆底部搁置在槽钢腹板上，增大车库地坪的受压面积。按照从下到上、从内到外的顺序按要求搭设盘扣支撑架立杆、横杆、斜撑、水平剪刀撑、顶托等。

（4）安装非标段：支撑架体搭设完成后，在工字钢周围架体最上步铺设冲压钢踏板用于安装非标段。非标段利用小型千斤顶临时固定，与标准段对接满焊后在两侧腹板及翼缘板增加耳板加焊固定。

至此地下室回顶全部完成。

5 塔吊垂直度及沉降量观测技术要点

为了避免在塔吊工作中对已有地库顶板产生不可逆的破坏，项目为此建立了对塔吊垂直度及沉降量的检测机制，在塔吊高度提升或累计提升一定重量后对塔吊进行垂直度及沉降量观测，保证对塔吊工作情况的实时检测。

现场监测应根据既定监测方案准确布置监测点。塔吊基础施工前，应提早布置监测点，原始数据应测设2～3次后取平均值作为初始记数。严格控制监测频率，在基础施工完成后2～3周内，每周进行3次监测数据记录，待数据稳定后，每周的监测频率不少于1次。定期对监测数据进行汇总整理，并及时上报。若数据出现突变或变形总量超过监测报警值，应立即停止塔吊的使用，组织专题会议分析原因形成专题报告，采取加强措施。塔吊使用周期结束后，汇总数据，闭合监测过程。

5.1 塔吊垂直度观测

利用经纬仪分别观测塔身顶底点边线，利用卷尺测量垂直度偏差。

5.2 框柱应变监测

选择支撑范围内同一板跨四个角部框架柱，用以混凝土结构的应变监测。监测选用表贴式数码弦式应变计，膨胀螺栓固定，如图1所示。

6 塔吊基础拆除与清运技术要点

塔吊拆除完毕之后便需要拆除塔吊基础，考虑到基础特殊性及文明施工的要求，项目采取了静力切割的方式，按照每8T一块的方式进行切割布置，并按照挖土放坡→塔吊基础切割→埋件拆除→钻孔并穿钢丝绳→混凝土块清运的技术路线进行布置。

6.1 边坡开挖

边坡开挖时应采取自上而下，分层，分段一簇进行，禁止采用挖空底角的方法，并且做好场地积水预防措施，本次开挖涉及到已完成地库顶板，故开挖应严格控制，塔吊基础挖机挖深应控制在车库顶板完成面以上20cm左右，达到控制线后，采用人工开挖的方式，挖至塔吊基础垫层处，后将土清运至指定位置，不得堆在坑边，开挖时不得破坏顶板完成面，如图2所示。

6.2 钻孔工艺

使用直径6厘米的水钻在底部距离顶部1.6米地方，按照标定位置进行钻孔，工艺孔长度为7米（也就是把基础钻透），共钻8个工艺孔详见附图3。

6.3 静力切割

基础总重在200t左右，基础切割采用切割分段清运的方式，每一块切割尺寸为1.4*1.4*1.6m，重量控制在8吨左右，使用50t汽车吊配合切割吊运。

对混凝土基础进行划线分割，存在管线部分基础应留到最后采取人工电镐破除的方式，布置详见图3。

6.4 4D工艺模拟

为了能更好的让项目有关人员了解拆除工艺，项目使用了BIM技术，为拆除施工建立了工艺模拟，在Revit软件中建立塔吊基础模型，并使用synchro建立4D工艺模拟。

7 效益分析

本工法的应用，使得在施工条件受限，一期施工未考慮后续施工，无塔吊桩的情况下安装塔吊成为了可能。与塔吊相比，其余垂直运输设施施工成本高，运输效率低，通过研究使得在受限条件下塔吊仍可应用于现场施工，合理节约了成本，加快了工程进度，为类似的工程提供了参考。根据效益计算书可得出同等条件下采用塔吊相比采用井架节约了成本。

其次在如此艰难的条件下，塔吊依然安全完成任务，并已将绝大多数大型设备运输至各个楼层，且没有影响到周围任何建筑及已建成地库顶板，本工法的实施，为社会效益提升提供了很大保障。

8 应用实例

新江湾城F区F3地块办公楼项目位于上海市杨浦区，西临淞沪路，东临江湾城路，南至民府路，北至殷高东路。总建筑面积约为52556m2。本项目现场T5、6、9#楼三栋楼±0以上结构施工在已运营园区内，无塔吊桩情况下现场采用板式塔吊基础，在已投入使用的地下车库顶板上施工塔吊基础，并立放三台STT153型塔吊，臂长分别为50m，55m，60m，在使用过程中所有监测数据正常可控，并且经历了多次台风天气的考验最终安全工作至塔吊拆除完毕。