劉平

福建一建集團(tuán)有限公司（365000）

塔吊格構(gòu)柱的施工技術(shù)

劉平

福建一建集團(tuán)有限公司（365000）

隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，越來越多的工程項(xiàng)目呈現(xiàn)大型化、集群化的趨勢，工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地下室基坑深，工期緊，施工難度大。盡早完成塔吊設(shè)備的安裝，是整個(gè)工程項(xiàng)目的工期進(jìn)度計(jì)劃中關(guān)鍵的一環(huán)，選擇合理的塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、科學(xué)的工藝流程、正確的施工方法，可以達(dá)到施工現(xiàn)場實(shí)際需求。

格構(gòu)柱；基礎(chǔ)；施工；焊接

0 引言

在工程項(xiàng)目施工場地條件限制和工程合同工期的制約下，塔吊選擇設(shè)置格構(gòu)柱的型式具有積極的意義，既解決了場地塔吊的設(shè)置難題，又提高了塔吊的利用效率，加快了工期。在施工現(xiàn)場格構(gòu)柱的質(zhì)量控制尤為重要。

1 工程概況

福建省福州市東二環(huán)泰禾購物中心位于福州市晉安區(qū)岳峰鎮(zhèn)，建筑總高度為39.50 m，7層綜合樓，2層地下室，鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)，地上總建筑面積120 409.4 m2，地下總建筑面積847 19.4 m2，負(fù)2層標(biāo)高為-9.55 m，建筑等級(jí)二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度,建筑設(shè)計(jì)使用年限為50年。根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際需要以及安全、高效的布置原則設(shè)置格構(gòu)柱塔吊基礎(chǔ)，基礎(chǔ)與灌注樁之間由格構(gòu)柱錨固連接，格構(gòu)柱與灌注樁間設(shè)加固承臺(tái)于地下室底板位置，塔吊鋼格構(gòu)柱插入灌注樁，鋼格構(gòu)柱進(jìn)入塔吊承臺(tái)1 000 mm。

2 工程地質(zhì)情況

工程場地總體地勢較平坦，場地內(nèi)地表多為素填土。場地土層主要為：雜填土，含碎磚石黏性土；粉質(zhì)黏土，可塑或局部呈硬塑狀態(tài)的中等、高壓縮性土；淤泥，局部夾薄層粉細(xì)砂的飽和、流塑、高壓縮性土；中砂，中密性飽和中等壓縮性土；粉質(zhì)黏土，呈可塑狀態(tài)的中等壓縮性土；（含泥）卵石、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土；殘積砂質(zhì)黏性土，呈可塑狀態(tài)，局部呈硬塑狀態(tài)，屬特殊土；全風(fēng)化花崗巖，風(fēng)化不均，風(fēng)化劇烈，呈土狀，堅(jiān)硬程度為極軟巖，完整程度為極破碎，浸水易軟化、崩解；強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，隨深度變化，風(fēng)化差異明顯，呈砂土碎塊狀；中風(fēng)化花崗巖，巖芯呈短柱狀、中粗粒花崗結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。

3 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

3.1 塔基定位

布置塔吊塔身位置時(shí)需考慮避開地下室負(fù)一層板和頂板處結(jié)構(gòu)梁、板位置。地下室設(shè)置施工縫時(shí)，焊接固定施工縫處水平鋼板止水帶。塔吊預(yù)留洞口邊搭設(shè)鋼管臨邊防護(hù)，設(shè)置安全警示標(biāo)志。按照設(shè)計(jì)施工圖準(zhǔn)確定位塔吊灌注樁坐標(biāo)，經(jīng)過復(fù)核無誤后，由樁基專業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。

圖1 塔吊格構(gòu)柱基礎(chǔ)

基礎(chǔ)樁采用4根φ1 100 mm沖孔灌注樁，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，樁尖持力層為進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖2 m，有效樁長為20～40 m。塔吊基礎(chǔ)樁內(nèi)插入鋼格構(gòu)柱，格構(gòu)柱下部插入灌注樁內(nèi)約4 m，格構(gòu)柱上部錨入承臺(tái)內(nèi)1.0 m。

澆搗格構(gòu)柱與板連接成整體。拆除塔吊后，割除格構(gòu)柱。開挖土方過程中，塔吊基礎(chǔ)投影1米范圍內(nèi)土方進(jìn)行人工挖土，嚴(yán)禁鉤機(jī)斗碰撞格構(gòu)柱[1]。

3.2 塔吊基座設(shè)計(jì)

承臺(tái)采用鋼筋混凝土承臺(tái)，參照塔吊型號(hào)ZJ 7013塔式起重機(jī)說明書設(shè)計(jì)承臺(tái)尺寸為 7 000 mm×7 000 mm×1 700 mm，承臺(tái)強(qiáng)度等級(jí)為C40，保護(hù)層厚度為10 cm?？紤]錨入承臺(tái)鋼格構(gòu)節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)，在承臺(tái)內(nèi)部設(shè)置同承臺(tái)同高度的暗梁。

3.3 支撐格構(gòu)柱設(shè)計(jì)

ZJ7013塔吊基礎(chǔ)支撐格構(gòu)柱由四根L180×18角鋼通過綴板焊接而成。格構(gòu)柱截面尺寸為600 mm×600 mm。綴板采用400 mm×12 mm×550 mm鋼板，連接焊縫10 mm厚，綴板中心間隔600 mm。格構(gòu)柱錨入樁內(nèi)約4 m,錨入承臺(tái)1.0 m，總長16.3 m。格構(gòu)柱之間設(shè)有二道鋼桁架，鋼桁架由L75×75×5與L50×50×4角鋼焊接而成。及時(shí)設(shè)置鋼桁架水平剪刀撐，豎向剪刀撐采用L180×18角鋼，焊縫厚度為10 mm。

3.4 底板基礎(chǔ)加固承臺(tái)

地下室底板基礎(chǔ)厚度600 mm，與格構(gòu)柱連接位置較薄弱，在此處設(shè)置加固承臺(tái)7 000 mm×7 000 mm×1 000 mm。加固承臺(tái)面標(biāo)高應(yīng)在底板面標(biāo)高低200mm位置設(shè)后澆板（按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖底板部位鋼筋拉結(jié)貫通不截?cái)啵?，在加固承臺(tái)墊層土方開挖到位后，立即進(jìn)行墊層混凝土澆搗，增加設(shè)置φ10@100 mm的鋼筋網(wǎng)片。

圖2 加固承臺(tái)配筋圖

3.5 降水及防水做法

加固承臺(tái)施工過程中保證降水，澆搗前格構(gòu)柱設(shè)置止水帶，在塔吊附近設(shè)置降水井。

鋼格構(gòu)柱表面應(yīng)該做好防腐、防銹及防水。鋼格構(gòu)柱材料采用熱軋型鋼，焊縫及表面處刷兩道紅丹防銹漆。考慮施工用地為原化工廠廠址，土壤酸化嚴(yán)重，在地下室及負(fù)一層位置鋼格構(gòu)柱外露部分表面均滿刷瀝青防腐漆。

地下室底板混凝土澆搗前應(yīng)設(shè)置好后澆板環(huán)形施工縫，施工縫防水采用焊接5 mm厚水平鋼板止水帶（止水鋼板拼縫應(yīng)滿焊，嚴(yán)禁焊透），底板部位鋼筋應(yīng)按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖拉結(jié)貫通，不截?cái)?。后澆板至塔吊及格?gòu)柱拆卸完成后再進(jìn)行澆搗，施工后澆帶的混凝土采用微膨脹混凝土，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)提高5 MPa，澆搗前做好施工縫的鑿毛清理及止水鋼板的除銹工作。

4 施工工藝流程

場地平整→塔吊樁位測量定位→格構(gòu)柱制作→樁機(jī)就位→塔吊樁成孔 （保證成孔垂直度、清渣清孔等）→下鋼筋籠→吊裝格構(gòu)柱并焊接鋼筋籠錨固端→下放格構(gòu)柱→用模具固定焊接格構(gòu)柱吊筋 （保證混凝土澆搗過程不偏位）→樁身混凝土灌注→塔吊上部基礎(chǔ)承臺(tái)模板安裝→承臺(tái)鋼筋制作安裝及接地施工→承臺(tái)混凝土澆搗及養(yǎng)護(hù)→塔吊安裝→塔吊基坑土方開挖→格構(gòu)柱土方分層開挖→格構(gòu)柱鋼桁架及剪刀撐焊接施工（隨土方開挖及時(shí)施工）→底板及加固承臺(tái)土方開挖→塔吊加固承臺(tái)模板安裝→加固承臺(tái)墊層 （配筋）→地下室底板及加固承臺(tái)鋼筋安裝→地下室底板及加固承臺(tái)混凝土澆搗養(yǎng)護(hù)→地下室底板結(jié)構(gòu)施工→地下室負(fù)一層結(jié)構(gòu)施工→地下室頂板結(jié)構(gòu)施工→塔吊四周設(shè)防護(hù)→掛設(shè)安全警示標(biāo)志牌。

5 塔吊基礎(chǔ)施工

塔吊灌注樁澆搗至設(shè)計(jì)標(biāo)高處，按施工規(guī)范要求養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

安裝塔吊上部基礎(chǔ)模板，施工墊層混凝土。

安裝承臺(tái)鋼筋，并由塔吊單位進(jìn)場定位及安裝塔吊預(yù)埋件。

鋼筋、預(yù)埋件、接地等經(jīng)隱蔽驗(yàn)收檢查合格后，方可進(jìn)行塔吊上部承臺(tái)混凝土澆搗。

澆搗完成后，安排專人對(duì)承臺(tái)進(jìn)行覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)。

待承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行塔吊安裝、調(diào)試工作。

6 格構(gòu)柱施工要求

格構(gòu)柱錨入樁基中的長度約為4 000 mm，與樁鋼筋籠搭接范圍內(nèi)需增加箍筋和主筋。主筋與格構(gòu)柱焊接牢固，確保焊接質(zhì)量。

格構(gòu)柱及其剪刀撐施工焊縫厚度為10 mm，焊縫施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行。

吊（插）入樁孔時(shí)，現(xiàn)場施工人員操作經(jīng)緯儀對(duì)格構(gòu)柱進(jìn)行垂直和水平方向的偏位控制，重點(diǎn)控制混凝土后澆搗鋼格構(gòu)的偏位，施工過程中應(yīng)采取模具、支架等定位防偏位措施[2]。

澆搗鋼構(gòu)柱內(nèi)部混凝土?xí)r應(yīng)采取有效手段保證混凝土的填充率在95%以上。

開挖土方時(shí)，塔吊基礎(chǔ)投影范圍內(nèi)土方采取人工開挖，分層開挖鋼格構(gòu)柱周圍土方，水平撐、剪刀撐、連接板等構(gòu)件必須隨土方開挖及時(shí)設(shè)置[3]。

鋼構(gòu)柱露出端頂部設(shè)置承壓板，水平校正后用承壓板剛性定位，四塊承壓鋼板的上表面平面度不大于1/500。

保證焊接質(zhì)量，鋼構(gòu)柱由持上崗證專業(yè)人員進(jìn)行施焊。

鋼筋安裝需與塔吊安裝公司配合預(yù)埋一節(jié)地下節(jié)，地下節(jié)預(yù)埋安裝需按塔吊說明書中施工方法進(jìn)行。

7 施工要求及注意事項(xiàng)

塔吊樁施工嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，做好成孔過程中質(zhì)量控制，保證成孔持力層、孔徑、垂直度等符合樁基規(guī)范的驗(yàn)收要求，樁底樁端持力層符合設(shè)計(jì)驗(yàn)收要求。

最后一節(jié)鋼筋吊裝完，使用相互垂直角度方向的兩臺(tái)經(jīng)緯儀嚴(yán)格控制格構(gòu)柱的垂直、水平偏差滿足規(guī)范驗(yàn)收要求，確保格構(gòu)柱焊接安裝符合驗(yàn)收要求，保證澆搗混凝土后格構(gòu)柱的不移位、偏位。

鋼格構(gòu)柱型鋼材料進(jìn)場時(shí)要有質(zhì)量證書，現(xiàn)場焊接水平桿與斜撐桿。焊接應(yīng)由持證專業(yè)人員進(jìn)行，桿件型號(hào)、規(guī)格、間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行焊接。

用吊車或鉤機(jī)運(yùn)輸格構(gòu)柱過程中，應(yīng)保證格構(gòu)柱不碰撞變形。

確保格構(gòu)柱錨入塔吊承臺(tái)長度不小于1 m，且在塔吊承臺(tái)設(shè)置暗梁，錨入灌注樁長度4 m。鋼格構(gòu)柱進(jìn)入樁芯4 m范圍內(nèi)，樁身鋼筋籠箍筋必須加密，箍筋間距100 mm。

開挖塔吊基礎(chǔ)土方，需進(jìn)行鋼筋、塔吊預(yù)埋件、接地等隱蔽驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)行下道工序。

地下室底板混凝土澆搗完成后做好塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)的放排水工作。

塔吊在施工使用過程中,由監(jiān)測人員對(duì)基礎(chǔ)沉降、水平位移情況進(jìn)行觀測，并認(rèn)真作好監(jiān)測記錄，如發(fā)生較大偏位等危險(xiǎn)，應(yīng)及時(shí)報(bào)告并采用相應(yīng)措施。

塔吊必需在混凝土試塊達(dá)到強(qiáng)度要求后才可實(shí)施安裝，承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行安裝、調(diào)試?？紤]到施工時(shí)應(yīng)安全，塔吊首次安裝高度不得超過15 m,并應(yīng)盡快完成地下室底板混凝土澆搗，并應(yīng)一同澆搗完成塔吊加固承臺(tái)。

開挖塔吊基礎(chǔ)周邊土方時(shí)，現(xiàn)場應(yīng)有技術(shù)人員指揮小型挖掘機(jī)進(jìn)行土方開挖。當(dāng)挖至塔吊基礎(chǔ)范圍內(nèi)時(shí)，必須進(jìn)行人工開挖。塔吊樁嚴(yán)禁被挖掘機(jī)等機(jī)械碰撞，造成樁身的損傷或變形。

8 結(jié)語

在工程施工現(xiàn)場仍會(huì)存在各種問題，按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工焊接安裝,從嚴(yán)把控各道施工工序，嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，滿足工程對(duì)塔吊的正常需求和格構(gòu)柱必要的強(qiáng)度、穩(wěn)定性的質(zhì)量安全要求。

[1]孫勇.逆作法格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊, 2015(6)：23-25.

[2]厲建華,夏峰海,徐惠如,湯彬.深基坑中塔吊的基礎(chǔ)樁格構(gòu)柱承臺(tái)的設(shè)計(jì)[J].建筑施工2012,34(2)：123-125.

[3]石寶娟,張德偉.淺談鋼格構(gòu)柱在塔機(jī)基礎(chǔ)逆作法施工中的應(yīng)用[J].四川建材,2005,31(6)：45-47.