超深基坑塔机选型布置与施工控制要点简析

超深基坑塔机选型布置与施工控制要点简析

耿海峰柴江波

上海绿地建筑工程有限公司上海200232

摘要：某大型超深基坑，地下四层，开挖深度22m，支护设置四道钢筋砼支撑，为保证地下结构施工期间材料的水平、垂直运输，塔吊基础决定采用稳定性高的格构柱+钢筋砼承台基础，便于塔吊提前安装，保证现场施工需求。格构柱随土方开挖及时加固及监测，确保塔吊施工安全。

关键词：超深基坑；格构式钢筋砼承台；选型布置；加固监测；安全施工

1工程概况

南京湖南路NO.2016G43-C地块项目位于南京市鼓楼区湖南路与马台街交叉口处，为大型综合体商业住宅项目，总建筑面积143832㎡，设有4层（局部3层）整体地下商业、车库，地上主楼为1栋13层C1住宅楼，建筑高度53m；2栋26层C2、C3公寓综合楼，建筑高度96.3m；裙房为3~4层商业，结构形式为框架剪力墙结构，部分楼层设有劲性柱及型钢梁。基坑围护采用钻孔灌注桩加三轴止水帷幕，内侧支护设置3~4道钢筋砼内支撑

2塔吊选型

为保证结构施工期间材料的水平、垂直运输通畅，发挥塔吊的最大功效，塔吊选型综合从以下几个方面考虑：

①、塔吊数量：总平面图中楼栋的数量及分布位置，保证塔吊能覆盖整个施工区域，减少不必要的二次转运；

②、塔吊的型号：根据材料的最大起重重量及所处位置，如本工程单节劲性柱最大重量及最远端一根钢柱的重量，并结合塔吊起重力矩性能参数表进行选择；

③、塔吊安装高度及臂长：塔吊安装高度应超出建筑物最大高度不小于10m；臂长应尽可能覆盖整个施工区域，同时考虑不要与场外既有建筑物相碰。群塔施工总体原则：相邻塔吊之间塔吊大臂前端与塔身水平距离、高位塔机（吊钩升至最高点）与低位塔机的垂直距离不得小于2m。

综上所述，本工程C1楼选择QTZ80A塔吊，臂长45m、安装高度63m，C2楼选择QTZ125塔吊（存在劲性钢柱），臂长55m、安装高度109.2m，

C3楼选择QTZ125塔吊（存在劲性钢柱），臂长55m、安装高度111.2m。

2塔吊布置

根据已选择好型号的塔吊，在施工平面图上布置时应考虑以下几点：

①、塔吊应布置在靠近建筑物施工主干道一侧，便于塔吊安拆。本工程地下结构施工期间，建筑物四周均为栈桥，塔吊布置时应尽量少占用主道，以免影响车辆通行；

②、塔吊布置时，塔吊基础及塔身应与建筑物一侧保持平行，且塔身中心至建筑物外边最小距离应考虑脚手架搭设宽度、最大距离尽量不要超过塔吊说明书中的距离（本工程QTZ80A最大距离3.5~3.8m，QTZ125最大距离4m），否则首节附墙安装方案应经过专家论证；

③、塔吊基础桩及格构柱应避开支撑立柱、支撑梁以及工程桩，因此在布置塔吊时，应将塔吊在桩位图以及支撑平面图上进行定位确认。如确实避无可避，应与相关单位进行协商调整。

④、事先征求甲方对塔吊布置位置是否有特殊要求。

3塔吊基础型式

本工程地处市中心，基坑为大型超深基坑，土方开挖深度达22m，周边地理环境复杂，土方开挖后，一为了确保内支撑能及时有效完成，形成作用力，保证基坑安全；二为了便于地下结构施工，此时，塔吊能否提前使用将施工材料快速有效驳运到指定位置显得尤为重要。为满足塔吊先行安装，本工程塔吊基础决定采用技术成熟，安全可靠的灌注桩+格构式立柱+钢筋砼承台基础。

3.1塔吊基础参数

1、钢筋砼承台截面尺寸5*5*1.35m，板内配筋20@150双层双向，拉筋14@450；十字交叉梁截面尺寸800*1350mm，主筋1025；1025，箍筋12@100（4），构造筋G616，S筋10@300，采用C40商品砼浇筑。承台底标高应高出相应建筑物结构板面，便于后期拆除。

注：该基础承台相关参数应经塔吊安装单位盖章确认

2、四根灌注桩的直径、配筋、砼强度等级可选择与该塔吊附近栈桥下最大承重立柱桩相同参数。桩底标高应根据塔吊附近最近地质勘察点剖面图中的土层确定，桩应进入持力层不小于1m；桩顶标高应高出垫层面100mm；桩中心间距3.6m。本工程灌注桩直径Φ1000，主筋12Ф25统长，螺旋箍φ8@200，桩顶5m箍筋加密为100，加劲箍Ф12@2000。

3、四根格构柱的主肢规格尺寸可选择与该塔吊附近栈桥下最大承重立柱相同参数。格构柱插入灌注桩深度不小于3m，上部伸入钢筋砼承台距离不小于1000mm。本工程格构柱截面尺寸为560×560mm，每根由四根L200×20的角钢和-450×350×10@700的缀板焊接而成，格构柱之间采用双拼20b槽钢作水平支撑，间距1800mm，水平及斜向支撑采用20b槽钢支撑（交叉），其中水平剪刀撑采取隔跨设置要求。

4、上述参数经计算后，满足安全使用要求。

4塔吊基础施工控制要点

①、桩基施工阶段，深基坑塔吊基础施工方案需经专家论证通过，并完善相关审批手续后，现场才能施工；

②、塔吊基础格构柱及灌注桩应在桩基施工阶段，向桩基单位技术交底，并由桩基单位施工完成，总包负责监督控制施工质量，尤其是桩基定位及格构柱下放，必须二次复核，保证垂直度、方向及吊装牢固可靠，防止发生格构柱扭转、下沉等现象；

③、承台基础应在大面积土方开挖前，先行施工，基础底部土方应夯实后浇筑垫层，垫层上应铺设油毡，如遇软弱基层，应进行换填处理，保证地基承载力，防止基础浇筑砼时出现不均匀下沉，塔吊预埋件不平整等现象，为后续塔吊安装带来不便。塔吊安装前，承台基础的砼强度等级应达到设计强度的85%以上。

④、基坑土方开挖后，塔吊格构柱四周的土方应遵循先局部开挖加固，再大面开挖的原则，即根据方案中水平支撑间距1.8m，从四周均匀对称放坡开挖至2.1m，对格构柱进行加固，因本工程为超深基坑，为保证塔吊整体稳定性，格构柱间加固采用槽钢双拼、柱间对撑焊接加固的方法，槽钢长度现场实测下料，焊接需满焊，焊接完成敲除焊渣后应涂刷防锈漆。注：格构柱焊接加固时，塔吊小车应回收至底部，停止吊运，保持塔吊平衡；对一般地下两层基坑，采用该形式塔吊时，可用单槽钢单向剪刀撑直接焊接在格构柱的侧面。

⑤、格构柱穿底板时，应在底板中部，格构柱四周焊接止水钢板；

⑥、格构柱穿顶板时，顶板预留孔洞四周垂直设三层镀锌钢丝网，并拉通设置3mm厚400mm宽止水钢板。板筋预留长度应错开50%后，向上或向下弯起以避开塔吊节；待塔吊拆除后，将弯起的预留板筋重新调整好，回弯钢筋时，要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏；孔洞内再加双层双向φ8@100钢筋，与原预留板筋绑扎牢固，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。

5塔吊安全保证措施

①、塔吊基础施工完毕后，即在承台上设置四点观测点，观测点应满足测量标高、位移的要求，并记录好初始数值；

②、土方开挖过程中，每开挖完一道支撑即监测一次塔吊基础的标高和位移；

③、为了防止碰撞格构柱，在开挖格构柱周围土方时，应预留30cm左右的土方采用人工开挖，如开挖过程中不小心格构柱被机械碰到，应立即监测塔吊的偏移，如偏移量大于要求时应采取措施校正；

④、塔吊安装完成后，在土方开挖期间，应每周监测一次塔吊垂直度。当塔基出现沉降，垂直度偏差过大时，须进行偏差校正，在最低节与塔吊基脚螺栓间加垫钢片校正，或降低首节塔吊附墙的安装高度；

⑤、塔吊首次安装高度不能超过塔吊的自由高度，该自由高度应从基础底板面算起，因此，塔吊首道附墙安装位置也应相应降低。

⑥、塔吊每月应做好日常的维修保养工作，并做好相关的书面记录。

6结语

本工程自基坑土方开挖开始，至结构出正负零，塔基沉降及垂直度偏差始终在规范允许范围内，塔吊运转安全可靠正常，为今后类似工程塔基选择提供了一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]范俊祥塔式起重机【M】.北京：中国建材工业出版社，2004.