运营地铁上盖大体积塔吊基础结构优化

运营地铁上盖大体积塔吊基础结构优化

马程伦 冯浩然 袁杰林 邓远洋 谢双佳

中国建筑第四工程局有限公司 广东省 广州市 510300

摘要：随着国家经济不断发展，城市人口越来越密集，土地资源变得尤为紧缺。在这种趋势的引领下，将居住区建设在地铁线上方，不仅满足了现代人对于交通便利的需求，使公共交通使用最大化，也使得城市土地资源得到了一定程度的节约。然而，如何对塔吊基础重新进行选型与设计，以满足运营地铁上盖物业开发项目施工需求，成为施工中较为常见的难题。

关键词：运营地铁上盖物业开发、塔吊基础、垂直运输

About the optimization of the foundation structure of the large-volume tower crane on the subway

Ma Chenglun, Feng Haoran, Yuan Jielin, Hu Jiling, Wang Maolin

(China Construction Fourth Engineering Bureau Co., Ltd. Guangzhou Guangdong 510300,China;)

Abstract: As the subway lines extend in all directions below the city, and land resources on the ground are increasingly scarce, some construction projects will inevitably be constructed above the subway. Sometimes due to the restriction of the construction site, the foundation of the tower crane cannot be moved away from the ground through which the subway line passes, and can only be set above the subway line. Therefore, how to meet the construction requirements for material transportation while ensuring the safety of the original subway structure has become a common problem in construction.

Keywords: construction site restriction, tower crane foundation, subway line, vertical transportation

0 引言

塔吊作为工程建设期间最为主要的材料运输工具之一，对垂直运输和水平运输上都发挥着极为重要的作用。在运营地铁上盖物业开发项目的建设中，塔吊基础的设置无法跟普通做法一样落于地面。为满足盖上结构施工的材料运输要求及保障下部地铁运行安全，需重新对塔吊基础进行选型与设计。

1 工程概况

本文工程实施背景为万科天空之城项目，此项目为佛山市南海区新型公交交通系统试验段（桂城至三山枢纽段）上盖物业开发项目。总占地面积123103.99m2，总占建筑面积279107m2主要工程内容包括：1#楼-27#楼为11层建筑高度33m小高层住宅；28#为26层 建筑高度80m高层住宅；29#、30#为18层建筑高度54m住宅；31#、32#为20层建筑高度60m住宅；33#为27层建筑高度80m住宅；1栋3层建筑高度为12m的18班幼儿园及相关的附属商业，所有建筑均修建于山市南海区新型公交交通系统试验段（桂城至三山枢纽段）上盖上方。

2塔吊基础优化设想

2.1 项目难点

本工程为地铁上盖物业开发项目，其工程建设于盖上车库顶板上，车库正下方为运营地铁车辆段。根据车库原设计图纸可知，车库顶板最大能承受的荷载为32 KN/m2，而本项目塔吊均为TC6015型号，在吊重时产生的荷载极易对车库顶板造成不可逆的破坏，从而影响盖下车辆段地铁运行安全。

2.2 优化设想

为有效解决本项目塔吊基础设置的工程难点，本文提供一种在地铁上盖设置大体积塔吊基础的方法及结构，解决地铁上盖原结构荷载不满足塔吊基础设置的难题，克服现有技术的不足。该方法原理是将塔吊基础的荷载直接传递至地铁原结构柱上，改变荷载传递路径，传递路径不经过限载不满足要求的结构板，从而满足施工现场垂直运输的要求，保障地铁结构的安全。具体施工步骤如下：

步骤一、对塔吊基础进行放线定位，找出塔吊基础范围内地铁结构的原结构柱位置；

步骤二、对原结构柱定位完成后，凿除原地铁上盖以上的面层和防水层，直至露出地铁原结构柱内的柱钢筋；

步骤三、根据塔吊基础要求在地铁原结构柱顶面进行植筋，植筋植入深度不小于600mm，植筋露出地铁原结构柱顶面高度为1500mm；

步骤四、在原地铁上盖顶面铺满100mm厚的聚苯板，并以聚苯板作为塔吊基础的底模；

步骤五、在聚苯板顶面绑扎塔吊基础钢筋，并支设塔吊基础模板，然后浇筑塔吊基础的混凝土；

步骤六、待塔吊基础的混凝土终凝完成后，拆除塔吊基础底部的所有聚苯板，以防止塔吊基础的荷载通过聚苯板传递至原地铁上盖上，确保塔吊基础的荷载完全传递至地铁原结构柱上。

图2 塔吊基础结构示意图

图3 A处局部放大图

2.3 具体施工要点

为满足塔吊基础的设立及对原结构板的保护，因此施工工艺必须严格按照所示步骤点进行：

①对塔吊基础进行放线定位，找出塔吊基础范围内原地铁上盖下方的地铁原结构柱位置，对原地铁上盖顶部的结构层进行打凿，采用炮机于风炮打凿至下部的地铁原结构柱，凿出的混凝土废渣定期外运。

②为避免塔吊基础对原地铁上盖造成伤害，在塔吊基础底部与原地铁上盖顶面之间铺满100mm厚的聚苯板，防止塔吊基础将上部荷载直接传到原地铁上盖。

③塔吊基础采用的砼的标号为C35，采用木模拼装塔吊基础模板。

④塔吊基础钢筋绑扎之前必须详细放出塔吊定位线，预埋塔吊地脚螺栓或标准节必须由专业施工人员作业，浇筑混凝土前必须经有关人员进行隐蔽验收，验收合格后才能浇筑塔吊基础的混凝土，塔吊基础钢筋绑扎完毕必须进行隐蔽验收；在浇筑混凝土前，塔吊基础模板内的杂物应清除干净。

⑤塔吊基础采用C35商品砼，加3天早强剂，混凝土浇注时采用分层浇筑法，每层厚度不超过500mm，并振捣密实，振捣时应密切注意避免碰撞钢筋和预埋塔吊地脚螺栓或预埋的标准节。

⑥在浇筑过程中，应取不少于二组试块试验，确保砼强度等级满足要求。拆模时需对塔吊基础底部的聚苯板进行拆除，避免塔吊基础荷载通过聚苯板间接传递至原地铁上盖。

⑦塔吊基础完成后，在塔吊基础顶面四个角预埋四根16mm钢筋头，做为观测点，安装前观测一次，安装完成后观测一次，前期每天观测一次，稳定以后每周观测一次，遇有特殊情况加密观测次数，其数据汇总备查。

本技术主要原理是改变塔吊基础传力路径，现有结构荷载传力路径是通过原地铁上盖传递至横梁再传递至地铁原结构柱，两种方法相比，本文所述塔吊基础是将荷载直接传至地铁原结构柱上，避免荷载超出原地铁上盖限载造成结构破坏。

3 结论

本文所述的在地铁上盖设置大体积塔吊基础的方法及结构，在盖上荷载限制的情况下，实现了塔吊基础的重新选型与设计。该技术与传统塔吊基础的设置相比，改变了基础荷载的传递路径，由基础直接传递至结构柱上，跳过结构板梁的受力，避免了结构板因荷载超限而破坏，具有良好的推广意义。

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