邱亞俊+蔣錢進(jìn)+馮建青

摘要：在深基坑工程中，土方開挖、基坑支護(hù)等施工階段需大范圍轉(zhuǎn)運(yùn)材料，相比其他基礎(chǔ)形式的塔吊，格構(gòu)式塔吊以其提前投入使用、加快基坑施工進(jìn)度等特點(diǎn)更適用于深基坑工程。本文結(jié)合工程實(shí)例，闡述格構(gòu)式塔吊在深基坑工程中的施工與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：深基坑工程；格構(gòu)式塔吊；施工

1工程概況

本工程結(jié)構(gòu)形式為框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積近20萬㎡?；诱嫉孛娣e約為2.2萬㎡、總面積約6萬㎡，基坑大開挖深度為-13.7m。本工為一級(jí)基坑，基坑支護(hù)采用“鉆孔樁+兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護(hù)以及樁錨支護(hù)”。基坑西側(cè)緊鄰其他項(xiàng)目，僅基坑?xùn)|側(cè)有施工道路，場(chǎng)地狹窄，材料運(yùn)輸不便。

基坑由南至北呈狹長(zhǎng)型，根據(jù)基坑及主樓布置情況，現(xiàn)場(chǎng)由南至北設(shè)置4臺(tái)塔吊，其中南側(cè)1#、2#塔吊采用矩形板式樁基礎(chǔ)，北側(cè)3#、4#塔吊采用格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)。

2格構(gòu)式塔吊施工工藝

2.1工藝原理

（1）組成部分

格構(gòu)式塔吊由沖孔灌注樁、鋼構(gòu)柱、角鋼（水平剪刀撐、水平連桿和豎向斜桿）、鋼筋混凝土承臺(tái)以及上部塔吊等部分組成。

（2）組合連接

底部灌注樁與格構(gòu)柱連接，格構(gòu)柱與灌注樁鋼筋籠焊接牢固、錨入樁內(nèi)2.5m。格構(gòu)柱與上部鋼筋混凝土承臺(tái)連接，格構(gòu)柱伸入承臺(tái)內(nèi)0.7m。土方開挖階段，隨開挖過程對(duì)四根格構(gòu)柱以角鋼作為連桿（水平剪刀撐、水平連桿和豎向斜桿）焊接加固。

（3）施工順序

格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)施工，采用逆向施工方法。首先進(jìn)行沖孔灌注樁施工，并將格構(gòu)柱與鋼筋籠焊接牢固后一起放入成型的樁孔內(nèi)。土方開挖階段，由上至下分別進(jìn)行承臺(tái)結(jié)構(gòu)、塔吊安裝、格構(gòu)柱連桿焊接施工。過程如圖一到圖四所示：

2.2施工流程

測(cè)量定位→灌注樁成孔→鋼筋籠與格構(gòu)柱焊接、安放→灌注樁混凝土澆筑→承臺(tái)鋼筋制安（塔吊部件預(yù)埋）→承臺(tái)混凝土澆筑→塔吊安裝→土方開挖→格構(gòu)柱焊接剪刀撐、水平連桿及斜桿

2.3施工要點(diǎn)

（1）塔吊定位

塔吊的布設(shè)不僅需考慮主樓施工階段材料周轉(zhuǎn)運(yùn)輸，還需考慮地下室結(jié)構(gòu)施工以及基坑支護(hù)施工階段材料周轉(zhuǎn)運(yùn)輸。因此，塔吊布設(shè)需靠近主樓，同時(shí)盡可能使塔吊覆蓋范圍滿布整個(gè)基坑。

（2）樁基施工

塔吊底部樁基為4根沖孔灌注樁，格構(gòu)柱與樁基連接，且格構(gòu)柱伸入灌注樁內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)少于2.5m。施工時(shí)先下放鋼筋籠，在鋼筋籠頂3m處用鋼管、木方等穿過鋼筋籠，架立在護(hù)筒或周邊枕木上。起吊格構(gòu)柱，放入鋼筋籠，調(diào)搭接長(zhǎng)度及垂直度，焊接牢固后放入樁孔內(nèi)。

（3）承臺(tái)施工

格構(gòu)柱頂部基礎(chǔ)承臺(tái)設(shè)置于地下室頂板以上，其承臺(tái)基底高出板面200mm。樁基混凝土強(qiáng)度達(dá)80%后，進(jìn)行基礎(chǔ)頂部承臺(tái)施工。格構(gòu)柱錨入混凝土承臺(tái)內(nèi)0.7m，錨入部分沿格構(gòu)柱四周焊接綴板。混凝土承臺(tái)鋼筋、模板的制作安裝需符合規(guī)范要求，并在承臺(tái)內(nèi)預(yù)埋塔吊螺栓。承臺(tái)澆筑完成后，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（4）塔吊安裝及使用

基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)80%后方可進(jìn)行塔吊安裝，，基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)100%后塔吊方能投入使用。塔吊安裝應(yīng)由持有相應(yīng)資格證書的人員安裝，并經(jīng)有關(guān)部門驗(yàn)收合格后投入使用。

（5）自由高度控制

參照塔吊使用說明書要求，該塔吊自由高度為40.5m，即要求自塔吊頂部至格構(gòu)柱底部高度不超過40.5m。在塔吊安裝過程中，首次安裝高度應(yīng)為自由高度扣除格構(gòu)式基礎(chǔ)高度。

（6）土方開挖

在土方開挖過程中，對(duì)塔吊及格構(gòu)柱進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)、垂直度監(jiān)測(cè)。當(dāng)塔吊出現(xiàn)不均勻沉降或垂直度偏差超過1/1000，應(yīng)及時(shí)采取校正或加固措施。

（7）回收利用

主樓施工完成、拆除塔吊后，基礎(chǔ)部位格構(gòu)柱可拆除并回收再利用，除承臺(tái)及樁內(nèi)錨固部分、其回收率達(dá)到80%以上。

2.4部分節(jié)點(diǎn)做法

（1）鋼筋籠與鋼構(gòu)柱連接點(diǎn)處理

如下圖所示，格構(gòu)柱與灌注樁鋼筋籠焊接錨固，格構(gòu)柱錨入灌注樁內(nèi)2.5m，鋼筋籠頂部3.5m內(nèi)箍筋加密，保證格構(gòu)柱錨固長(zhǎng)度及樁基超灌高度。

（2）鋼構(gòu)柱與承臺(tái)連接點(diǎn)處理

如下圖所示，格構(gòu)柱上部與承臺(tái)相連部位，每根格構(gòu)柱錨入承臺(tái)0.7m，并在格構(gòu)柱四周每0.3m焊接一道綴板，綴板采用角鋼L 70*70*10。

（2）格構(gòu)柱穿地下室底板做法

塔吊樁頂標(biāo)高位于地下室底板底以下100mm，在該4條塔吊樁基4m*4m范圍內(nèi)墊層加厚至300mm、并采用10@200雙層雙向配筋加強(qiáng)。按設(shè)計(jì)要求在底板底部鋪貼防水層，格構(gòu)柱四周鋪貼附加防水層做加強(qiáng)處理。

在地下室底板內(nèi)格構(gòu)柱上焊接3mm厚止水鋼板，止水鋼板沿格構(gòu)柱內(nèi)外兩側(cè)滿焊，格構(gòu)柱四周鋼筋按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行洞口加筋補(bǔ)強(qiáng)。澆筑混凝土?xí)r，對(duì)格構(gòu)柱內(nèi)外混凝土振搗密實(shí)，防止格構(gòu)柱部位底板滲水、漏水。

（3）格構(gòu)柱穿地下室頂板做法

塔吊承臺(tái)基底位于地下室頂板以上200mm，沿承臺(tái)周邊預(yù)留月4m*4m洞口，四周垂直設(shè)三層鍍鋅鋼絲網(wǎng)，并拉通設(shè)置3mm厚300mm寬止水鋼板。洞口四周預(yù)留鋼筋接頭，塔吊拆除后，用高一強(qiáng)度等級(jí)的微膨脹混凝土封閉。如下圖所示：

施工過程中，在預(yù)留的頂板洞口周邊砌筑200mm高反坎，并在周邊加設(shè)1200mm高防護(hù)欄桿。

3對(duì)比與分析

本項(xiàng)目在同一基坑內(nèi)、相同施工條件下，分別采用格構(gòu)式基礎(chǔ)塔吊和矩形板式樁基礎(chǔ)塔吊?，F(xiàn)分別從人員、機(jī)械、材料、施工方法、施工環(huán)境等方面，分析兩種方案在工期進(jìn)度、施工費(fèi)用方面的優(yōu)劣。

3.1工期進(jìn)度

（1）施工環(huán)境endprint

深基坑內(nèi)地下水位較高、地質(zhì)條件復(fù)雜，基坑支護(hù)施工階段內(nèi)支撐梁體量大、周轉(zhuǎn)材料多。采用格構(gòu)式基礎(chǔ)的塔吊，可在施工前期安裝檢測(cè)并辦理使用登記牌，在土方開挖、基坑支護(hù)施工階段開始使用。而矩形板式樁基礎(chǔ)塔吊，需在土方開挖至基坑底部后安裝塔吊，在地下室結(jié)構(gòu)施工階段開始使用。

相比兩種不同基礎(chǔ)類型塔吊，格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)可節(jié)省塔吊基礎(chǔ)施工、塔吊安裝檢測(cè)等工序時(shí)間，同時(shí)提前服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)施工、加快基坑支護(hù)施工進(jìn)度。

（2）施工方法

塔吊垂直運(yùn)輸高度大、水平覆蓋范圍廣，具有良好的垂直運(yùn)輸、水平轉(zhuǎn)運(yùn)材料能力。在基坑支護(hù)施工階段，格構(gòu)式基礎(chǔ)塔吊能充分發(fā)揮塔吊工作速度陜、效率高、及時(shí)周轉(zhuǎn)材料的特點(diǎn)。而矩形板式樁基礎(chǔ)塔吊在基坑支護(hù)施工階段暫未安裝，需采取人工搬運(yùn)配合汽車吊、挖掘機(jī)等周轉(zhuǎn)材料。

相比兩種不同基礎(chǔ)類型塔吊，格構(gòu)式基礎(chǔ)塔吊可在基坑支護(hù)施工過程中正常使用；矩形板式樁基礎(chǔ)塔吊由于暫未安裝，需采用汽車吊等機(jī)械代替，施工機(jī)械占用場(chǎng)地大、施工材料轉(zhuǎn)運(yùn)困難、耗費(fèi)大量機(jī)械臺(tái)班及人工、施工降效嚴(yán)重，工期增加30天左右、約占土方開挖及基坑支護(hù)施工階段工期30%-35%。

3.2施工費(fèi)用

（1）材料使用

矩形板式樁基礎(chǔ)塔吊由灌注樁、承臺(tái)、上部塔吊組成，格構(gòu)式基礎(chǔ)塔吊由灌注樁、格構(gòu)柱、承臺(tái)、上部塔吊組成。

相比兩種不同基礎(chǔ)類型塔吊，格構(gòu)式塔吊每臺(tái)增加使用四條格構(gòu)柱及相應(yīng)連桿，在塔吊拆除后可將格構(gòu)柱及角鋼回收、回收率超過80%，其造價(jià)相比矩形板式樁基礎(chǔ)增加約25%。

（2）機(jī)械使用及人員配備

矩形板式樁基礎(chǔ)塔吊在基坑支護(hù)期間暫未安裝，需在基坑邊配備一臺(tái)汽車吊、在基坑內(nèi)配備兩臺(tái)挖掘機(jī)且每個(gè)施工班組均增加施工人員搬運(yùn)材料；而格構(gòu)式基礎(chǔ)塔吊已安裝完成，可正常使用。

相比兩種不同基礎(chǔ)類型塔吊，格構(gòu)式基礎(chǔ)塔吊在基坑支護(hù)期間正常使用、支付正常租賃費(fèi)用；而矩形板式樁基礎(chǔ)由其他機(jī)械及人工代替，其機(jī)械臺(tái)班費(fèi)及人工費(fèi)約為塔吊租金3倍左右。

結(jié)語：本文結(jié)合工程實(shí)例，闡明格構(gòu)式塔吊在深基坑項(xiàng)目施工過程中的原理和要點(diǎn)，并對(duì)比分析格構(gòu)式塔吊與矩形板式樁基礎(chǔ)塔吊在工期進(jìn)度、施工費(fèi)用方面的優(yōu)劣。格構(gòu)式塔吊前期投入費(fèi)用稍有增加，但在施工過程中顯著加快進(jìn)度、減少費(fèi)用支出并在塔吊拆除后對(duì)格構(gòu)柱回收再利用，值得在同類工程中推廣。endprint