吳云濤

（福建省二建建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 福州 350001）

塔吊是建筑工程項(xiàng)目施工中一種較為常見(jiàn)的起重設(shè)備。在施工中，考慮到塔吊施工需要權(quán)衡多方面的因素，尤其是針對(duì)場(chǎng)地受限的工程項(xiàng)目，更是需要進(jìn)行塔吊施工的規(guī)范化，往往在進(jìn)行此類場(chǎng)地的塔吊施工時(shí)，將塔吊設(shè)置在建筑內(nèi)部[1]。地下室施工便屬于上文提出的特殊結(jié)構(gòu)。為了保證工程的順利實(shí)施，本文開(kāi)展了與之相關(guān)的詳細(xì)研究。

1 地應(yīng)用下室結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置塔吊施工技術(shù)

1.1 塔吊位置平面布設(shè)

以往在進(jìn)行塔吊施工時(shí)，通常會(huì)將其設(shè)立在基坑結(jié)構(gòu)的周圍，并設(shè)置臂長(zhǎng)為56m，型號(hào)為TC5613 的塔吊，但由于地下水結(jié)構(gòu)條件有限，且基坑四周的場(chǎng)地較小，采用傳統(tǒng)塔吊施工方式無(wú)法達(dá)到預(yù)期施工效果。針對(duì)這一問(wèn)題，重新對(duì)塔吊的位置平面進(jìn)行布設(shè)。為了方便論述，以某工程當(dāng)中的地下室結(jié)構(gòu)為例，針對(duì)該地下室結(jié)構(gòu)對(duì)其塔吊位置平面進(jìn)行布設(shè)[2]。已知該地下室的邊長(zhǎng)為90m，寬度為80m，包含1 號(hào)樓、2 號(hào)樓和3 號(hào)樓共三個(gè)空間層次結(jié)構(gòu)。其中，1 號(hào)樓與2 號(hào)樓均為典型的剪力墻類型結(jié)構(gòu)，3 號(hào)樓為典型框架結(jié)構(gòu)[3]。針對(duì)該地下室結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行塔吊位置平面布設(shè)優(yōu)化，并得到如圖1 所示的布設(shè)優(yōu)化結(jié)果。

圖1 地下室結(jié)構(gòu)內(nèi)塔吊位置布設(shè)示意圖

結(jié)合實(shí)際地下室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及平面布局特征，對(duì)塔吊施工的具體位置進(jìn)行優(yōu)化。綜合考慮各個(gè)建筑的單層面積以及兩個(gè)建筑之間的距離，對(duì)施工段進(jìn)行合理劃分，并采用流水施工的方式完成塔吊施工。在具體施工中，應(yīng)用鋼木組合形式的模板結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中具有質(zhì)量小、可人工直接倒運(yùn)等優(yōu)勢(shì)，并且能夠有效減少塔吊的施工時(shí)間。若在實(shí)際施工中出現(xiàn)兩個(gè)建筑之間距離過(guò)大的問(wèn)題，則可根據(jù)實(shí)際情況，針對(duì)距離較遠(yuǎn)的建筑地下室結(jié)構(gòu)內(nèi)部單獨(dú)設(shè)置一個(gè)塔吊[4]。在選擇塔吊規(guī)格時(shí)，按照一般地下室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，若兩個(gè)建筑之間距離較短，可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)塔吊對(duì)兩個(gè)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)置，如上述1 號(hào)樓與2 號(hào)樓，則可采用安裝高度在100～150m 范圍內(nèi)的TC5613 型塔吊，并設(shè)置4 道附著結(jié)構(gòu)，確保實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)建筑物的全覆蓋。TC5613 型塔吊的操作方式為自升式上回轉(zhuǎn)塔式起吊，大車運(yùn)行速度為0～80m/min，額定起重量為6t，額定起重力矩為800kN·m，最大回轉(zhuǎn)速度為0.7r/min。為了提高塔吊的使用壽命和運(yùn)行質(zhì)量，在施工前進(jìn)行嚴(yán)格的除銹處理，不僅能夠延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)還能夠大大提升施工的安全[5]。若一臺(tái)塔吊只負(fù)責(zé)完成一個(gè)地下式結(jié)構(gòu)的設(shè)置，則可選用QTZ80 型號(hào)的塔吊，并將其高度提升25～30m。QTZ80 型號(hào)塔吊額定起重量8t，額定起重力矩為800kN·m，最大回轉(zhuǎn)速度為0.6r/min，大車運(yùn)行速度為80/40/10m/min。同樣對(duì)QTZ80 型號(hào)塔吊進(jìn)行除銹處理。

1.2 底板預(yù)留洞后澆帶處理及塔吊施工

在完成對(duì)塔吊位置平面的布設(shè)后，在進(jìn)行塔吊施工時(shí)，需要確保塔吊在混凝土層上的平面報(bào)告與地下室底板的墊層平面標(biāo)高相同。并且，在施工過(guò)程中需要在地下室的頂板結(jié)構(gòu)上設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的預(yù)留洞，方便對(duì)塔吊安裝位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，選擇的預(yù)留洞位置需要盡可能設(shè)置在不會(huì)影響結(jié)構(gòu)梁支撐的位置上，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)梁斷開(kāi)的問(wèn)題。針對(duì)底板預(yù)留洞后澆帶的處理，如圖2 所示，具體處理內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。

圖2 塔吊施工中的底板預(yù)留洞后澆帶處理示意圖

第一，針對(duì)墊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。為了避免露出塔吊基礎(chǔ)面的地腳螺絲在后續(xù)施工中對(duì)塔吊防水性能造成的影響，在完成對(duì)墊層上地腳螺絲的切割后，對(duì)表面進(jìn)行打磨，并將殘留的雜質(zhì)清除，再完成澆筑封堵處理。

第二，實(shí)現(xiàn)對(duì)墊層的施工后，為了確保最終凝結(jié)效果達(dá)到預(yù)期要求，應(yīng)用熱熔滿粘法對(duì)預(yù)留洞進(jìn)行封堵處理。將該結(jié)構(gòu)長(zhǎng)短邊與塔吊搭接，并將搭接長(zhǎng)度控制在20cm 左右，對(duì)預(yù)留洞口及周圍的附加層進(jìn)行處置，并規(guī)定附加層的寬度需要在45～55cm 范圍內(nèi)[6]。

第三，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，對(duì)澆筑材料的配合比進(jìn)行嚴(yán)格控制，并在澆筑材料當(dāng)中適量添加外加劑，利用制備的澆筑材料完成對(duì)后澆帶的振搗密實(shí)處理。

1.3 塔吊拆除

在完成上述施工后，最終需要將塔吊行走部分拆除。在拆除的過(guò)程中，在梁結(jié)構(gòu)下方還需要設(shè)置一個(gè)鋼管支撐結(jié)構(gòu)。圖3 為地下室結(jié)構(gòu)頂部節(jié)點(diǎn)加固區(qū)域。

圖3 地下室結(jié)構(gòu)頂部節(jié)點(diǎn)加固區(qū)域

按照?qǐng)D3 所示的內(nèi)容完成對(duì)地下室結(jié)構(gòu)頂部節(jié)點(diǎn)的加固，確保地下室頂板結(jié)構(gòu)的承載力能夠滿足施工要求[7]。針對(duì)加固支撐結(jié)構(gòu)，在對(duì)其材料的選擇時(shí)，可選用外徑規(guī)格為Φ48mm，壁厚為3.3mm 的腳手架鋼管，利用該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加固[8]。在確保地下室頂部結(jié)構(gòu)具備足夠支撐力的情況下，將塔吊行走部分拆除，完成整個(gè)塔吊施工。

2 工程應(yīng)用分析

為證明上文設(shè)計(jì)的施工方法具有一定可行性，下述將以某高層住宅小區(qū)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為例，按照本文設(shè)計(jì)的方法，進(jìn)行工程項(xiàng)目的施工。為了避免施工中相關(guān)因素對(duì)工程造成影響，應(yīng)在施工前，進(jìn)行工程項(xiàng)目的技術(shù)交底，掌握此項(xiàng)目的工程概況。具體內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 工程項(xiàng)目概況

根據(jù)此工程項(xiàng)目的施工安排，如果在施工中，將塔吊安裝在地下室結(jié)構(gòu)基坑位置，需要架設(shè)至少3 個(gè)塔吊才能滿足工程需求。對(duì)此項(xiàng)目所處的地理位置進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)此項(xiàng)目處于城市中心位置，具有施工場(chǎng)地、施工空間范圍受限等特點(diǎn)。而地下室基坑四周又需要設(shè)置臨時(shí)廠房與進(jìn)場(chǎng)原材料加工工廠，因此，很難選擇在外部設(shè)置塔吊施工區(qū)域。考慮多方情況，選擇將2 部塔吊設(shè)備設(shè)置在地下室內(nèi)部結(jié)構(gòu)中進(jìn)行施工，通過(guò)此種設(shè)置方式，節(jié)約一部塔吊設(shè)備。在完成地下室結(jié)構(gòu)施工并對(duì)其進(jìn)行拆除時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況，直接在頂板位置進(jìn)行拆除作業(yè)，并在完成施工后直接在地下室頂板位置進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。

在此基礎(chǔ)上，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行臨時(shí)用電準(zhǔn)備?，F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)電纜敷設(shè)如跟現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工同向，主電纜需要在道路邊橋架或者電纜溝敷設(shè)；現(xiàn)場(chǎng)主電纜敷設(shè)時(shí)采用部分金屬橋架及部分砌筑電纜溝沿圍擋敷設(shè)，分支電纜無(wú)法采用橋架敷設(shè)時(shí)，釘制木板防護(hù)，刷上紅白油漆及指向箭頭標(biāo)識(shí)，過(guò)路時(shí)放置鍍鋅鋼管或PVC 管保護(hù)，暗敷距離較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)放置“下有電纜”警示牌；現(xiàn)場(chǎng)位于西南、西北、東北、東南側(cè)各設(shè)置一間臨時(shí)配電間，15 臺(tái)一級(jí)配電箱/柜（暫定，視后期現(xiàn)場(chǎng)情況可增設(shè)），20 臺(tái)塔吊專用箱和相應(yīng)的施工及加工用二級(jí)箱所有電力箱/柜需配置專職持證電工日常巡查、檢修，現(xiàn)場(chǎng)露天二級(jí)箱需放置在定型化防護(hù)棚內(nèi)并上鎖，由專職電工負(fù)責(zé)管理；現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)電纜均采用YJLV鋁芯電纜；所有架空電線電纜均采用絕緣瓷瓶進(jìn)行懸掛固定。

完成施工現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備工作后，按照本文設(shè)計(jì)的施工技術(shù)，在地下室結(jié)構(gòu)中設(shè)置塔吊，取地下室井字梁區(qū)域內(nèi)的板塊承載力進(jìn)行檢驗(yàn)，選擇梁上的四個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行支撐，每個(gè)節(jié)點(diǎn)按照8 根立管進(jìn)行架設(shè)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，進(jìn)行荷載分布的驗(yàn)算，經(jīng)驗(yàn)算，立管的分布荷載為33kN。其中荷載分布計(jì)算公式如下：

式中：λ代表立管的荷載分布；l0代表立管長(zhǎng)度；i代表承載力支撐點(diǎn)。上述計(jì)算公式中，對(duì)0l的計(jì)算可用下述公式表示：

式中：h代表立管本體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度；a代表端頭長(zhǎng)度。在明確每根立管的承載力后，進(jìn)行立管在施工中穩(wěn)定性的檢驗(yàn)，立管穩(wěn)定性計(jì)算公式如下：

式中：σ代表立管穩(wěn)定性系數(shù)；N代表立管支撐承重（kN）；Aφ代表直角承重。根據(jù)我國(guó)發(fā)布的相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)文件。將計(jì)算結(jié)果與文件要求結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)后發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性滿足施工規(guī)范要求。說(shuō)明本文此次研究設(shè)計(jì)的施工技術(shù)具有可行性。

在此基礎(chǔ)上，對(duì)此次施工費(fèi)用節(jié)約進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果，見(jiàn)表2。

表2 本次施工節(jié)約費(fèi)用綜合統(tǒng)計(jì)

根據(jù)工程施工實(shí)際需求，將施工中的塔吊設(shè)置在地下室結(jié)構(gòu)中，按照此種方式進(jìn)行施工，不僅可以有效提升塔吊的施工范圍，同時(shí)也減少了一部塔吊的使用費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工場(chǎng)地的節(jié)約，確保在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)留了更多的空間用于建設(shè)臨時(shí)加工廠區(qū)。

3 結(jié)語(yǔ)

工程項(xiàng)目在進(jìn)行塔吊輔助施工時(shí)，需要全面考慮現(xiàn)場(chǎng)的有效施工面積、建筑物結(jié)構(gòu)形式、塔吊種類、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素。綜合多種因素，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)塔吊的布置，確保項(xiàng)目工程項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)成本控制的條件下科學(xué)有序施工。