劉洪剛，呂善勇，王冠楠，周正夫，馬素萍

(1.中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司，北京 100161；2.安徽省第一建筑工程有限公司，安徽 合肥 230031)

1 工程概況

合肥市某項目建筑面積約26 萬m2，主樓層高18 層～33 層。本項目是以裝配式高層共15 棟單體為主體，輔以傳統(tǒng)建筑形式的商業(yè)樓、幼兒園、地庫等大型民生工程和重點項目?？拐鹪O(shè)防烈度為七度，高層住宅樓主要為裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，連接方式采用鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)。項目整體預(yù)制率約52%，主要的預(yù)制結(jié)構(gòu)有預(yù)制剪力墻、PCF板、疊合板、預(yù)制陽臺和預(yù)制樓梯。

地下室基礎(chǔ)為基礎(chǔ)梁+承臺+筏板形式，地下室共兩層，加強(qiáng)層為3 層～5層，均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。選取8棟層高33 層，加強(qiáng)層為5 層的主樓，采用筑塔吊原位轉(zhuǎn)換施工技術(shù)。考慮到地下室覆蓋問題，加強(qiáng)層以下主要采用QTZ60 系列塔吊，臂長60m，現(xiàn)場淤泥層深度較深，為確保使用安全采用四樁格構(gòu)柱承臺，使用時間平均約7 個月。加強(qiáng)層以上為滿足預(yù)制構(gòu)件吊裝需求進(jìn)行塔吊原位轉(zhuǎn)換，采用TC70 系列塔吊，臂長降低為30m～40m。

2 技術(shù)特點

在基礎(chǔ)、地下室及主體加強(qiáng)層現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工階段安裝小型號塔吊，用以鋼筋、模板、架料等材料運輸。在裝配式結(jié)構(gòu)施工階段拆除小型號塔吊，安裝大型號塔吊，用以裝配式構(gòu)件安裝吊運。

在同一塔吊基礎(chǔ)承臺進(jìn)行塔吊型號及臂長原位轉(zhuǎn)換，解決大型號塔吊功能嚴(yán)重溢出的問題，有效節(jié)約施工成本，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)效。

在地下室施工階段，考慮周邊地下室覆蓋范圍，往往需采用長臂塔吊。而主樓施工階段對臂長需求量較小，通過塔吊轉(zhuǎn)換，減小塔吊臂長，有效解決群塔防碰撞問題，提高施工安全性。

3 工藝原理

根據(jù)現(xiàn)場地基承載力、水文土質(zhì)、土體分布情況等因素，采用鉆孔灌注樁+鋼格構(gòu)柱或PHC 預(yù)制管樁等方式進(jìn)行地基處理。通過深化設(shè)計及廠家加工，將小型號塔吊安裝所需的基礎(chǔ)預(yù)埋節(jié)與大型號塔吊安裝所需的基礎(chǔ)預(yù)埋節(jié)，采用雙預(yù)埋節(jié)內(nèi)嵌連接形式加工成一體，按照大型號塔吊進(jìn)行承臺基礎(chǔ)尺寸、配筋設(shè)計，設(shè)置于同一基礎(chǔ)承臺。實現(xiàn)在同一基礎(chǔ)承臺中進(jìn)行塔吊型號及臂長轉(zhuǎn)換，裝配式建筑塔吊轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)構(gòu)造效果，見圖1所示。

圖1 裝配式建筑塔吊轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)構(gòu)造效果圖

4 操作要點

4.1 施工準(zhǔn)備

根據(jù)裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙及構(gòu)件拆分圖，分析預(yù)制構(gòu)件重量分部情況，確定裝配式結(jié)構(gòu)吊裝施工階段所需的塔吊型號、吊運位置、塔吊臂長、數(shù)量等。塔吊定位需考慮后期附墻安裝因素。

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙、大型號塔吊定位情況，確定基礎(chǔ)、地下室及主體加強(qiáng)層現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工階段所需的塔吊型號、塔吊臂長、數(shù)量等。

按照大型號塔吊設(shè)計基礎(chǔ)承臺，確定基礎(chǔ)承臺尺寸、高度、配筋、混凝土標(biāo)號等。

確定小型號塔吊、大型號塔吊基礎(chǔ)預(yù)埋件規(guī)格、尺寸、材質(zhì)等參數(shù)。

確保小型號塔吊、大型號塔吊基礎(chǔ)頂標(biāo)高在同一平面上。

經(jīng)設(shè)計單位復(fù)核確認(rèn)后，由符合資質(zhì)的廠家進(jìn)行深化設(shè)計、生產(chǎn)加工。通過連接焊接等形式，將雙預(yù)埋節(jié)內(nèi)嵌連接加工成一體。

編制專項施工方案，按要求組織專家論證，按照審批后的專項施工方案進(jìn)行施工。裝配式建筑塔吊轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)構(gòu)造平面及立面示意圖，見圖2所示。

4.2 地基處理

裝配式建筑施工中，因預(yù)制構(gòu)件重量較大，對地基承載力要求較高。為滿足抗傾覆驗算，可結(jié)合項目情況，采用四樁格構(gòu)柱承臺或四樁PHC 預(yù)應(yīng)力管樁承臺等形式。

根據(jù)大型號塔吊吊運預(yù)制構(gòu)件時最不利工況下，進(jìn)行基礎(chǔ)承臺抗傾覆力矩、柱腳最大拉壓力和水平力、鋼板強(qiáng)度、焊縫應(yīng)力等驗算。

設(shè)計深化后，由符合資質(zhì)的廠家進(jìn)行深化設(shè)計、生產(chǎn)加工鋼格構(gòu)柱或PHC預(yù)應(yīng)力管樁。

以采用四樁格構(gòu)柱承臺為例，現(xiàn)場應(yīng)依次進(jìn)行場地平整、測量定位、鉆孔灌注樁施工、插入鋼格構(gòu)柱、挖出格構(gòu)柱頂端、基礎(chǔ)承臺施工。

灌注樁鉆機(jī)施工時，需放出準(zhǔn)確的樁位線，在樁位點打300mm 深的木樁或鋼筋樁，樁上標(biāo)定樁位中心，并采用“十字栓樁法”做好標(biāo)記，并加以保護(hù)。

測量結(jié)果經(jīng)自檢、復(fù)檢后，報請監(jiān)理復(fù)核，復(fù)核無誤，并簽字認(rèn)可，后方可施工。

鉆孔管灌注樁成孔過程中嚴(yán)格按照規(guī)范要求、施工方案控制沉渣等，鋼筋籠入槽時應(yīng)避免與孔壁進(jìn)行觸碰。

混凝土澆筑時，應(yīng)控制配合比、過程中嚴(yán)格控制澆筑速度，防止斷樁。

格構(gòu)柱插入灌注樁時，格構(gòu)柱四周要加密箍筋與灌注樁鋼筋綁扎成一體，格構(gòu)柱插入灌注樁內(nèi)的長度由設(shè)計確認(rèn)。

格構(gòu)柱放入灌注樁時，要保證格構(gòu)柱的位置準(zhǔn)確，格構(gòu)柱垂直度控制在1/1000以內(nèi)。

鋼格構(gòu)柱焊接連接按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB50661-2011）執(zhí)行，焊接標(biāo)準(zhǔn)按二級焊縫驗收。

4.3 基礎(chǔ)承臺施工

先進(jìn)行基礎(chǔ)承臺墊層施工，達(dá)到強(qiáng)度后在混凝土墊層上進(jìn)行轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)的定位防線。

采用汽車吊進(jìn)行轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)的吊運，就位安裝，確保位置、標(biāo)高安裝準(zhǔn)確。

轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)校正核對無誤后，開始安裝基礎(chǔ)承臺鋼筋、模板安裝，模板可根據(jù)現(xiàn)場情況采用磚模或木模。

鋼筋及模板安裝完畢后，進(jìn)行現(xiàn)場驗收，驗收通過后進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑過程中須確保不得擾動轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)，轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)不得產(chǎn)生移動偏位。

澆筑完成后，按要求進(jìn)行基礎(chǔ)承臺養(yǎng)護(hù)。四樁格構(gòu)柱承臺立面及平面構(gòu)造示意圖見圖3。

圖3 四樁格構(gòu)柱承臺平面構(gòu)造立面示意圖

4.4 小型號塔吊安裝使用

安裝塔機(jī)時基礎(chǔ)混凝土應(yīng)達(dá)到80%以上設(shè)計強(qiáng)度，塔機(jī)運行使用時，基礎(chǔ)混凝土應(yīng)達(dá)到100%設(shè)計強(qiáng)度。

塔吊安裝方案中，應(yīng)確定所需汽車吊的型號及運輸線路，確保塔吊安裝時，汽車吊支腿部位地面承載力符合要求。

依次進(jìn)行安裝底座、安裝基礎(chǔ)節(jié)和加強(qiáng)節(jié)、安裝套架、安裝回轉(zhuǎn)總成和駕駛室、安裝回轉(zhuǎn)塔身、安裝平衡臂第一節(jié)及起重臂第一節(jié)、安裝平衡臂第二節(jié)及起升結(jié)構(gòu)、安裝第一塊平衡重、安裝剩余起重臂和變幅小車、安裝剩余平衡重、安裝起升鋼絲繩和吊鉤、接通電源試運轉(zhuǎn)、升節(jié)至獨立高度。

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上的連接螺栓必須擰緊，合格率100%。每臺塔吊安裝后必須測量垂直度，垂直度應(yīng)＜4/1000，對垂直度不符合要求的塔機(jī)，立即進(jìn)行整改。

安裝過程中要注意軸銷、開口銷的正確安裝，防止軸銷、螺桿、螺帽、榔頭、板手等物件高空墜落。

每次頂升接高加節(jié)不宜太多，一般總高度控制在基本高度的80%左右為宜，后續(xù)頂升應(yīng)遵循先附墻后頂升加節(jié)的原則，每次頂升在1天內(nèi)完成。

在塔機(jī)首次安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行一次全面檢查與調(diào)試，檢查各聯(lián)接部位（爬梯、護(hù)欄等）的可靠性，潤滑情況，對各安全、限位裝置的可靠性、靈敏度等進(jìn)行整機(jī)試驗，確定無問題后，通知施工單位組織安裝、監(jiān)理、租賃單位進(jìn)行綜合驗收。

采用塔機(jī)防碰撞安全監(jiān)控系統(tǒng)，每臺塔機(jī)上的主控制器在對塔機(jī)狀態(tài)（包括塔機(jī)轉(zhuǎn)角、半徑等）進(jìn)行實時檢測的同時，通過無線數(shù)據(jù)傳輸將同一施工環(huán)境下相互關(guān)聯(lián)的塔機(jī)組成一個信息網(wǎng)絡(luò)。每個塔機(jī)的狀態(tài)信息在各塔機(jī)之間進(jìn)行傳遞，主控器將本塔機(jī)信息和網(wǎng)絡(luò)中的其他塔機(jī)的信息進(jìn)行處理，實現(xiàn)危險工況的報警及運行控制。

4.5 塔吊轉(zhuǎn)換及使用

在基礎(chǔ)、地下室及主體加強(qiáng)層現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工階段安裝小型號塔吊，用以鋼筋、模板、架料等材料運輸。

在裝配式結(jié)構(gòu)施工階段拆除小型號塔吊，進(jìn)行塔吊原位轉(zhuǎn)換，安裝大型號塔吊，用以裝配式構(gòu)件安裝吊運。

確定小型號塔吊拆除及大型號塔吊安裝所需汽車吊的型號及運輸線路，確保塔吊安拆時汽車吊支腿部位地面承載力符合要求。安拆路線如需經(jīng)過地下室頂板時，則需對地下室頂板進(jìn)行頂撐等加固處理。

按照塔吊安裝方案及塔吊使用說明書進(jìn)行大型號塔吊安裝，安裝后按要求進(jìn)行整機(jī)調(diào)試，確定自檢無問題后，通知施工單位組織安裝、監(jiān)理、租賃單位進(jìn)行綜合驗收。

4.6 塔吊拆除

塔吊使用完畢后，進(jìn)行塔吊拆除，確定塔吊拆除所需汽車吊的型號及運輸線路，確保塔吊拆除時，汽車吊支腿部位地面承載力符合要求。運輸路線如需經(jīng)過地下室頂板時，則需對地下室頂板進(jìn)行頂撐等加固處理。

塔吊拆除作業(yè)區(qū)影響范圍應(yīng)設(shè)安全警戒線，工地派專人把守，非有關(guān)人員不得進(jìn)入警戒線，專職安全員應(yīng)隨時檢查各崗人員的安全情況，夜間作業(yè)，應(yīng)有良好的照明。

塔吊拆除作業(yè)之前，組織學(xué)習(xí)塔吊拆除安全技術(shù)方案，對班組作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)方案交底，對分項工作內(nèi)容、技術(shù)要求、安全措施以及注意事項等進(jìn)行單獨交底。

作業(yè)人員必須經(jīng)過培訓(xùn)考核合格，司機(jī)、吊裝指揮、電工及檢驗人員要持證上崗。進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場必須戴安全帽，高空作業(yè)時要系好安全帶，穿防滑鞋，冬季、雨季應(yīng)采取防滑措施。

塔機(jī)在降節(jié)過程必須鎖住回轉(zhuǎn)制動器，禁止做回轉(zhuǎn)動作。四級以上大風(fēng)、大雨、大雪、大霧等惡劣天氣禁止高空拆除作業(yè)。

5 安全管理要點

建立健全施工現(xiàn)場安全管理規(guī)章制度，安全監(jiān)控保證體系，并認(rèn)真貫徹執(zhí)行。

轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)的規(guī)格、尺寸、材質(zhì)、強(qiáng)度必須符合設(shè)計要求，轉(zhuǎn)換預(yù)埋節(jié)垂直度控制在1/1000以內(nèi)。

轉(zhuǎn)環(huán)預(yù)埋節(jié)頂部連接塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)部位在塔吊基礎(chǔ)承臺中上部標(biāo)高要嚴(yán)格控制，保持水平。

格構(gòu)柱吊裝時垂直度控制在1/1000以內(nèi)，焊接標(biāo)準(zhǔn)為二級焊縫。

在塔式起重機(jī)安裝、拆卸過程中，所用鋼絲、繩索具、吊鉤、吊環(huán)、鋼絲繩卡、棕繩、尼龍繩等吊裝工具，安全系數(shù)應(yīng)不小于5.5。

塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上的連接螺栓必須擰緊，合格率100%。每臺塔吊安裝后必須測量垂直度，垂直度應(yīng)＜4/1000，對垂直度不符合要求的塔機(jī)，立即進(jìn)行整改。

鉆孔灌注樁成孔過程中嚴(yán)格按規(guī)范要求、施工方案控制沉渣厚度、標(biāo)高、垂直度等，鋼筋籠入孔時應(yīng)避免與孔壁進(jìn)行觸碰。

在護(hù)筒定位后及時復(fù)核護(hù)筒的位置，嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認(rèn)真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。

安裝作業(yè)之前，組織學(xué)習(xí)安裝（拆卸）安全技術(shù)方案，對班組作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)方案交底，對分項工作內(nèi)容、技術(shù)要求、安全措施以及注意事項等進(jìn)行單獨交底。

6 技術(shù)效益

為類似裝配式建筑施工項目提供了技術(shù)借鑒及經(jīng)驗參考。

適用范圍廣、結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造合理、安全可靠，具有較高的推廣價值。

7 結(jié)語

裝配式建筑塔吊原位轉(zhuǎn)換施工技術(shù)采用內(nèi)嵌式雙預(yù)埋節(jié)實現(xiàn)在同一塔吊基礎(chǔ)承臺進(jìn)行塔吊轉(zhuǎn)換，解決大型號塔吊功能嚴(yán)重溢出的問題，在滿足各施工階段對塔吊不同吊重需求的同時，有效節(jié)約施工成本，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)效。關(guān)鍵技術(shù)《一種用于裝配式建筑的內(nèi)嵌式塔吊預(yù)埋節(jié)》（專利號：ZL202220266745.2）已受理，實用新型專利。為類似裝配式建筑項目提供技術(shù)借鑒、經(jīng)驗參考，本技術(shù)適用范圍廣，具有較高的推廣價值。