一种既有地铁之上的塔吊基础施工新技术

作者：张毅

  作为最常用的施工运输工具，地铁上盖建筑塔吊的安装与使用要求也变得越来越高，为了能够将塔吊在安装与施工过程中存在的安全与使用问题解决掉，必须对地铁上盖建筑塔吊基础施工技术进行必要的分析。

1  工程概况

深圳市轨道交通龙华线荟港尊邸项目位于布龙路以西、和平路以北，与轨交4号线龙胜站及轨交6号线毗邻、衔接。项目用地面积为89 401.23 m2，总建筑面积暂定310 913.40 m2。整个小区由2栋多层住宅、1栋小高层住宅、9栋高层（含超高层）住宅和商业、幼儿园及其他配套设施组成。项目用地分平台区和白地区2部分，已建成的车辆段平台占地面积41 345.65 m2，平台部分拟建总建筑面积约为62 000 m2;白地区占地面积为48 055.58 m2，白地部分拟建总建筑面积约248 000 m2。本工程平台区域共4栋建筑，由于A3栋和A5栋柱子和梁为钢结构，只有板为混凝土板，所以A3栋、A5栋采用汽车吊吊装，A1栋和A2栋每栋塔楼安装2台塔吊，该4台塔吊全部安装在已竣工的平台结构上，根据已竣工平台结构的荷载图，1#、2#、3#及5#塔吊平面布置如图1所示。

2  塔吊基础设计

  综合考虑住宅及商业施工时材料的垂直、水平运输，4台塔吊选用型号均为TC6013，其中，l#塔吊臂长50m，2#塔吊臂长60 m，3#与5#塔吊臂长40 m，通过平台区域总平面图的布置，基本可以覆盖A1栋、A2栋区域，满足整个施工区域材料的垂直、水平运输。依据施工图纸和现场条件，本着“合理利用空间和平面、优化总体施工进度计划、科学合理部署”的原则，根据设计院提供的1#、2#、3#及5#塔吊安装位置平台已竣工结构的荷载图，将塔吊布置在相应位置。

由于上述塔吊安装区域全部在已竣工结构的平台上，结合已竣工平台结构图纸、塔吊型号及起重质量等因素，对比塔吊普通混凝土基础、压重式基础、双钢梁支撑基础，及井字形钢梁支撑基础，分析结构受力、塔吊安装后的基础竖向挠度变形大小及塔吊垂直度偏移大小，确定该区域内塔吊基础选型采用焊接工字型井字钢梁形式。塔吊基础设计如图2所示。

3  施工流程

  测量放线——钢结构深化——支座及钢梁制作——现场连接并固定钢梁——钢梁及支座防水、防腐蚀处理——塔吊安装

4  施工方法

4.1支座及钢梁加工

  根据塔吊基础设计图纸，塔吊基础支座及钢梁需要在钢构件加工厂焊接完成，尺寸及质量应严格符合设计要求。

4.2现场锚板的安装

  根据塔吊基础位置及设计图纸要求，在钢梁支座位置用冲击钻在化学锚栓处钻孔，待钻孔完成后将化学锚栓植入平台原结构梁中。化学锚栓植入12 h后进行拉拔试验。

4.3现场支座和钢梁的焊接

支座与钢梁基础不管在加工阶段还是在现场安装阶段，焊接都是至关重要的一个步骤，焊接质量关系整个工程的质量。因此必须严格按照设计要求进行焊接(图3、图4)。

  1)厚板焊接采用根部手工焊打底、二氧化碳半自动保护焊盖面的焊接方式。

  2)全部焊道尽可能保持连续施焊，避免多次引弧、收弧。

  3)打底焊时，在焊缝起点前方50 mm处的引弧板上引弧，收弧时必须将电弧引至熄弧板上熄弧。

  4)盖面焊时，要对底焊的一些情况进行处理，处理合格后方可进行盖面焊工作。

  5)焊接完成后，对焊道及其两侧50 mm内的飞溅物进行清理。

6)焊接完成24 h后进行无损检测，本工程检测方式为超声波检测，检验标准应符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》( GB 11345-1989)规定的检验等级并出具探伤报告（图5、图6）。

4.3.2焊缝质量检查与检测

  1)焊缝应符合焊接质量等级规定及无损检测要求。

  2)外观检查应在焊缝冷却到环境温度后实施，对于本工程的材料，应在焊接完成24 h后进行检查。

4.3.3焊接缺陷返修

  当焊缝表面质量不符合相应的质量检验标准时，需要采用砂轮打磨等方法去除余高过大、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷，同时还需要采用补焊的方式对弧坑未填满、咬边、焊缝尺寸不足等缺陷进行处理。经无损检测确定超标缺陷存在于焊缝内部时应进行返修，对返修有以下几个要求：

  1)返修前需要对返修施工方案进行合理的编写，在获得批准之后再予以严格执行。

  2)需要以无损检测为根据将缺陷深度以及位置等确定下来，再通过砂轮打磨或碳弧气刨的方式进行缺陷清除。

3)缺陷清除时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于10°的坡口，然后对其表面进行相应的修整，将其中的气刨渗碳层磨除，必要时采用渗透探伤和磁粉探伤的手段确定裂纹是否彻底清除。

  4)焊补时需要对在坡口内的位置进行起弧，在熄弧的情况下需要将弧坑填满；多层焊的焊层之间接头应错开，焊缝长度应小于100 mm；当焊缝长度大于500 mm时，应采用分段退焊法。

  5)返修部位应连续焊成。

4.4塔吊基础防水处理

在完成本工程平台区域防水层施工后，在进行塔吊基础施工时可能会在一定程度上破坏原有防水层，故在完成塔吊基础安装工作后，需要采取有效的措施重新处理该区域内的防水，从而使其防水效果得到有效的保证（图7）。

5  施工技术组织措施

5.1技术保证措施

5.1.1钢结构测量

  1)要想使测量精度得以有效提升，先要对测量基准网进行合理设置，再通过合理的测量工艺使数值传递的精度得到有效提升。

  2)在完成吊装的工作之后，利用2架呈90°的经纬仪在柱脚平面上进行架设，同时还需要有效地校正钢柱垂直度。

5.1.2固定和校正相关的钢构件

  在完成对钢构件的精度校正之后，需要马上采用临时连接板对各连接点实施有效固定，并选择高强度螺栓针对相应处实施有效连接，这样才能充分地与复校及焊接变形调整的需要相适应。

5.1.3控制焊接变形

  1)在风大的时候，需在焊接时选择有效的防护棚挡风措施，在雨天没有保护措施的情况下，严禁实施任何焊接工作，从而使焊接质量得到有效的保证。

  2)必须要保证一级的焊接质量，在实施焊接施工的时候需要采取有效的清根处理。只有这样才能够避免发生焊接缺陷。焊接前需要认真地检查相应的坡口，选择角磨机针对其中出现的凹面进行磨光磨平。

5.2安全保证措施

  1)必须要由专业人员进行钢结构焊接施工，无关人员不得入内。

  2)当平台上运载了钢梁的时侯，要坚决避免出现超过30t的车辆。

  3)平台内钢梁不得集中放置，汽车吊等的驾驶员要听从现场指挥，同时应按规定的开行路线驾驶。

  4)夜间作业时，照明设施应充足，危险地段应设置警示标志。

  5)施工现场要设置安全标志和导向牌，从而使安全文明施工得到有效的保证。

6  塔吊使用过程中的各项监测

  1)塔吊基础位置主体结构监测：本工程塔吊基础安装位置的主体结构监测数据变化较小，未超出允许值0.002L（L为相邻柱基的中心距离）。

  2)塔吊安装后基础监测：根据塔吊安装高度及满载计算，该塔吊基础在挠度允许范围内，为保证基础安全，各监测点垂直位移最大不得超过12 mm。根据监测数据，塔吊安装至最大高度时，塔吊基础监测点的垂直位移为一7 mm．未超过允许值12 mm，符合设计要求。

  3)塔吊垂直度监测：施工过程中塔吊的垂直度均符合相关规范要求。

7  结语

在深圳市轨道交通龙华线荟港尊邸总承包工程施工中，采用地铁上盖建筑平台塔吊基础施工技术进行施工，不仅实现了工程成本的节约，同时还使塔吊的安全运转得到了有效的保障。

8摘要：以深圳市轨道交通龙华线荟港尊邸工程为例，对既有地铁之上的塔吊基础施工技术进行了分析和探讨。为了使塔吊基础布置的难题得以有效地解决，塔吊基础采用了井字钢梁形式。工程实践证明，采用该技术获得了较好的社会效益和经济效益。