既有地铁停车场上盖物业的塔吊基础施工技术

中建八局总承包公司 上海 200135

1 工程概况

某工程项目位于上海市西部，用地呈长方形，基地东西长约800 m，南北长约260 m，占地面积20.23万 m2，总建筑面积约52万 m2。基地内现已建成约12万 m2的轨道交通列车停车场，停车场上部约8 m高度设置大平台结构，部分框架柱预留了插筋，并浇筑混凝土保护层，具有上盖综合开发的技术条件。

本工程施工区域所有建（构）筑物及其附属施工机械，限高（吴淞高程）48 m，而平台下部为已运营地铁停车场，无塔吊基础施工条件，平台上塔吊基础中心需定位至大平台框架柱位置，塔吊荷载传力至大平台梁柱体系，塔吊定位、选型、塔吊基础的设计难度高。

2 工艺原理[1,2]

平台上塔吊基础采用钢筋混凝土十字形梁式承台与原有结构梁通过植筋叠合的方式，十字形基础节点处采用加腋构造（图1）。

图1 塔吊基础与原有结构叠合

2 根十字形承台梁的尺寸均为6 m×1.35 m×0.6 m，根据STT293塔吊基础节的要求，塔身范围内承台高1.6 m，混凝土强度等级C35。

十字形基础正下方由原结构框架柱承压，基础梁两端设置拉结钢筋与下部结构框架梁拉结，拉结筋采用化学植筋的方式植入下部框架梁。塔吊基础受力模型可以简化为十字梁式桩基础，按照《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T 187—2009进行受力计算。

3 计算书[3-5]

STT293塔吊起重臂长60 m，工作状态下竖向力Fv=1 338 kN，水平力Fh=33 kN，倾覆力矩Mv=3 319 kN；非工作状态下Fv=999 kN，Fh=121 kN，Mv=1 886 kN。

3.1 植筋验算

3.1.1 承台自重荷载标准值

Gk=（8.46×1.6+1.2×0.6×1.35×4）×25=435.6 kN

3.1.2 荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Qk=354.72 kN；

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Qkmax=1 057.18 kN；Qkmin= -347.74 kN。

3.1.3 桩身承载力计算

每端植入14 根Φ20 mm三级钢，纵向普通钢筋截面面积：As=4 398.8 mm2，植筋深度需根据《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367—2006）第12.2锚固计算来确定。

轴心受压桩桩身承载力：

Q=ψcfcAps+0.9f'yA's=1 425.22 kN＞Qmax=1 057.181 kN；

满足要求。

轴心受拔桩桩身承载力：

Q=fyAs+fpyAps=1 583.57 kN＞ －Qmin=347.74 kN；

满足要求。

3.2 承台计算

3.2.1 荷载计算

塔身截面对角线上立杆的荷载设计值（图2～图4）：Fmax=2 035.724 kN。Vmax=1 122.276 kN，Mmax=733.958 kN·m，Mmin= －1 106.564 kN·m。

图2 暗梁计算示意

图3 弯矩

图4 剪力示意

3.2.2 承台配筋计算

承台梁底部配筋：AS1=2 422.6 mm2；

最小配筋率：ρ=0.2%；

承台梁底需要配筋：A1=2 423 mm2；

承台梁底部实际配筋：AS'1=3 927 mm2≥AS1=2 423 mm2；

满足要求。

承台梁上部配筋：AS2=1 592 mm2；

承台梁上部需要配筋：A1=1 964 mm2；

承台梁上部实际配筋：AS'2=3 927 mm2≥AS2=1 964 mm2；

满足要求。

4 工艺流程

（a）塔吊基础投影范围之内，避雷装置、排水沟盖板、屋面建筑面层移除。结构柱混凝土凿除至混凝土屋面顶标高。要避免碎渣落入地铁停车场库内，如该结构柱为后期开发使用，则其钢筋需预留一定长度。

（b）需植筋区域原结构梁顶混凝土保护层凿除，以免植筋孔使用时损伤原结构梁主筋，植筋直径及根数需计算确定，植筋深度及锚入基础梁内长度需满足规范要求。

（c）基础节固定，柱角底板处在塔吊基础施工前先做马镫或混凝土墩子以便于柱脚固定，地脚之间的高度误差需在规范允许范围之内。

（d） 柱脚安放完毕后进行钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑。

5 操作要点[6,7]

（a）塔吊基础的位置要充分考虑原有结构的承载力。本项目停车场设计时，屋面上预留了1 层框架作远期开发用，塔吊基础中心需选在上盖物业结构外边线投影之外，下部结构框架柱位置；塔吊基础位置定位后，需对下部结构桩基承载力、框架柱、框架梁受力进行复核。

（b）塔吊基础的位置要充分考虑塔吊安拆方案的可实施性。由于大平台顶板活荷载最大处仅20 kN/m2，塔吊安拆时该结构顶板无法承载大吨位汽车吊，塔吊基础的形式又决定了塔吊大臂无法降至地面再进行塔吊拆除，塔吊基础的位置要和建筑周边的施工便道统筹考虑。

（c）塔吊基础的施工要尽量减小对原有结构的影响，植筋不得损伤原有结构，塔吊基础位置框架柱如已预留插筋，则钢筋高度超过塔吊基础承台的部分需割除，同时塔吊基础位置的保温防水等建筑面层铲除后，需注意该部位的防水节点的处理和排水问题，以免造成停车场内部渗漏水。

（d）十字形基础梁钢筋排布设计要考虑基础节马镫的布置情况，要保证基础梁钢筋不断开，基础节马镫定位准确，地脚之间最大允许高度误差控制在±1 mm。

6 结语

经检验，该类型塔吊基础能确保施工期间塔吊安全，既经济又可靠，为地铁停车场上盖物业的垂直运输问题提供了参考。