逆作法塔吊基础与地下室顶板一体化的施工方法

郑柯仔，杨诗琦，张潇 （中建四局第六建设有限公司，安徽 合肥 230011）

0 前言

随着经济的快速发展，城市中心区域高楼密布，建设用地寥寥无几，同时城市更新项目的数量也与日俱增。城市中心区域建设工程项目的周边环境复杂，对基坑周边建筑物、构筑物的沉降变形控制、扬尘控制及噪音控制的要求都极其严格，不适宜基坑大开挖敞开式施工作业。同时随着科学技术的发展，积极响应国家对绿色施工的要求，越来越多城市中心区域的建筑工程项目选择工期效益、经济效益、环境效益、社会效益突出的逆作法组织施工。

全逆作法建筑工程项目中，常采用钢格构柱式塔吊基础，含桩机成孔、钢筋笼吊装、水下混凝土浇筑、格构式钢柱施工、格构式钢柱上承台施工等复杂工序，机械设备、劳动力等资源投入较多，工期较长。在保证结构安全的前提下，塔吊基础坐在地下室顶板上，与地下室顶板结合一体共同施工，可加快塔吊基础施工进度，减少地下室楼板预留洞口，保障地下室顶板的整体防渗漏效果。

1 工程概况

广州寺右万科中心项目位于广州市天河区珠江新城临江大道北侧、华迅街西侧紧邻广州大道。总建筑面积128295㎡，含2栋塔楼，北塔地上34层，南塔地上26层，地下室3层，建筑高度162.6m。

本工程采用全逆作法组织施工，明挖第一层土方至方便支模架搭设的深度后，搭设支模架施工地下室顶板。因土方不是一次性开挖至基底，为尽可能满足地下室顶板结构施工阶段材料吊运的需求，塔吊基础提前穿插施工。

根据逆作法工程的施工特点，塔吊基础施工之前地下室结构柱已施工完成，可考虑利用地下室结构柱作为塔吊基础的竖向支撑，塔吊基础与地下室顶板一体化共同施工，优化塔吊基础的施工流程，加快工期进度，节约资源。

2 钢格构柱式塔吊基础施工方法

2.1 施工流程

全逆作法建筑工程项目中，塔吊需在第一层土方开挖完成前尽早使用，塔吊基础可以采用钢格构柱式塔吊基础。

钢格构式塔吊基础由承台基础、格构式钢柱、钢筋混凝土灌注桩3部分组成，在土方开挖前施工完，待承台基础、灌注桩混凝土强度达到要求后，安装塔吊，验收后即可使用。钢格构式塔吊基础施工流程见图1。

图1 钢格构式塔吊基础施工流程图

2.2 施工要点

以广州寺右万科中心项目1#塔吊基础为例，设计采用@800mm钻孔灌注桩4根，桩的有效桩长为22.5m，桩顶标高-13.65m，进入持力层4-2中风化泥质粉砂岩1.5m，内插钢格构柱基础承台为7000mm×7000mm×1700mm。

立柱采用钢格构柱形式，共4根。钢格构柱顶标高为+0.8m，底标高为-16.85m，钢格构柱总设计长度为17.65m，单根格构钢柱由由四根L140×12的角钢和460×300×12@600的缀板焊接而成，格构柱之间采用25#槽钢作水平和斜向支撑，间距1500mm，锚入灌注桩3.2m，见图 2、图 3。

图2 格构式塔吊基础组成示意图

图3 立柱桩及钢格构柱示意图

钢格构柱穿过地下结构底板，必须在钢格构柱的各角钢上设置止水钢板；穿过地下结构各层楼板时留设预留洞口；穿过室外地下室顶板时，必须须在洞口四周设置止水钢板，见图4。

图4 地下室顶板预留洞设止水钢板示意图

土方分层开挖过程中，土方开挖范围内钢格构柱的横撑、斜撑随挖随施工，当层的钢格构柱横撑、斜撑施工完成后方可进行下一层的土方开挖，严禁超挖。

在钢格构柱横撑、斜撑施工过程中，上部塔吊应停止作业。

在塔吊基础部位，挖机挖土时要注意保护钢格构柱，实际施工过程中，常因无专人指挥挖机作业，导致挖机碰到钢格构柱，产生钢柱的偏位、头部扭曲等现象，对塔吊的使用安全埋下隐患，故要求在有格构柱的位置，应采用人工挖掘，严禁挖机碰撞钢格构柱。

3 塔吊基础与地下室顶板一体化施工方法

3.1 施工流程

塔吊基础与地下室顶板一体化施工中，无需考虑土方开挖对塔吊基础的影响，无需考虑塔吊基础对地下室顶板以下的地下室水平结构的影响，在地下室顶板上规划塔吊基础位置并进行针对性的结构复核调整即可，塔吊基础与地下室顶板一体化的施工流程见图5。

图5 塔吊基础施工流程图

3.2 塔吊基础的定位与设计

根据地下室结构柱的排布形式、跨度及塔吊说明书关于塔吊基础的技术要求来确定塔吊基础的准确定位。

以广州寺右万科中心项目1#塔吊基础为例，塔吊基础所在的双向板尺寸为7800×8400mm，塔吊说明书中明确塔吊基础尺寸为7000×7000mm，即塔吊基础无法均布于板内，也无法均布在4根地下室结构柱上方，见图6。

图6 1#塔吊基础定位示意图

为使塔吊的作用力能有效地传递至地下室结构柱上，使塔吊基础所在区域的结构受力更加稳定合理，在塔吊基础无法均布在4根地下室结构柱上方的情况下，需对塔吊基础进行放大处理。

如塔吊基础在全高范围内均做放大处理，则地下室顶板所承受荷载增加的同时需大量增加钢筋、混凝土等材料的投入，不符合结构安全及绿色经济的方案优化原则。故在原矩形塔吊基础周边设置高出板面400mm的附加基础板，附加板边界至塔吊基础所在板块的结构梁边线，以确保塔吊的作用力能通过塔吊基础传递至地下室结构柱，确保塔吊使用安全，塔吊基础附加基础板剖面示意及其与地下室顶板结构的位置关系见图 7、图 8。

图7 塔吊基础与地下室顶板位置关系示意图（一）

图8 塔吊基础与地下室顶板位置关系示意图（二）

塔吊基础形式及其与地下室顶板结构的位置关系效果图见图9、图10。

图9 塔吊基础与地下室顶板位置关系效果图（一）

图10 塔吊基础与地下室顶板位置关系效果图（二）

塔吊基础底部与地下室顶板板底平齐，塔吊基础底筋与板底筋位置重叠，对比塔吊基础底筋与板底筋，塔吊基础底筋的直径更大、间距更小，为满足塔吊基础的配筋要求，选择塔吊基础底筋替代原板底筋，地下室顶板面筋按原设计图纸施工。

塔吊基础面筋及架立筋按塔吊使用说明书的技术要求执行。400mm高的附加基础板设C16@110mm的面筋，弯锚入塔吊基础所在板块的结构梁，见图11、图 12。

图11 塔吊基础配筋示意图（一）

图12 塔吊基础配筋示意图（二）

4 结语

在全逆作法建筑工程项目中，对比钢格构式塔吊基础的施工方法，塔吊基础与地下室顶板一体化施工方法工序简单，不影响后期的土方开挖及地下室结构施工工作，免去了灌注桩、钢格构柱等工序，大大减少塔吊基础施工的工作量，节约工期及成本。同时地下室各层楼板无需留设预留洞口，避免出现地下室预留洞口带来的渗漏、开裂等质量隐患。

依据塔吊的使用需求选定塔吊型号及对塔吊基础进行精准定位后，再对塔吊基础所处的地下室顶板结构进行针对性的分析与结构复核调整，确保地下室结构的质量、安全及塔吊的使用安全。

塔吊基础与地下室顶板一体化的施工方法经济效益、工期效益、质量优势等特点均十分明显，可在全逆作法建筑工程项目中进行推广应用。