地下室结构内设置塔吊施工技术应用研究

吴云涛

（福建省二建建设集团有限公司，福建 福州 350001）

塔吊是建筑工程项目施工中一种较为常见的起重设备。在施工中，考虑到塔吊施工需要权衡多方面的因素，尤其是针对场地受限的工程项目，更是需要进行塔吊施工的规范化，往往在进行此类场地的塔吊施工时，将塔吊设置在建筑内部[1]。地下室施工便属于上文提出的特殊结构。为了保证工程的顺利实施，本文开展了与之相关的详细研究。

1 地应用下室结构内设置塔吊施工技术

1.1 塔吊位置平面布设

以往在进行塔吊施工时，通常会将其设立在基坑结构的周围，并设置臂长为56m，型号为TC5613 的塔吊，但由于地下水结构条件有限，且基坑四周的场地较小，采用传统塔吊施工方式无法达到预期施工效果。针对这一问题，重新对塔吊的位置平面进行布设。为了方便论述，以某工程当中的地下室结构为例，针对该地下室结构对其塔吊位置平面进行布设[2]。已知该地下室的边长为90m，宽度为80m，包含1 号楼、2 号楼和3 号楼共三个空间层次结构。其中，1 号楼与2 号楼均为典型的剪力墙类型结构，3 号楼为典型框架结构[3]。针对该地下室结构对其进行塔吊位置平面布设优化，并得到如图1 所示的布设优化结果。

图1 地下室结构内塔吊位置布设示意图

结合实际地下室的结构特点以及平面布局特征，对塔吊施工的具体位置进行优化。综合考虑各个建筑的单层面积以及两个建筑之间的距离，对施工段进行合理划分，并采用流水施工的方式完成塔吊施工。在具体施工中，应用钢木组合形式的模板结构。这种结构在实际应用中具有质量小、可人工直接倒运等优势，并且能够有效减少塔吊的施工时间。若在实际施工中出现两个建筑之间距离过大的问题，则可根据实际情况，针对距离较远的建筑地下室结构内部单独设置一个塔吊[4]。在选择塔吊规格时，按照一般地下室结构特点，若两个建筑之间距离较短，可实现一台塔吊对两个地下室结构设置，如上述1 号楼与2 号楼，则可采用安装高度在100～150m 范围内的TC5613 型塔吊，并设置4 道附着结构，确保实现对多个建筑物的全覆盖。TC5613 型塔吊的操作方式为自升式上回转塔式起吊，大车运行速度为0～80m/min，额定起重量为6t，额定起重力矩为800kN·m，最大回转速度为0.7r/min。为了提高塔吊的使用寿命和运行质量，在施工前进行严格的除锈处理，不仅能够延长使用寿命，同时还能够大大提升施工的安全[5]。若一台塔吊只负责完成一个地下式结构的设置，则可选用QTZ80 型号的塔吊，并将其高度提升25～30m。QTZ80 型号塔吊额定起重量8t，额定起重力矩为800kN·m，最大回转速度为0.6r/min，大车运行速度为80/40/10m/min。同样对QTZ80 型号塔吊进行除锈处理。

1.2 底板预留洞后浇带处理及塔吊施工

在完成对塔吊位置平面的布设后，在进行塔吊施工时，需要确保塔吊在混凝土层上的平面报告与地下室底板的垫层平面标高相同。并且，在施工过程中需要在地下室的顶板结构上设置一个标准尺寸的预留洞，方便对塔吊安装位置进行调节，选择的预留洞位置需要尽可能设置在不会影响结构梁支撑的位置上，避免出现结构梁断开的问题。针对底板预留洞后浇带的处理，如图2 所示，具体处理内容包括以下几点。

图2 塔吊施工中的底板预留洞后浇带处理示意图

第一，针对垫层结构进行处理。为了避免露出塔吊基础面的地脚螺丝在后续施工中对塔吊防水性能造成的影响，在完成对垫层上地脚螺丝的切割后，对表面进行打磨，并将残留的杂质清除，再完成浇筑封堵处理。

第二，实现对垫层的施工后，为了确保最终凝结效果达到预期要求，应用热熔满粘法对预留洞进行封堵处理。将该结构长短边与塔吊搭接，并将搭接长度控制在20cm 左右，对预留洞口及周围的附加层进行处置，并规定附加层的宽度需要在45～55cm 范围内[6]。

第三，在进行混凝土浇筑时，对浇筑材料的配合比进行严格控制，并在浇筑材料当中适量添加外加剂，利用制备的浇筑材料完成对后浇带的振捣密实处理。

1.3 塔吊拆除

在完成上述施工后，最终需要将塔吊行走部分拆除。在拆除的过程中，在梁结构下方还需要设置一个钢管支撑结构。图3 为地下室结构顶部节点加固区域。

图3 地下室结构顶部节点加固区域

按照图3 所示的内容完成对地下室结构顶部节点的加固，确保地下室顶板结构的承载力能够满足施工要求[7]。针对加固支撑结构，在对其材料的选择时，可选用外径规格为Φ48mm，壁厚为3.3mm 的脚手架钢管，利用该结构实现加固[8]。在确保地下室顶部结构具备足够支撑力的情况下，将塔吊行走部分拆除，完成整个塔吊施工。

2 工程应用分析

为证明上文设计的施工方法具有一定可行性，下述将以某高层住宅小区开发项目为例，按照本文设计的方法，进行工程项目的施工。为了避免施工中相关因素对工程造成影响，应在施工前，进行工程项目的技术交底，掌握此项目的工程概况。具体内容见表1。

表1 工程项目概况

根据此工程项目的施工安排，如果在施工中，将塔吊安装在地下室结构基坑位置，需要架设至少3 个塔吊才能满足工程需求。对此项目所处的地理位置进行分析，发现此项目处于城市中心位置，具有施工场地、施工空间范围受限等特点。而地下室基坑四周又需要设置临时厂房与进场原材料加工工厂，因此，很难选择在外部设置塔吊施工区域。考虑多方情况，选择将2 部塔吊设备设置在地下室内部结构中进行施工，通过此种设置方式，节约一部塔吊设备。在完成地下室结构施工并对其进行拆除时，可以根据实际情况，直接在顶板位置进行拆除作业，并在完成施工后直接在地下室顶板位置进行结构加固。

在此基础上，对施工现场进行临时用电准备。现场临时电缆敷设如跟现场临时施工同向，主电缆需要在道路边桥架或者电缆沟敷设；现场主电缆敷设时采用部分金属桥架及部分砌筑电缆沟沿围挡敷设，分支电缆无法采用桥架敷设时，钉制木板防护，刷上红白油漆及指向箭头标识，过路时放置镀锌钢管或PVC 管保护，暗敷距离较长时应放置“下有电缆”警示牌；现场位于西南、西北、东北、东南侧各设置一间临时配电间，15 台一级配电箱/柜（暂定，视后期现场情况可增设），20 台塔吊专用箱和相应的施工及加工用二级箱所有电力箱/柜需配置专职持证电工日常巡查、检修，现场露天二级箱需放置在定型化防护棚内并上锁，由专职电工负责管理；现场临时电缆均采用YJLV铝芯电缆；所有架空电线电缆均采用绝缘瓷瓶进行悬挂固定。

完成施工现场的准备工作后，按照本文设计的施工技术，在地下室结构中设置塔吊，取地下室井字梁区域内的板块承载力进行检验，选择梁上的四个节点进行支撑，每个节点按照8 根立管进行架设，根据施工现场实际需求，进行荷载分布的验算，经验算，立管的分布荷载为33kN。其中荷载分布计算公式如下：

式中：λ代表立管的荷载分布；l0代表立管长度；i代表承载力支撑点。上述计算公式中，对0l的计算可用下述公式表示：

式中：h代表立管本体结构长度；a代表端头长度。在明确每根立管的承载力后，进行立管在施工中稳定性的检验，立管稳定性计算公式如下：

式中：σ代表立管稳定性系数；N代表立管支撑承重（kN）；Aφ代表直角承重。根据我国发布的相关施工标准文件。将计算结果与文件要求结果进行比对，比对后发现结构稳定性满足施工规范要求。说明本文此次研究设计的施工技术具有可行性。

在此基础上，对此次施工费用节约进行统计，将统计结果作为实验的最终结果，见表2。

表2 本次施工节约费用综合统计

根据工程施工实际需求，将施工中的塔吊设置在地下室结构中，按照此种方式进行施工，不仅可以有效提升塔吊的施工范围，同时也减少了一部塔吊的使用费用，实现了对施工场地的节约，确保在施工现场预留了更多的空间用于建设临时加工厂区。

3 结语

工程项目在进行塔吊辅助施工时，需要全面考虑现场的有效施工面积、建筑物结构形式、塔吊种类、施工现场环境因素。综合多种因素，进行现场塔吊的布置，确保项目工程项目在实现成本控制的条件下科学有序施工。