1 施工塔吊設(shè)計方案
本工程位于市區(qū)人口稠密區(qū)，拆遷工作進(jìn)展緩慢，施工場地非常窄小，南側(cè)坑槽邊緣緊靠現(xiàn)場圍墻，墻外是西草廠街，這是一條交通異常擁擠的狹窄馬路，而且圍墻又緊靠一條10千伏高壓輸電線。西側(cè)是城建四公司的工程現(xiàn)場，東側(cè)是該拆遷搬走但因糾紛未解決而遲遲不能拆除又有人居住的民房，距坑槽邊僅3米遠(yuǎn)。北側(cè)坑槽邊只有一條4米寬的通道與場外相通，是現(xiàn)場唯一的通道，是施工生產(chǎn)的生命線。該道路的西段穿過城建四公司的施工現(xiàn)場由兩家施工單位共同使用，并經(jīng)常遭受附近居民干擾阻攔。現(xiàn)場的施工設(shè)施幾乎沒有任何場地，攪拌機(jī)棚和砂石料場均無從談起，只能從基礎(chǔ)到結(jié)構(gòu)全部采用外購商品混凝土進(jìn)行施工，困難是可想而知的，但工程的施工工期卻又非常緊迫，55000平方米僅一年工期。因此，三幢樓必須立起三臺塔吊同時進(jìn)行施工，本來施工場地就異常狹窄，又必須立起三臺塔吊確實給制定施工方案出了一個大難題。既要擠出立塔吊的地方以滿足施工需要，又要考慮相鄰塔吊距離太近，在工作中會發(fā)生互相干擾、打架碰撞現(xiàn)象，還要解決立塔、拆塔時汽車吊操作場地問題。經(jīng)過多次現(xiàn)場開會研究和周密考慮后我們決定：14#樓在北側(cè)坑槽邊立一臺55米臂長的JL—150塔吊；在18#樓東側(cè)槽邊立一臺JL—150塔吊；17#樓北側(cè)在E-F和20-21軸之間的基礎(chǔ)底板上立一臺TQ—80A塔吊，臂長30米，人防頂板在立塔吊處預(yù)留4米×4米方孔，鋼筋斷開，保留足夠的搭接長度，待拆除塔吊之后，再補(bǔ)做該處人防頂板。為解決17#樓立安塔吊和拆除塔吊時汽車吊的回轉(zhuǎn)操作場地，根據(jù)掌握的塔吊、汽車吊的技術(shù)參數(shù)，加固操作區(qū)域內(nèi)的人防頂板和地下室底板。(見附圖1)
附圖1 結(jié)構(gòu)工程平面圖
2 地下室底板加固方案
2.1 塔基作法：
固現(xiàn)場場地狹?。?7#樓塔吊需立在地下室底板上，塔基采用固定塔基。塔吊基座位于本工程人防車庫筏式基礎(chǔ)底板上，應(yīng)充分利用結(jié)構(gòu)特點，基礎(chǔ)底板為100mm厚C15墊層混凝土，400mm厚C30底板鋼筋混凝土，基礎(chǔ)反梁高為1200mm，即高出底板800mm，在該跨內(nèi)預(yù)埋4塊300×300×25mm鋼板埋件，埋件與受力主筋焊起來，在固定埋件時，鋼筋不能切斷，也不能減少，埋件頂標(biāo)高誤差± 3mm以內(nèi)。塔吊基礎(chǔ)總厚度為1200mm。在塔基范圍內(nèi)的整跨采用C35混凝土灌實，配筋為原底板配筋不變的基礎(chǔ)上另外加上鐵為20間距150雙向布置，下鐵為20間距150雙向布置，水平鋼筋要求四周伸入梁內(nèi)不少于45d。塔基四周布置50”5鍍鋅扁鋼，留200接頭在塔基上表面。
3.2 受力分析：
由《巖土工程勘察報告》編號97技189—1顯示，在-8M處地基承載力為150kpa，根據(jù)掌握的塔吊資料參數(shù)，塔吊框架為2M，塔吊節(jié)數(shù)選用1+13+1形式的，要求地基承載力為l66kpa，我們采取加大塔基的方式來解決這一問題。塔吊資料要求基礎(chǔ)尺寸為6.0×6.0m，則6.0×6.0×166≤a2×150a≥ 166/150 ×6.0＝6.31m，因該地下室底板跨度最小為6.6x 8.1m。反梁寬400mm，故滿足要求。
3 塔吊安裝、拆除措施及人防頂板加固方案
塔吊安裝時間為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出±0.000m，人防車庫頂板混凝土澆筑完并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。17#樓主體結(jié)構(gòu)工程封頂后塔吊拆除。這樣在安裝和拆除時，所用汽車吊均要在人防車庫頂板上行車和進(jìn)行吊裝作業(yè)，所以在裝、拆塔吊期間人防車庫頂板要采取加固措施，并且在支頂板模板時，就按加固方案執(zhí)行。
3.1 在19-23軸、e-k軸范圍內(nèi)的人防車庫頂板，其頂板模板支撐體系加密到600mm間距立柱梅花型布置，并且用雙排Ф48鋼管支柱，水平橫桿步距600mm交叉雙向布置，且每隔1200設(shè)置一道雙桿剪刀撐。所有立桿均設(shè)掃地桿又下端墊50mm厚木板(長度不小于250mm)。整個支撐體系待塔吊拆除之后方可拆除。(見附圖2、3)
附圖2 支撐立面圖
附圖3 支撐平面圖
3.2 汽車吊行走路線規(guī)定在20-21鈾范圍內(nèi)，吊裝作業(yè)的支撐點為f-g軸、20-21軸范圍內(nèi)，此范圍滿輔5m長方木或枕木。
3.3 汽車吊在安裝、拆除操作中，吊車的4個支腳應(yīng)加墊20#工字鋼，長度不小于4m，以便將集中荷載進(jìn)行擴(kuò)散。每個支腳下工字鋼不少于3根，并用T50焊條并排連在—起焊牢固。
3.4 塔吊立好后，按要求與建筑物附著3道。
3.5 吊車行走路線范圍及支撐點范圍頂板的承載力要求
a ) 吊車(汽車吊)行走路線：頂板混凝土厚300mm，配筋為Φ18間距l(xiāng) 50mm雙排雙向。根據(jù)設(shè)計人員提供的參數(shù)，小區(qū)內(nèi)道路按“汽車一10級荷載設(shè)計”，40t汽車吊自重380KN，共三排輪船與枕木接觸按250x 5000計算，則頂板承載力最小值應(yīng)為：380900／3×250×500=0.101Mpa即10lKpa。根據(jù)設(shè)計圖紙要求此處頂板施工荷載為10Kpa，上面回填土厚2.40m，其荷載為2.40×1.8×l／1=4.32t／m2即43.2kpa，頂板承載力合計為43.2+10=53.2kpa＜101kpa，故其余荷載均需由混凝上樓板下面的支撐系統(tǒng)承擔(dān)，即必須進(jìn)行加固才行，承載力計算如下：
取1m寬板帶長度按吊車寬3m考慮，其間分布1.67排鋼管。按l排計算，共3／0.6=5根，雙排立管立撐，平均每個立管分布的荷載為380/ 2/ 5=38kn。
承載力計算：立管為軸心受壓構(gòu)件。σ=N/An＝38xl0³／254＝149.61Mpa＜[σ]＝200mpa滿足要求。穩(wěn)定性驗算：支撐格構(gòu)為600×600mm換算長度按兩端鉸接計算L。＝1/2×4800=2400回轉(zhuǎn)半徑I=0.35d=(d1+D)/2×0.35=16.2mm，毛截面面積l808.6mm2。 長細(xì)比入=L0/I=2400/16.2=148。查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范得：φ＝0.243 N/φA=(38×103)/ （1808.6×0.243）=86.5Mpa＜[σ]＝200upa滿足要求。
b) 支撐點承載力：汽車吊在安裝塔吊套架時所吊重量最大，其套架重8.325t，這時汽車吊的受力最大?？紤]最不利情況為汽車吊臨界傾覆時，所有荷力均由后面兩個支腿承受，支腿面積將通過所墊工字鋼將荷載傳給樓板：
壓力：(38+8.325)／2＝23.1625t：工字鋼長4m，支撐范圍按2.5m考慮，則有4銀支撐受力，每根支撐承重: N=23.1625/4=5.79t.則σ=N/AN=(5.79×104)/(254×2)=113.97Mpa＜[σ]；200Mpa滿足要求。
穩(wěn)定性計算：σ=N/AN=(5.79×104)/(1808.6×0.243)=131.7MPa<[σ]=200Mpa。滿足要求
4 安全措施及要求
a) 塔基的理論必須按塔吊基礎(chǔ)圖的說明進(jìn)行并且埋件應(yīng)在底板綁扎鋼筋時預(yù)埋好。
b) 塔吊的安裝、頂升、附著錨固、拆除必須按規(guī)定工藝進(jìn)行操作。在操作時要制定安全作業(yè)措施，并又應(yīng)有技術(shù)和安全人員在現(xiàn)場監(jiān)督工藝操作的全過程。
c) 塔吊安裝后在無荷載情況下，塔身與地面垂直相差不得超過千分之三。
d) 塔吊要設(shè)專門配電箱。必須安裝變幅、吊鉤高度限位器等安全裝置，并確保其靈敏可靠。
e) 塔身不得總掛標(biāo)語牌。每周應(yīng)對基礎(chǔ)檢查校核一次，發(fā)生不符合規(guī)定要求時，應(yīng)及時調(diào)整。
f) 塔吊提升重物平移轉(zhuǎn)臂時，應(yīng)高出其跨越的障礙物l米以上。
g) 各相鄰塔吊之間任何部位距離(上下左右)均不得小于5米。
h) 任何人員上塔吊的高空部分檢查或維修時必須戴好安全帶。
i) 與建筑物附著時用經(jīng)緯儀檢查塔身情況，并用撐桿調(diào)整垂直度。
j) 附著裝置在塔身和建筑物上必須牢固可靠，不得有任何松動。
k) 風(fēng)力達(dá)4級以上時不得進(jìn)行頂升、安裝、拆卻作業(yè)。風(fēng)力達(dá)5級以上時必須停止吊裝作業(yè)，并將塔身固定。
l) 頂升作業(yè)必須在專人指揮下操作。非作業(yè)人員不得登上頂套架的操作臺，操作室內(nèi)只許一人操作，嚴(yán)格聽從信號指揮。
m) 塔吊作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按載重規(guī)定進(jìn)行，嚴(yán)禁超載。
n) 塔吊司機(jī)應(yīng)持證上崗。嚴(yán)禁酒后操作及疲勞駕駛。
o) 安裝、拆除塔吊時嚴(yán)格按方案進(jìn)行。安裝時人防頂板的混凝土強(qiáng)度要達(dá)到l 00%設(shè)計值。安裝、拆除時要嚴(yán)格照指定的路線行走及吊裝。在未拆除塔吊期間嚴(yán)禁拆動本區(qū)內(nèi)的任何加固支撐。
p) 塔吊安裝及拆除時要有專人負(fù)責(zé)觀測人防頂板支撐情況如果發(fā)現(xiàn)問題及時處理解決。
q) 塔吊安裝完畢及每次頂升、錨固后，都要由專門人員檢查驗收，辦理驗收手續(xù)之后，方可進(jìn)行吊裝作業(yè)。
5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益
椿樹園南小區(qū)經(jīng)過現(xiàn)場工程技術(shù)人員認(rèn)真采取技術(shù)措施，加固人防底板及頂板后，及時解決了立塔吊的難題，為結(jié)構(gòu)工程的順利進(jìn)行和提前封頂提供了有力的技術(shù)保證。如果不采用此辦法加固人防頂板，則l 7#樓結(jié)構(gòu)施工的塔吊安裝、拆除問題難以解決，也就意味著l 7#塔樓結(jié)構(gòu)施工不能采用大鋼模板，只能采取人工層層組拼、拆散小鋼模的方法施工，那樣將會大大延長施工工期，至少要比用大模板正常施工延長2個月時間，從而嚴(yán)重影響總的竣工時間，達(dá)不到建設(shè)單位的工期要求，還要增大內(nèi)外混凝土墻面的抹灰量和工人的勞動強(qiáng)度，工程質(zhì)量也難以保征。由于及時、果斷地采取了此頂技術(shù)措施，并認(rèn)真按方案進(jìn)行了實施，在3個半月的結(jié)構(gòu)施工期間未發(fā)生任何問題，確保了本工程的質(zhì)量、安全和工程進(jìn)度，比原計劃提前30天完成了結(jié)構(gòu)封頂、為按期竣工創(chuàng)造了條件，顯示出我公司較高的技術(shù)水平和施工能力，同時使我們又一次積累了寶貴經(jīng)驗，體會到“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的論斷的無比正確，為我仍今后在施工中克服更大的困難增強(qiáng)了信心和勇氣，是一次比較成功的攻關(guān)實踐。
