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后增塔吊在已施工完成结构的基础、附墙施工技术

2023-10-09陈敦科王俊国李敏成磊陈镜宇

工程建设与设计 2023年17期
关键词:附墙支腿塔吊

陈敦科,王俊国,李敏,成磊,陈镜宇

(中国建筑第二工程局有限公司华南分公司,广东 深圳 518005)

1 工程概况

横琴口岸及综合交通枢纽项目位于珠海市横琴区, 工程范围东至琴海东路,西至环岛东路,南至濠江路,北至港澳大道。 项目总用地34.5 hm2,总建筑面积约131 万m2。 建筑功能主要包括口岸通关、口岸配套、综合交通枢纽、综合配套服务区、酒店、办公、公寓、商业等。

D2 区超高层建筑地下3 层、地上44 层,总高度190.8 m,地下室3 层,裙楼为1~6 层,塔楼为7~44 层,其中11 层、22 层、35 层为避难层;裙楼每层平均面积3 727.805 m2,塔楼每层面积为2 390.485 m2,核心筒每层面积444.27 m2,地下室每层平均面积为8 748.2 m2。

D2 区主体建筑北侧为C 区,南侧为E2 区,西侧为C 区;D2 区与C 区有两个连廊在5、6 层连接,与C 区有1 个入境平台在3 层连接,E2 区有一个连廊与D2 区在5 层和6 层连通;D2 区在地下2 层及地下3 层与C 区、E2 区连接。

D 区原模板体系拟采用铝模体系, 铝模可以通过料口进行传递,但是因图纸下发较晚,无法满足铝模深化、加工周期。根据业主确定后的施工工期一台塔吊无法满足, 需再安装一台塔吊以满足施工需求。 本施工技术应用于2022 年4 月,共需要进行13 次附墙,采用本施工技术后,各项指标均满足现场施工要求,有效地避免了已施工完成结构的破坏,经济效果良好。

2 后增塔吊施工技术对比

2.1 后增塔吊传统基础、附墙施工技术

在项目地下室结构已施工完成, 主体已部分施工且工期紧张的情况下,使用传统混凝土基础及墙柱打孔附墙方式,需在基础定位完成后,对地下室已施工完成结构进行破拆,留出塔吊洞口, 同时在已完成施工地下室底面开挖基础, 绑扎钢筋,在塔吊基脚预埋后浇筑混凝土,待混凝土强度达到要求的80%,且水平度误差在1‰以内,方可进行塔吊安装,在后增塔吊初装完成后,根据预先设计附墙位置对墙柱进行打孔作业,完成附墙后顶升至可正常作业高度。

一方面,该施工技术对于已完成结构破坏较大,在项目施工完成后,结构的补齐等完善作业难度较高,成本较大,且严重影响建筑防渗水等各项验收指标,同时由于项目墙柱尺寸为1.5 m×1.8 m,墙柱打孔附墙施工难度较高,且对于墙柱整体受力性能影响较大,另一方面,使用该施工技术,塔吊安装周期较长,对项目进度影响较大。

2.2 后增塔吊在已施工完成结构基础、附墙施工技术

在同等的前提下, 使用定位于已施工完成的地下室顶板结构的钢结构塔吊基础,只需对地下室进行回顶,将地下室顶板结构与钢结构塔吊基础进行连接, 安装非标专用可拆卸支腿于钢结构基础上,调整水平度误差在1‰以内[1],随后便可进行后增塔吊的初装, 同时可同步进行预定附墙位置的方通焊接抱柱附墙施工。

一方面,该施工技术最大限度地保护了已施工完成结构,后期无须进行洞口补齐等作业, 对于项目后期各项验收指标影响均较小,同时使用方通焊接抱柱附墙,施工难度较低,后期拆卸方便。 另一方面,该施工技术塔吊安装周期较短,后增塔吊可在最短时间内投入使用,满足项目施工进度需求,整体达到了降本增效的目的。

3 后增塔吊在已施工完成结构基础、附墙施工技术

3.1 施工技术流程

施工技术流程如图1 所示。

图1 施工技术流程

3.2 后增塔吊钢结构基础定位

根据项目提供地下室顶板梁结构位置, 以及主体墙柱图纸进行定位,保障基础受力满足要求,同时保障后续塔吊附墙预埋位置。

本塔吊定位于主楼西侧, 坐标轴A41、A-S8 两条横向结构梁上,图2 为钢结构塔吊基础定位详图。

图2 钢结构塔吊基础定位详图(单位:mm)

3.3 钢结构塔吊基础的设计及加工

依据塔吊使用说明书和相关规范的要求, 参考原塔吊基础各项受力[2]进行设计计算,保障钢结构塔吊基础整体受力性能。

钢结构基础由持有专业资质钢构单位进行制作, 同时设计加工出安装塔吊连接支腿结构。 图3 为塔吊钢结构基础图。

图3 塔吊钢结构基础图纸(单位:mm)

3.4 可拆卸塔吊连接支腿的设计加工

由于塔吊钢平台基础无传统塔吊支腿预埋条件, 故需设计一种可直接与钢平台基础进行连接的支腿, 由厂家设计制作一种非标可拆卸支腿, 使用螺栓与钢平台基础上预设支腿连接位置进行连接。 图4 和图5 为可拆卸连接支腿图。

图4 可拆卸连接支腿构件图(单位:mm)

图5 可拆卸连接支腿连接图(单位:mm)

3.5 钢结构塔吊基础与已施工完成结构连接的设计

塔吊钢承台尺寸5.33 m×4.03 m×1.2 m, 西侧新增支腿采用2 根1 m 长H1 200 mm×650 mm×35 mm×35 mm 钢梁,东侧支腿采用2 根1.5 m 长H1 200 mm×650 mm×35 mm×35 mm钢梁与原钢承台焊接,钢材均采用Q345B,焊条采用E50 型。每个支腿采用6 根M36 螺栓穿过楼板与结构梁对拉,每个支腿上面及结构梁下面各配6 根25a 槽钢, 两槽钢背侧需进行花焊连接夹住螺杆, 上下用两条592 mm×100 mm×30 mm 钢板通过螺杆固定。 钢梁下方垫592 mm×650 mm×30 mm 钢板,竖向植筋4 根20 mm 钢筋植入结构梁300 mm, 钢板挖孔与植筋连接处采用塞焊。 结构梁底与槽钢之间垫长592 mm,同结构梁宽,30 mm 厚钢板, 钢梁与螺栓对应位置设加劲板,垫板下方槽钢内需设3 道加劲板。

承台梁需在重新进行现场实测放样, 并提交给设计确认后方可进行后续下料、加工。

焊接要求:所有坡口焊缝满足一级焊缝质量要求;角焊缝一律满焊,外观满足二级质量要求。

3.6 安装钢结构塔吊基础

3.6.1 塔吊基础安装工艺流程

塔吊基础安装工艺流程如图6 所示。

图6 塔吊基础安装工艺流程

3.6.2 基础位置回顶

塔吊安装前, 由于地下室顶板在塔吊钢平台基础定位位置受力无法满足受力要求,该部分地下室需进行回顶,回顶后经设计核算,满足受力要求

回顶层数为2 层。 回顶架采用盘扣架间距300 mm×300 mm,顶部和底部设置钢管水平剪刀撑,顶托内主龙骨为双钢管。

3.6.3 塔吊基础吊装

保障安全的前提条件达到后开始进行塔吊基础施工。

塔吊基础安装位置与地下室南侧位置存在高差, 塔吊基础施工流程如下:

1)塔吊基础验收完成,清理场地内行车道路材料清理完成;

2)机械进场(130 t、50 t 汽车吊);

3)采用130 t 将50 t 汽车吊从南侧顶板吊至西侧顶板;

4)采用50 t 汽车吊将塔吊基础吊装至西侧顶板上,并吊装至方案位置;

5)安装螺栓、槽钢等固定钢结构承台(塔吊安装前完成架子回顶)。

3.6.4 基础与结构连接各项工艺要求

根据设计方案,针对钢结构承台梁(焊缝)、钢结构原材、塔吊螺栓及钢板螺栓孔、 塔吊上部结构及附墙连接件制定对应各项工艺要求,并按照相关标准验收。

1)钢结构原材切割:钢材切割或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1 mm 的缺棱,且偏差在允许范围以内,且保障在加工矫正并及成型后,符合标准要求。

2)螺栓孔:需具有H12 精度,且孔距偏差在要求范围内。

3)焊缝:焊缝要求按照设计标准进行,且焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。 一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。 且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。

3.6.5 钢平台水平度检测

在根据方案设计及工艺要求完成施工,并进行检测后,对钢结构基础进行水平度测量,随后进行调整,保障钢结构基础上支腿连接部位水平度误差在1‰以内,随后进行可拆卸支腿的安装作业,及后续的塔吊安装作业。

3.7 安装塔吊可拆卸支腿

塔吊可拆卸支腿与钢结构基础使用12.9 级扭剪型高强度螺栓进行连接,4 根支腿共使用32 根直径44 mm,长度238 mm外六角铰制孔用螺栓进行连接,配套使用双螺母防松。

在可拆卸支腿安装完成后,需对支腿水平度进行调整,保障其水平度误差在1‰以内,且进行定期多次复测、调整。

3.8 塔吊的安装、抱柱附墙设计、顶升

3.8.1 塔吊的安装

后增塔吊型号在基础施工完成后, 按照厂家塔吊说明书工序进行安装。

3.8.2 塔机附着装置的设置

由于安装完成时D2 主体结构已施工至12F 底板,在安装完成顶升至最大独立高度时仍无法进行自由回转, 需在已施工完成结构上附墙作业,经综合考虑及数据计算,使用方通四向焊接抱柱附墙, 抱柱采用300 mm×300 mm×16 mm 方通焊接,最后将附墙支座焊接在方通上。 抱柱附墙如图7 所示。 通过计算可知方通受力满足要求。

4 结语

在项目施工中,因进度问题需后增塔吊的情况时有发生,而以往的后增塔吊的基础、附墙施工技术难度一直较高,且对已施工完成结构破坏量大,成本高且安装周期较长。 本文结合具体项目施工实例,对后增塔吊在已施工完成结构的基础、附墙施工技术进行了阐述,在传统的施工技术上进行了创新,使用了钢结构塔吊基础、非标可拆卸塔吊支腿、方通四向焊接抱柱附墙等,使得已施工完成结构得到了最大程度的保护,降低了施工难度,节约了成本,提高了后增塔吊的安装效率。

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