預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)設(shè)計(jì)及施工

金 宇 譚英輝 沈海倫

上海建工七建集團(tuán)有限公司 上海 200050

目前施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊基礎(chǔ)較多采用的是鋼筋混凝土基礎(chǔ)，但對(duì)于新建建筑含有地下室車庫(kù)、基坑開挖深度較深、地下水位較高、流砂較多的地區(qū)較難施工。而新出現(xiàn)的塔吊鋼平臺(tái)基礎(chǔ)，相對(duì)于鋼筋混凝土基礎(chǔ)有著較大的優(yōu)勢(shì)，包括從施工到投入使用的周期短、基礎(chǔ)受力明確、安全可靠、拆除方便、可重復(fù)利用、經(jīng)濟(jì)效果顯著等。隨著現(xiàn)場(chǎng)塔吊鋼平臺(tái)使用時(shí)間的增加，必然會(huì)面對(duì)鋼平臺(tái)的日常保養(yǎng)和檢修問題。為了加強(qiáng)日常保養(yǎng)和安裝檢修時(shí)的安全防護(hù)措施，許多施工現(xiàn)場(chǎng)都會(huì)采用鋼管搭設(shè)檢修平臺(tái)和欄桿，在鋼管上滿鋪板的防護(hù)方式。但是這種防護(hù)方式存在難以架設(shè)穩(wěn)定、跳板易脫落、嚴(yán)重影響安全性、安裝散件多、安裝拆卸難度大、安裝施工費(fèi)時(shí)費(fèi)力、重復(fù)使用困難、造成大量材料的浪費(fèi)等問題。

本文提出一種新型預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)，該平臺(tái)安裝、拆卸方便，可多次周轉(zhuǎn)利用，綠色環(huán)保，并具有較高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

上海董家渡金融城A地塊總建筑面積71 174.3 m2，A1地上14層、A2地上9層，地下3層，基坑面積10 061 m2。設(shè)置2臺(tái)臂長(zhǎng)為44 m和50 m的TC5616型塔吊，塔吊基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁＋鋼格構(gòu)柱＋鋼平臺(tái)的復(fù)合基礎(chǔ)形式。

圖1所示為鋼結(jié)構(gòu)塔吊基礎(chǔ)鋼平臺(tái)，包含2根420 mm×405 mm×20 mm箱型型鋼主梁（Ⅱ形）、2根390 mm×405 mm×20 mm箱型型鋼次梁（Ⅱ形）和4根鋼系梁（橫系梁為焊接工字鋼，斜系梁為36#工字鋼）。

圖1 塔吊基礎(chǔ)鋼平臺(tái)

塔吊基礎(chǔ)節(jié)通過基礎(chǔ)節(jié)螺栓固定于次梁上，次梁通過高強(qiáng)螺栓與主梁固定，主梁再通過螺栓固定于格構(gòu)柱頂端封頭鋼板上。

圖2、圖3所示為鋼結(jié)構(gòu)柱支撐體系，由4根鋼格構(gòu)柱和復(fù)數(shù)根斜撐組成，每根鋼格構(gòu)柱頂端焊接一塊蓋板，蓋板與格構(gòu)柱之間焊接8塊加勁板。其中鋼格構(gòu)柱由4根對(duì)稱設(shè)置的角鋼與復(fù)數(shù)塊綴板構(gòu)成，然后將格構(gòu)柱插入鉆孔灌注樁中。塔身的荷載通過鋼承臺(tái)傳至鋼格構(gòu)柱，進(jìn)而傳遞給樁基，由基坑下的土層（持力層）承擔(dān)。

圖2 鋼格構(gòu)柱支撐體系

圖3 鋼平臺(tái)與格構(gòu)柱連接形式

塔吊基礎(chǔ)鋼平臺(tái)安裝時(shí)，由于螺栓緊固力不足，在實(shí)際使用過程中，螺栓會(huì)發(fā)生松動(dòng)。使用過程中，焊縫可能產(chǎn)生裂紋，主次梁在動(dòng)荷載反復(fù)作用下可能產(chǎn)生一定程度的撓度，這些都可能會(huì)產(chǎn)生一些安全隱患。因此，塔吊鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)在使用過程中需要定期進(jìn)行檢查與維護(hù)。但由于格構(gòu)柱體系本身無法提供檢修作業(yè)平臺(tái)，所以需要設(shè)計(jì)一種方便檢修與維護(hù)的作業(yè)平臺(tái)。

2 預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)采用連接鋼板＋槽鋼＋承插型盤扣式鋼管（立桿、水平桿等）＋腳手板的形式。圖4、圖5為預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)BIM效果圖。

圖4 預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)外部效果圖

圖5 預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ) 檢修平臺(tái)內(nèi)部效果圖

圖6～圖9為預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)立面、剖面與連接板節(jié)點(diǎn)，包含16塊連接鋼板（350 mm× 120 mm、250 mm×120 mm每種型號(hào)各8塊），16根16#A號(hào)槽鋼（160 mm×63 mm×6.5 mm）、盤扣立桿、盤扣水平桿、盤扣斜桿、盤扣腳手板、盤扣鋼樓梯、可調(diào)底座、阻燃密目安全網(wǎng)等。先在鋼格構(gòu)柱上焊接16塊連接鋼板，之后將其中8根槽鋼與格構(gòu)柱上的連接鋼板焊接，另外8根槽鋼一側(cè)與其用高強(qiáng)度螺栓連接形成45°的夾角，另一側(cè)與鋼格構(gòu)柱上的連接鐵板進(jìn)行焊接。之后采用搭設(shè)承插型盤扣式腳手架的方式搭設(shè)檢修平臺(tái)。經(jīng)計(jì)算，槽鋼和檢修平臺(tái)均滿足計(jì)算和使用要求。檢修平臺(tái)所用的桿件及規(guī)格見表1。

圖6 預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)立面

圖7 預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)1-1剖面

圖8 預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)2-2剖面

圖9 預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)連接板示意

表1 檢修平臺(tái)需用桿件規(guī)格

3 預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)的施工與維護(hù)

3.1 工藝流程

3.1.1 裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)施工流程

鋼格構(gòu)柱上焊接連接板→連接板上焊槽鋼→高強(qiáng)度螺栓連接槽鋼→可調(diào)底座→立桿→縱、橫向掃地桿→縱、橫向橫桿→立桿→縱、橫向橫桿→外豎向斜桿及水平斜桿→安掛扣式鋼腳手板→綁扎防護(hù)欄桿→綁扎阻燃密目安全網(wǎng)

3.1.2 檢修平臺(tái)基礎(chǔ)

檢修平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)置在懸挑型鋼之上。

3.1.3 立桿設(shè)置

槽鋼上放置底座，調(diào)整底座扳手，用水準(zhǔn)儀測(cè)量高程，使底座扳手在同一水平高度，再四角掛線調(diào)整中間扳手，使立桿底端在同一水平線上；首層立桿應(yīng)采用不同長(zhǎng)度的立桿交錯(cuò)布置，錯(cuò)開立桿豎向距離不應(yīng)小于500 mm；立桿連接用套管承插，插銷固定。

3.1.4 腳手板設(shè)置要求

鋼腳手板的掛鉤必須完全扣在水平桿上，掛鉤必須處于鎖住狀態(tài)，檢修平臺(tái)中的腳手板應(yīng)滿鋪；腳手板架體外側(cè)應(yīng)設(shè)置擋腳板、防護(hù)欄桿，并應(yīng)在腳手架外側(cè)立面滿掛阻燃密目安全網(wǎng)；防護(hù)上欄桿設(shè)置在離作業(yè)層高度為120 cm處，防護(hù)中欄桿設(shè)置在離作業(yè)層高度為60 cm處。

3.1.5 檢修平臺(tái)爬梯設(shè)置

檢修平臺(tái)內(nèi)爬梯設(shè)置采用就近布置樓梯，樓梯轉(zhuǎn)角平臺(tái)及踏步寬0.6 m，斜梯長(zhǎng)1.5 m、高2 m，與橫桿步距相同，踏步中間設(shè)置護(hù)手，高0.9 m，斜梯與縱向橫桿掛鉤連接，平臺(tái)滿掛鋼制腳手板，休息平臺(tái)外圍設(shè)置防護(hù)欄桿和擋腳板，張掛阻燃密目式安全網(wǎng)，防護(hù)上欄桿高為120 cm處，中欄桿高為60 cm處，擋腳板高18 cm。

3.2 維護(hù)要求

3.2.1 承插型盤扣式鋼管的維護(hù)

定期檢查承插型盤扣式鋼管，如鋼管表面有雜物，應(yīng)使用鋼絲刷等工具將表面的雜物清理干凈，再進(jìn)行刷漆、鍍鋅等防銹處理。

3.2.2 高強(qiáng)度螺栓的維護(hù)

定期用力矩扳手檢查預(yù)緊力是否為規(guī)定值，拆卸時(shí)要嚴(yán)格按照拆卸步驟進(jìn)行。拆卸后將各旋合部分潤(rùn)滑，將螺母墊圈更換或當(dāng)其變形量小于0.01 mm時(shí)，可將其翻過來使用。若難以拆卸，可使用潤(rùn)滑噴劑，至少要盡力拆下一條預(yù)緊螺栓，將其潤(rùn)滑后，用110%的預(yù)緊力矩緊固，其相鄰的2個(gè)螺栓就會(huì)松動(dòng)，重復(fù)以上步驟，最后按照拆卸步驟將螺母全部卸下。高強(qiáng)度螺栓連接副應(yīng)室內(nèi)堆放，堆放應(yīng)有防止生銹、潮濕及沾染臟物等措施。

3.2.3 鋼結(jié)構(gòu)（槽鋼、連接鋼板）的維護(hù)

1）清潔及防腐處理。必須保持鋼結(jié)構(gòu)表面的清潔和干燥，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)容易積塵的地方應(yīng)定期清理。鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)遵循安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則，綜合考慮環(huán)境中介質(zhì)的腐蝕性、環(huán)境條件、施工和維修條件等因素，因地制宜。防腐方式包括：防腐蝕涂料；各種工藝形成的鋅、鋁等金屬保護(hù)層；陰極保護(hù)措施；使用耐候鋼。

2）防火處理。鋼結(jié)構(gòu)防火可采用下列方式之一或組合：噴涂（抹涂）防火涂料；包覆防火板；包覆柔性氈狀隔熱材料；外包混凝土、金屬網(wǎng)抹砂漿或砌筑砌體。

3）變形處理。如因外力原因產(chǎn)生較大變形，需更換相應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)提出的預(yù)制裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)的設(shè)想進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說明，并參考了目前新型的塔吊基礎(chǔ)鋼平臺(tái)的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)裝配式塔吊基礎(chǔ)檢修平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最后對(duì)施工搭設(shè)與日常維護(hù)要求的控制點(diǎn)進(jìn)行了闡述。