大型復雜基坑群塔安裝施工技術(shù)

田新健

(中鐵十四局集團有限公司，山東 濟南 250014)

1 工程概況

南京市梅子洲過江通道連接線—青奧軸線地下交通工程主要由梅子洲過江通道連接線、青奧軸線地下交通系統(tǒng)和青奧軸線廣場地下空間三部分組成:梅子洲過江通道連接線起始于河西新城區(qū)江山大街與濱江大道的交叉口西側(cè);濱江大道沿規(guī)劃道路南北向布置，青奧中心北側(cè)至青奧村南側(cè)部分以明挖隧道的形式下穿青奧軸線廣場;梅子洲過江通道連接線上方、青奧廣場下方設(shè)置地下1 層大型地下空間，總開發(fā)面積21 000 m2。本工程位于青奧軸線的中心區(qū)，是2014 年青奧會的主要配套工程之一，直接影響到整個青奧軸線區(qū)域的整體布局。

工程最核心的區(qū)域是B2-J1 區(qū)，本區(qū)由梅子洲隧道、濱江大道及互通匝道下穿地下空間，形成了坑中坑的基坑形式，主體結(jié)構(gòu)為三層框架結(jié)構(gòu)，上部大放坡開挖地下空間，下部多梯度多通道直立開挖隧道基坑，基坑的最大開挖深度達27 m，最大開挖寬度約258 m，最大開挖長度(南北向)約323 m。基坑形式如圖1所示。

圖1 基坑平面圖

由圖1 可知，本基坑平面形狀復雜，開挖面積大，開挖深度深，為大面積基坑內(nèi)套多條隧道基坑的形式而且土層性質(zhì)較差，對塔吊的選型、塔吊的合理布置、安裝工藝、安全措施等提出較高的要求。

2 群塔布置方案

本工程基坑坑底面積為3.4 萬m2，需布置5 臺塔吊才能覆蓋全場，塔吊主要用于完成青奧工程主體結(jié)構(gòu)施工時的建筑材料運輸任務。根據(jù)現(xiàn)場施工需要，塔式起重機將在第一層土方開挖之前安裝2 臺并調(diào)試完畢;基坑開挖到地下空間底后安裝剩余3 臺并調(diào)試完畢。塔吊平面布置如圖2 所示。塔吊布置情況見表1。

圖2 塔吊平面布置圖

表1 塔吊布置情況表 m

塔機主要技術(shù)參數(shù):

1)TC5613，臂端吊重:1 300 kg，最大起重量:6 000 kg，最大臂長:56 m。

2)TC6517-12E，臂端吊重:1 700 kg，最大起重量:12 000 kg，最大臂長:65 m。

3)K40/21，臂端吊重:2 100 kg，最大起重量:16 000 kg，最大臂長:70 m。

4)TC7525，臂端吊重:2 500 kg，最大起重量:16 000 kg，最大臂長:75 m。

3 安裝工藝

3.1 安裝工藝流程及注意事項

5 臺塔機均采用格構(gòu)柱式鋼承臺基礎(chǔ)，將小支腿與承臺焊接牢固后再進行常規(guī)塔機安裝作業(yè):

1)安裝塔機固定小支腿;2)安裝基礎(chǔ)節(jié)和標準節(jié);3)吊裝爬升架;4)安裝回轉(zhuǎn)支承總成;5)安裝回轉(zhuǎn)塔身總成;6)安裝塔頂;7)安裝平衡臂總成;8)安裝平衡臂拉桿;9)吊裝平衡重(TC5613吊裝1 塊2.9 t 配重，TC6517 吊裝2 塊1.75 t 配重，TC7525 吊裝1 塊4.0 t 配重);10)安裝司機室;11)安裝起重臂總成;12)安裝起重臂拉桿;13)吊裝配重塊(剩余配重)。

各塔機的具體安裝工序依據(jù)相關(guān)安裝說明和安全規(guī)程進行安裝，在此不再贅述，四種型號的塔機安裝時一些特別要注意的事項如下:

1)TC5613 安裝注意事項。

吊樁爬升架時切記安裝頂升油缸的位置必須與塔身踏步同側(cè);下支座與爬升架連接時，應對好四角的標記;安裝銷的擋塊必須緊靠著平衡重塊，這是安裝平衡臂總成時應該特別注意的。同時，安裝銷必須超過平衡臂上平衡重的三角擋塊。

2)TC6517 安裝注意事項。

安裝起重臂與平衡臂支耳的方向切不可裝反，注意靠近重量限制器的支耳要與起重臂相連。安裝塔帽時，要將塔頂垂直的一側(cè)嚴格對準上支座的起重臂方向。

3)K40/21 安裝注意事項。駕駛節(jié)安裝時，在加油前，應檢查排油塞是不是旋緊，然后再向油箱注入規(guī)定的液壓油。再按加節(jié)準備的要求將套架和回轉(zhuǎn)支承銷聯(lián)接起來。為了方便后面工作的安排，放松駕駛室的鎖回裝置，使駕駛室能夠根據(jù)安裝需要進行移動。

4)TC7525 安裝注意事項。安裝平衡臂時，安裝平衡重銷軸的擋板必須要靠住平衡重。而且，安裝平衡重的銷軸的端面也必須超出三角板。

3.2 塔機基礎(chǔ)施工

1 號、4 號塔吊基樁:樁徑d=0.80 m，樁間距a=2.00 m，呈正方形布置。基坑開挖底標高為-1.0 m 和-0.9 m，樁基有效深度42.5 m。樁身混凝土的強度等級為水下C35，鋼筋籠沿樁長全長配置，采用Ⅲ級鋼筋，上部25 m 范圍內(nèi)的鋼筋采用16Φ25 HRB400，下部18 m 范圍內(nèi)的鋼筋采用8Φ25 HRB400。

2 號、3 號塔吊基樁:樁徑為1.0 m，樁間距為2.40 m，正方形布置。基坑開挖的底標高為-0.4 m，樁基有效深度為42.5 m。樁身混凝土強度等級為水下C35，鋼筋籠沿樁長全長配置，采用Ⅲ級鋼筋，上部25 m 范圍內(nèi)的鋼筋采用16Φ25 HRB400，下部18 m 范圍內(nèi)的鋼筋采用8Φ25 HRB400。

5 號塔吊基樁:樁徑為1.0 m，樁間距為2.40 m，正方形布置。基坑開挖的底標高為-0.4 m，樁基有效深度為49.6 m。樁身混凝土強度等級為水下C35，鋼筋籠沿樁長全長配置，采用Ⅲ級鋼筋，上部25 m 范圍內(nèi)的鋼筋采用16Φ28 HRB400，下部18 m 范圍內(nèi)的鋼筋采用8Φ28 HRB400。

3.3 鋼承臺安裝

塔吊承臺基礎(chǔ)采用鋼梁承臺。1 號、4 號塔吊格構(gòu)柱中心間距2.0 m，塔吊支座中心間距1.465 m。2 號、3 號塔吊格構(gòu)柱中心間距2.4 m，塔吊支座中心間距1.820 m。5 號塔吊格構(gòu)柱中心間距2.4 m，塔吊支座中心間距1.880 m。鋼承臺的設(shè)置見圖3。

圖3 鋼承臺連接圖

鋼承臺采用十字梁，其中一根整體式制作，另一根分兩段制作后與整體式制作梁焊接。塔吊起重臂45°時塔吊對支腿分別為最大壓力和最大拉力，鋼平臺主梁此時為最危險工況。

鋼承臺安裝需注意對于1 m 直徑的鉆孔灌注樁，格構(gòu)柱下端錨入鉆孔灌注樁4.0 m。800 mm 鉆孔灌注樁，格構(gòu)柱下端錨入鉆孔灌注樁3.0 m。為確保承臺下格構(gòu)柱穩(wěn)定性和整體剛度，在4 根格構(gòu)柱側(cè)面采用槽鋼焊接斜撐。

4 結(jié)語

針對大型復雜基坑對群塔安裝施工的特殊要求，結(jié)合南京青奧軸線地下工程，介紹了南京青奧軸線地下工程大型復雜基坑塔吊安裝的塔吊選型、平面布置方案、安裝工藝流程、塔機基礎(chǔ)方案和群塔作業(yè)安全措施，為大型復雜基坑的群塔安裝施工提供借鑒。

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