大型塔機(jī)基礎(chǔ)與筏板基礎(chǔ)的一體化施工技術(shù)

崔一舟/CUI Yi-zhou

（上海建工五建集團(tuán)有限公司，上海 200120）

在超高層塔樓施工中，塔機(jī)一般布置在高層建筑主體旁與主體附著，塔機(jī)基礎(chǔ)與筏板基礎(chǔ)的施工將產(chǎn)生重疊沖突。如何在塔機(jī)基礎(chǔ)施工技術(shù)中將塔機(jī)的施工費(fèi)用降低和施工周期縮短將是需要合理優(yōu)化的。

1 工程主要概況

由我公司承建的蘭州榮光隴匯廣場二期項(xiàng)目總建筑面積約33.7 萬m2（其中，地上建筑面積為24.3 萬m2，地下建筑面積為9.4 萬m2），由3棟塔樓、4 棟裙房以及一期幼兒園等組成。其中，3 棟塔樓均為超高層，A 座248m、B 座278m、C座213m。建成后，將成為集辦公、酒店、SOHO及商業(yè)為一體的大型城市綜合體。

蘭州榮光隴匯廣場二期主樓與地下室互成一體，主樓的塔機(jī)基礎(chǔ)在前期施工中既需考慮不占用場地又要考慮滿足塔機(jī)安裝的要求，所以塔機(jī)選型與平面基礎(chǔ)定位現(xiàn)場不易布置。本工程施工過程中通過首先施工塔機(jī)基礎(chǔ)，在大筏板的塔機(jī)基礎(chǔ)位置預(yù)留板筋，在塔機(jī)基礎(chǔ)四周留置止水鋼板等施工工藝，短期內(nèi)完成塔機(jī)基礎(chǔ)施工及塔機(jī)安裝，為后期大筏板基礎(chǔ)等后續(xù)施工提供垂直運(yùn)輸，加快施工整體進(jìn)程。將塔機(jī)基礎(chǔ)與筏板基礎(chǔ)合為一體有效結(jié)合形成整體，進(jìn)行一體化施工及應(yīng)用，利用主體建筑物和設(shè)施為施工服務(wù)，減少了塔機(jī)基礎(chǔ)的費(fèi)用，保證了塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)的整體質(zhì)量，并滿足安全、工期和技術(shù)要求。

2 塔機(jī)基礎(chǔ)定位

2.1 傳統(tǒng)基礎(chǔ)定位施工方案

如將塔機(jī)基礎(chǔ)施工安裝于筏板基礎(chǔ)墊層以下，一般傳統(tǒng)的塔機(jī)基礎(chǔ)施工方案都是采用下沉式獨(dú)立塔機(jī)基礎(chǔ)，即塔機(jī)基礎(chǔ)頂面位于筏板基礎(chǔ)之下，待塔機(jī)拆除完成后進(jìn)行二次澆注修復(fù)。該方案的塔機(jī)基礎(chǔ)與后期筏板基礎(chǔ)錯(cuò)開獨(dú)立施工互不影響，塔機(jī)基礎(chǔ)施工在鋼筋配筋和綁扎等施工工藝上因不受后期筏板基礎(chǔ)施工影響較為簡單清晰，但土方開挖深度較深和開挖工作量大，并且在后期筏板基礎(chǔ)施工時(shí)將塔機(jī)基礎(chǔ)周圍筏板留置洞口，預(yù)留后澆，將使塔機(jī)基礎(chǔ)容易積水形成潮濕環(huán)境，從而導(dǎo)致該部位預(yù)留的筏板鋼筋、止水鋼板和塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)及底座易生銹、腐蝕，垃圾不易清理，影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)自身和塔機(jī)使用安全，容易留下安全隱患。同時(shí)在后期塔機(jī)拆除完成后，需要割斷底座位置預(yù)留的筏板鋼筋，并進(jìn)行二次澆注修復(fù)，這就增加了拆除作業(yè)和修復(fù)作業(yè)的工作量，增加了費(fèi)用和工期，并影響筏板整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能。

2.2 優(yōu)化后的基礎(chǔ)定位施工方案

如將塔機(jī)基礎(chǔ)面標(biāo)高與地下室大底板頂標(biāo)設(shè)計(jì)成同高，實(shí)現(xiàn)塔機(jī)基礎(chǔ)上平面與筏板基礎(chǔ)上平面在同一平面，將塔機(jī)基礎(chǔ)與筏板基礎(chǔ)有效結(jié)合形成整體，進(jìn)行一體化施工及應(yīng)用，這就避免了獨(dú)立設(shè)置塔機(jī)基礎(chǔ)所帶來的基礎(chǔ)破除工作和二次澆注修復(fù)工作，有效降低開挖深度和工作量，但因塔機(jī)基礎(chǔ)與筏板基礎(chǔ)的鋼筋配筋和綁扎有重疊沖突，這就使塔機(jī)基礎(chǔ)施工在鋼筋配筋和綁扎等施工工藝上較為復(fù)雜困難，需要進(jìn)一步優(yōu)化。

通過上述分析，多方面綜合考慮，本工程選擇將塔機(jī)基礎(chǔ)面標(biāo)高與地下室大底板頂標(biāo)設(shè)計(jì)成同高，運(yùn)用塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)一體化施工及應(yīng)用的施工技術(shù)。解決了傳統(tǒng)塔機(jī)基礎(chǔ)埋置于結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)下部施工方法所帶來的施工難度大、效率低且不經(jīng)濟(jì)的問題，更加能確保基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和塔機(jī)安全，提高防水效果，降低工程造價(jià)，縮短工程周期。圖1 為蘭州榮光隴匯廣場二期6 臺塔機(jī)平面布置圖。

圖1 蘭州榮光隴匯廣場二期6臺塔機(jī)平面布置圖

3 塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)一體化施工

3.1 工藝原理

將塔機(jī)基礎(chǔ)面標(biāo)高與地下室大底板頂標(biāo)設(shè)計(jì)成同高，施工時(shí)先行澆筑塔機(jī)基礎(chǔ)。在綁扎塔機(jī)基礎(chǔ)及其周圍筏板鋼筋工藝流程中，將大筏板鋼筋貫穿插于塔機(jī)基礎(chǔ)鋼筋內(nèi)，并預(yù)留足夠搭接長度，除綁扎塔機(jī)基礎(chǔ)鋼筋外，還需綁扎塔機(jī)基礎(chǔ)所在位置處的大筏板鋼筋，先綁扎塔機(jī)基礎(chǔ)底筋，再綁扎筏板底筋，然后綁扎塔機(jī)基礎(chǔ)頂筋，最后綁扎筏板頂層鋼筋。施工時(shí)，為降低塔機(jī)沉降對大筏板結(jié)構(gòu)的影響，在塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)設(shè)置施工縫，并在施工縫部位預(yù)埋止水鋼板、防水接頭和鋼筋，提高施工縫處大筏板的防水質(zhì)量。塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)一體化施工工作原理示意圖如圖2 所示。

圖2 塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)一體化施工工作原理示意圖

3.2 施工工藝流程

方案審核并通過→基坑土方開挖→澆筑塔機(jī)基礎(chǔ)及其周圍筏板墊層→彈線放樣→塔機(jī)基礎(chǔ)磚胎模施工→塔機(jī)基礎(chǔ)防水層及保護(hù)層施工→綁扎塔機(jī)基礎(chǔ)及其周圍筏板鋼筋→預(yù)埋塔機(jī)基礎(chǔ)止水鋼板→預(yù)埋塔機(jī)底座支腿→塔機(jī)基礎(chǔ)支?！蠓ぐ寤A(chǔ)隱蔽工程驗(yàn)收→混凝土澆搗及養(yǎng)護(hù)→塔機(jī)基礎(chǔ)預(yù)留鋼筋和防水的搭接→后期筏板整體施工→塔機(jī)基礎(chǔ)沉降及傾斜測量監(jiān)測。

3.3 主要施工技術(shù)措施和控制要點(diǎn)

3.3.1 大筏板基礎(chǔ)混凝土澆筑主要施工技術(shù)措施

1）采用“先深后淺，中心開花，四個(gè)方向，斜面推進(jìn)”整體推移式連續(xù)澆筑的方法澆筑，運(yùn)用“固定泵+汽車泵+溜槽”形式，泵管直至塔樓筏板中心，逐步拆管后退澆筑（圖3）。由底板深坑部位開始澆筑，先將集水井深坑澆筑至大底板底面標(biāo)高處，然后從中間開始，向外側(cè)方向推進(jìn)順序澆筑。主樓區(qū)基礎(chǔ)底板采用一次連續(xù)澆搗，中心區(qū)域首先澆筑至底板完成面標(biāo)高位置，開始收頭養(yǎng)護(hù)。

圖3 大筏板基礎(chǔ)澆筑方式示意圖

2）采用“分層澆筑、一個(gè)斜面、一次到頂”澆筑方法（圖4），混凝土澆筑從下層中部開始逐漸上移，循環(huán)推進(jìn)，每層澆筑厚度500mm，通過標(biāo)尺桿進(jìn)行控制。為防止冷縫出現(xiàn)，澆筑時(shí)，要在下一層混凝土初凝之前澆搗上一層混凝土并插入下層混凝土，插入深度不應(yīng)小于5cm，保證上下層澆筑間隔不超過混凝土初凝時(shí)間，同時(shí)澆筑下一層前，應(yīng)對前一層進(jìn)行二次振搗，以此來保持良好接槎，橫向振搗接界面的搭接長度至少500mm，避免出現(xiàn)冷縫。

圖4 大筏板基礎(chǔ)斜面分層澆筑示意圖

3）混凝土振搗方式（圖5）每個(gè)混凝土泵口布置不少于5 臺振搗棒?；炷琳駬v時(shí)布置三道振搗，第一道設(shè)在混凝土的坡角，確保下部混凝土的密實(shí)；第二道設(shè)在混凝土的坡中間，第三道設(shè)在混凝土的坡頂。使用振搗棒振搗，振搗棒插入下層混凝土中的深度大于50mm，振搗棒移動(dòng)的間距以400mm 左右為宜，混凝土振搗應(yīng)遵循“快插慢拔”的原則，振點(diǎn)應(yīng)呈梅花形布置，每點(diǎn)間距不大于50cm，振搗必須及時(shí)到位不得漏振，以不再有氣泡冒出及混凝土不再沉陷為準(zhǔn)。

圖5 大筏板基礎(chǔ)混凝土三道振搗示意圖

3.3.2 主要施工控制要點(diǎn)

1）基坑土方開挖，開挖深度取塔機(jī)基礎(chǔ)底面與大筏板底面的較小標(biāo)高值，采用分層、分段、邊開挖邊掛網(wǎng)噴漿的盆式開挖方法。為確保塔機(jī)基礎(chǔ)安全穩(wěn)固從而滿足塔機(jī)安全使用，結(jié)合巖土工程勘察報(bào)告對塔機(jī)地基承載力進(jìn)行計(jì)算，確保滿足塔機(jī)基礎(chǔ)承載力設(shè)計(jì)要求，否則應(yīng)對塔機(jī)基礎(chǔ)部位進(jìn)行地基加固處理。

2）塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)不同時(shí)澆筑，施工時(shí)先行澆筑塔機(jī)基礎(chǔ)，在塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)之間設(shè)置施工縫，盡早對塔機(jī)基礎(chǔ)的沉降及傾斜進(jìn)行全過程測量監(jiān)測，及時(shí)反饋指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工，發(fā)現(xiàn)問題可以及時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，將風(fēng)險(xiǎn)和返工率降到最低，確保了塔機(jī)基礎(chǔ)的安全與質(zhì)量。

3）為保證主樓基礎(chǔ)和塔機(jī)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)性能要求，塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板所選配的鋼筋需嚴(yán)格根據(jù)大筏板鋼筋支架專項(xiàng)方案中鋼筋配筋的型號進(jìn)行選用和綁扎，切不能相互混用替代。

4）支腿預(yù)埋件應(yīng)盡量避免移動(dòng)固定架，同時(shí)應(yīng)避開基礎(chǔ)的鋼筋，使支腿預(yù)埋件自然下垂，保證支腿預(yù)埋件的垂直度。支腿預(yù)埋件放好后，再一次復(fù)核固定架中心線與基礎(chǔ)模板上中心線是否對齊，如發(fā)現(xiàn)移動(dòng)則再調(diào)整。支腿預(yù)埋件在固定架上穿好，調(diào)整標(biāo)高及固定架的位置，確認(rèn)準(zhǔn)確無誤后，用準(zhǔn)備好的鋼筋將支腿預(yù)埋件與埋設(shè)好的基礎(chǔ)鋼筋焊接連接，同時(shí)將鋼筋的四周與模板頂緊，做到支腿預(yù)埋件與基礎(chǔ)鋼筋及模板之間的位置都固定牢固，保證在澆筑混凝土?xí)r不會因澆搗原因引起支腿預(yù)埋件移動(dòng)。如支腿預(yù)埋件與鋼筋有干涉，鋼筋可避讓，但不得斷開。

4 結(jié)語

通過本工程塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)一體化施工及應(yīng)用的施工技術(shù)，避免了獨(dú)立設(shè)置塔機(jī)基礎(chǔ)所帶來的基礎(chǔ)破除工作和二次澆注修復(fù)工作，有效降低開挖深度和工作量，減少了鋼筋和混凝土的浪費(fèi)，縮短了地下室施工階段施工工期，節(jié)約了環(huán)保費(fèi)用，減小了環(huán)境污染，降低了施工造價(jià)，減小了塔機(jī)基礎(chǔ)積水，降低了后期拆除塔機(jī)基礎(chǔ)時(shí)對大筏板整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能的影響，提高了塔機(jī)基礎(chǔ)的整體性和穩(wěn)定性，有利于文明施工。

通過本工程塔機(jī)基礎(chǔ)與大筏板基礎(chǔ)一體化施工及應(yīng)用的施工技術(shù)，有效的驗(yàn)證了塔機(jī)的安全性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。同時(shí)為以后類似超高層塔樓施工，大型群塔施工，塔機(jī)基礎(chǔ)的布置及施工，提供了重要的施工實(shí)踐依據(jù)，為施工設(shè)備選擇及實(shí)施也有很好的指導(dǎo)和借鑒作用。