许京鹏

中铁十二局集团建筑安装工程有限公司 山西太原 030024

常州市轨道交通工程文化宫地块地下空间项目位于常州市延陵西路与和平北路交叉口西北方向，文化路南侧，总占地面积20828m2，总建筑面积52679m2，地上66.7m2，地下52612.4m2，为地下三层建筑，基坑开挖深度超过17m，地面为文化宫广场；
地下1 层和地下2 层为换乘集散空间、疏散通道、配套服务用房、设备用房等辅助性配套设施；
地下三层为机动车库。工程结构底板与常州轨道交通1 号线和常州轨道交通2 号线文化宫站地下两层平接，其中常州轨道交通1 号线车站为14m 岛式站台地下三层车站，轨道交通2 号线车站为14m 岛式站台地下两层车站，3 组风亭都在地下两层，3 号出入口在地下一层，与地块相连通。

本工程基坑最大开挖深度达17.3m，由于该工程基坑支护接近用地红线，基坑外围不具备塔吊安装条件，同时考虑到基坑施工期间，为使项目开工伊始即可使用塔吊，满足工程进度要求，故决定采用基于格构柱的塔吊组合式钢平台，即“钻孔灌注桩、型钢格构柱、钢平台”组合式结构。

本工程的塔吊基础全部采用“钻孔灌注桩、型钢格构柱、钢平台”组合式结构。

3.1 钻孔灌注桩基础设计

本工程采用的钻孔灌注桩的规格为4 根直径为1000mm 的工程桩，桩长度为34m，纵向钢筋采用28 根直径为25mm 的三级钢，箍筋采用Φ8@250 螺旋筋[钻孔灌注桩在格构式钢柱插入（长度3000mm）部位的箍筋应加密，加密间距为100mm]，沿桩长方向，每2m 焊接一道直径为14mm 的三级钢加劲箍。桩间横纵距皆为3.2m。灌注桩顶标高与基坑底板底标高相等。

3.2 型钢格构柱设计

钢格构柱锚固插入灌注桩的长度为3000mm。四角位置的钢格构柱由4 根L140×14 的角钢及400mm×300mm×10mm 的缀板焊接成460mm×460mm 的方柱，缀板的中心距为800mm。整个架体每隔8 个缀板间距在格构柱内增加一个十字钢梁，每隔4 个缀板间距在格构柱外增加水平杆和斜撑杆作为格构柱平台的构造措施，钢格构柱使用Q235A 型钢。

3.3 钢平台设计

（1）基础钢平台由高度为600mm，宽度为350mm，腹板厚度为16mm，翼板厚度为30mm 的H 型钢十字交叉梁和四边2 层高度为250mm，宽度为250mm，腹板厚度为9mm，翼板厚度为14mm 的H 型钢焊接而成，用Q235A 型钢。

（2）防雷接地采用宽度40mm，厚度4mm 的镀锌扁铁。

进行塔吊钢平台受力分析时，需同时对A、B 两个方向受力进行验算；
验算分为两种工况，工况一为土方开挖开始前，工况二为土方开挖完成后。钢平台受力分析示意图如图1 所示。

图1 钢平台受力分析示意图

5.1 组合式钢平台施工工艺流程

方案编制→专家论证→灌注桩格构柱施工→钢平台安装→格构柱加固→桩顶基础施工。

5.2 灌注桩格构柱施工

施工工艺：灌注桩柱基成孔→桩基钢筋笼及钢格构柱制作、安放→水下混凝土浇筑→塔吊基础开挖及凿除包裹型钢格构柱的砂土→测量型钢格构柱柱顶标高并找平。

钻孔灌注桩严格按照施工方案进行施工，重点控制成孔的桩位、成孔深度、桩身垂直度、钢筋笼制作允许偏差及沉渣厚度等内容。

本工程采用的型钢格构柱提前在施工场地外部加工完毕后运输至施工现场，而后吊装的方式。灌注桩钢筋笼吊装进入桩孔并采取措施固定后，型钢格构柱井口调直校正装置按要求固定在灌注桩桩孔口，并将测量格构柱垂直度的测斜管固定在角钢的内角，测斜装置需高出地面500mm。型钢格构柱的吊装，需要两台汽车吊配合，一台25t 和一台16t 两台汽车吊同时进行吊装作业。型钢格构柱井口装置固定好后，将该柱缓慢且自然垂直的吊装至设计标高位置，同时将该柱进行临时固定操作，格构柱的下端与钻孔灌注桩的钢筋笼采用焊接连接的方式，将该柱上部与垂直校正装置进行可靠连接，通过已经安装完成的测斜管实时反映钢立柱的垂直状况，通过钢立柱上部位置的校正装置调整型钢格构柱的垂直度，在桩基水下混凝土浇筑中及时调整格构柱垂直度，直到混凝土施工完成，格构柱垂直度满足相应要求后，再将其固定。随后将型钢立柱上口固定装置进行拆除，最后在立柱周边用中粗砂进行回填操作。

5.3 钢平台安装

塔吊钢平台立面图如图2 所示。

图2 塔吊钢平台立面图

（1）十字型钢梁与型钢格构柱进行可靠联接，运用4块700×700×30 的钢托板及8 块100×170×20 的加劲板进行焊接的方式进行。

（2）钢平台上部铺设10mm 厚钢板并与钢平台的槽钢焊接固定牢靠作为活动平台，沿平台四周设置1.8m 高安全防护围挡。

5.4 格构柱加固

钢托板与加劲板平面布置图如图3 所示。

图3 钢托板与加劲板平面布置图

土方作业时，要注意保护钢格柱，在开挖至格构柱边时现场配专门指挥人员指挥挖机作业，严禁触碰到钢格柱，格构柱边采用人工挖土，边挖边补齐格构柱内十字钢梁（H250×250×9×14 焊接而成）及周边斜杆、水平杆；
挖土或十字钢梁及周边斜杆、水平杆施工过程中严禁塔吊运行，恶劣天气严禁挖土（五级及以上风），并且立即施工十字钢梁及周边斜杆、水平杆，开挖至设计标高立即施工混凝土垫层（平台投影范围加厚至不小于200mm 并配筋加早强剂）。

5.5 桩顶基础施工

（1）塔吊型钢格构柱穿过地下室底板时，在地下室底板中部位置的型钢格构柱上预埋厚度为3mm 的止水钢板(止水钢板与钢格柱四周满焊连接），保证与地下室底板结构同时浇筑，避免漏水渗水情况的发生。

（2）塔身位置顶板的预留孔洞四边垂直设三层镀锌钢丝网，并在顶板中部拉通设置厚度3mm，宽度300mm的止水钢板。施工完成塔吊拆除之后，使用比原混凝土强度高一强度等级的微膨胀混凝土浇筑封闭。

（1）灌注混凝土施工前，应当按照现行标准《建筑桩基技术规范》JGJ94- 2008 中的相关规定，对已经成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度及孔底沉渣厚度进行检测。

（2）钢格构柱加工制作精度（垂直度）应在1/ 1000以内，安装的垂直度偏差不大于1/ 400；

（3）焊接材料在使用前，必须按照相关规范规定进行烘干操作。焊接过程按照相关规范要求进行操作，避免出现焊接缺陷。

（4）因钢格构柱直接贯穿地下室底板，型钢格构柱在穿结构板位置，预留600mm×600mm 的施工洞口，故需要在型钢格构柱拆除后，对洞口进行修复补齐。

（1）文化宫地块地下空间工程位于常州市商业、金融中心的和平北路、延陵西路交叉口，东面为1 号线文化宫站，南面为2 号线文化宫站，且同步施工，西面及北面为文化路，建筑红线与用地红线重叠，施工场地狭小，采用基于钢格构柱塔吊的组合式钢平台基础进行塔吊安装，既为前期支护工程施工节约了施工场地，又加快了施工进度，降低了施工成本，具有良好的社会效益。

（2）基于格构柱的塔吊组合式钢平台塔吊基础，与当前施工现场通用的的“桩+ 承台”的塔吊基础有较大区别，在现场施工使用前需单独设计，并对相关方案进行专家论证。

（3）塔吊使用过程中，应该对塔吊基础钢平台及塔身进行沉降、垂直度的观测，发现问题及时处理。本工程在使用塔吊的过程中，一切正常，无异常。

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