按照塔式起重机定位图的中心位置, 基础大小为15.2m×11.275m, 厚度同筏板设计厚度, 配筋同筏板配筋。根据1 200t·m塔式起重机基础说明书, 塔式起重机基础尺寸为10.5m×10.5m×2.4m, 基础配筋为ϕ25@125 (三级钢) , 本工程塔楼底板配筋为ϕ40@150 (三级钢) , 因此本工程塔式起重机基础符合基础说明书要求 (塔式起重机基础中心点坐标:x= 2 524 138.65, y=540 115.464) 。

塔式起重机基本性能参数如表1所示。1号塔式起重机基础定位如图1所示, 1号塔式起重机底板-17.700m和-24.500m标高位置如图2所示。 塔式起重机基础范围内底板钢筋直径分别为40, 12, 25, 16, 32mm, 剪力墙钢筋直径为25, 14mm, 均为HRB400钢筋, 直径22mm以上 (包括22mm) 钢筋采用直螺纹套筒连接, 直径22mm以下钢筋采用对接焊连接。

1号塔式起重机基础为塔楼筏板的一部分, 混凝土强度等级为C40, 抗渗等级为P10。

1) 该位置的筏板呈“7”形, 板厚分别为5, 11.8m, 11.8m一侧的下部6.8m高为单边支模, 模板加固困难。

2) 塔式起重机地脚螺栓尺寸为900mm×900mm×1 790mm, 支撑困难。

3) 筏板最大厚度达11.8m, 钢筋支撑难度大。

塔式起重机基础定位放线→土方开挖→边坡喷锚→塔式起重机基础钢筋安装→钢筋及塔式起重机埋件支撑架安装→塔式起重机基础模板支架设计→模板支设→混凝土浇筑与养护。

根据塔式起重机定位图, 放出塔式起重机基础中心线及各边线。

采用机械进行土方开挖, 预留300mm人工清土。-17.700m与-24.500m标高土方开挖高差为6 800mm, 为保证坡顶安全, 从-17.700m桩边线放坡, 距离高差位置2 550mm, 放坡高度为2m, 2m以下不放坡。

高差位置直接采用喷锚保护侧壁, 挂ϕ4@200×200钢筋网片, 喷50mm厚C20混凝土, 坡顶喷锚上返1m。

底板底部钢筋绑扎完成后, 开始安装钢筋支架, 5, 11.8m厚筏板位置钢筋支架立柱采用[10, 间距为2m。支架顶部横杆采用[10, 其余横杆采用 └50×5, └50×5在高度范围单向、双向间隔布置;11.8m厚范围, └50×5在高度范围单向、双向间隔布置, 同时, 在底部和中部用└50×5各设置1道斜杆, 斜杆为双向布置 (见图3) 。

塔式起重机地脚螺栓尺寸为900mm×900mm× 1 790mm, 塔式起重机固定支腿定位如图1所示, 承台钢筋绑扎至塔式起重机固定支腿标高处时, 开始安装塔式起重机固定支腿, 塔式起重机固定支腿高出混凝土面150mm。塔式起重机固定支腿安装完成后进行校核, 无误后方可浇筑承台混凝土。

塔式起重机埋件支架设计时, 支架的平面尺寸为1m×1m, 支架高度为3.75, 10.45m。立杆采用[16, 立杆高度上每隔1.5m设置1道水平杆, 每道水平杆和立杆连接形成的四边形内均设置1道斜杆, 水平杆和斜杆均采用└50×5。支架顶部焊接1块1.2m×1.2m钢板, 钢板厚20mm, 中间开设ϕ50圆孔, 用于固定塔式起重机支腿 (见图4) 。

由于混凝土高度大, 对两边的侧压力较大。本次塔式起重机基础模板采用16mm厚胶合板, 次楞采用50mm×100mm方木, 间距150mm, 主楞采用ϕ48钢管, 间距150mm。对于北面和东、西面11.8, 7.8m以下内壁为土层, 无法采用对拉螺杆支撑主、次楞, 因此塔式起重机基础模板支撑体系分为以下2种。

在模板外搭设3排钢管立柱 (间距800mm) , 水平间距800mm, 立柱高度伸出塔式起重机基础面800mm。水平方向设置扫地杆、水平杆及横杆, 基础底部侧压力过大, 增设4道横杆, 同时外立面每4跨设置1道剪刀撑。同时, 钢管支撑架设置6道斜支撑且1 000mm/道, 角度为45°。同时, 设置对撑至对面桩基, 端部顶住槽钢。支撑架靠近模板主楞一侧的水平杆, 与主楞采用扣件连接, 同时采用顶托将水平杆支承于横杆上, 横杆另一端支承于北面的桩基上 (铺放槽钢) , 横杆水平间距400mm, 竖向间距800mm。

钢管立柱端部做法:采用1 000mm长钢管打进土层500mm, 外露500mm与钢管立柱连接并直接浇筑混凝土垫层。碰到有工程桩的, 钢管直接立在桩顶上。

斜支撑端部做法分2种:①土层过软的, 采用钢管锚进土层的方式固定斜撑, 钢管埋入土层深度根据实际土层的强度判断, 至少埋入500mm;②土层过硬的, 在斜撑端部开挖一个V字形凹槽, 凹槽两边斜边约200mm, 斜边角度约为45°, 钢管斜支撑直接撑在凹槽内。

采用M16对拉螺杆拉住主、次楞及模板, 水平方向每隔600mm设置1道, 垂直方向每隔600mm设置1道, 螺杆中间采用ϕ12钢筋加长焊接。

同时, 在模板外搭设3排钢管立柱 (间距800mm) , 水平间距800mm, 横杆水平间距400mm, 竖向间距800mm, 立柱高度伸出塔式起重机基础面800mm。水平方向设置扫地杆、水平杆及横杆, 同时外立面每4跨设置1道剪刀撑。同时, 钢管支撑架设置对撑至对面桩基, 端部顶住槽钢, 间距根据现行实际情况确定, 竖向800mm, 水平方向400mm设置1道, 角度为45°。

为了保证整个体系的整体性和稳定性, 将北面和南面的模板支撑架采用钢管对拉连接起来, 每隔3 000mm设置1道, 共6道。

剪力墙模板采用16mm厚胶合板, 次楞采用50mm×100mm方木, 间距150mm, 主楞采用ϕ48钢管, 对拉螺杆采用M16, 水平间距300mm, 竖向间距500mm。

根据设计对混凝土性能、强度、耐久性、耐腐蚀性等要求, 进行大体积混凝土试配, 并根据施工环境, 优化配合比, 降低大体积混凝土的水化热, 保证混凝土的施工质量。采用水化热小的水泥, 如矿渣水泥, 水化热控制在250kJ/kg以下。

泵车架设要稳固, 防止泵车倾斜。布管路线遵循由远及近、先深后浅的原则。混凝土导管安装应选择最短线路, 少用弯管, 中间不宜用软管, 并且满足便于拆除及清理、安全等要求。混凝土泵出料口要安装10～15m水平管。管道支架要牢固稳定, 管道要设专门支架, 不得用脚手架及模板支架, 板面泵管不得放在钢筋及模板上, 要设管架及吊架。在平面浇筑泵管出口处要距模板及钢筋高度50mm以上, 不得碰模板及钢筋。

承台混凝土强度等级同底板混凝土强度等级, 模板安装完成后, 采用2台地泵对称浇筑, 混凝土方量约1 320m³, 每台汽车泵30m³/h, 预计22h浇筑完成。混凝土采用从 -24.500m标高的筏板底开始浇筑, 浇筑至 -17.700m筏板底后, 再从北向南浇筑混凝土, 混凝土浇筑速度不能过快, 防止胀模 (见图5) 。

混凝土下料前要对其坍落度进行检测, 必须满足设计要求方可浇筑混凝土。

要特别注意的是, 在开始泵送湿润管道的水、水泥浆或砂浆时, 必须排到结构外, 与混凝土配合比相同的减石子水泥砂浆可分散利用或做其他处理, 绝不允许集中下到板、梁及承台内。承台基坑及梁垂直下料高度≤3m, 要分层下料浇好一层再下一层, 每层高度控制在500mm以内, 混凝土导管不得直冲模板。当承台高度>3m时设置溜槽, 防止混凝土离析。

承台混凝土浇筑采用斜向分层、水平推进, 每层厚500mm, 上、下层之间的混凝土浇筑间歇时间不得超过混凝土初凝时间。

在浇筑过程中, 一定要控制好间歇时间, 上层混凝土应在下层混凝土初凝之前浇筑完毕, 并在振捣上层混凝土时, 振捣棒下插5cm, 消除上、下层之间冷缝, 确保混凝土质量。

在振捣过程中, 为使混凝土振捣密实, 插点要均匀, 插点之间距离一般控制在60cm, 振捣方式采用单一的行列形式, 不要与交错式混用, 以免漏振, 振捣点时间要掌握好, 不要过长, 也不要过短, 控制在20～30s, 宜在混凝土表面泛浆, 不出现气泡, 混凝土不再下沉为止。

在混凝土浇筑过程中采用插入式振捣棒, 在振捣过程中不得触及钢筋, 以免发生移位等现象, 特别注意不得碰撞钢结构预埋部分, 防止错位。

混凝土浇筑过程中及浇筑完毕后, 密切注意混凝土表面裂缝情况, 如混凝土表面在终凝之前出现龟裂现象, 应立即组织人力对裂缝部位进行搓平, 直至裂缝完全消失。使混凝土硬化过程初期产生的收缩裂缝在塑性阶段便予以封闭填补, 以控制混凝土表面龟裂。

4) 大体积混凝土测温控制

本工程混凝土为大体积混凝土, 混凝土采用埋设测温管进行测温。在塔式起重机基础范围内, 布置3个测温点, 呈L形分布, 每个测温点分为上、中、下3个测点, 上表面距离底板上表面500mm, 中间测点为底板中心点位置, 底部距离底板底50mm。

“7”形塔式起重机基础, 通过合理的模板支架设计, 采用钢管支撑架和斜撑相结合, 并充分利用结构工程桩的做法, 同时将对拉螺杆加长对锁, 底部无法对拉的, 多设置斜撑支撑, 解决了11.8m高的单边支模施工难题。采用[10作为塔式起重机基础范围内筏板顶钢筋的支撑, 设置部分斜撑, 提高整个支撑架体的稳定性, 顺利完成塔式起重机基础施工, 塔式起重机的埋件偏差均满足要求。

工程中经常采用结构底板作为塔式起重机基础, 减少塔式起重机基础投入, 实现绿色施工的目的, 对于重型平臂塔式起重机多用于钢构件吊装施工, 后期钢构件吊装时, 结构底板已施工完成, 可有效确保塔式起重机基础稳定, 因此, 对塔式起重机基础施工技术的优化具有参考价值。