基于不良地质条件下塔式起重机安装稳定性研究.docxVIP

本研究以鹤壁工程技术学院新校区项目为例，通过对处于不良地基条件下的塔式起重机安装施工流程进行研究，在加快施工效率的同时，确保塔式起重机安装拆卸过程中与使用过程中的安全。

1工程概况

鹤壁工程技术学院新校区项目群最高建筑地上5层，地下1层，总高46?m。项目用地位于鹤壁市鹤壁东区八一路，建筑面积约为54?496.17?m2。

本项目一期工程包括西区学院楼3–A、3–B、3–C、3–D、西区学院楼3–A~3–B地下车库4栋楼。1层架体高度最大位置是从地面结构层–0.27到1层板底+4.93，高度为5.2?m，2~5层架体的最大高度均为4.1?m。

由于工程面积较大，由于钢筋安装与水电安装预埋等工种交叉作业，教室跨度大、工期紧、质量要求高、模板技术含量高，因此在对塔式起重机安装技术难度增大的同时，也对模板技术提出了更高的要求，工程地质条件较差，常年地下水位在绝对标高在70.000?m以下，基底标高以上各土层较薄，承载力低，且在标高–4.700?m下有1层0.5~1.0?m厚的淤泥土层，塔式起重机基底设在绝对高程65.900?m处（与主楼基底标高一致）。

基底持力层为第5层粉土，承载力为80?kPa。工程所用塔式起重机型号为XGT?7022—12S，最大独立自由高度60?m，臂展长54?m。

2塔式起重机安装拆卸难点

此次塔式起重机安装与拆除难点主要来源于以下几方面。

（1）工程所用塔式起重机臂展长度长，由于工程需要，考虑到使用成本，故项目使用了臂展54?m的塔式起重机。大臂展塔式起重机对于其安装与拆卸都将带来较高的施工难度。并因当地的气象条件，也给安装过程施工的标准性以及安装施工后的安全性带来一定的挑战。

（2）设备进出较难，在安装时汽车式起重机及运输车辆需进入施工现场基坑内，支车位置距塔式起重机中心约9?m，现场汽车式起重机钢托座位置地耐力应满足要求，必要时需对汽车式起重机钢托座位置进行处理。

（3）地质条件较差。经现场施工验证，在绝对高程为68.000~69.000?m（位于塔式起重机基底以下）存在1层地勘报告未显示的平均厚度为0.3~0.5?m的淤泥土层，承载力极低。为保证塔式起重机安装的安全性，需对塔式起重机基底下土层进行加固，以保证塔式起重机在使用过程中的安全。

3塔式起重机安装方案

3.1塔式起重机安装施工方案认证

塔式起重机使用单位在对塔式起重机安装与拆卸施工过程的方案进行编制时，应参考工程现场的实地条件与地勘部门出具的地勘报告进行设计与方案编制，并对潜在的安全问题进行处理或做出紧急预案。根据现场实际情况，严格按照规范、规程和塔式起重机使用说明等有关要求，详细了解建筑物外形尺寸（高度、施工面积）、构件的最大重量、施工工艺和技术及工艺、场地及周边环境等重点、难点，根据现场情况严格按照规范对塔式起重机安装施工流程编写方案。由于地质情况不良，而且所用塔式起重机臂展较长，因此本次施工作业需组织专家认证，经专家讨论后对原有的施工方案进行修改，并通过专辑组成员实地验证后，通过施工方案以确保塔式起重机在安装施工过程与未来使用过程的安全。塔式起重机安装过程施工方案认证流程。

3.2塔式起重机基础施工过程

针对软弱地基条件下塔式起重机基础的地基处理，施工设计部门对比了5种可能的地基处理方案，最终选择了CFG桩作为处理软弱地基的处置方法，并通过了监理部门和相关设计部门的认证。在CFG桩基础设计方案通过后，组织进行CFG桩施工。对于承受上部塔式起重机荷载而言，所需设计CFG桩承载力应较大，其设计参数见表1。

表1CFG桩设计参数

在CFG桩施工前，对各场地的塔式起重机位置进行精确定位并清理附近场地，确保在施工过程中无施工干涉，同时与CFG桩的施工单位进行沟通以及制订技术标准，为确保施工质量，在基坑开挖期间，应按照规程规范进行施工，并在开挖阶段对地勘报告进行补充。为保证邻近道路的稳定性，应降低基坑周围堆载，加强监控并对基坑进行支护，以保证邻近主干道稳定。若发现问题要立即停工，并及时完成整改后方可继续施工。依照基坑周边环境、开挖深度和工程水文地质条件，按1∶0.3~0.5放坡开挖。基坑开挖后，及时保护基坑坡面，做好坡面维护，以防止边坡土体的流失，影响坡面稳定。

在复合地基及塔式起重机基础施工期间，专人负责降水，确保在基底无明水的条件下进行复合地基及塔式起重机基础施工。控制好褥垫层的厚度，不小于200?mm，压实系数不小于0.94，使其形成可靠的复合地基。在施工过程中应确保桩基位置准确以及其质量合格。工程施工及运营期间，在地基、基础及上部结构设置观测点，监测沉降变化对建筑基础及上部结构的影响。塔式起重机基础在施工结束后统计的各测点的沉降最大值，如图1所示。

图1监测点沉降

复合地基完成后，首先对桩头进行处理，之后进行承载力检测，