大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法

《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》是中建三局集團有限公司完成的建築類施工工法；完成人是葉建、王偉、張植偉、陳軍、李乾峰；該工法主要針對部分施工區域無塔吊覆蓋，或者即使有塔吊覆蓋，但起重能力不滿足現場施工需求的大型基坑工程。該工法主要針對部分施工區域無塔吊覆蓋，或者即使有塔吊覆蓋，但起重能力不滿足現場施工需求的大型基坑工程。

《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》的主要特點是：利用現有內支撐作為受力體系進行施工，無需額外搭設支撐體系；使用機具設備為卷揚機、電動葫蘆，專用鋼平台由H型鋼或者槽鋼組裝而成；可以用於鋼結構、大型設備的運輸和安裝。

2020年9月2日，《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》被湖南省住房和城鄉建設廳評定為湖南省2019年度工程建設省級工法。

基本介紹

• 中文名：大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法
• 完成單位：中建三局集團有限公司
• 主要完成人：葉建、王偉、張植偉、陳軍、李乾峰
• 工法編號：HNJSGF280-2019
• 主要榮譽：湖南省2019年度工程建設省級工法
• 審批單位：湖南省住房和城鄉建設廳

形成原因

1.大型深基坑起重、吊裝常常依賴於現場塔吊，由於基坑面積過大，現場塔吊無法做到基坑全覆蓋，即使能夠覆蓋，塔吊起重能力有限，不滿足現場施工需求。最常見的為鋼結構、大型設備起重吊裝。

2.武漢恒隆廣場為大型商業綜合體，地下室設定了三根巨型鋼骨柱，鋼骨柱距離基坑邊緣超過50米。由於基坑施工周期較長，超過五個月，安裝大型塔吊來配合巨型鋼骨柱吊裝，那么整個項目的機械設備投入則超過預期目標，對於項目成本控制極其不利。

3.中建三局集團有限公司工程總承包公司對大型基坑起重吊裝技術進行最佳化，形成《大型基坑利用內支撐滑移、吊裝施工工法》，可為類似大型基坑施工提供經驗借鑑。

工法特點

《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》的特點有：

1.該工法原理簡單，利用現有內支撐作為受力體系進行施工，無需額外搭設支撐體系。

2.該工法實施方便，使用機具設備為卷揚機、電動葫蘆，專用鋼平台由H型鋼或者槽鋼組裝而成，所用材料在工地很常見，現場可以做到隨拿隨用。

3.該工法適用範圍廣，可以用於鋼結構、大型設備的運輸和安裝，可調整型鋼和電動葫蘆的規格、型號來適用不同重量和尺寸的構件吊裝。

操作原理

適用範圍

大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法針對部分施工區域無塔吊覆蓋，或者即使有塔吊覆蓋，但起重能力不滿足現場施工需求的大型基坑工程。

技術理論

《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》的技術理論是：

1.根據施工工況和荷載情況，對內支撐承載力進行覆核，滿足要求以後進行現場施工（如圖1、2所示）。

2.在內支撐樑上鋪設滑移軌道，利用型鋼製作專用鋼平台，鋼平台可兼用構件水平轉運和垂直吊裝（如圖3所示）。

3.為減少摩阻力，在鋼平台與滑移軌道之間墊放聚四氟乙烯板，必要時可塗抹潤滑油。

4.鋼平台有安裝在前進方向的卷揚機牽引前行，水平轉運就位以後，由安裝在平台上的電動葫蘆進行構件吊裝。

圖1 利用內支撐梁滑移、吊裝示意圖

圖2 利用內支撐梁滑移、吊裝示意圖

圖1、圖2標註說明：1-內支撐梁、2-H型鋼軌道、3-滑移、吊裝平台、4-聚四氟乙烯板 、5-電動葫蘆、6-卷揚機。

圖3 專用鋼平台結構大樣圖

施工工藝

《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》的工藝流程是：

整體施工工藝流程：鋪設滑移軌道→製作專用鋼平台→調試滑移設備→構件水平轉運→構件垂直吊裝。

操作要點

一、鋪設滑移軌道

1.在內支撐樑上鋪設滑移軌道，滑移軌道由安裝區域一直鋪設至基坑邊緣，鋪設方向與水平轉運方向一致。（如圖1所示）

2.由於內支撐不可避免會出現高低不平，在內支撐梁與軌道之間通過墊放楔鐵、鋼板或者灌注高強灌漿料，保證滑移軌道的荷載能夠有效的傳遞至內支撐。

3.軌道鋪設完成，測量軌道平行度，確保軌道接頭焊接質量滿足施工要求。

二、製作專用鋼平台

1.利用現場常用型鋼製作鋼平台，鋼平台兼用構件的水平轉運和垂直吊裝。

2.鋼平台外形尺寸滿足施工需求，焊接質量符合驗收保準。

3.鋼平台為轉運過程中的主要受力設備，所用原材料的材質、規格、焊接要求需與施工方案一致，不得擅自降級使用。

4.鋼平台製作完成以後，利用汽車吊由基坑外吊裝至內支撐滑移軌道上。

5.為減少滑移過程中摩阻力，鋼平台與軌道之間墊放聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板具備強度高、摩擦力小的特點，必要時，可在軌道與聚四氟乙烯板之間塗抹潤滑油。

三、調試滑移設備

1.施工平台製作完畢以後，在內支撐上按照構件水平轉運工況模擬構件水平轉運。按照施工工況安裝卷揚機、鋼絲繩，讓整個施工平台在已經鋪設完畢的軌道上進行水平滑移。

2.試驗前，規劃好滑移距離和滑移路線，通過操作卷揚機移動整個施工平台。

3.滑移過程中，重點檢查轉運區域內支撐平整度、軌道鋪設精度、卷揚機牽引系統布置、鋼絲繩張拉角度、平台與軌道之間聚四氟乙烯板的貼合程度等。調試卷揚機的運行速度和鋼絲繩的穿繩形式，保證施工平台能夠在軌道上平穩的滑移，確保移動速度達到設定標準。

4.當平台滑移至試驗終點時，立即停止卷揚機。由於慣性作用，施工平台會沿著軌道方向繼續移動一段距離然後完全停止。測量這段滑移距離，形成記錄，為鋼柱正式滑移過程中速度控制和制動時機提供參考。

5.在試驗過程中，要仔細觀測施工平台有無異常變形和晃動，平台制動以後，有無明顯前傾。如果有，及時對平台結構進行加固。

四、構件水平轉運

1.施工平台的移動主要是利用安裝在運輸方向上的卷揚機來牽引，卷揚機工作時，收緊鋼絲繩，拉動施工平台往前移動如圖4所示。

2.移動過程中，操作人員在軌道旁施工通道上進行全程監控，移動軌跡出現偏移時，立即暫停，調整移動方向。

3.移動平台移動到安裝區域後，在軌道上焊接限位馬板，將平台與軌道連線固定。

圖4 鋼平台水平滑移現場圖

五、構件垂直吊裝

1.當鋼構件水平轉運至安裝點以後，利用馬板將平台與內支撐軌道焊接固定。

2.收緊安裝在鋼構件頂部的倒鏈葫蘆，讓鋼構件緩緩脫離施工平台。鋼構件所有荷載由施工平台上的門式吊架和倒鏈葫蘆來承擔。

3.通過控制倒鏈葫蘆慢慢落鉤，將鋼構件沿著吊裝洞口吊裝至基坑內部，直至安裝標高。

4.鋼構件吊裝以後，松鉤，然後移動施工平台，進行下一節段的吊裝如圖5所示。

圖5 構件垂直吊裝現場圖

材料設備

《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》的材料設備要求如表1所示：

質量控制

施工企業採用《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》施工時，應採取的質量控制要求如下：

1.控制標準及規範：《鋼結構工程施工質量驗收規範》（GB50205-2001）、《工程測量規範》（GB50206-93）、《鋼結構工程施工規範》（GB50755-2012）。

2.滑移軌道和施工平台所用型鋼、鋼板原材料質量必須符合設計要求。

3.鋼平台製作外形尺寸需滿足施工需求。

4.鋼平台焊縫焊接質量需按照施工方案和相關規範要求。

安全措施

施工企業採用《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》施工時，應採取的安全措施要求如下：

1.安全標準規範：《建築施工安全檢查標準》（JGJ59-2011）、《施工現場臨時用電安全技術規範》（JGJ46-2005）、《建築工程施工現場消防安全技術規範》（GB50720-2011）、《建築工程施工現場供電安全規範》（GB50194-2002）。

2.進入施工現場的作業人員必須接受施工技術交底，簽字以後上崗作業。

3.現場使用的型鋼、鋼板需具備質量證明檔案，必要時進行復檢。

4.所有進場人員必須佩帶好安全帽、安全帶和勞保鞋。

5.施工之前，對卷揚機、電動葫蘆、鋼絲繩、卸扣等起重吊裝設備進行驗收。

6.現場各種大型機械操作人員應有相關證件，嚴禁無證操作。

7.施工過程中，安排專人對內支撐、滑移軌道、鋼平台進行監控，出現異常立即暫停施工，查明原因後方可繼續施工。

環保措施

施工企業採用《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》施工時，應採取的環保措施要求如下：

1.由專人負責文明施工管理，每天在工地巡迴檢查，發現問題及時解決。

2.施工機械的廢油要存放在廢油桶內，集中處理，嚴禁隨意排放。

3.做到施工廢棄鋼材回收利用。

4.嚴格按照施工平面布置圖堆放原材料、施工機具及料具。

5.嚴格執行國家頒布的《環境保護法》及武漢市有關環保的規章制度，在全施工過程中，嚴格控制噪音、粉塵等對周邊環境的污染。

6.夜間不間斷施工時，應提前張貼安民告示並定期對附近居民進行互訪，及時了解情況，達成諒解。

效益分析

中建三局集團有限公司採用《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》施工的效益有：

該工法在武漢恒隆廣場項目實施，地下室施工階段，減少三台STT553型號塔吊五個月的使用周期，節省費用近150萬。雖然增設H型鋼軌道和專用平台，花費費用約30萬，但項目整體節約工程費用約120萬。

該工法在超大型深基坑中有較好的套用前景，利用該工法，可以有效節省地下室施工階段大型塔吊的投入，同時也保證施工進度和質量。

註：施工費用以2016—2019年施工材料價格計算

套用實例

中建三局集團有限公司採用《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》的套用實例如下：

武漢恒隆廣場購物中心及地下室工程位於武漢市礄口區京漢大道與民意四路交匯處，為大型商業綜合體。基坑面積超過2000平方米，深度達到18米。

根據設計圖紙，地下室設定三根巨型鋼骨柱，分節以後最大吊裝重量達到14.7噸。該工法在地下室施工階段得以順利實施，所有構件利用現有內支撐梁進行水平轉運和垂直吊裝。

榮譽表彰

2020年9月2日，《大型基坑利用內支撐滑移吊運施工工法》被湖南省住房和城鄉建設廳評定為湖南省2019年度工程建設省級工法。