格构式塔吊基础设计与施工技术

格构式塔吊基础设计与施工技术

东蔡豪

中国建筑第二工程局有限公司核电建设分公司 广东省深圳市 518000

摘要：某工程由于深基坑施工阶段场地狭小、工期紧、任务重、交叉作业多、施工难度大，需要在基坑土方开挖前设置塔吊，故采用格构式塔吊基础，即依靠格构柱自身结构刚度及整体稳定性，将塔吊荷载传至桩基础上，从而既能保证在基坑施工过程中使用塔吊，又不影响土方开挖及后期的结构施工。经实践，格构式塔吊基础整体可靠、总体沉降量小、安全性高，取得了良好的效果，可为今后类似工程施工提供参考及借鉴经验，具有良好的推广应用前景。

关键词：格构柱；塔吊基础；深基坑；塔吊基础选型；塔吊基础设计

1. 工程概况

某工程由一座23层五星级酒店大楼、一座35层办公写字楼、4层商业裙房及地下两层地下室组成，为实现塔吊在土方开挖及深基坑内支撑梁施工阶段投入使用，经综合考虑采用格构式塔吊基础。

格构式塔吊基础依靠格构柱自身结构刚度及整体稳定性将塔吊的荷载传至桩基础，既保证在基坑施工过程中使用塔吊，又不影响土方开挖及后期的结构施工。本工程采用四根钻孔灌注桩内插钢格构柱，钢格构柱顶部浇筑钢筋混凝土承台，然后在承台上安装塔吊，从而使塔吊在土方开挖前完成安装，最大限度的提高施工功效。

2. 塔吊基础设计

2.1 塔吊基础主要受力构件

塔吊基础采用格构式钢柱及灌注桩组合基础，灌注桩桩径800mm,桩端持力层深度与基坑立柱桩一致，采用高压注浆工艺对桩端桩侧土层进行复合注浆,以改善孔底清渣能力和提高灌注桩的单桩抗压承载力。

2.2 塔吊承台基础形式

为使塔吊使用经济合理，有利于降低工程成本，同时考虑到本工程现有的施工场地条件和塔吊的工作特点，根据塔吊使用说明书中的对塔吊基础类型的叙述，采用固定附着工作方式，即将塔身通过预埋支腿直接固定在钢筋混凝土基础上，对于顶升高度较高的塔吊采用对相邻建筑物结构外附墙的措施。

2.3 塔吊承台基础构造

根据塔吊的技术参数和工作性能及施工图纸、现场踏勘，塔吊需尽早安装以便基坑支护及结构工程施工。格构式塔吊基础平台均位于基坑内部地下室负一层间。塔吊承台基础尺寸为6000*6000*1600mm，基础顶标高-2.2m,混凝土等级C35。

格构柱顶标高为相对标高-2.9m，格构柱长12m，锚入灌注桩中5m。格构柱做法及所用材料与基坑支护立柱桩一致，格构柱大小为450*450mm，角钢采用L160*16*16mm。相邻两格构柱间必须用缀条连接，缀条要随着挖土的进度，随挖随焊，严禁挖土结束后再行焊接，焊条采用E4316型，直径3.2mm，焊接电流90-130A，焊缝高度10mm，未注焊缝高度以较薄焊件厚度为准。

格构式塔吊基础立面图

3. 塔吊基础格构柱施工

1) 格构柱制作时必须要保证焊缝的质量、长度及按设计图纸加工，采用工厂定制。

2) 待格构柱运至现场后放置平稳,要求不能引起格构柱的变形。

3) 灌注桩浇筑前将格构柱吊入钻孔内,与钻孔桩一起浇筑,确保锚固长度。

4) 格构柱采用L160*16*16mm角钢连接,采用三面围焊，焊接连接时要保证焊缝质量,要达到一级钢结构焊缝的施工标准。

5) 塔吊在基础阶段(即地下室结构施工顶板前) 安装高度≤25米，且不得超过塔吊允许的独立安装高度。

6) 塔吊安装完成后,土方每开挖时严禁挖机靠近塔吊承台基础和格构柱,以免碰伤塔吊承台基础和格构柱,格构柱周边2米范围土方采用人工对称开挖,不得单侧开挖。

7) 在土方开挖至坑底时,格构柱连接构件与灌注桩顶距离不大于50cm,开挖后凿除格构柱上的混凝土时,不得使用机械碰撞格构柱,使用气泵破碎混凝土时,气泵不得直接与格构柱接触。

8) 在浇筑基础底板时,格构柱与连接构件浇筑在基础底板内,底板钢筋应穿越格构柱时，如不能穿越时，则需绕过相应格构柱。

9) 在地下室顶板浇筑完成后方可进行加节升高,并按要求设置附墙支撑。

10) 在塔吊使用阶段,定期(每半月一次)检查格构柱焊缝的质量,有无松动,如出现问题停止塔吊使用,待修复后方可重新投入使用。

4. 结语

本工程根据施工平面布置及施工综合效率，采用格构式塔吊基础，较好解决了深基坑工程提早使用塔吊的问题，为基坑支护施工过程中的材料运输提供有力保障，降低劳动强度，加快现场施工进度，且格构柱可多次周转使用，具有较高的回收残值。采用本施工方法，塔吊基础可靠、总体沉降量小、安全性高，取得了良好的效果，可为今后类似工程施工提供参考及借鉴经验，具有良好的推广应用前景。