深基坑中组合式塔吊基础施工技术

中铁建工集团有限公司 上海 200331

1 工程概况

南京鼓楼医院南扩工程东西向长105 m、南北向长262.6 m，基底面积27 500 m2，设2 层地下室、埋深10 m。工程基础为有梁式筏形基础，底板下设计厚150 mmC15混凝土垫层，砌砖模800 m3。在塔吊回转半径范围内，需包括钢结构工程的安装，而钢梁及柱质量较大，因此塔吊设于室内，减少了吊装钢构的力臂，增加了塔吊的起重量。

2 施工难点分析

（a）塔吊基础若置于深基坑底部，地下室底板就要增加施工缝，就会增加地下室底板漏水隐患。为克服此隐患，必须采取相应措施，如在底板上沿承台周边预留施工缝，增加止水钢板后浇。但这样就多加1 道工序，待塔吊拆除后再施工此处地下底板结构，亦会增加施工难度。

（b）深基坑底部塔吊基础施工必须待基坑挖至基底后方可进行，塔吊安装周期较长，且塔吊安装后还要经安检部门验收。而地下室基础下垫层、砖模等的施工需要大量材料，这些材料的垂直运输直接影响工程的进度，而会使运输设备（塔吊）不能及时投入使用。

（c）若将塔吊的基础移至自然地坪以上，就能在基础挖土之前将塔吊安装到位，而使塔吊能够在基础施工中及时投入使用。至于塔吊基础下部如何处理，才能既达到满足塔吊旋转时的扭矩要求又满足抗倾覆的要求，是塔吊基础选型的关键。

基于以上难点，并对比工期工效，分析比较目前拔桩普遍采用的塔吊基础形式，决定采用桩基+钢格构+钢筋混凝土承台的形式。

3 工艺方法

3.1 组成结构

组合式塔吊基础由灌注桩、竖向钢格构柱架体、水平型钢连接杆件、剪刀撑斜杆、板式混凝土承台及塔吊基础节组成（图1）。

图1 组合式塔吊基础示意

3.2 受力分析

钢格构柱下部锚入灌注桩，上部锚入板式混凝土承台内，塔吊标准节通过已经预埋安装在承台上的基础节进行连接，整体荷载落于板式混凝土承台上，塔身竖向荷载和弯矩荷载由现浇承台逐步传递至桩基[1]。

3.3 施工顺序

组合式塔吊基础在深基坑土方开挖前进行，按照“灌注桩→格构柱→板式混凝土承台→基础节预埋→塔吊安装→土方开挖”的施工顺序完成安装，确保在深基坑土方作业之前，塔吊已安装完成并投入使用[2]。承台配筋通过承台弯矩、主截面配筋及斜截面抗剪切计算确定，塔吊基础节与承台结构先行预埋精确定位固定，汽车吊一次性吊装定位并浇筑混凝土。

4 施工要点

4.1 塔吊在基坑内的平面位置确定

（a）根据基坑平面尺寸及建筑结构特点，尽可能覆盖工作面、满足最大材料和构件自重的吊运以及便于安装和拆卸要求。

（b）施工场地内钢筋、模板、木方材料堆放和加工，以及砂石料堆放和搅拌等主要施工活动范围尽可能多地被塔吊臂长覆盖。

（c）通视良好，保证塔吊的施工安全。

4.2 钢格构柱制作、钢筋笼制作

考虑钢格构柱制作长度时，应增加钢格构柱插入灌注桩深度和钢格构柱锚入板式混凝土承台内的长度。

4.3 钢格构柱与钢筋笼焊接并安放就位

（a）下放钢筋笼，在笼顶2.5 m处，用粗钢筋或粗木龙骨穿过钢筋笼，架立在桩孔的孔顶。

（b）起吊钢格构柱，放入钢筋笼中，缓慢降至钢格构柱与钢筋笼搭接长度处。

（c）调整钢格构柱与钢筋笼垂直度，从下往上焊接钢格构柱与钢筋笼。

（d）按灌注桩下钢筋笼的一般做法将焊接好的钢格构柱与钢筋笼全部入孔。

4.4 预埋塔吊基础节并浇筑板式混凝土承台混凝土

（a）塔吊基础桩身强度应达到设计强度的80%后，方可进行承台施工。

（b）塔吊基础节预埋锚栓的位置应符合塔吊厂家的要求，尺寸偏差应符合设备基础预埋件允许偏差。

（c）塔吊基础承台体积大，为防止混凝土产生温度裂缝，需对承台进行保温、保湿养护。

4.5 钢格构柱间型钢斜杆、水平杆焊接

（a）土方每开挖2 m，格构柱间必须进行水平和剪刀撑连接，将4 个格构柱两两相连[3]。格构柱未相连之前严禁超挖，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。格构柱周边2 m范围土方采用人工对称开挖，不得单侧开挖，严禁挖机靠近格构柱，以免碰伤格构柱。

（b）塔吊位于地下室基础内，格构柱穿过地下室底板和顶板处预留孔洞。为确保地下室底板、顶板不漏水，格构柱穿过底板时在底板中部设置厚5 mm的钢板止水片，地下室顶板洞口四周设置300 mm×4 mm的止水钢板，待塔吊拆除后，板筋焊接、支模，用高一级的微膨胀混凝土浇捣封闭[4]。

5 结语

从实际运用效果看，组合式塔吊基础特点明显：该工艺不影响底板施工，结构不需要二次施工；钢格构柱与底板接茬处焊接止水钢板能较好地克服底板渗漏；处于建筑物室内位置，能够使塔吊的回转半径充分利用，能够将建筑全面覆盖；基础挖土前能够将塔吊安装到位，为塔吊大臂拼装赢得场地，使现场安装施工道路较通畅，为基础施工赢得工期。