格构式钢平台塔吊基础在基坑中的设计与施工

王和前 杨世友

摘要：在很多工程项目的地下部分建设中，由于地下施工环境较复杂，施工的难度也比较大，导致很多施工都无法按照预期方案进行，在施工过程中也常常出现各种问题。地下基坑施工时，如果基础设计和安装的不够好，对建筑物整体稳定性的影响是不可想象的。在如今很多工程地下施工中，技术人员经常在结构较复杂的基坑中使用格构式钢平台塔吊基础，有效保证了建筑物的稳定性，故本文简要介绍了在基坑中格构式钢平台塔吊组合基础的设计方法和主要施工技术，望给相关人员提供一些参考。

关键词：格构式；钢平台；吊塔基础

随着时代发展，我国原本施工技术都有了一定程度的优化，也涌现出越来越多的新型施工技术。格构式钢平台塔吊基础设计与施工技术作为重要的地下工程技术，经过多年设计人员的不断研究和优化，在实际施工中取得了越来越显著的成就，为地下基坑施工带来了巨大的便利。

一、 塔吊基础的设计与计算

进行塔吊基础设计和计算之前，设计人员必须对实际施工地点进行考察，对该地的地质条件有详细的了解，并和建筑单位进行工程项目的信息交流，明確基坑开挖的深度及施工期限要求，在做出综合分析之后才能进行初步设计。

（一） 钻孔灌注桩设计

设计人员根据调查的数据，首先应进行钻孔灌注桩的尺寸设计，对施工所用桩的直径、柱距及其有效长度都给出一个相对准确的数字。确定这些设计值后，再确定桩身所用的主筋及螺旋筋的尺寸，并规定钢筋安装的间距。

（二） 钢格构柱设计

钢格构柱作为吊塔基础的重要部分，设计人员应该依照《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》中的规定及实际情况，确定钢格构柱的截面及主肢角钢的截面尺寸。

（三） 钢板承台设计

钢板承台结构对于基础的稳定性影响重大，设计人员应该确保设计的钢板承台能够满足稳定性要求，对于其尺寸的设计一定要非常精确。在进行承台梁的槽钢设计时，也应该对主梁、次梁及边梁等结构分别分析，各种选用最合适的槽钢型号。

（四） 安全计算

在所有的结构设计完成之后，设计人员就应利用设计的数据进行安全验算，确保设计成果能够满足要求。塔吊基础需要进行的安全计算非常繁多，只有在这些计算结果全部都符合之后，才能进行实际施工。一般来讲，可以分为三大类：

1. 桩承载力的计算：桩身承载力验算；桩身配筋验算；桩基础抗压及抗拉承载力验算。

2. 格构柱的计算：格构式钢柱的换算长细比及分肢长细比的验算；钢柱稳定性验算，缀件、水平杆及斜腹杆受力验算。

3. 钢平台的计算：焊缝验算；钢板及钢梁强度验算；基础螺栓验算。

二、 主要施工技术

（一） 钻孔灌注桩施工技术

钻孔灌注桩的施工一般分为六道工序，分别是桩基础定位、埋设护筒、钻机可操作、成孔及清孔、制作与安置钢筋笼及水下浇筑混凝土，其中后三道工序为主要工序，在施工时需要加以注意。

1. 成孔及清孔：在成孔之后，一般需要将孔中的残渣进行清除，以便进行后续操作。当前很多施工单位在对孔洞进行清理时，采取的是两次清孔方式，在第一次主要清孔之后，再进行一次辅助性的清孔，确保孔洞内的残渣厚度不大于100毫米。

2. 制作钢筋笼：钢筋笼制作工艺复杂，施工人员必须严格按照设计图纸的要求进行分节操作。对于各类主要钢筋，必须使用点焊的方式进行连接，且其接头数在同一截面不得大于一半。钢筋笼的尺寸及钢筋间距也应该依照规范进行设计，确保其偏差值在正常范围内。

3. 水下浇筑混凝土：在水下进行混凝土浇筑时，施工人员一定要确保浇筑的连续性，不能出现停顿，且在第一次浇筑时，应该控制导管在混凝土中的埋设深度在4米到6米之间，不得出现深度小于2.5米的情况。混凝土浇筑过程中，浇筑的充盈系数应大于1.1，施工人员应时刻注意钢筋笼的动态，以防其出现上浮现象，导致浇筑不充分。

（二） 钢格构柱施工工艺

1.柱定位：在进行柱定位时，施工人员应先制造一块和柱尺寸类似的贴面板，将面板放置在钢格构柱桩孔所处的方位，然后在铁面板对角上画好墨线。在离主中心为80厘米的位置埋设8根质量过关的钢管，用以对钢格构柱的位置进行加固。

2.加工与吊装：钢格构柱加工和吊装一般不在同一区域进行，大多数施工单位都在场外进行加工，然后在场内进行吊装。对于钢格构柱所使用的钢筋及焊条材料，一定要在使用前对其进行检查， 确保其性能满足质量要求。在将柱子吊进桩孔时，施工人员必须要对柱子的方位有一个准确的控制，柱子的中心线和桩中心线之间的误差范围不得大于5毫米，根据规范，柱子垂直度必须在H/150以内，在任何情况下都不应大于10毫米。

3.箍筋加密：由于吊塔基础一般为组合结构，为了保证结构的稳定性，格构柱进行钻孔灌注桩的长度要确保符合实际情况，且对于搭接的长度区域，应该使用箍筋进行灌注桩的加密，且箍筋间距不得大于10毫米，在进行箍筋和主筋的焊接时，一定要确保其焊接质量，否则结构稳定性就会受到影响。

4.地下水：由于基础构建属于地下工程，故在设计施工时，一定要考虑地下水的影响，做好防护措施。施工人员应在钢格构柱的中间区块埋设止水板，并将其和其他结构一同浇筑，让结构在保证整体稳定性的同时，达到防水的效果。

（三）型钢平台施工技术

在型钢平台进行焊接之前，施工人员需先对钢格构柱的顶部校正，确保其平整度满足规范之后，才能进行下一步操作。当前，我国施工单位采用的是现场安装钢平台的方法，在钢柱露出之后，分别进行主梁、次梁及边梁的安置。在土方开挖的过程中，施工人员应该根据开挖的实际情况，采用安置剪刀撑、水平支撑及斜支撑等支撑形式进行支撑，确保结构的稳定性，且支撑的安置时间不能过长，随着开挖情况立即设置支撑，在支撑作用完成之后，就将其拆除。

三、 结束语

伴随着我国经济科技的不断发展，我国国民对于建筑的要求也逐渐提高，而建筑的好坏和基础的质量息息相关。如今，建筑形式更加复杂，对于基础的要求也远比以往要高，要想跟上时代发展的脚步，就需要不断研究创新。

参考文献：

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[4] 胡凯，汪锋，张信.桩格构式塔吊基础施工方案的应用研究[J].武汉船舶职业技术学院学报，2017，16（3）：48-52.

（作者单位：武汉地铁地产联合置业有限公司）