格构式塔吊基础在建筑施工中的应用

赵 敏 柴吉元

（中国建筑第七工程局有限公司南方公司 广东深圳 518219）

1 格构式塔吊基础施工简述

格构式吊塔基础位于地下室基坑内，完成地下室外墙施工，就可以进行基坑回填工作，如此不会让外墙因为不同位置土的压力影响建筑物水平位移；确保地基和基础与设计要求相符，减少地表水对底板与地基带来的破坏；再者也能解决筒式保护墙中积水对底部塔身及塔机造成的破坏，另外，这一做法还能减少塔吊基础整体造价，拆除操作简单便于操作。

1.1 工法

①格构式塔吊基础与塔吊安装施工主要在基坑挖掘前进行，确保其在土方与基坑施工期间能够被应用，如此就可以有效缩短施工时间，提升施工效率；②塔吊多在地下室中安置，这会导致塔吊回转覆盖面积不断增加，使覆盖盲区逐渐减小，进而不断提升塔吊工作效率；③在地下水位不断上升的当下，塔吊基础结构降水越来越少；④基础底板中了钢筋与止水环不断增加，底板防水能力逐渐提升，降低了其对基础底板带来的影响；⑤应用范围光，可以将其应用在高地下承压水位、软土等地质条件中。

1.2 原理

格构式钢柱塔吊基础主要包含钢筋混凝土灌注桩、承台、格构式钢柱等构成，土方挖掘前期，确保这几部分强度与施工要求相符后，再进行塔吊安装，等到验收完成后再投入实际应用。

2 工程实例

力波啤酒厂转型项目处于地势平坦位置，建筑物高10.8～99.9m，基坑面为矩形，长与宽大小分别是325m、290m，基坑面积约为75936m2；基坑开挖深度约为11m。结合工程地质报告看，该区域软土地质情况复杂，场内不同涂层分布相对均匀，指标没有较大变化，地下水位深为0.5～2.35m。为了有效满足基坑支护冠梁、确保施工安全、支撑施工阶段等要求，工程施工期间应使用塔吊进行施工操作。

3 方案设计

因为基坑挖掘面积大、深，为了能在基坑开挖期间安全使用塔吊结构，施工方案中常常采用灌注桩、钢格构、钢筋混凝土塔吊基础方案。同场地报告与塔吊应用参数相结合，计算得到4根灌注桩，其直径钻孔为0.9m，桩长是25.5m，间距控制在4.2m。桩为竖向配筋，配筋数量是20根，直径大小为25mm，螺旋箍筋直径是10mm，一般情况下常将钢筋间距控制在100mm，剩余间距为200mm；格构柱的锚进入桩体内深度为3m，同时和主筋之间进行连接。格构柱中角钢大小是180×180×18，截面面积是 530×530，缀板是 480×380×14，间距控制在 800，材料选择 Q235B，每间隔2.0m设置一道25a的平撑与斜撑。格构柱顶端为长6×m×宽6m×高1.8m的钢筋混凝土塔吊基础，构造柱锚承台大小是1m，混凝土强度是C35等级，基础钢筋间距是150mm，拉钩直径是16mm，控制器间距在600mm，塔吊预埋件在基础浇筑前进行预埋。

4 格构式塔吊基础计算

在格构式塔吊基础设计过程中应请专业的设计人员对以下内容进行验算：

（1）计算塔吊受力：竖向力、倾覆力矩、塔吊水平力计算、每根格构柱的受力计算（格构柱竖向力的计算、格构柱顶水平剪力的计算）。

（2）塔吊承台验算：塔吊承台验算期间主要包括对弯矩、截面主筋、斜截面等方面的验算。

（3）单枝格构柱截面验算：格构柱力学参数、平面内强度、稳定性、刚度等方面的验算。

（4）格构柱基础验算：基础力学参数、基础平面内强度、基础整体稳定性、刚度等方面验算。

（5）塔吊桩计算：桩竖向最大承载力、配筋等方面计算（桩构造配筋计算、桩抗压钢筋计算、桩受拉钢筋计算）。

5 塔吊基础施工要点

（1）确定塔吊位置；找到工程桩及塔吊桩平面位置，有助于塔吊桩施工开展。结合桩体结构类型，与塔吊覆盖范围与吊重进行合理划分。同时合理排布施工现场位置，确保施工材料、场地、构件等方面要求与实际需求相符。确保塔吊司机视线，操作期间塔吊安全运行，另外，还应符合塔吊安装与拆卸方面要求。

（2）钢格构柱和筋笼制作；在制作这一物件期间，应对钢构柱质量、型号及规格等方面进行合理控制。再者，钢格构柱加工期间应让专业人员操作，电焊操作期间应控制操作人员质量，确保人员持证上岗。再者，应让质量管理人员对每条焊缝情况进行全面检查，让制作尺寸和设计要求一致。钢柱防锈治理期间，这里不包括进入桩部分，与此同时，还应使用钢丝刷进行除锈处理，底漆进行防锈涂漆处理，面漆使用银粉漆，将其当做其中的保护层。制作钢筋笼前需要遵照设计图纸进行翻样处理，加工钢筋期间需要参照料单处理，同时结合相关要求绑扎与焊接处理。针对关键位置，质量人员应和加工人员一同做好验收工作。

（3）钢格构柱和筋笼焊接及放置；钢格构柱施工期间应提前安排好吊车位置，将钢筋笼下放至孔口位置，接着用型钢固定，然后将格构柱与钢筋笼相连，若格构柱内入桩顶3.0m，应防止其与钢筋笼相互碰撞。用两台经纬仪对格构柱的垂直度进行合理控制，确保定位精准。在每一边格构柱钢筋笼焊接水平钢筋控制其大小在16mm，格构柱大小在20～30mm，让格构柱位于钢筋笼中间，格构柱的不同面和钢筋笼距离保持均等，同时四个面分别使用直径大小为16的钢筋，让其和主筋进行牢固焊接。

（4）型钢和斜向杆件焊接；应让专业人员对杆件进行连接，控制加工尺寸符合设计要求，确保电焊人员持证上岗。土方挖掘期间应焊接好杆件，在此期间，还应确保焊缝质量，同时加强管理人员验收和检查。

6 施工过程质量控制

（1）成孔垂直度会影响钢筋笼下放及钢柱安装操作，因此应对成孔垂直度进行合理控制；施工中选择优质设备，同时加强成孔质量检验，确保其质量合格后再进入接下来的工序。

（2）应确保钢筋孔和格构柱间连接稳固，嵌入笼中应确保实际深度，并与钢筋笼处于同心位置，对下放位置进行合理控制。

（3）格构柱垂直度和平面方向应使用固定方法，对其中的偏差进行严格控制，防止对钢平台与平撑斜撑等安装操作带来较大影响。

（4）混凝土灌注量控制，灌注量控制的较高会影响后续施工，因此施工期间应将多余的灌注量及时清除；若灌注量较低则会导致体系不稳，增加补救困难。

（5）应加强格构柱钢板与角钢质量检验，特别是对于重点缝位置应加强检查。

（6）应严格控制分层开挖与焊接安装、斜撑等工作，确保架体稳定牢固。

（7）控制连接部件和下放位置到位，焊接前及时清理表层泥土。

（8）应持焊工证上岗，合理调整电流强度，防止导致角钢损伤进而对后续的施工带来影响。

（9）应对钢平台与安装后平台的水平度进行合理化控制，安装塔吊支座期间应添加装垫铁。

（10）控制螺栓孔位置，让其符合实际安装要求，防止影响柱脚、标准节安装。

7 结语

在建筑深基坑施工期间，塔吊基础结构必不可少，为了促进塔吊基础结构在建筑施工中的应用，确保这一施工顺利开展，工程建设期间，除了要合理开展设计工作，还应与建筑物结构及地下室情况有效结合，对塔吊覆盖范围与材料、构件吊重等因素进行全面分析，控制较深、较大基坑中合理使用钢格构塔吊基础造形，然后在此基础上，不断提升塔吊基础运行效率，全面解决建筑塔吊附着问题，确保塔吊基础布置更加灵活，塔吊应用效率更高。