格构式塔吊基础在建筑施工中的应用

唐细明

莆田市荔城区建设工程质量安全监督站

1 引言

在对建筑项目进行建设的过程中，因为受到原有基础承重能力较低影响与土方开挖活动的影响，应该将格构式塔吊的基础布控于基坑的最底层或者是基层的周边。

2 研究背景

在城市快速建设、发展的过程中，可利用的土地资源正逐渐减少，这使得对于地下空间的运用程度逐渐变高，因为格构式塔吊附墙和其工作范围问题的影响和基础承重能力的标准，在过去通常将格构式塔吊的根基布控在基坑底部或者是基坑周围，常见的模式有三种：第一，格构式塔吊的根基在地下室中和主体底板共同建设，在顶板上会预先留出供格构式塔吊通过的孔洞；第二，将格构式塔吊的根基布控在地下室中和顶板呈现平齐的状态，而增固工作则利用钢格构柱来完成；第三，将格构式塔吊的根基设置在地下结构中、基坑底层或基坑周围，在进行回土工作以前设置挡土墙，从而构成格构式塔吊井。在将格构式塔吊布置在地下结构外、基坑底层或者基坑周围时，在对格构式塔吊基坑进行回土施工以前必须在格构式塔吊根基周围布控挡土墙，在对格构式塔吊进行应用的整个过程中，必须将集水井和潜污泵布控在格构式塔吊井中，以便不断对其中的水进行排放；必须在格构式塔吊井的周围设置一整圈防御设施，同时对格构式塔吊井的井口处进行密封处理，以免有人失足跌落；就算进行不断地排水工作，也无法避免格构式塔吊的螺栓和基节等部件遭受到侵蚀，因为井中的境况是非常潮湿的，必须经常派遣专人实施检查和维修工作，相关工作人员在到达井中实施检查、维修工作期间，也产生过人员伤亡的情况，其原因是挡土墙出现了坍塌问题；因为挡土墙强度的影响，其周边空间中不能有堆载情况出现，使得其周围的空间没办法得以有效应用。

3 格构式塔吊基础施工简述

如果将格构式塔吊的根基布控在地下室的基坑中，在地下室外墙建设完毕以后，便开始对基坑实施回填处理，这样便能够避免由于不同方位土的压力干扰到建筑的水平位移；保证建筑的根基部分和预先规划保持一致，降低地表水对于根基和底板的损坏程度；另外还可以有效降低筒式保护墙内水分对于塔吊底部和结构的损害，同时，此种方式还可以有效降低格构式塔吊根基的成本支出，在进行后续拆除工作时也十分便捷。

3.1 工法

第一，通常是在基坑开挖之间实施格构式塔吊根基和整体的装配工作，保证在基坑和土方施工过程中便可以投入使用，以便减少施工所用时长，提高施工的速度；第二，在大部分情况下均是将格构式塔吊布置在地下室内，这就在很大程度上提升了格构式塔吊回旋的覆盖面，降低了覆盖的盲区，从而有效提高了格构式塔吊的施工成效；第三，目前，地下的水在持续上涨，使得格构式塔吊根基构造的降水量逐渐变少；第四，根基底板内的止水环和钢筋在持续增多，有效提高了底板对水的防御程度，减小了其针对根基底板造成的损害；第五，运用维度被拓宽，能够把它运用到软土和高地下承压水位等恶劣的地质环境中。

3.2 原理

在格构式塔吊的根基中重点包括承台、格构式钢柱以及钢筋混凝土灌注桩，在开挖土方的初始阶段，要保证以上三部分的稳固度和施工标准相一致，然后才能开始装配格构式塔吊，待验收合格以后方可继续使用。

4 格构式塔吊基础的选用原则

在明确格构式塔吊基础的厚度与截面积时，通常都是参照格构式塔吊的应用说明书和根基所在部分涂层的承重能力来决定的，其中格构式塔吊基础所埋的深度主要按照建筑构造的模式和格构式塔吊基础与周围地下室的链接方式来明确的，而格构式塔吊基础所安置的方位主要是按照地下室构造的模式、格构式塔吊和地上建筑的关联形式、格构式塔吊运载材料的重量以及吊装的范围来决定的。针对常规的地基基坑来讲，在明确格构式塔吊基础的厚度与截面积时，通常都是参照格构式塔吊的应用说明书和根基所在部分涂层的承重能力来决定的，不需要运用较为特别的基础模式，其基础可以是现浇钢筋混凝土材料，还可是预制钢筋混凝土材料的。如果遇到地基土质强度不高，截面积没办法做到大尺寸时，其基础需要设置成桩承台的模式，从而有效提升基础的抗倾斜能力与承重能力。如果遇到在深基坑中安置基础，格构式塔吊基础的建设无法做到预先施工的状况，通常会选择高桩承台来作为格构式塔吊的基础，在桩的上方支撑部件可是钢管柱形式、格构柱形式还可以是钢筋混凝土灌注桩形式，而桩顶部的承台可做成十字钢构形式、十字梁形式、平滑混凝土形式还有矩形钢构形式。此外，当布控在基坑周边、基坑边坡的方位以及格构式塔吊的根基底比建筑根基要高时，会更适合运用桩承台格构式塔吊基础形式。如果应用的是桩承台格构式塔吊基础形式，则需要按照格构式塔吊使用说明中登记的有关数据与格构式塔吊基础的承重能力来进行，从而保证格构式塔吊基础的稳固度。

5 方案设计

由于在开挖基坑时，挖掘的深度和面积都比较大，想要在基坑挖掘过程中对格构式塔吊构造进行良好运用，在施工期间通常会运用到钢格构、灌注桩以及钢筋混凝土格构式塔吊基础形式。将格构式塔吊的运用方式、参数与现场报告进行融合，核算得出灌注桩四根，它的直径钻孔是0.9m，桩的长度为25.5m，其间的距离应保持在4.2m。桩中的钢筋为20根并呈竖向排列，其直径是25mm，螺旋箍筋的直径为10mm，通常来讲都会把钢筋间的距离保持与110mm上，其剩余间距则设置成200mm；桩体中格构柱锚的嵌入长度是3m，另外还要与主筋间实施良好的链接。在格构柱内角钢的体积为180×180×18，截面的面积为530×530，缀板为480×380×14，其间的距离保持在800，其型号为Q235B，其间的距离每到2m时就要布控一道25a的斜撑和平撑。格构柱顶部的形式为长6m×宽6m×高1.8m 的格构式塔吊根基，其材质为钢筋混凝土，构造柱锚承台的长度为1m，C35 级是其混凝土的强度，基础上钢筋之间的距离为150mm，拉钩的直径需要控制在16mm，控制器之间的距离为600mm，在基础灌注以前实施格构式塔吊预埋件的预埋。

6 格构式塔吊基础计算

在对格构式塔吊的基础进行设计期间，需要由专门的设计师对下述五项内容展开核算：第一，对格构式塔吊的承重进行核算：包括倾覆力矩、竖向力、所有格构柱的受力情况（格构柱的竖向力和其定水平剪力）、格构式塔吊的水平力。第二，对格构式塔吊的承台进行核算：其中重点包含截面主筋、弯矩以及斜截面等环节上的核算。第三，对单独一枝格构柱的截面进行核算：其中包括格构柱的力学数据、平面中的强度、稳固度、刚度等部分上的核算。第四，对格构柱的基础进行核算：其中包括基础平面中的强度、基础力学的数据、刚度以及整个基础的稳固性等进行核算。第五，对格构式塔吊桩进行核算：其中包括桩在竖向上的最大承重力和配筋等部分的核算，其中在配筋上的核算又包括：桩抗压钢筋方面的核算、桩受拉钢筋方面的核算以及桩构造配筋上的核算。

7 格构式塔吊基础施工技术应用

7.1 格构柱的位置选取

在对钢筋笼和格构柱进行位置确定与焊接工作时，想要确保格构柱方位确定和装配上的垂直程度，防止在装配格构柱期间出现转动问题，就需要在装配期间布控定位导向架。该项目导向架设置的高度是15m，其架构的主体是利用14＃槽钢拼凑焊接而成的。导向架内的定位孔和便距离格构柱的长度为5cm，主要起到对螺栓的链接作用与柱位的调节作用。在装配格构柱期间，需要把吊升的格构柱投放到冲孔灌注桩的钢筋笼中，在放下的过程中不宜着急，以免触碰到钢筋笼。在放下钢筋笼期间，需要利用靠尺来测量与调节钢筋笼和孔壁之间的间距，确保格构柱装配的方位达到项目规划的标准。将格构柱调节完毕以后，必须将固定螺栓进行实时加固，以免出现位移的情况，同时利用混凝土对格构柱进行加固。

7.2 对格构式塔吊的固定节进行预埋处理

按照TC6513 与TC6012 塔式起重机说明书中的介绍，基座和塔身利用固定节预埋的链接模式，固定节的大小在165cm×165cm×140cm，将其预埋到承台中的长距是105cm 承台之外的长度是35cm，在对地下室中的楼板进行施工期间，要留出330cm×330cm 的孔洞，在留出的孔洞周围的垂直方向上布控上镀锌钢丝网，其层数为三层，拉设的厚度在3㎜、宽度是层双向<）>加强筋，混凝土的强度需要选择C40。

7.3 下承台的施工

在对下承台进行施工期间，格构式塔吊桩顶部的承台布控于地下室基础底板下方，地下室底板的垫层和承台的顶端呈齐平的状态。在对承台进行完混凝土的灌注以后，根据底板防治水的标准进行防水层卷材的布置，同时还需要在底板下方增加设置防水附加层，面层防水的设置方式和垫层面的设置方式相同。格构式塔吊的格构柱通过地下室底板埋深的长度在3毫米的止水钢板，然后将止水钢板围绕格构柱进行完全焊接，和地下室底板的构造进行共同灌注。

7.4 格构式塔吊的拆除处理

在对格构式塔吊进行拆除工作期间，利用强度较高的微膨胀混凝土对留出的孔洞进行封堵处理。钢筋留出的长距需要能够完全穿过孔洞到达另一端，留出的钢筋需要在孔洞的周边25cm 的界限中呈上下弯曲绕行通过格构式塔吊的节段。等到格构式塔吊被完全拆掉以后，在对留出的板筋进行全新的调节和回弯期间，应该防止对周边的混凝土造成损坏。在孔洞中应布置双层、双向的钢筋，同时和原来留出的板筋进行捆扎加固。在将格构式塔吊预留孔进行封堵以后，底板的受力情况和设计规划的内容之间存有较大差别，所以，想要保证地下室顶板的稳固度，在对洞口进行封堵以前，组要在格构式塔吊所处的跨顶板下面增设钢管进行支护。另外，想要预防基坑渗水与降水给格构式塔吊的根基带来不良干扰，可以在留出的顶板孔洞周边构建高度在20cm 的挡水设施，并需要利用素水泥涂抹光滑，周围增设高度在1.2cm的防护栏杆。

8 格构式塔吊基础施工与设计注意点

8.1 地基承载力

地勘报告通常是根据理论核算法、经验参数法以及原位测试法的整合来明确地基承重能力的值数，在对地基承载力进行核算期间运用的是通过修改的地基承载力。要求在基础预埋深度高于0.5m或宽度高于3m时，利用荷载实验方式得出的地基承载力必须实施更正处理。根据长度和宽度都是5m，埋藏深度1.5m的常规核算方式，持力层选取重度在19kN/m3上下、承载力在200kPa 上下的黏性土质，通过更正以后的承载力通常在219kPa～242kPa范围内。所以，在对格构式塔吊的根基进行规划和建设期间不应该随意提升持力层的数据，应该整合分析基础截面的大小、基础的预埋深度、上下土层特性等方面的情况，从而选取出更加科学经济的措施。

8.2 最不利状态

当格构式塔吊的根基处在独立空载的情况下时，其对于基础的弯矩力是最大的，当处在工作情况下时虽说提升了竖向的荷载力，但是由于吊载材料和配重的平衡对于弯矩现象会有显著的降低，在格构式塔吊超出独立高度期间，会提升了塔身自身的重力，而设置的附墙设备便在很大程度上解决了这一问题，所以在对格构式塔吊进行核算时，通常是取独立情况下的停工状态。格构式塔吊的基础弯矩重点根源为配重和风荷载等，像格构式塔吊不论处在工作还是停工的情况下时均呈现自由转动的情况，并且风荷载在顺着塔身的对角线方向进行作用期间出现的弯矩要高于顺着塔身方向作用期间造成的弯矩。所以，不但需要对截面边长方向的抗倾倒承重力进行核算，还必须对方形根基进行对角线方向上的稳固。

8.3 基础埋深

在对地基的基础进行规划期间，最为适用的方式为基础浅埋法。如此不但能够降低对于土方的挖掘，实现经济效益最大化；还能够将扩充到下层土中的应力有效减小，更有利于存有松软下卧层的地基，且减小了基础上方土自身的荷载。但是因为涉及周围土对于格构式塔吊根基的束缚功能，通常要求格构式塔吊根基的上表层不能超过基础顶层太多。想要规避格构式塔吊基坑的水分针对塔吊机构造和基础带来腐蚀破坏，可以根据塔吊的说明介绍，将塔吊基础的设置超出周围基础顶层10厘米到20厘米的标准。

9 结束语

为了保证地下室结构施工的进度和提高施工效率，建筑主体用的格构式塔吊必须在基础大面积施工前安装到位，以利于基础施工阶段格构式塔吊能正常使用。