格構式塔吊基礎在建筑施工中的應用

趙 敏 柴吉元

（中國建筑第七工程局有限公司南方公司 廣東深圳 518219）

1 格構式塔吊基礎施工簡述

格構式吊塔基礎位于地下室基坑內，完成地下室外墻施工，就可以進行基坑回填工作，如此不會讓外墻因為不同位置土的壓力影響建筑物水平位移；確保地基和基礎與設計要求相符，減少地表水對底板與地基帶來的破壞；再者也能解決筒式保護墻中積水對底部塔身及塔機造成的破壞，另外，這一做法還能減少塔吊基礎整體造價，拆除操作簡單便于操作。

1.1 工法

①格構式塔吊基礎與塔吊安裝施工主要在基坑挖掘前進行，確保其在土方與基坑施工期間能夠被應用，如此就可以有效縮短施工時間，提升施工效率；②塔吊多在地下室中安置，這會導致塔吊回轉覆蓋面積不斷增加，使覆蓋盲區逐漸減小，進而不斷提升塔吊工作效率；③在地下水位不斷上升的當下，塔吊基礎結構降水越來越少；④基礎底板中了鋼筋與止水環不斷增加，底板防水能力逐漸提升，降低了其對基礎底板帶來的影響；⑤應用范圍光，可以將其應用在高地下承壓水位、軟土等地質條件中。

1.2 原理

格構式鋼柱塔吊基礎主要包含鋼筋混凝土灌注樁、承臺、格構式鋼柱等構成，土方挖掘前期，確保這幾部分強度與施工要求相符后，再進行塔吊安裝，等到驗收完成后再投入實際應用。

2 工程實例

力波啤酒廠轉型項目處于地勢平坦位置，建筑物高10.8～99.9m，基坑面為矩形，長與寬大小分別是325m、290m，基坑面積約為75936m2；基坑開挖深度約為11m。結合工程地質報告看，該區域軟土地質情況復雜，場內不同涂層分布相對均勻，指標沒有較大變化，地下水位深為0.5～2.35m。為了有效滿足基坑支護冠梁、確保施工安全、支撐施工階段等要求，工程施工期間應使用塔吊進行施工操作。

3 方案設計

因為基坑挖掘面積大、深，為了能在基坑開挖期間安全使用塔吊結構，施工方案中常常采用灌注樁、鋼格構、鋼筋混凝土塔吊基礎方案。同場地報告與塔吊應用參數相結合，計算得到4根灌注樁，其直徑鉆孔為0.9m，樁長是25.5m，間距控制在4.2m。樁為豎向配筋，配筋數量是20根，直徑大小為25mm，螺旋箍筋直徑是10mm，一般情況下常將鋼筋間距控制在100mm，剩余間距為200mm；格構柱的錨進入樁體內深度為3m，同時和主筋之間進行連接。格構柱中角鋼大小是180×180×18，截面面積是 530×530，綴板是 480×380×14，間距控制在 800，材料選擇 Q235B，每間隔2.0m設置一道25a的平撐與斜撐。格構柱頂端為長6×m×寬6m×高1.8m的鋼筋混凝土塔吊基礎，構造柱錨承臺大小是1m，混凝土強度是C35等級，基礎鋼筋間距是150mm，拉鉤直徑是16mm，控制器間距在600mm，塔吊預埋件在基礎澆筑前進行預埋。

4 格構式塔吊基礎計算

在格構式塔吊基礎設計過程中應請專業的設計人員對以下內容進行驗算：

（1）計算塔吊受力：豎向力、傾覆力矩、塔吊水平力計算、每根格構柱的受力計算（格構柱豎向力的計算、格構柱頂水平剪力的計算）。

（2）塔吊承臺驗算：塔吊承臺驗算期間主要包括對彎矩、截面主筋、斜截面等方面的驗算。

（3）單枝格構柱截面驗算：格構柱力學參數、平面內強度、穩定性、剛度等方面的驗算。

（4）格構柱基礎驗算：基礎力學參數、基礎平面內強度、基礎整體穩定性、剛度等方面驗算。

（5）塔吊樁計算：樁豎向最大承載力、配筋等方面計算（樁構造配筋計算、樁抗壓鋼筋計算、樁受拉鋼筋計算）。

5 塔吊基礎施工要點

（1）確定塔吊位置；找到工程樁及塔吊樁平面位置，有助于塔吊樁施工開展。結合樁體結構類型，與塔吊覆蓋范圍與吊重進行合理劃分。同時合理排布施工現場位置，確保施工材料、場地、構件等方面要求與實際需求相符。確保塔吊司機視線，操作期間塔吊安全運行，另外，還應符合塔吊安裝與拆卸方面要求。

（2）鋼格構柱和筋籠制作；在制作這一物件期間，應對鋼構柱質量、型號及規格等方面進行合理控制。再者，鋼格構柱加工期間應讓專業人員操作，電焊操作期間應控制操作人員質量，確保人員持證上崗。再者，應讓質量管理人員對每條焊縫情況進行全面檢查，讓制作尺寸和設計要求一致。鋼柱防銹治理期間，這里不包括進入樁部分，與此同時，還應使用鋼絲刷進行除銹處理，底漆進行防銹涂漆處理，面漆使用銀粉漆，將其當做其中的保護層。制作鋼筋籠前需要遵照設計圖紙進行翻樣處理，加工鋼筋期間需要參照料單處理，同時結合相關要求綁扎與焊接處理。針對關鍵位置，質量人員應和加工人員一同做好驗收工作。

（3）鋼格構柱和筋籠焊接及放置；鋼格構柱施工期間應提前安排好吊車位置，將鋼筋籠下放至孔口位置，接著用型鋼固定，然后將格構柱與鋼筋籠相連，若格構柱內入樁頂3.0m，應防止其與鋼筋籠相互碰撞。用兩臺經緯儀對格構柱的垂直度進行合理控制，確保定位精準。在每一邊格構柱鋼筋籠焊接水平鋼筋控制其大小在16mm，格構柱大小在20～30mm，讓格構柱位于鋼筋籠中間，格構柱的不同面和鋼筋籠距離保持均等，同時四個面分別使用直徑大小為16的鋼筋，讓其和主筋進行牢固焊接。

（4）型鋼和斜向桿件焊接；應讓專業人員對桿件進行連接，控制加工尺寸符合設計要求，確保電焊人員持證上崗。土方挖掘期間應焊接好桿件，在此期間，還應確保焊縫質量，同時加強管理人員驗收和檢查。

6 施工過程質量控制

（1）成孔垂直度會影響鋼筋籠下放及鋼柱安裝操作，因此應對成孔垂直度進行合理控制；施工中選擇優質設備，同時加強成孔質量檢驗，確保其質量合格后再進入接下來的工序。

（2）應確保鋼筋孔和格構柱間連接穩固，嵌入籠中應確保實際深度，并與鋼筋籠處于同心位置，對下放位置進行合理控制。

（3）格構柱垂直度和平面方向應使用固定方法，對其中的偏差進行嚴格控制，防止對鋼平臺與平撐斜撐等安裝操作帶來較大影響。

（4）混凝土灌注量控制，灌注量控制的較高會影響后續施工，因此施工期間應將多余的灌注量及時清除；若灌注量較低則會導致體系不穩，增加補救困難。

（5）應加強格構柱鋼板與角鋼質量檢驗，特別是對于重點縫位置應加強檢查。

（6）應嚴格控制分層開挖與焊接安裝、斜撐等工作，確保架體穩定牢固。

（7）控制連接部件和下放位置到位，焊接前及時清理表層泥土。

（8）應持焊工證上崗，合理調整電流強度，防止導致角鋼損傷進而對后續的施工帶來影響。

（9）應對鋼平臺與安裝后平臺的水平度進行合理化控制，安裝塔吊支座期間應添加裝墊鐵。

（10）控制螺栓孔位置，讓其符合實際安裝要求，防止影響柱腳、標準節安裝。

7 結語

在建筑深基坑施工期間，塔吊基礎結構必不可少，為了促進塔吊基礎結構在建筑施工中的應用，確保這一施工順利開展，工程建設期間，除了要合理開展設計工作，還應與建筑物結構及地下室情況有效結合，對塔吊覆蓋范圍與材料、構件吊重等因素進行全面分析，控制較深、較大基坑中合理使用鋼格構塔吊基礎造形，然后在此基礎上，不斷提升塔吊基礎運行效率，全面解決建筑塔吊附著問題，確保塔吊基礎布置更加靈活，塔吊應用效率更高。