塔吊格构式基础的技术分析

塔吊基础承台，按照桩基形式来分分为以下几种：第一天然基础形式，板式基础（无桩）；第二桩式基础单桩三桩四桩五桩及多桩承台。按照承台形式来分分为钢承台和混凝土承台。随着技术的发展，深基坑的不断出现，出现了一种钢格构柱的基础形式。随着技术的不断完善，目前在各大施工现场得到了广泛的应用。

相对同样适用于深基坑施工的钢管桩塔吊基础，稳定性、刚度更高、可满足更高性能塔吊对基础的要求，且施工也更加方便。通过对工法的研究与应用，表明这种形式的塔吊基础适用性、经济性、安全性均比其它形式的塔吊基础优越，工程项目的成果实践充分证明了这一种值得推广的施工新方法、新技术。

一、工法特点

1.1缩短工期

桩柱钢抱箍式混凝土承台塔吊基础以及塔吊安装工作在基坑土方开挖之前完成，使之在土方及基坑施工阶段就可投入使用，缩短了工期，提高了工效。

1.2提高工效

由于塔吊采用了内置式，加大了塔吊回转范围内对工作面的覆盖面积，减少了塔吊的覆盖盲区，提高了塔吊的工作效率。

1.3减小对结构基础底板的不利影响

在塔吊桩穿过基础底板的位置加设了止水环，增强了底板防水能力，并使塔基受力自成体系，减小了对结构基础底板受力和防水的不利影响。

1.4提高刚度和安全度

采用钢抱箍和钢桁架支撑体系，使塔吊桩基础整体处于稳定状态，提高了塔吊的刚度和安全度。混凝土承台承载力好，塔吊桩间距可加大，桩体受力均匀，塔吊稳定性大大增加。

1.5环保节能

钢抱箍及斜撑桁架钢材可成为工具式多次周转使用，节约施工成本，节能环保。

1.6施工简便

与钢管混凝土式塔吊基础相比，施工更简便，钢管混凝土灌注桩施工时，上提导管，易导致钢筋笼上浮，导致钢管标高难以控制，本工法采用普通钻孔灌注桩，有效地解决了这个问题。

1.7提高塔吊基础的适用性塔吊基础采用钻孔灌注桩基，可适用于软土、较厚填土层、较高地下承压水位等不良地质条件下的塔吊布置。

二、适用范围

适用于软土、较厚填土层、较高地下承压水位等不良地质条件的8-12m深基坑内置吊重不大于吨米的塔吊基础。

三、工艺原理

3.1工艺原理

桩柱钢抱箍式混凝土承台塔吊基础是在土方开挖前先施工钻孔灌注桩，桩基施工完成后制做混凝土承台，在承台制作时预埋塔吊地脚进行塔吊安装，如下图所示。塔吊在挖土之前即可投入使用，在土方开挖过程中随挖土深度按分段逐段安装钢抱箍，焊接桁架支撑。

3.2计算原理

塔吊基础桩悬臂结构由钢桁架拉结及承台横纵向约束作用，使基础桩处于整体稳定状态，计算时混凝土桩在模拟塔吊各种工况下的刚度强度计算。

四、工艺流程及操作要点

4.1工艺流程

测量、塔桩位确定→成孔施工→第一次清孔验收→吊放钢筋笼和接头管→下设导管→第二次清孔验收→浇注砼拔导管→塔桩施工完毕→承台土方施工→承台钢筋绑扎、模板支设→安装塔基座→测量校正→承台混凝土浇筑→土方开挖→安装桩基钢抱箍→焊接斜撑桁架→验收

4.2操作要点

4.2.1钻孔灌注桩基础施工前，要求场地周围平整，以便桩位垂直度及标高控制。

4.2.2钢筋砼灌注桩的主筋高出帽梁1m，螺旋箍筋间距在第一道钢抱箍以上范围内加密，并在钢筋笼按上固定标高制作三道钢套管

4.2.3钢筋笼焊好后下入桩底，要求塔基四桩相对位置准确，桩位允许偏差＜20mm，四桩相对位置偏差＜10mm，桩垂直度偏差≤1%。

4.2.4水下灌注砼当灌注遇阻时，导管应上下轻轻活动，畅通后方可继续灌注。首次灌注量必须确保导管底部埋入砼面1.5m以上，保证初灌砼量大于2m3。利用其自重冲至孔底，致使残余沉渣返出孔口，并使砼和持力层紧密胶接。灌注过程中严禁将导管拔出砼面。

4.2.5塔基承台上下层钢筋采用HRB钢筋双层双向，混凝土强度等级应视塔吊型号设计确定，以保证塔基脚的整体稳定性

4.2.6塔吊底脚预埋：预埋件应用专用塔吊基础节安装在预先制作在混凝土承台上的四个固定底脚上。固定底脚前，用经纬仪测量塔吊基础节垂直度，垂直度偏差≤其高度的1‰，平面位置最大偏差≤±5mm。

塔吊底脚预埋后保证塔基水平度偏差≤塔身截面宽度的1‰。基座安装时应先对准中心轴线位置。垂直度校正时，底脚立筋下用钢楔子找平，垂直度符合要求后再点焊固定。焊接时应采取对角交叉施焊，防止因焊接变形造成垂直度发生变化。

4.2.7土方开挖要求：塔桩周围土方随基坑一同开挖，每步开挖深度不应大于2m。塔身5m范围内保持水平开挖，防止土方挤压塔身；随土方开挖及时安装钢抱箍，焊接水平垂直桁架支撑进行加固。

4.2.8竖向支撑采用钢抱箍及水平、竖向桁架支撑，在已浇筑好的凝土承台底面打入膨胀螺丝，安装吊环，钢抱箍采用高强螺栓紧固连接，接缝与竖向支撑桁架呈45°夹角。钢抱箍安装完成后焊接水平及竖向支撑桁架，支撑体系安装完成后采用高压注浆填实钢抱箍与基础桩间的缝隙。

4.2.9桩基与基础底板钢筋交叉的技术处理

①、塔吊桩位于基础底板内的区段在预先制作好的钢套管上设置钢板止水环做防水处理，钢板止水环按基础底板厚度每mm设置一道。

②、底板钢筋绑扎塔吊基础桩，不能穿过，在塔吊桩处断开，现采取补强措施，具体如下：在塔吊桩周圈设加强筋，呈放射状布置，节点处与塔吊桩止水套管弯锚焊接，焊接长度为10d；塔吊桩四周上下铁处均各增加HRB级钢筋，长度视塔吊桩径而定。

4.2.10塔吊桩与主体结构相交处的楼板应留洞，洞边距塔吊桩边mm。

五、材料和设备

5.1材料

①、钢筋与混凝土，按照设计图纸要求进行施工，钢筋HPB、HRB、HRB级材质应符合《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》的要求，混凝土应符合《预拌混凝土》要求；

②、钢材均采用QB，螺栓采用8.8级高强螺栓，电焊条选择E、E焊条，均应符合《建筑钢结构焊接技术规程》的要求。

5.2机具设备

①、JK-90钻孔桩机、汽车吊

②、电焊机、调直机、弯曲机。

六、质量控制

6.1砼灌注桩的质量控制

6.1.1桩位正确

①、结合工程特点，施工现场成立专门测量小组，测量组施测工作及计算结论必须由技术部人员复核。

②、桩位测放采用直角坐标控制，在场地南侧和北侧对称设4个测站，每根桩就位前后均应进行重新复核，确保轴线位置准确。

③、所用测量仪器必须有合格证、鉴定证明，并经过监理单位复核后方可使用。

6.1.2桩的垂直度

①、钻机就位后用水平尺双向校正转盘水平。

②、钻杆垂直度通过正面与侧面经纬仪观察、校正，控制桩垂直度≤1%H。

③、钻进过程中有专人随时观测机座转盘的水平、钻杆的垂直度。

④、成孔结束后采用JJX-3A井斜仪进行孔径及垂直度检测。

⑤、钻机就位后，测出转盘标高，再根据转盘标高结合设计要求来控制孔底标高、砼面标高及钢筋笼顶标高。测量各节钻杆和导管的长度，并在最后一节上做好到位标记。

6.1.3成孔质量

①、待沉放钢筋笼和导管以后，利用导管作二次清孔，合格时的泥浆比重要求同一次清孔。工地存放专用泥浆比重计，以便监理部门或其它有关部门随时检查。二次清孔合格后经监理验收才能灌注砼。

②、当发生坍孔现象时，成孔班长应及时通知项目负责人，采取回填IP17的粘土并加大泥浆比重等方法，进行补救。

6.2钢抱箍及桁架焊接质量控制

6.2.1所有焊接工作到位后，用小直径的电焊条（3.2mm）进行打底焊接，并且焊接速度要均匀，同时控制好焊接速度，保证焊接全部熔化；焊接完成后，将焊渣清理干净，并对焊缝不到位处进行补焊；再用4mm焊条进行逐层焊接，在每层完成后清理电焊渣，并达到焊缝高度。

6.2.2为控制焊接变形，同一构件上尽量采用热量分散、对称分布方式施焊。

6.2.3焊接尽可能采用平焊焊接和平焊盖面，纵向加筋肋、横隔板的端部采用不间断围角焊，引弧点和熄弧点距接头端部10mm以上。

6.2.4严禁在焊接区以外的母材上打弧，熄弧。焊缝区外的引弧斑痕应通过磨光完全清除，磨光后应采用磁粉检查裂纹显示，并在需要时按焊接工艺对其进行修补。

6.2.5焊缝焊接后，检查焊缝外观质量，如不符要求，应打磨、修补焊缝。焊缝采用超声波探伤，应符合JGJ81—合格焊缝标准。

七、效益分析

7.1在大跨度深基坑工程中采用此种塔吊基础形式最大限度的发挥了塔吊的工作效率，减少了覆盖盲区，且减少了塔吊数量的投入，

7.2与传统的基础底板内置塔吊基础相比较，基坑土方可以一次开挖到位，节省工期。塔吊基础施工工期至少提前一周，直接经济效益在20万以上，

7.3此种塔吊基础刚度大，施工稳定性好，为结构施工提供了可靠的安全保障，

7.4塔吊在土方开挖前即可投入使用，并且为基础施工提供了理想的垂直运输方法。

此项工法与浙江中成建工集团有限公司工程部技术负责人吉红波经理所编写的塔吊组合式桩基础有着异曲同工之妙。有兴趣的单位和个人可以直接和他沟通交流！

文章来自施工技术期刊，版权归原作者所有！