深基坑中組合式塔吊基礎(chǔ)施工技術(shù)

中鐵建工集團(tuán)有限公司 上海 200331

1 工程概況

南京鼓樓醫(yī)院南擴(kuò)工程東西向長105 m、南北向長262.6 m，基底面積27 500 m2，設(shè)2 層地下室、埋深10 m。工程基礎(chǔ)為有梁式筏形基礎(chǔ)，底板下設(shè)計厚150 mmC15混凝土墊層，砌磚模800 m3。在塔吊回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)，需包括鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝，而鋼梁及柱質(zhì)量較大，因此塔吊設(shè)于室內(nèi)，減少了吊裝鋼構(gòu)的力臂，增加了塔吊的起重量。

2 施工難點分析

（a）塔吊基礎(chǔ)若置于深基坑底部，地下室底板就要增加施工縫，就會增加地下室底板漏水隱患。為克服此隱患，必須采取相應(yīng)措施，如在底板上沿承臺周邊預(yù)留施工縫，增加止水鋼板后澆。但這樣就多加1 道工序，待塔吊拆除后再施工此處地下底板結(jié)構(gòu)，亦會增加施工難度。

（b）深基坑底部塔吊基礎(chǔ)施工必須待基坑挖至基底后方可進(jìn)行，塔吊安裝周期較長，且塔吊安裝后還要經(jīng)安檢部門驗收。而地下室基礎(chǔ)下墊層、磚模等的施工需要大量材料，這些材料的垂直運輸直接影響工程的進(jìn)度，而會使運輸設(shè)備（塔吊）不能及時投入使用。

（c）若將塔吊的基礎(chǔ)移至自然地坪以上，就能在基礎(chǔ)挖土之前將塔吊安裝到位，而使塔吊能夠在基礎(chǔ)施工中及時投入使用。至于塔吊基礎(chǔ)下部如何處理，才能既達(dá)到滿足塔吊旋轉(zhuǎn)時的扭矩要求又滿足抗傾覆的要求，是塔吊基礎(chǔ)選型的關(guān)鍵。

基于以上難點，并對比工期工效，分析比較目前拔樁普遍采用的塔吊基礎(chǔ)形式，決定采用樁基+鋼格構(gòu)+鋼筋混凝土承臺的形式。

3 工藝方法

3.1 組成結(jié)構(gòu)

組合式塔吊基礎(chǔ)由灌注樁、豎向鋼格構(gòu)柱架體、水平型鋼連接桿件、剪刀撐斜桿、板式混凝土承臺及塔吊基礎(chǔ)節(jié)組成（圖1）。

圖1 組合式塔吊基礎(chǔ)示意

3.2 受力分析

鋼格構(gòu)柱下部錨入灌注樁，上部錨入板式混凝土承臺內(nèi)，塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)通過已經(jīng)預(yù)埋安裝在承臺上的基礎(chǔ)節(jié)進(jìn)行連接，整體荷載落于板式混凝土承臺上，塔身豎向荷載和彎矩荷載由現(xiàn)澆承臺逐步傳遞至樁基[1]。

3.3 施工順序

組合式塔吊基礎(chǔ)在深基坑土方開挖前進(jìn)行，按照“灌注樁→格構(gòu)柱→板式混凝土承臺→基礎(chǔ)節(jié)預(yù)埋→塔吊安裝→土方開挖”的施工順序完成安裝，確保在深基坑土方作業(yè)之前，塔吊已安裝完成并投入使用[2]。承臺配筋通過承臺彎矩、主截面配筋及斜截面抗剪切計算確定，塔吊基礎(chǔ)節(jié)與承臺結(jié)構(gòu)先行預(yù)埋精確定位固定，汽車吊一次性吊裝定位并澆筑混凝土。

4 施工要點

4.1 塔吊在基坑內(nèi)的平面位置確定

（a）根據(jù)基坑平面尺寸及建筑結(jié)構(gòu)特點，盡可能覆蓋工作面、滿足最大材料和構(gòu)件自重的吊運以及便于安裝和拆卸要求。

（b）施工場地內(nèi)鋼筋、模板、木方材料堆放和加工，以及砂石料堆放和攪拌等主要施工活動范圍盡可能多地被塔吊臂長覆蓋。

（c）通視良好，保證塔吊的施工安全。

4.2 鋼格構(gòu)柱制作、鋼筋籠制作

考慮鋼格構(gòu)柱制作長度時，應(yīng)增加鋼格構(gòu)柱插入灌注樁深度和鋼格構(gòu)柱錨入板式混凝土承臺內(nèi)的長度。

4.3 鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠焊接并安放就位

（a）下放鋼筋籠，在籠頂2.5 m處，用粗鋼筋或粗木龍骨穿過鋼筋籠，架立在樁孔的孔頂。

（b）起吊鋼格構(gòu)柱，放入鋼筋籠中，緩慢降至鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠搭接長度處。

（c）調(diào)整鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠垂直度，從下往上焊接鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠。

（d）按灌注樁下鋼筋籠的一般做法將焊接好的鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠全部入孔。

4.4 預(yù)埋塔吊基礎(chǔ)節(jié)并澆筑板式混凝土承臺混凝土

（a）塔吊基礎(chǔ)樁身強度應(yīng)達(dá)到設(shè)計強度的80%后，方可進(jìn)行承臺施工。

（b）塔吊基礎(chǔ)節(jié)預(yù)埋錨栓的位置應(yīng)符合塔吊廠家的要求，尺寸偏差應(yīng)符合設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件允許偏差。

（c）塔吊基礎(chǔ)承臺體積大，為防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，需對承臺進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。

4.5 鋼格構(gòu)柱間型鋼斜桿、水平桿焊接

（a）土方每開挖2 m，格構(gòu)柱間必須進(jìn)行水平和剪刀撐連接，將4 個格構(gòu)柱兩兩相連[3]。格構(gòu)柱未相連之前嚴(yán)禁超挖，焊接連接時要保證焊縫質(zhì)量，要達(dá)到一級鋼結(jié)構(gòu)焊縫的施工標(biāo)準(zhǔn)。格構(gòu)柱周邊2 m范圍土方采用人工對稱開挖，不得單側(cè)開挖，嚴(yán)禁挖機(jī)靠近格構(gòu)柱，以免碰傷格構(gòu)柱。

（b）塔吊位于地下室基礎(chǔ)內(nèi)，格構(gòu)柱穿過地下室底板和頂板處預(yù)留孔洞。為確保地下室底板、頂板不漏水，格構(gòu)柱穿過底板時在底板中部設(shè)置厚5 mm的鋼板止水片，地下室頂板洞口四周設(shè)置300 mm×4 mm的止水鋼板，待塔吊拆除后，板筋焊接、支模，用高一級的微膨脹混凝土澆搗封閉[4]。

5 結(jié)語

從實際運用效果看，組合式塔吊基礎(chǔ)特點明顯：該工藝不影響底板施工，結(jié)構(gòu)不需要二次施工；鋼格構(gòu)柱與底板接茬處焊接止水鋼板能較好地克服底板滲漏；處于建筑物室內(nèi)位置，能夠使塔吊的回轉(zhuǎn)半徑充分利用，能夠?qū)⒔ㄖ娓采w；基礎(chǔ)挖土前能夠?qū)⑺醢惭b到位，為塔吊大臂拼裝贏得場地，使現(xiàn)場安裝施工道路較通暢，為基礎(chǔ)施工贏得工期。