格構式鋼平臺塔吊基礎在基坑中的設計與施工

王和前 楊世友

摘要：在很多工程項目的地下部分建設中，由于地下施工環境較復雜，施工的難度也比較大，導致很多施工都無法按照預期方案進行，在施工過程中也常常出現各種問題。地下基坑施工時，如果基礎設計和安裝的不夠好，對建筑物整體穩定性的影響是不可想象的。在如今很多工程地下施工中，技術人員經常在結構較復雜的基坑中使用格構式鋼平臺塔吊基礎，有效保證了建筑物的穩定性，故本文簡要介紹了在基坑中格構式鋼平臺塔吊組合基礎的設計方法和主要施工技術，望給相關人員提供一些參考。

關鍵詞：格構式；鋼平臺；吊塔基礎

隨著時代發展，我國原本施工技術都有了一定程度的優化，也涌現出越來越多的新型施工技術。格構式鋼平臺塔吊基礎設計與施工技術作為重要的地下工程技術，經過多年設計人員的不斷研究和優化，在實際施工中取得了越來越顯著的成就，為地下基坑施工帶來了巨大的便利。

一、 塔吊基礎的設計與計算

進行塔吊基礎設計和計算之前，設計人員必須對實際施工地點進行考察，對該地的地質條件有詳細的了解，并和建筑單位進行工程項目的信息交流，明確基坑開挖的深度及施工期限要求，在做出綜合分析之后才能進行初步設計。

（一） 鉆孔灌注樁設計

設計人員根據調查的數據，首先應進行鉆孔灌注樁的尺寸設計，對施工所用樁的直徑、柱距及其有效長度都給出一個相對準確的數字。確定這些設計值后，再確定樁身所用的主筋及螺旋筋的尺寸，并規定鋼筋安裝的間距。

（二） 鋼格構柱設計

鋼格構柱作為吊塔基礎的重要部分，設計人員應該依照《塔式起重機混凝土基礎工程技術規程》中的規定及實際情況，確定鋼格構柱的截面及主肢角鋼的截面尺寸。

（三） 鋼板承臺設計

鋼板承臺結構對于基礎的穩定性影響重大，設計人員應該確保設計的鋼板承臺能夠滿足穩定性要求，對于其尺寸的設計一定要非常精確。在進行承臺梁的槽鋼設計時，也應該對主梁、次梁及邊梁等結構分別分析，各種選用最合適的槽鋼型號。

（四） 安全計算

在所有的結構設計完成之后，設計人員就應利用設計的數據進行安全驗算，確保設計成果能夠滿足要求。塔吊基礎需要進行的安全計算非常繁多，只有在這些計算結果全部都符合之后，才能進行實際施工。一般來講，可以分為三大類：

1. 樁承載力的計算：樁身承載力驗算；樁身配筋驗算；樁基礎抗壓及抗拉承載力驗算。

2. 格構柱的計算：格構式鋼柱的換算長細比及分肢長細比的驗算；鋼柱穩定性驗算，綴件、水平桿及斜腹桿受力驗算。

3. 鋼平臺的計算：焊縫驗算；鋼板及鋼梁強度驗算；基礎螺栓驗算。

二、 主要施工技術

（一） 鉆孔灌注樁施工技術

鉆孔灌注樁的施工一般分為六道工序，分別是樁基礎定位、埋設護筒、鉆機可操作、成孔及清孔、制作與安置鋼筋籠及水下澆筑混凝土，其中后三道工序為主要工序，在施工時需要加以注意。

1. 成孔及清孔：在成孔之后，一般需要將孔中的殘渣進行清除，以便進行后續操作。當前很多施工單位在對孔洞進行清理時，采取的是兩次清孔方式，在第一次主要清孔之后，再進行一次輔助性的清孔，確保孔洞內的殘渣厚度不大于100毫米。

2. 制作鋼筋籠：鋼筋籠制作工藝復雜，施工人員必須嚴格按照設計圖紙的要求進行分節操作。對于各類主要鋼筋，必須使用點焊的方式進行連接，且其接頭數在同一截面不得大于一半。鋼筋籠的尺寸及鋼筋間距也應該依照規范進行設計，確保其偏差值在正常范圍內。

3. 水下澆筑混凝土：在水下進行混凝土澆筑時，施工人員一定要確保澆筑的連續性，不能出現停頓，且在第一次澆筑時，應該控制導管在混凝土中的埋設深度在4米到6米之間，不得出現深度小于2.5米的情況。混凝土澆筑過程中，澆筑的充盈系數應大于1.1，施工人員應時刻注意鋼筋籠的動態，以防其出現上浮現象，導致澆筑不充分。

（二） 鋼格構柱施工工藝

1.柱定位：在進行柱定位時，施工人員應先制造一塊和柱尺寸類似的貼面板，將面板放置在鋼格構柱樁孔所處的方位，然后在鐵面板對角上畫好墨線。在離主中心為80厘米的位置埋設8根質量過關的鋼管，用以對鋼格構柱的位置進行加固。

2.加工與吊裝：鋼格構柱加工和吊裝一般不在同一區域進行，大多數施工單位都在場外進行加工，然后在場內進行吊裝。對于鋼格構柱所使用的鋼筋及焊條材料，一定要在使用前對其進行檢查， 確保其性能滿足質量要求。在將柱子吊進樁孔時，施工人員必須要對柱子的方位有一個準確的控制，柱子的中心線和樁中心線之間的誤差范圍不得大于5毫米，根據規范，柱子垂直度必須在H/150以內，在任何情況下都不應大于10毫米。

3.箍筋加密：由于吊塔基礎一般為組合結構，為了保證結構的穩定性，格構柱進行鉆孔灌注樁的長度要確保符合實際情況，且對于搭接的長度區域，應該使用箍筋進行灌注樁的加密，且箍筋間距不得大于10毫米，在進行箍筋和主筋的焊接時，一定要確保其焊接質量，否則結構穩定性就會受到影響。

4.地下水：由于基礎構建屬于地下工程，故在設計施工時，一定要考慮地下水的影響，做好防護措施。施工人員應在鋼格構柱的中間區塊埋設止水板，并將其和其他結構一同澆筑，讓結構在保證整體穩定性的同時，達到防水的效果。

（三）型鋼平臺施工技術

在型鋼平臺進行焊接之前，施工人員需先對鋼格構柱的頂部校正，確保其平整度滿足規范之后，才能進行下一步操作。當前，我國施工單位采用的是現場安裝鋼平臺的方法，在鋼柱露出之后，分別進行主梁、次梁及邊梁的安置。在土方開挖的過程中，施工人員應該根據開挖的實際情況，采用安置剪刀撐、水平支撐及斜支撐等支撐形式進行支撐，確保結構的穩定性，且支撐的安置時間不能過長，隨著開挖情況立即設置支撐，在支撐作用完成之后，就將其拆除。

三、 結束語

伴隨著我國經濟科技的不斷發展，我國國民對于建筑的要求也逐漸提高，而建筑的好壞和基礎的質量息息相關。如今，建筑形式更加復雜，對于基礎的要求也遠比以往要高，要想跟上時代發展的腳步，就需要不斷研究創新。

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（作者單位：武漢地鐵地產聯合置業有限公司）