建筑深基坑坑內提前立塔施工工藝研究

王凱芳

（山西壽陽潞陽瑞龍煤業有限公司，山西 晉中 030600）

1 工藝原理

組合式塔吊基礎的核心原理是，由工程樁或新增塔吊樁（均為灌注樁）、鋼格構柱架體、型鋼鋼梁平臺及塔吊基礎支腿作為主要傳力構件。在灌注樁施工時，將加工好的鋼格構柱錨入灌注樁內，通常采用4 根樁做為塔吊基礎，格構柱之間通過4 根型鋼梁焊接連接，鋼格構柱頂部焊接柱帽，在格構柱柱帽上焊接型鋼鋼梁平臺，型鋼鋼梁平臺與塔吊的基礎標準節通過螺栓連接。型鋼鋼梁平臺使格構柱與塔吊的基礎標準節連接成為一個整體。

2 適用范圍

適用于軟土、較厚填土層、較高地下承壓水位等不良地質條件的8～12m 深基坑內置吊重不大于320 噸米的塔吊基礎。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

測量、塔樁位確定→成孔施工→鋼格構柱與鋼筋籠焊接并安裝就位→工程樁或新增塔吊樁混凝土澆筑→土方開挖至格構柱頂標高→格構柱頂找平、鋼托板柱帽焊接→安裝十字形鋼梁并與鋼托板柱焊接→焊縫探傷檢驗→塔吊安裝、驗收、投入使用→基坑第一步土方開挖→基坑第一步土層高度范圍內鋼格構柱間型鋼斜桿、水平桿焊接

3.2 操作要點

1） 鉆孔灌注樁基礎施工前，要求場地周圍平整，以便樁位垂直度及標高控制。鋼筋砼灌注樁的主筋高出帽梁1m，螺旋箍筋間距在插入鋼格構柱范圍內加密，并在鋼筋籠按上固定標高制作三道鋼套管。鋼筋籠焊好后下入樁底，要求塔基四樁相對位置準確，樁位允許偏差＜20mm，四樁相對位置偏差＜10mm，樁垂直度偏差≤1%。

2） 水下灌注砼當灌注遇阻時，導管應上下輕輕活動，暢通后方可繼續灌注。首次灌注量必須確保導管底部埋入砼面1.5m 以上，保證初灌砼量大于2m3。利用其自重沖至孔底，致使殘余沉渣返出孔口，并使砼和持力層緊密膠接。灌注過程中嚴禁將導管拔出砼面。

3） 鋼格構柱的制作，鋼格構柱由4 根L180×180×18 的角鋼及-16×300×450mm 的綴板焊接成480×480 的方柱組成，出樁頂自由高度為14m，根據《鋼結構設計規范》（GB50017） 對其剛度、整個架體穩定性、單肢型鋼格構柱穩定性及綴板進行驗算。整個架體由L180×180×18 的角鋼作為水平桿和斜腹桿把四根單肢型鋼格構柱連接成一個整體，使之與樁基共同受力。使用的型鋼材料為Q345B。

4） 十字型鋼梁的制作，十字型鋼梁由-30×700×4600 的上、下翼鋼板和-30×640×4600 的鋼腹板組焊而成，在塔吊基礎節腳柱與上翼板聯接對應處，十字型鋼梁上、下翼緣之間用加勁板進行加強。十字型鋼梁長度根據塔身寬度和型鋼格構柱間距確定。使用的型鋼材料為Q345B。

5） 十字型鋼梁與型鋼格構柱的焊接，格構柱之間用4根HW400x400x13x21 進行焊接連接。型鋼格構柱頂面與鋼托板焊接連接，鋼托板與型鋼格構柱頂面的交接處焊縫為雙面角焊縫, 焊縫高度為15mm。

在型鋼格構柱的側面每側焊接兩塊加勁板，每個柱子各8 塊。加勁板與型鋼格構柱側面的交接處焊縫為雙面角焊縫，焊縫高度為15mm。鋼托板與加勁板的交接處焊縫為雙面角焊縫，焊縫高度為15mm。

6） 塔吊基礎節與型鋼構件的聯接，塔吊基礎節與型鋼格構柱通過十字型鋼梁進行螺栓連接，按照選用塔吊的使用說明書，在十字型鋼梁的上翼板上預留塔吊基礎節的螺栓孔（基礎節由塔吊廠家提供），塔吊基礎節的每個支腿各采用8條M36、10.9 級螺栓與十字型鋼梁連接。

7） 樁基與基礎底板鋼筋交叉的技術處理；①塔吊樁位于基礎底板內的區段在預先制作好的鋼套管上設置鋼板止水環做防水處理，鋼板止水環按基礎底板厚度每800mm 設置一道。②底板鋼筋綁扎塔吊基礎樁，不能穿過，在塔吊樁處斷開，現釆取補強措施，具體如下：在塔吊樁周圈設加強筋，呈放射狀布置，節點處與塔吊樁止水套管彎錨焊接，焊接長度為10d；塔吊樁四周上下鐵處均各增加HRB400 級鋼筋，長度視塔吊樁徑而定。塔吊樁與主體結構相交處的樓板應留洞，洞邊距塔吊樁邊300mm。

4 工法特點

4.1 縮短工期

樁柱鋼格構式混凝土承臺塔吊基礎以及塔吊安裝工作在基坑土方開挖之前完成，使之在土方及基坑施工階段就可投入使用，縮短了工期，提高了工效。

4.2 提高工效

由于塔吊采用了內置式，加大了塔吊回轉范圍內對工作面的覆蓋面積，減少了塔吊的覆蓋盲區，提高了塔吊的工作效率。

4.3 減小對結構基礎底板的不利影響

在塔吊樁穿過基礎底板的位置加設了止水環，増強了底板防水能力，并使塔基受力自成體系，減小了對結構基礎底板受力和防水的不利影響。

4.4 提高剛度和安全度

采用鋼格構柱和鋼桁架支撐體系，使塔吊樁基礎整體處于穩定狀態，提高了塔吊的剛度和安全度。混凝土承臺承載力好，塔吊樁間距可加大，樁體受力均勻，塔吊穩定性大大增加。

5 效益分析

保證了樁基施工、基坑土方開挖、深基坑水平支撐結構施工、地下室鋼筋混凝土結構施工大宗材料等的垂直運輸，極大地提高勞動生產率、減輕了工人勞動強度，加快了施工進度。塔吊基礎施工工期至少提前一周，直接經濟效益在20萬元以上。最大限度的發揮了塔吊的工作效率，減少了覆蓋盲區，且減少了塔吊數量的投入；十字型鋼梁、鋼格構柱等均可周轉使用，經濟效益比較明顯。