逆作法格构式塔吊基础设计与施工

孙勇

【摘要】逆作法格构式塔吊基础可以在基坑土方开挖前及时安装使用，可以满足基坑工程及地下室施工需求。本文以广州某工程为例，介绍了这种塔吊基础的设计与施工，可为类似工程提供参考。

【关键词】深基坑；逆作法；格构式；塔机基础A

1 工程概况

某商业广场项目位于广州市沙河商贸区，总建筑面积为65108 m2：地上3层，地下2～3层，项目平面形状大致为长条形，东西长约370米，南北宽23～65米。本项目地下室及基坑开挖分三期实施，两层地下室分基坑开挖深度约8.40～10.20m；三层地下室基坑挖深约10.05～12.35m。项目周边环境复杂，一、二期地下室基坑南北两边用地条件紧张，基坑坡顶边距离用地红线最近仅2.00米。毛石挡土墙已使用多年，局部出现变形破裂或坍塌。

根据工程基坑内支撑、地下室结构、上部主体分布、建筑物高度，综合考虑材料吊重需求，以及岩土地质状况，本工程一共设置4台QTZ80-6013A塔吊，其中2台臂长60m，2台臂长56m塔吊，以基本覆盖整个施工区域，并能满足本工程材料垂直运输需要。

2 塔吊基础选型

塔吊尽量覆盖整个施工区域，减少盲区。塔吊覆盖钢筋加工车间、木工加工车间、周转架料堆场、钢结构构件堆场等主要位置。塔吊最大起重量能满足施工要求，塔吊安装起重要求。保证每台塔吊的工作效率，既不闲置又能满足施工吊次的要求。充分考虑塔吊安装和拆除所需空间，满足塔吊安拆的要求。充分考虑到塔吊在高度和平面位置上的避让，同时考虑到和周围高层建筑之间的避让，满足设备安全运行的要求。

塔机的混凝土基础形式有板式、十字型、桩基及组合式基础。塔机的基础型式应根据工程地质、荷载大小与稳定性要求、现场条件、技术经济指标及塔机制造商提供的塔机使用说明书等条件确定。

3 设计构造

3.1工程地质

本工程岩土层成因及工程特性自上而下综合描述如下：第（1）层填土层厚1.30～3.8米；第（2）层粉质粘土、粘土；第（3）层 淤泥（淤泥质土）；层面埋深1.60～5.90米，层厚0.5～4.30米；第（4）层 粉质粘土、粘土；第（5）层 粉细砂、中粗砂；第（6）层 粉质粘土、粘土；第（7）层 粘性土、砂质粘性土；第（8）层 花岗岩。场区内有多层含水丰富的砂层分布，地下水主要接受大气降水、地表水及同层侧向渗透补给，地下水补给源较丰富。场地水补给源较丰富，周边地势高，暴雨或急降雨极易形成暴流汇集于场地内。

3.2塔吊基础设计构造

下部为钻孔灌注桩，桩径1000mm，桩长不小于18m ，配主筋 10φ20、φ8@200螺旋箍（其中桩顶以下4米φ8@100加强螺旋箍，加φ12@2000定位箍），水下C30商品混凝土。

中部为格构柱，格构柱的截面尺寸为0.6m×0.6m，长度6m；主肢选用： 16#角钢160×16 mm；缀板选用： 缀板选用： -20×520×350净间距500；格构柱插入立柱桩6m，锚入塔吊承台的长度为0.7m。钢格构柱表面防腐处理：基坑随土方逐层开挖，钢格构柱电焊斜撑后逐层涂刷二度防锈漆。

上部与下部为塔吊承台，承台尺寸为5.5m×5.5m×1.35m，主筋上部为HRB400Φ20@200双层双向，下部为HRB400Φ22@150双层双向，拉结筋为HPB300φ10@500；在承台浇筑同时，埋设塔吊基礎标准脚。承台垫层采用100厚C15砼。

4 塔吊基础施工

4.1立柱桩施工

塔吊基础的立柱桩，采用Φ1000钻孔灌注桩，桩长不小于18m。桩身混凝土强度等级为水下C30，桩顶标高比基坑底高100mm。立柱桩施工拟采用正循环回转钻进成孔，孔内原土自然造浆护壁，正循环二次清孔除渣，导管回顶法灌注水下混凝土的施工工艺。

4.2格构桩施工

格构柱采用等边角钢和缀板焊接而成，格构柱截面为600×600，角钢主肢选用： 16号角钢160×16mm；缀板选用： -20×520×350净间距500； 格构柱总长约15m，插入立柱桩深度≥6m，锚入塔吊承台深度0.7m。格构柱采用160×16mm角钢连接成整体。

格构柱施工流程：硬地坪上放出桩位纵横轴线→钻架定位校正→钻孔→第一次清孔→安放钢筋笼→格构柱安放校正→下导管→第二次清孔→水下砼灌注→待砼凝固→固定格构柱→ 起拔护筒管

4.3塔吊承台施工

承台尺寸为5.5×5.5×1.35m，强度等级C35，主筋上部为HRB400Φ20@200双层双向，下部为HRB400Φ22@150双层双向，拉结筋为HPB300φ10@500； 在施工混凝土承台钢筋时，在锚入承台的四根格构柱上加焊铆筋，每根角钢焊2根Φ20钢筋作为格构柱与承台的锚固筋，以提高承台的抗冲力。

4.4土方开挖

基坑开挖时需派专人指挥挖机或吊车，确保作到一挖机一指挥，注意对格构柱的保护。塔吊格构柱周边1.0m范围内土方采用人工开挖的方式，严禁挖机碰撞格构柱。砼支撑拆除前，对挖机司机、班组、施工队、分包单位进行书面交底，确保拆除时每台镐头机作到一机一指挥，注意对塔吊格构柱的保护；塔吊格构柱周边1.0m范围内支撑采用人工拆除，特别是与格构柱相临较近的支撑。

4.5承台施工

承台尺寸为5.5×5.5×1.35m，强度等级C35，主筋上部为HRB400Φ20@200双层双向，下部为HRB400Φ22@150双层双向，拉结筋为HPB300φ10@500； 在施工混凝土承台钢筋时，在锚入承台的四根格构柱上加焊铆筋，每根角钢焊2根Φ20钢筋作为格构柱与承台的锚固筋，以提高承台的抗冲力。

4.6施工注意要点

钢格构柱与灌注桩钢筋焊接连接必须牢固，随钢筋笼就位后必须对钢格构柱进行定位并加固，确保钢格构柱的平面位置准确，以及避免在灌注桩混凝土施工过程中钢格构柱上浮或下沉。

钢格构柱穿过地下结构底板，必须在钢格构柱的各角钢上设置止水钢板；穿过地下结构各层楼板时，顶板须在格构柱处留洞；穿过室外顶板时，除在顶板上留洞外，还须在洞口四周设置止水钢板。

5 结语

通过在广州地区某商业广场项目中的应用，证明逆作法格构式塔吊基础安全性高、塔吊安装方便，对深基坑工程的施工平面布置及施工安排更为有利。

参考文献：

[1] 《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）.