钢格构柱塔机基础在高水位地域的施工应用

摘要：随着工程建设的发展，越来越多的深基坑工程根据项目的实际情况选择了采用钢格构柱塔机基础。而杭州等沿海地区存在受水位过高影响，普通混凝土承台塔机基础难以满足施工需求的工程。本文以杭政储出（2012）42号地块项目为例，通过在该项目的施工实践，介绍在高水位地区使用钢格构柱塔机基础的可行性，以便类似施工作为参考。

关键字：高水位；钢格构柱；塔机基础；施工应用

中图分类号：TU74文献标识码： A

1.工程概况

杭政储出（2012）42号地块商品住宅兼容商业用房项目位于杭州市江干区五堡范围，与钱塘江只有一路之隔。包括五个高层住宅楼，四个商业楼，一个整体地下室组成。其中基坑开挖深度约12m，地下1~2层（不含夹层1层）。地上建筑面积104856，地下建筑面积36444，总建筑面积141300。建筑物最高为99.90m。工程桩采用钻孔灌注桩。结构形式为框架-剪力墙结构。

该工程由于临近钱塘江，水位较高，位于地下室底板以上3M，普通混凝土桩承台塔机基础施工难度大。且由于工程工期紧，塔吊必须于土方开挖前提前介入。综合考虑现场实际情况，采用2台QTZ80(ZJ5710)、2台QTZ63C(5510)塔吊用于施工阶段材料的水平和垂直运输。

2.塔吊基础设计

根据工程实际情况，4台塔吊在基础土方开挖前投入使用，4台塔吊全部设置于地下室基坑内。

塔吊基础采用格构柱钢平台基础，将塔吊安装在灌注桩上引出的格构柱钢平台上。四台塔吊均布置在底板位置，避开梁、柱。故每台塔吊基础均新增加4根钻孔灌注桩（非工程桩）作为承重结构，格构柱下设置构造承台（3.5m×3.5m，400mm厚）。塔吊基础设置形式自下而上为：钻孔灌注桩、构造承台、钢格构柱、钢平台、塔吊标准节。

钻孔灌注桩桩身进入持力层2m（本工程所有桩均选取8-5圆砾层为持力层），规格为Φ800，配筋按构造要求，配置16C18钢筋。箍筋采用螺旋箍筋Φ8@200（灌注桩在钢格构柱插入部位的箍筋应加密，桩端加密范围为4000mm，间距为100mm，并每隔1.8m焊接一道直径为14的三级钢加劲箍）。桩间距为1.6m×1.6m，混凝土强度等级为C35。钢格构柱锚入钻孔灌注桩3.0m。

格构柱截面尺寸为450mm×450mm，四角均采用L140×140×12角钢，加缀板采用400×250×10钢板，每道加缀板之间间距为600mm。1#、2#塔吊格构柱顶超出地下室顶板500mm，3#、4#塔吊格构柱顶超出地下一层底板500mm。固定塔吊标准节的钢板采用4块50mm厚的700×700mm钢板，钢板与每根格构柱连接处设置8个连接加强板，四块钢板之间采用L140×140×12角钢十字交叉焊接进行加固，并每隔1.2m在四根格构柱之间采用L140×140×12角钢十字交叉焊接进行加固。塔吊基础节采用4根900mm长L140×140×14角钢进行加固。在四个格构式钢柱之间及周围挖土时，每下挖1-3米在每根钢格构柱之间加设水平剪刀支撑架和斜向剪刀支撑架，增强整体刚度，支撑架采用L140×140×12的角钢，每道水平支撑之间间距为1200mm。

钢平台与格构柱、钢平台与加强板、四块钢平台之间十字角钢、加固杆件与钢平台、格构柱之间加设的水平剪刀撑及斜向剪刀撑均采用焊接连接方式，焊缝高度为10；加缀板与格构柱之间也采用焊接，焊缝高度为8。

通过基础受力等一系列计算，该设计满足要求（计算过程略）

具体构造详见下图一：:

图一

3.施工要点

3.1钻孔灌注桩

桩位水平位移偏差不得大于50mm，竖向偏差不得大于0.5%，充盈系数>1.15，沉渣厚度

钻孔灌注桩施工应采用跳打施工，需合理安排施工顺序，在桩身强度达到一定强度之后，再施工相邻的钻孔桩。

分段制作的钢筋笼，其钢筋接头应采用焊接，焊接采用双面焊，焊接长度不小于5d，在同一截面内的钢筋接头应小于主筋总数的50%，接头间的竖向间距应大于500mm。

钻孔灌注桩工序：钻孔灌注桩定位、钻机成孔(泥浆护壁)、第一次清孔、下放钢筋笼、下导管、第二次清孔、水下浇筑混凝土。

3.2钢格构柱

格构柱采用在场外钢构加工厂加工制作，原材料进场首先审查质量合格证明文件并对材料的外观进行检查验收，合格后准予制作。对制作完成的格构柱依据《钢结构工程施工验收规范》GB50205-2001及设计要求进行验收验收合格后方允许进场进行安装。

格构柱间对接焊接时接头应错开，保证同一截面的角钢接头不超过50％，相邻角钢错开位置不小于50cm。角钢接头在焊缝位置角钢内侧采用同材料短角钢进行补强。

4.质量安全保证措施

对塔吊基础桩的质量控制应按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）执行，对格构柱、钢平台施工质量控制应按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）执行。主要采用目测、钢尺检查、取试件、仪器检测等检验方法。

基础桩的检验具体依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）中表5.6.4-1和表5.6.4-2。格构柱、钢平台的检验具体依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）中表J.0.1。

按照建设部《塔式起重机拆装许可证》要求，配备相关人员，明确分工，责任到人。上岗前必须对上岗人员进行安全教育，必须带好安全帽，严禁酒后作业。

在使用过程中要每天对塔吊的沉降及垂直度进行检查，监测人员名单如下表所示。本工程塔吊垂直度的警戒值为两边均为高度的4/1000。塔吊基础沉降不允许大于10mm。

5.结论

在工程实践中，普通混凝土桩承台塔机基础由于底板混凝土与承台混凝土分两次浇筑，故两者接触处存在渗漏风险。钢格构柱形式的塔机基础，由于底板与格构柱接触处在拆卸中不与破坏，直接切割，与地板结构形成整体。即使在夏季水位上涨时，塔机安装处也无任何渗漏现象，取得了良好效果。且钢格构柱基础的塔机于基坑开挖前提前介入施工，其安全适用，施工方便，在工期成本上也存在可观的效益。

参考文献

1、朱良锋;王妙春;叶小倩;;钢格构柱塔吊基础设计与施工[J];施工技术;2006年11期

2、邵城锋;; 钢格构柱塔吊基础的施工应用[J];浙江建筑;2013年12期

3、李筱斌;曹萍;李文要;; 郑州会展宾馆钢格构柱塔吊基础设计与施工[J];山西建筑;2008年10期

4、杭建监总[2012]13号；《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》

5、杭建监总[2010]33号；《关于加强建筑起重机械安全管理若干要求的通知》