适用复杂建筑施工场地的新型塔吊基础

在日常建筑施工中，部分扩建工程及重大工程地理位置处于市中心，建筑红线与基坑边距离较小，且为深基础，塔吊布置力求覆盖面积最大，所以部分塔吊基础就必须布置于建筑物室内。这样布置以后，塔吊基础的方案的优化就尤为重要，若采用普通做法，塔吊基础落至深基坑底部，存在如下缺点：

1.建筑地下室底部就要增加施工缝，就会增加地下室底板漏水隐患，为克服此隐患，必须采取相应措施，如在底板上沿承台周边预留施工缝，增加止水钢板后浇，这样，就多加一道工序，待塔吊拆除后，再施工此处地下底板结构，亦会增加相应的费用；

2.塔吊基础施工必须待基坑挖至基底后方可施工，塔吊安装周期较长，且塔吊安装后还要经安检部门验收后方可使用，而地下室基础下垫层、砖模等的施工需要大量材料，这些材料的垂直运输直接影响工程的进度，而运输设备（塔吊）不能及时投入使用。

故此方案并非最佳方案。

若想克服以上缺点，就需要将塔吊的基础移至自然地坪以上，这样，就能在建筑基础挖土之前将塔吊安装到位，塔吊能够在建筑基础施工中及时投入使用，塔吊基础下部如何处理，达到既能满足塔吊旋转时的扭矩要求又能满足抗倾覆的要求，由于基础埋深较深，为使力传到基底，塔吊基础采用桩基＋钢格构＋钢筋混凝土承台的形式。

格构柱复合塔吊基础设计图

一、复合型塔吊基础特点

1.工程施工方便

塔吊采用四根钢格构落于基础底部，不影响底板施工，结构不需要二次施工，减少施工工序，钢格构与底板接茬处焊接止水钢板能较好的克服底板渗漏，且施工方便；

2.处于建筑物室内位置，覆盖面广

常规方式施工塔吊安置于建筑物周边，塔吊回转半径内仅有180度能够利用，由于建筑物面积较大，导致塔吊不能完全覆盖，若按照此方案施工，能够使塔吊的回转半径充分利用，能够将建筑全面覆盖。

3.塔吊安装条件较完善

基础挖土前能够将塔吊安装到位，为塔吊大臂拼装赢得场地，使现场安装施工道路较通畅，为基础施工赢得工期；若采用基础落至基底，大臂的拼装失去了场地，那样就需要用大吨位吊车安装塔吊，那样就会令安装费用增加

4.具有较好的经济效益

按照此塔吊基础方案，塔吊能够在基础施工时投入使用，解决基础砖、砂浆及混凝土等材料的垂直运输问题，加速基础施工，能够按照计划完成地下室钢筋绑扎前的工序；塔吊安装能够采用较小吨位吊车，与较大吨位的吊车相比，降低了台班使用费用；

二、适用范围

建筑物基础为深基础或存在地下室，塔吊回转半径不能达到覆盖建筑物要求，必须将塔吊布置于室内才能满足要求。

三、工艺流程与施工方法

1.工艺流程

桩基定位 → 格构柱焊接 → 桩基成孔 → 钢筋笼绑扎 → 桩基浇筑混凝土 → 格构柱放置 → 塔吊基础承台浇筑（包括塔节放置） → 塔吊安装 → 格构柱加固

2.施工方法

2.1桩基定位：根据总平面图，选择一个既能充分发挥塔吊吊运能力又能保证塔吊安全使用的位置，测定出塔吊桩基的准确座标，测设准确的位置；

2.2桩基成孔：

2.2.1根据塔吊自重、吊运能力及地质情况计算桩基钻孔深度及桩基截面。

2.2.2钻孔机就位：钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。

2.2.3钻孔：调直机架挺杆，对好桩位（用对位圈），开动机器钻进、出土，达到控制深度后停钻、提钻。

2.2.4 检查成孔质量：

2.2.4.1 钻深测定。用测深绳（锤）或手提灯测量孔深及虚土厚度。

2.3浇筑混凝土：

2.3.1 吊放钢筋笼：吊放钢筋笼时，要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。

2.3.2 放溜筒浇筑混凝土：混凝土的坍落度一般宜为8～10cm；为保证其和易性及坍落度，应注意调整砂率和掺入减水剂、粉煤灰等。

2.3.3 每根桩的试块，不得少于一组。

2.4格构柱安放：

2.4.1钢格构柱焊接：根据设计图购进材料,安排焊接准备工作，提前合理安排焊机，检查焊接平台，布置好焊工作业环境，以保证焊工能安全、连续、无障碍作业。

2.4.2 焊接前，检查节点坡口间隙、钝边及坡口面质量等，消除影响焊接质量的局部缺陷，清除坡口内浮锈及污物。

2.4.3焊到柱转角处应放慢速度，使柱角焊缝饱满。

2.4.4待混凝土浇至设计标高后，立即将格构柱放入桩基内，采用重物将其压至设计标高，调节竖直。

2.4.5格构柱焊接加固：基础挖土时随挖土方随时将四根格构柱连接起来，随时加固。

四、劳动组织

电焊工：5人 主要负责钢格构柱焊接、桩钢筋焊接

测量工：2人 主要负责桩位定位、测量桩孔深度

混凝土工：5人 主要负责桩基浇筑混凝土、安放钢筋笼

专职质量员兼施工员1人，主要负责现场的质量控制及施工协调

五、效益分析

以下以塔吊基础常规做法与复合基础做法对比如下：

技术效益对比

1.工期效益

采用复合塔吊基础，按照工程工期要求，塔吊提前使用20天，为地下室施工提供了垂直运输工具，加快基础施工速度。

2.覆盖面积

采用此方案，塔吊回转半径充分利用，增加塔吊运输能力。

六、工程实例

1.工程概况

案例工程东西向长105m，南北向长262.6m，基底面积27500m2，设两层地下室，埋深10m，基础为有梁式筏形基础，底板下设计150mm厚C15混凝土垫层，砌砖模800m3，此塔吊回转半径范围内，包括钢结构工程的安装，钢梁及柱重量较大，塔吊设于室内，减少了吊装钢构的力臂，增加了塔吊的起重重量。

复合型塔吊基础

复合型塔吊基础

2.场地工程地质概况

建筑施工场地地貌属长江二级阶地，为Ⅱ类建筑场地，地下水和地下水位以上土层对混凝土结构无腐蚀性，地下水对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，地下水及地下水位以上土层对钢结构有弱腐蚀性。塔吊基础为桩基础，桩基设计参数见下表：

桩基设计参数表

注：1. qsia为桩周土侧阻力特征值；qpa为桩端土端阻力特征值；

2. frk为岩石饱和单轴抗压强度标准值。

复合塔吊基础位置工程地质剖面图如下图所示：