塔式起重机基础监理控制要点

2015-04-16管仲信管良民

建设监理 2015年2期

管仲信，刘洋，管良民

（鑫诚建设监理咨询有限公司，北京 100038）

塔式起重机(以下简称塔机)基础在工程项目中是一项临时性、措施性施工结构设施，它直接承受其上部塔机传下的荷载，它的施工质量、使用安全性直接影响到塔机是否能正常使用，严重的甚至会危及人身与设备的安全、造成重大事故。因此，监理机构应将塔机基础视同建(构)筑物的重要受力构件和分部或分项工程，在设计与施工过程中予以严格的控制。

1 基础的设计审查

依据塔机出厂说明书和工程地质勘察部门提供的地质报告，将塔机基础分为浅基础和深基础两种类型。

1.1 浅基础

浅基础是指基础埋深在 3 m～5 m，或基础埋深小于其宽度的基础。

(1)基础的处理措施。持力层较浅且不适宜设计深基础时有两种情况，一是地基开挖深度、地基地耐力满足塔机出厂说明书和设计对基础埋深的要求，基础直接置于持力层之上；二是地基开挖深度超过了基础埋深，则超深部分必须经过处理，经处理后的人工地基强度不应小于塔机出厂说明书和基础设计对地耐力的要求，才能在其上设置基础，如浆砌毛石垫层、浇筑低强度等级的素混凝土等。

(2)基础的设计计算。塔机基础的外形尺寸可参照塔机出厂说明书，其平面形状大致有两种：正方形和“十”字交叉形，正方形基础作为独立基础设计，“十”字交叉形基础依据设计规范按梁式基础设计。依据塔机说明书提供的各项参数以及当地的风载，得出塔式起重机传至基础顶面竖向承载力和弯矩，重点验算在偏心荷载作用下，地基承载力和在竖向荷载作用下起重机立柱下的基础抗冲切承载力。最后，还要进行塔机的抗倾覆验算。

1.2 深基础

如持力层埋深较大，不适宜采用浅基础，那就必须采用深基础。对塔机基础来说，最合理的是采用桩基础。

(1)根据工程实际情况，采用桩基大致有如下两种选择：一是持力层埋深在 8 m 以内，这时最经济的方法是选用人工挖孔桩，如果现场有大量的机械锤击桩，这时顺便选用机械锤击桩也是很好的选择。锤击桩有预支混凝土实心桩和预应力混凝土空心管桩等，桩顶为现浇钢筋混凝土承台，承台如为正方形，则在承台的四角部位各设 1 根基桩，承台如为“十”字交叉形，则还要在“十”字交叉的中心再增加 1 根基桩，总共 5 根；二是持力层埋深已超过 8 m，埋深较大，选用人工挖孔桩不经济，一般选用较小直径的机械锤击桩或钻孔桩。

(2)基础的设计计算。基础部位的审查重点：一是基桩，桩的承载力验算、桩的竖向极限承载力验算、桩长的计算，必要的话还要进行桩的抗拔强度验算；二是承台，一般来说，承台按塔机出厂说明书给定的尺寸，其抗剪强度是有富余的，可不需验算，但必须进行柱顶部位的抗冲切验算，对十字交叉形梁式承台还要进行抗弯强度验算。然后，进行塔机抗倾覆验算。如有必要，还要进行基础的抗浮设计。

1.3 特殊情况下的基础处理

当出现基础位于陡坡、基础位置不够等情况，则考虑用长、短桩结合，或采用斜桩，或采用调整承台的平面形状和桩间距的方法。这几种基础处理方法结构受力复杂、计算困难，现场技术人员难以掌握，尽量避免使用，或调整塔机位置、或改用其他的起重方式。

2 基础施工时关键节点的审查

2.1 验槽

塔机基础虽然是临时性结构，但也是一种重要的受力构件，在基础施工前必须验槽，目的是查验现场的地质情况是否符合设计及场地地质勘察报告要求，查验地基的地耐力与基础要求的符合性。要认真检查核实分析钎探资料，对存在的异常点位进行复核检查。重点注意以下几种情况：桩基则验桩基是否进入持力层，浅基础则验看基槽(坑)内是否有新土、土质的颜色与周围土质的差别程度、是否有软弱下卧层、是否土质不均匀、局部异常、有无地下管线等。

验槽应会同建设、设计、地质勘察、施工单位共同进行，经验收合格后方可进行基础施工。

2.2 材料

材料进场验收，钢筋和水泥要有出厂合格证和实验报告，沙、石集料必须有实验报告；商品混凝土进场必须有出厂合格证，交货检验时要做好现场取样、留样、坍落度和和易性的检查。

2.3 埋设件的位置、标高和垂直度

基础埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺应符合塔机出厂说明书要求，基脚螺栓的埋设位置、标高和垂直度除符合塔机出厂说明书要求，其允许偏差值还应符合相关施工验收规范要求，塔机的避雷装置也要在基础施工时按有关规范要求预先埋设好。所有这些基础埋设件必须有牢固的固定措施，采用焊接固定时，不得烧伤固定件的工作面，且无显著变形；采用支架固定时，支架应有足够的强度和刚度。

2.4 防雷接地装置

JGJ 46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》说明，塔式起重机可以不做避雷针，但必须做可靠防雷接地。防雷接地采用“一”字型接地极，由中间接地极引起塔吊防雷引下部位，防雷接地可利用桩基和承台主筋，与其焊接，再分别两处与塔吊底座用螺丝连接，最终与塔身整体形成通路，接地电阻应≤1Ω。还应设置重复接地，重复接地还应单独打一镀锌钢桩，引至塔吊专用的接地装置，接地电阻应≤6Ω。

2.5 基础的排水

为防止地表水渗入地基，引起基础沉降，必须做好基础的排水工作。基础排水有自然排水法和机械排水法。如果现场条件许可，就采用自然排水法，在基础四周砌筑排水明沟，将水引至附近沟渠或市政管网，排水沟沟底须有一定坡度，以利水沟排水流畅；如果现场条件不具备，则采用机械排水法，在基础附近设置集水坑，还是在基础四周砌筑明沟，将明沟的水流入集水坑，用水泵将水排至附近沟渠或市政管网。

2.6 基础沉降观测

审查基础沉降观测方案，重点审查沉降观测点的设置。沉降观测点应参照 GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》，按重要的建筑进行设置，布设位置可在基础或承台的四角，或在基础及承台的中心线处两两对称的位置上，观测点应不少于 4 个，并在基础施工结束后立即尽快完成初测工作。

第二次沉降观测应在上部塔机安装前，立完塔后做一次，并有书面记录。1 周后再做，将其数据与第一次记录比对，如无差别，则半个月后再做一次，结果还无差别后可 1个月一次定期观测。每次塔吊升高后做塔身垂直度抄测与基础沉降观测。

2.7 越冬维护

如果塔吊使用跨越冬季，由于塔吊基础底板始终处于裸露状态，则有必要采取基础防冻胀措施，根据当地气象台气象预报和当地气候特点，做好基础越冬维护工作。具体做法是将基础封闭，减少空气流通，在基础周边填满、顶面覆盖干土、黄沙、炉渣等松散型保温材料，厚度根据当地气候条件而定。基础排水、防水措施提前完成，并经常进行越冬检查，以防止地基土发生冻胀，使基础在当地地表土解冻前免遭冻害。

3 基础的验收

基础与塔机同时验收，形成完整的验收资料。基础的验收依据：基础设计、有关基础的设计与验收规范、塔机出厂说明书。

(1)检查验收资料。塔机基础的验收资料有：塔吊基础施工方案、塔吊基础施工图、工程质量报验单、钢筋分项工程检验批验收记录、混凝土分项工程检验批验收记录、现浇结构分项验收记录、预埋件合格证检验报告、预埋件加工和安装验收记录、隐蔽工程验收记录、地基验槽记录和地基处理结果。有桩基时还应提供完整的桩基验收资料。

(2)基础的位置、标高、外形尺寸、表面平整度。对照基础的定位图、基础的平面布置图，是否与实物吻合，位置偏差程度；检查基础的顶面标高是否与设计相符，偏差是否在规范允许范围内；检查基础的外形尺寸、表面平整度是否满足设计和验收规范。

(3)基础混凝土的强度。根据 JGJ/T 187—2009《塔式起重机混凝土基础技术规程》，基础混凝土的强度等级必须达到设计强度的 80%，方可允许塔身标准节的安装，基础混凝土的强度等级达到设计强度的 100% 时，塔机方可投入吊装使用。现场按相关规范要求留足混凝土标准试块、同条件养护试块，以供基础混凝土抗压强度的评定。