关于塔式起重机单桩承台基础方案技术应用

邱道伦

（广西建工集团建筑机械制造有限责任公司，广西南宁 530001）

0 引言

由于工程建设行业的飞速发展，建筑项目数量逐年增多，在工程建设施工期间，垂直运输设备主要采取塔式起重机。通常来讲，塔式基础形式可以满足多类项目施工需求，但是，结合塔式起重机施工现状得知，在具体施工环节，施工单位需要积极解决塔机基础不稳定问题，为了有效提升塔式起重机施工的安全性，本文重点探讨塔式起重机单桩承台基础方案要点，内容如下。

1 塔式起重机特点分析

在深基坑比较多的区域，为了更好地提升施工效率，在开挖基坑期间，利用单桩承台基础方案技术，能够取得较为突出的施工效果。和普通起重机不同，单桩承台基础方案技术主要采取高位承台，承台采取钢筋混凝土施工方式。塔式起重机动臂形式主要分为两种，分别是水平形式与压杆形式。若采取水平动臂方式，载重小车顺着水平方向移动，其变幅运动较为平衡，动臂比较长，同时自重大，若动臂采取压杆形式，变幅机构通过拉动动臂，变幅运动平稳性较差，但是此种方式起重机的自重比较小[1]。

与传统的起重机不同，当前阶段的起重机，其起重量随着幅度的变化，会发生显著变化，起重量和幅度乘积被称作载荷力矩，是一项重要的技术参数，利用回转机构与回转支撑，使得起重机的起升高度特别大，具备较为突出的调速能力[2]。同时，起重机可以采取涡流制动器与调频等方式进行有效调速，可以缓解施工作业人员的工作压力。

2 案例概况

某工程项目为地铁工程，呈现东西走向，某车站为2 层2 跨岛式站台结构，地下1 层的净高为6.25m，地下2 层的净高为6.80m。该车站基坑的总长度为216m，车站有效站台宽度为15m，基坑的开挖深度在19.55～22.69m 之间。设计采取放坡加锚索支护模式，由于边坡和市政地下管线紧密相邻，放坡难度较大，为了满足基坑支撑施工要求，确保施工场地内部各项材料得到有效运输，在施工场地中，施工单位提前布设塔式起重机。

3 具体运用

3.1 合理确定施工方案

由于该工程项目位于软弱深厚土层，地质条件比较复杂，施工单位所选择的起重机型号是QTZ80-5113，结合相关技术要求得知，采取中风化岩层作为起重机的持力层，塔吊设计高度是45m。施工单位采取独立安装方式，起重机的基础形式采用四根直径大于0.5m 预应力管桩和承台。

结合工程施工场地的地质条件，包括具体的地质勘察资料能够得知，此地区的地质结构当中存在较多孤石，如果采取预应力管桩+承台基础形式，预应力管桩在穿过孤石区域时，容易出现断桩现象，为了避免预应力管桩出现断桩现象，提高塔吊的安全性和稳定性能，在具体施工期间，施工单位决定采取钻孔灌注桩施工方案[3]。

除此之外，施工单位还要对项目基础施工方案进行全面的优化与完善，科学计算出桩基的具体数量，并合理确定桩基直径。如果采用5 根直径小于0.6m 钻孔灌注桩，要保证各个灌注桩之间的距离不小于3.3m，灌注桩之间的距离比较小，在软弱土层当中，容易发生塌孔现象，施工难度特别大。如果采取四根直径是0.6m 的灌注桩，造价比较高，会影响塔吊的应用效果。所以，施工单位从多个角度分析，综合考虑钻孔灌注桩施工流程，包括成桩质量等内容，最终决定采取一根直径是0.3m 的钻孔灌注桩+承台施工方式，为了提高桩基的稳固性，在地框梁施工环节，针对承台基础和车站圈梁进行加固处理，避免塔吊出现失稳现象。

对于施工单位的技术负责人员来讲，要详细阅读塔吊使用说明书，了解塔吊的各项技术参数，进而合理确定出塔吊基础形式，经过全面分析之后，施工单位决定处采用强度为C35 的混凝土钻孔灌注桩，承台采取C35 混凝土施工，在基础平面区域，基坑中心位置设置承台。该施工承台和地框梁和基坑圈梁紧密连接，起到良好的加固效果[4]。

3.2 基础定位

在确定塔式起重机具体位置的过程之中，施工人员需要全面考虑塔机的工作臂长度，包括塔吊工作臂的实际覆盖范围，以及脚手架的具体位置，合理确定出塔吊的具体位置。在实际施工之前，施工管理人员要根据项目场地的具体情况，制定出更加完善的安全管控方案，并安排测量人员提前进行测量定位，确保塔机能够正常运行，提高塔机的安全性，防止塔机在后续运行期间出现较多故障[5]。

3.3 起重机塔基质量控制要点

（1）结合该项目施工特点能够得知，在钻孔灌注桩一端，桩基的长度不宜超过3m，塔式起重机锚入到承台内部的长度不宜小于1m，同时水上混凝土强度等级不宜小于C35，而水下混凝土强度等级要提升一级，不宜小于C40。在混凝土振捣施工环节，要求施工人员加强振捣，并密切观察混凝土填充率，不宜小于95%。

因为该地铁工程项目所在地区为软弱土层，在钻孔灌注桩施工环节，要求施工人员提前配备好充足的泥浆，并结合地层具体情况，对泥浆循环过程进行有效调整，保证泥浆制备量满足具体的施工需求。钻孔灌注桩施工结束之后，施工单位还要组织专业人员进行验收，针对质量不符合规定标准要求的桩，要立即通知施工班组，必要时可以进行二次施工。

（2）该工程项目中的钻孔灌注桩钻孔完毕后，施工人员需要制作钢筋笼，在制作钢筋笼时，施工人员需要合理控制钢筋的尺寸和间距，包括其制作强度，确保钢筋笼的制作质量符合设计标准要求。施工人员还要按照设计方案的各项要求，利用塔机，将钢筋笼缓慢下放，并安装导管浇筑混凝土[6]。在此过程当中，混凝土的施工强度要满足钻孔灌注桩施工需求，确保灌注桩质量符合规定要求。

另外，在钻孔灌注桩施工期间，施工单位还要留置出一定量的混凝土试块，全面而准确地记录下混凝土具体的浇筑时间，包括浇筑深度，一旦发现异常现象，施工人员需要立即暂停施工，并找到问题原因，经过有效的处理之后，方可进行后续施工。

3.4 开挖施工要点

在工程土方开挖施工之前，施工人员需要做好塔式起重机安装工作，在工程开挖施工的过程中，施工人员需要做好放坡工作，按1：1.5 比例来放坡，加强边坡防护。开挖所产生的土方，要运送到指定场地，塔式起重机四周土方开挖，需要采取分层开挖方法，同时，还要设置临时支撑，避免深基坑出现严重变形。

3.5 起重机稳定控制要点

在此工程项目之中，塔式起重机采取冲击成孔方式，桩基施工结束之后，桩顶距离地面间的土层，大部分为泥浆，对塔机柱的约束作用比较小，因此，起重机安装结束后，技术人员要严格控制起重机柱自由端长度，提升起重机的安装质量[7]。

另外，为了有效提高塔式起重机的安全性能与稳定性能，在起重机周围地层，需要对其基础进行有效约束，施工人员可以对塔机周围土体，进行有效的加固。在该工程项目中，采取5 根旋喷桩，该旋喷桩的直径为0.6m，顺着起重机各边中点有序布置，起到良好的加固效果。塔式起重机承台浇筑之前，施工人员还要进行认真观测，如果发现问题，要立即进行纠偏，不断提高承台施工质量。

3.6 施工效果分析

塔式起重机施工完毕后，在工程基坑开挖施工期间，施工单位技术人员对塔吊运行状态进行全程监控，结合最终的监控结果得知，该塔机基础比较稳定，可以投入到正常施工中，满足工程项目施工需求。通过采取直径是1.3m 的钻孔灌注桩作为塔机基础，无法安装其他设备，能够显著减少工程项目设备的运输费用。从工期角度来分析，采取桩基成孔施工方法，能够显著缩短项目施工工期，确保塔式起重机的有序运行，成孔质量比较高，可以明显减少施工安全问题的出现。通过采取塔式起重机单桩承台基础方案，可以保障施工作业人员的人身安全，避免出现大规模的施工事故[8]。

4 结语

综上所述，通过对塔式起重机单桩承台基础方案技术要点进行多角度的分析，例如合理确定施工方案、加强基础定位、起重机塔基质量控制要点、开挖施工要点、起重机稳定控制要点等等，并进行施工效果分析，有效提高该工程项目的整体建设质量，经过专业的检测机构检测后，该工程项目质量达标，故能够给类似工程项目提供良好的参考与借鉴。