建筑深基坑坑内提前立塔施工工艺研究

王凯芳

（山西寿阳潞阳瑞龙煤业有限公司，山西 晋中 030600）

1 工艺原理

组合式塔吊基础的核心原理是，由工程桩或新增塔吊桩（均为灌注桩）、钢格构柱架体、型钢钢梁平台及塔吊基础支腿作为主要传力构件。在灌注桩施工时，将加工好的钢格构柱锚入灌注桩内，通常采用4 根桩做为塔吊基础，格构柱之间通过4 根型钢梁焊接连接，钢格构柱顶部焊接柱帽，在格构柱柱帽上焊接型钢钢梁平台，型钢钢梁平台与塔吊的基础标准节通过螺栓连接。型钢钢梁平台使格构柱与塔吊的基础标准节连接成为一个整体。

2 适用范围

适用于软土、较厚填土层、较高地下承压水位等不良地质条件的8～12m 深基坑内置吊重不大于320 吨米的塔吊基础。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

测量、塔桩位确定→成孔施工→钢格构柱与钢筋笼焊接并安装就位→工程桩或新增塔吊桩混凝土浇筑→土方开挖至格构柱顶标高→格构柱顶找平、钢托板柱帽焊接→安装十字形钢梁并与钢托板柱焊接→焊缝探伤检验→塔吊安装、验收、投入使用→基坑第一步土方开挖→基坑第一步土层高度范围内钢格构柱间型钢斜杆、水平杆焊接

3.2 操作要点

1） 钻孔灌注桩基础施工前，要求场地周围平整，以便桩位垂直度及标高控制。钢筋砼灌注桩的主筋高出帽梁1m，螺旋箍筋间距在插入钢格构柱范围内加密，并在钢筋笼按上固定标高制作三道钢套管。钢筋笼焊好后下入桩底，要求塔基四桩相对位置准确，桩位允许偏差＜20mm，四桩相对位置偏差＜10mm，桩垂直度偏差≤1%。

2） 水下灌注砼当灌注遇阻时，导管应上下轻轻活动，畅通后方可继续灌注。首次灌注量必须确保导管底部埋入砼面1.5m 以上，保证初灌砼量大于2m3。利用其自重冲至孔底，致使残余沉渣返出孔口，并使砼和持力层紧密胶接。灌注过程中严禁将导管拔出砼面。

3） 钢格构柱的制作，钢格构柱由4 根L180×180×18 的角钢及-16×300×450mm 的缀板焊接成480×480 的方柱组成，出桩顶自由高度为14m，根据《钢结构设计规范》（GB50017） 对其刚度、整个架体稳定性、单肢型钢格构柱稳定性及缀板进行验算。整个架体由L180×180×18 的角钢作为水平杆和斜腹杆把四根单肢型钢格构柱连接成一个整体，使之与桩基共同受力。使用的型钢材料为Q345B。

4） 十字型钢梁的制作，十字型钢梁由-30×700×4600 的上、下翼钢板和-30×640×4600 的钢腹板组焊而成，在塔吊基础节脚柱与上翼板联接对应处，十字型钢梁上、下翼缘之间用加劲板进行加强。十字型钢梁长度根据塔身宽度和型钢格构柱间距确定。使用的型钢材料为Q345B。

5） 十字型钢梁与型钢格构柱的焊接，格构柱之间用4根HW400x400x13x21 进行焊接连接。型钢格构柱顶面与钢托板焊接连接，钢托板与型钢格构柱顶面的交接处焊缝为双面角焊缝, 焊缝高度为15mm。

在型钢格构柱的侧面每侧焊接两块加劲板，每个柱子各8 块。加劲板与型钢格构柱侧面的交接处焊缝为双面角焊缝，焊缝高度为15mm。钢托板与加劲板的交接处焊缝为双面角焊缝，焊缝高度为15mm。

6） 塔吊基础节与型钢构件的联接，塔吊基础节与型钢格构柱通过十字型钢梁进行螺栓连接，按照选用塔吊的使用说明书，在十字型钢梁的上翼板上预留塔吊基础节的螺栓孔（基础节由塔吊厂家提供），塔吊基础节的每个支腿各采用8条M36、10.9 级螺栓与十字型钢梁连接。

7） 桩基与基础底板钢筋交叉的技术处理；①塔吊桩位于基础底板内的区段在预先制作好的钢套管上设置钢板止水环做防水处理，钢板止水环按基础底板厚度每800mm 设置一道。②底板钢筋绑扎塔吊基础桩，不能穿过，在塔吊桩处断开，现釆取补强措施，具体如下：在塔吊桩周圈设加强筋，呈放射状布置，节点处与塔吊桩止水套管弯锚焊接，焊接长度为10d；塔吊桩四周上下铁处均各增加HRB400 级钢筋，长度视塔吊桩径而定。塔吊桩与主体结构相交处的楼板应留洞，洞边距塔吊桩边300mm。

4 工法特点

4.1 缩短工期

桩柱钢格构式混凝土承台塔吊基础以及塔吊安装工作在基坑土方开挖之前完成，使之在土方及基坑施工阶段就可投入使用，缩短了工期，提高了工效。

4.2 提高工效

由于塔吊采用了内置式，加大了塔吊回转范围内对工作面的覆盖面积，减少了塔吊的覆盖盲区，提高了塔吊的工作效率。

4.3 减小对结构基础底板的不利影响

在塔吊桩穿过基础底板的位置加设了止水环，増强了底板防水能力，并使塔基受力自成体系，减小了对结构基础底板受力和防水的不利影响。

4.4 提高刚度和安全度

采用钢格构柱和钢桁架支撑体系，使塔吊桩基础整体处于稳定状态，提高了塔吊的刚度和安全度。混凝土承台承载力好，塔吊桩间距可加大，桩体受力均匀，塔吊稳定性大大增加。

5 效益分析

保证了桩基施工、基坑土方开挖、深基坑水平支撑结构施工、地下室钢筋混凝土结构施工大宗材料等的垂直运输，极大地提高劳动生产率、减轻了工人劳动强度，加快了施工进度。塔吊基础施工工期至少提前一周，直接经济效益在20万元以上。最大限度的发挥了塔吊的工作效率，减少了覆盖盲区，且减少了塔吊数量的投入；十字型钢梁、钢格构柱等均可周转使用，经济效益比较明显。