1、目 录1.前言12.特点13.适用范围14.工艺原理15.施工工艺流程及操作要点26.材料与设备57.质量控制68.安全措施79.环保措施810.效益分析811.应用实例91.前言在建筑工程施工中为了充分利用地下空间，深大基坑的不断涌现，担负着基坑内水平运输及垂直运输的大型机械塔吊往往需布置在地下室里面，同时又要达到便于塔吊提前投入使用。在塔吊基础桩基施工过程中，将自行设计的钢格构柱埋入桩中，在该格构柱的顶端施工塔吊混凝土板式承台作为塔吊受力的基础，形成组合式塔吊基础，该钢格构柱作为塔吊架空混凝土基础和桩基两者之间的传力构件，通过工程实践总结形成本工法。2.特点2.0.1 组合式塔吊基础设计实2、用、安全，承载合理，桩间距符合规范要求。2.0.2 可充分利用工程桩，不受工程桩间距的影响，减少投资。2.0.3 形状美观，牢固。2.0.4 钢格构柱与混凝土的连接质量容易保证。2.0.5 结构简单、操作简便又节工省料。3.适用范围本工法适用于塔吊需安装在地下室基坑内，在基坑土方开挖前施工塔吊基础的工程；特别适用于能利用工程桩（灌注桩）作为塔吊桩的塔吊基础。4.工艺原理4.0.1 组合式塔吊基础由工程桩或新增塔吊桩（均为灌注桩）、型钢水平杆和斜杆、钢格构柱架体、板式混凝土承台及塔吊基础节等部分组成（见图4.0.1-1、2）。4.0.2 板式混凝土承台搁置在钢格构柱上，与钢格构柱做充分的锚固，塔3、吊四角立柱支承在板式混凝土承台上，板式混凝土承台将四根钢格构柱连接成一个整体。塔身的竖向荷载和弯矩荷载通过板式混凝土承台传至钢格构柱，进而传递给桩基，最终由基坑底以下的土层承担。4.0.3 组合式塔吊基础在土方尚未开挖前就先行施工板式混凝土承台，采用钢筋混凝土制作而成，塔吊基础节直接预埋在板式混凝土承台里。在基坑土方开挖前完成并能投入使用，以满足基坑施工垂直及水平运输的要求。图4.0.1-1 深基坑钢格构柱支承板式混凝土承台的组合式塔吊基础全景图图4.0.1-2 组合式塔吊基础立面图5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程塔吊在基坑内的平面位置确定钢格构柱制作工程桩或新增塔吊桩钢筋笼制作工4、程桩或新增塔吊桩成孔钢格构柱与钢筋笼焊接并安放就位工程桩或新增塔吊桩砼浇筑板式混凝土承台模板、钢筋安装预埋塔吊基础节并浇筑 板式混凝土承台砼塔吊安装就位，并投入使用基坑第一层土方开挖各层土间如此循环至最后层土的高度区间基坑第一层土层高度范围内钢格构柱间型钢斜杆、水平杆焊接塔吊在基坑土方工程和地下室结构施工过程中正常运行基坑底砼垫层施工塔吊使用至工程结束5.2操作要点5.2.1 塔吊在基坑内的平面位置确定1 首先要根据塔吊制造厂家提供的技术说明书了解塔吊的技术性能参数，然后根据高层建筑的体型特点，施工场地环境来确定塔吊的位置。2 保证建筑平面施工范围尽可能多地被塔吊臂长的活动范围所覆盖，并使施工5、总平面布置中建筑材料堆放场地及混凝土捣拌场地置于塔吊臂活动范围的最有利位置。3 通视良好，保证塔吊的施工安全。5.2.2 工程桩或新增塔吊桩成孔具体成孔方式与一般灌注桩相同。5.2.3 钢格构柱制作、钢筋笼制作具体要求与一般水下灌注桩相同。钢格构柱制作长度应增加钢格构柱插入灌注桩深度和钢格构柱锚入板式混凝土承台内的长度。5.2.4 钢格构柱与钢筋笼焊接并安放就位1 下放钢筋笼，在笼顶2.5 m处，用粗钢筋或粗木龙骨穿过钢筋笼，架立在桩孔的孔顶。2 起吊钢格构柱，放入钢筋笼中，缓慢降至钢格构柱与钢筋笼搭接长度处。3 调整钢格构柱与钢筋笼垂直度，从下往上焊接钢格构柱与钢筋笼。4 按灌注桩下钢筋笼的6、一般做法将焊接好的钢格构柱与钢筋笼全部入孔。5.2.5 工程桩或新增塔吊桩砼浇筑具体要求与一般水下灌注桩相同。5.2.6 板式混凝土承台模板、钢筋安装1 在C15砼垫层上加铺一道泡沫塑料作为垫层与承台砼的脱模层，钢筋安装时应避免破坏泡沫塑料。2 其他具体要求与一般承台模板、钢筋安装相同。5.2.7 预埋塔吊基础节并浇筑板式混凝土承台砼1 塔吊基础桩身强度应达到设计强度的80%后，方可进行承台施工。2 塔吊基础节预埋锚栓的位置应符合塔吊厂家的要求，尺寸偏差应符合设备基础预埋件允许偏差。3 塔吊基础承台体积大，为防止混凝土产生温度裂缝，需对承台进行保温、保湿养护。5.2.8 塔吊安装就位，并投入使7、用1 塔吊安装必须等待塔吊基础承台强度达到设计强度75%后方能进行，塔吊基础承台砼强度达到设计强度后方能投入使用。2 塔吊安装应由专业安装公司的持有相应的资格证书的人员安装。并经有关部门验收合格后投入使用。5.2.9 钢格构柱间型钢斜杆、水平杆焊接1 基坑土方开挖时，每层土方挖净后，钢格构柱间的钢斜杆、钢水平杆应及时安装并焊接牢固，确保由四根钢格构柱组成架体的整体稳定性。2 钢格构柱架体穿过地下室底板时，可以在钢格构柱的肢件角钢上设置止水钢板，作为地下室底板在该处结构的止水处理。5.3劳动力组织表5.3 劳动力配备表施 工 工 序单位人数备 注桩基施工人5钢格构柱制作安装人4板式混凝土承台钢筋8、模板安装人6塔吊基础节预埋人3板式混凝土承台砼浇捣人5钢格构柱架体斜杆和水平杆焊接人3塔吊安装人66.材料与设备6.1材 料表6.1 材料选用表（以QTZ80塔吊为例）序 号名 称规 格（单位mm）1钢格构柱450450 4L14010，缀板-380200105002板式混凝土承台配筋上下筋为25200，拉钩10400，C35砼3钢斜杆、钢水平杆L140104塔吊QTZ80由于基坑中组合式塔吊基础由由工程桩或新增塔吊桩（均为灌注桩）、型钢水平杆和斜杆、钢格构柱架体、板式混凝土承台及塔吊基础节等部分组成，因此结构简单，投入的机具设备主要为桩基设备、钢结构焊接设备、砼结构施工设备，现以QTZ809、塔吊在10m深的基坑内为例，对其主要机具需用情况列表说明。6.2设 备表6.2 设备选用表机具设备型号规格单位使用数量备注桩机GPS-10台1塔吊桩基施工泥浆泵3PNL（150）台1塔吊桩基施工汽车吊25T辆1吊装塔吊电焊机AX3-300台1焊接钢筋、角钢托架闪光对焊机UN1-100台1焊接钢筋钢筋弯曲机GJ40台1制作箍筋钢筋切割机GJ540台1加工钢筋钢筋调直机GJ414台1加工钢筋钢格构制作平台/座1制作钢格构插入式振动器ZN50台2浇捣砼木工圆盘锯MJ104台1制作模板木工平刨机MB206台1制作模板挖土机PC200台1挖出塔吊基坑7.质量控制7.0.1 本工法必须遵照执行建筑桩基技术10、规范（JGJ94）、钢结构设计规范（GB50017）、钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）、钢筋焊接及验收规程（JGJ18）、混凝土结构设计规范（GB50010）、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204)。塔机基础尺寸允许偏差应符合表7.0.1。表7.0.1 塔机基础尺寸允许偏差和检验方法项目允许偏差（mm）检验方法标高20水准仪或拉线、钢尺检查平面外形尺寸（长、宽、高）20钢尺检查表面平整度10、L/1000水准仪或拉线、钢尺检查洞穴尺寸20钢尺检查预埋锚栓标高（顶部）20水准仪或拉线、钢尺检查中心距2钢尺检查7.0.2 参照工程桩或新增塔吊桩的直径、配筋、长度及钢格构柱的截11、面积、板式混凝土承台的截面及配筋等技术参数，须根据塔吊在各种工况下的内力情况进行设计，并应满足以下四点：1 板式混凝土承台的承载力应大于塔吊在各工况下荷载的作用；2 四根格构柱的竖向和水平承载力应大于塔吊各个工况下荷载的作用；3 塔吊、板式混凝土承台及格构柱组成的整体符合塔吊各工况下抗倾覆的要求；4 借用工程桩或新增塔吊桩满足抗压、抗拔承载力的要求。7.0.3 钢材及焊接材料的品种、规格、性能等应符合国家产品标准和设计要求；钢筋笼主筋与钢构柱主筋间采用手工电焊连接，该连接必须满足设计要求，钢格构柱插入灌注桩深度2.0m，并满足设计要求。焊工应经考试合格并取得合格证书；焊缝厚度应符合设计要求，焊12、缝表面不得有裂纹、焊瘤、气孔、加渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷；随钢筋笼就位后须对格构柱加固定位，确保格构柱平面位置规整、正确，格构式钢柱安装误差符合下表7.0.3规定。表7.0.3 格构式钢柱安装允许偏差项目允许偏差（ mm）检验方法柱端中心线对轴线的偏差020用吊线和钢尺检查柱基准点标高10用水准仪检查柱轴线垂直度0.5H/100且35用经纬仪或吊线和钢尺检查7.0.4 钢格构柱锚入板式混凝土承台内不小于500mm。锚入板式混凝土承台内的钢格构柱必须清理干净（除锈、除泥等），保证其与砼之间的握裹力。7.0.5 塔吊基础节预埋入板式混凝土承台内，必须定位准确、摆放平整。7.0.6 塔吊基础承台13、垫层采用100mm厚C15素混凝土，四边由承台外边缘向外扩100mm。7.0.7 基础混凝土施工中，在基础顶面四角做好沉降及位移观测点，并做好原始记录，塔机安装后定期观测并做好记录。8.安全措施8.0.1 贯彻“安全第一预防为主”的方针，正确评价安全生产的情况、防患于未然，做好操作人员的安全交底。8.0.2 建立安全检查组织，现场应指定专职安全员负责塔基施工过程的安全检查。8.0.3 塔基周边土方应对称、分层均匀开挖，当基坑土方开挖至每一道钢格构柱间型钢斜杆或水平杆的安装高度时应立即进行该范围内钢格构柱间型钢斜杆或水平杆焊接，当上一道钢格构柱间型钢斜杆或水平杆焊接并经验收合格后方可进行下一道的14、土方开挖。8.0.4 基坑土方开挖过程中，严禁挖机碰撞塔吊钢格构柱架体，塔基承台板垂直投影区域内土方应由人工挖除。8.0.5 塔基承台下土方人工挖除时，应将C15砼垫层一并去除干净，以免坑内施工时砼垫层脱落砸伤施工人员。8.0.6 板式混凝土承台截面尺寸比较大，支模要牢靠。8.0.7 汽车吊吊运塔吊基础节时，要互相协作，保证一次到位。9.环保措施9.0.1 各种施工用材料的选用应符合国家有关产品标准的环境保护指标的要求。9.0.2 对施工垃圾包括短钢筋、废钢筋、废旧模板等，应按规定集中收集、存放，防止造成环境破坏。9.0.3 施工现场的强噪音的施工机械，施工作业尽量安排在白天施工。浇筑混凝土时15、应选用低频低噪音的混凝土振捣器。9.0.4 生活、生产污废水应进行有效沉淀后排至市政下水道，生活垃圾及时集中外运，做到工程施工人员的生活区文明整洁。10.效益分析由于本工法可借用工程桩，同时减小了塔吊基础的尺寸及配筋，操作简便、节省工期,经济效益相当明显；通过在基坑土方开挖前完成组合式塔吊基础结构，进而进行塔吊安装并投入使用，保证了基坑土方开挖、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，地下室施工的经济效益和社会效益也比较明显。11.应用实例11.1福建医科大学附属第一医院外科综合楼工程工程地处福州市台江区茶16、中路福建医科大学附属第一医院内，总建筑面积62137m2，其中地下室8522m2；地上二十六层，地下二层；自然地面以下土方开挖深度为9.45m。本工程基坑主要开挖深度为9.7m、10.7m，地上22-31层，设置了1台QTZ80A型和1台QTZ150型塔吊，均采用了钢格构柱支承板式混凝土承台的组合式塔吊基础，每台塔吊借用了两根支护桩、新增两根塔吊桩。11.2 冠亚广场工程位于福州市八一七北路，由福建冠亚房地产开发有限公司开发建设，建筑用地面积44298.6m2，主体工程由9座建筑组成，本工程0.00相当于罗零高程8.10m，地下室底板标高为-9.7m和-6.0m，地下室底板厚度为350500m17、m，垫层厚度为150mm，基坑开挖深度为10.4m和6.5m（不包括承台、基础梁、积水坑和电梯坑等）。设置了2台QTZ63型、1台QTZ80A型和1台QTZ150型塔吊。其中QTZ80A型和QTZ150型塔吊采用了钢格构柱支承板式混凝土承台的组合式塔吊基础，采用了钢格构柱支承板式混凝土承台的组合式塔吊基础，每台桩基础新增四根塔吊桩。11.3 仙游县海亭嘉苑2、3、5、6#楼工程位于仙游县鲤南镇海亭岭小区，由福建省顺安建筑工程有限公司施工。该工程2#楼地下一层地上11层，其他均为地下一层地上18层，建筑总高度67.7m，总建筑面积60634m2。设置了1台QTZ63、3台QTZ80A型塔吊，均采18、用了钢格构柱支承板式混凝土承台的组合式塔吊基础，每台塔吊借用了两根工程桩、新增两根塔吊桩。以QTZ80型塔吊为例：板式混凝土承台为4200mm4200mm1200mm的截面，配筋是上下筋均为25200（mm），拉钩采用10400（mm），砼为C35。钢格构柱采用4L14010（mm），缀板采用-38020010500（mm），钢格构柱锚入板式混凝土承台800mm。根据QTZ80型塔吊厂家提供的基础受力情况，其最大倾覆弯距M=178t.m，自重P1=53.0t（按37m高考虑）、73.7t（按90m高考虑），水平力P2=7.9t，扭距Mt=33.7t.m，标准节为1.510 m1.510 m2.8 m，每节为0.9t。当塔吊吊臂位于上图所示时，桩基受力处于最不利状态，则有：桩最大竖向力NN = 1.2 + 1.4 =380+588=968kN格构柱计算：14014010等边角钢的截面特性：A27.37cm2 Ix515cm4 ix4.34cmy03.82cm iv2.78cm 故不必计算分肢的稳定性。