FJGFEJ222011深基坑钢格构柱支承板式承台的组合式塔吊基础施工工法1

深基坑钢格构柱支承板式承台的组合式塔吊基础施工工法 工法编号：FJGFEJ22-2011 完成单位：福建二建建设集团公司 福建省顺安建筑工程有限公司 主要完成人：黄跃森 金华松 戴开元 1 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 132

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A-A剖面C-C剖面B-B剖面

1.板式混凝土承台2.钢格构柱3.塔吊基础节4.型钢水平杆及斜杆5.工程桩或新增塔吊桩（灌注桩）

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

工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

塔吊安装就位，并投入使用

基坑第一层土方开挖 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

各层土间如此循环至最后层土的高度区间

预埋塔吊基础节并浇筑 板式混凝土承台砼

板式混凝土承台模板、钢筋安装

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 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、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 6

6 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 450×450 4L140×10，缀板-380×200×10@500 2 板式混凝土承台 配筋上下筋为Φ25@200，拉钩φ10@400，C35砼 3 钢斜杆、钢水平杆 L140×10 4 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QTZ80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（Φ150） 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 GJ5—40 台 1 加工钢筋 钢筋调直机 GJ4—14 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 ZN—50 台 2 浇捣砼 木工圆盘锯 MJ—104 台 1 制作模板 木工平刨机 MB—206 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 0～20 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。