1、深基坑鋼格構柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎施工工法1 前言隨著現代建筑的發展理論充分利用地下空間，深大基坑的不斷涌現，擔負著基坑內水平運輸及垂直運輸的大型機械塔吊的設置是慎之又慎的。從早期的大底板基礎發展到樁承載底板基礎、樁承載底板加暗梁基礎，又擴展到鋼構柱承載的鋼結構基礎；從基坑外到基坑內，從砼結構到鋼結構，各種各樣，俱滿足塔吊本身的性能及承載能力，但樁底板砼基礎其體積較大，鋼結構又涉及焊接工作量大等缺陷，尋求一種既結構簡單、操作簡便又節工省料的基礎形式是建筑發展的需求和方向。常規的鋼格構柱塔吊基礎基本上都是塔吊塔身的橫斷面與鋼格構柱架體的橫斷面尺寸相同，不能利用工程樁，且塔吊樁間距不

2、滿足樁基規范要求。而深基坑鋼格構柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎施工工法，確定塔吊的平面位置，又從樁間距與塔身的尺寸差別出發，自行設計以鋼格構柱作為支承點，加設“十”字交叉梁以承載并滿足塔吊各工況下的荷載傳遞的受荷方式，解決了塔吊樁間距不滿足樁基規范要求的難題且能充分利用工程樁減少投資，從而達到實用、安全、美觀的設計效果。為此特編制本施工工法，將在以后的工業與民用建筑深基坑塔吊施工中推廣應用。該技術已向國家知識產權局進行專利申報，目前已經受理，申請號為：200920294978.8。2 工法特點2.0.1組合式塔吊基礎設計實用、安全，承載合理，樁間距符合規范要求。2.0.2充分利用工程樁，

3、不受工程樁間距的影響，減少投資。2.0.3形狀美觀、牢固，相對板式基礎不顯得笨重。2.0.4鋼格構柱與混凝土的連接質量容易保證。2.0.5結構簡單、操作簡便又節工省料。3適用范圍該工法適用于：塔吊需安裝在地下室基坑內，能利用工程樁作為塔吊樁的塔吊基礎，在基坑土方開挖前施工塔吊基礎的工程；4工藝原理4.0.1組合式塔吊基礎由工程樁或新增塔吊樁（均為鉆孔灌注樁）、型鋼水平桿和斜桿、鋼格構柱架體、“十”字交叉梁、角鋼頂托及塔吊基礎節等部分組成（見圖）。4.0.2“十”字交叉梁的兩端擱置在鋼格構柱上，與鋼格構柱做充分的錨固，塔吊四角立柱支承在“十”字交叉梁的四個點，“十”字交叉梁又將四根鋼格構柱連接成

4、一個整體。塔身的豎向荷載和彎矩荷載通過“十”字交叉梁傳至鋼格構柱，進而傳遞給樁基，最終由基坑底以下的土層承擔。4.0.3組合式塔吊基礎在土方尚未開挖前就先行施工“十”字交叉梁，采用鋼筋混凝土制作而成，塔吊基礎節直接預埋在“十”字交叉梁里。在基坑土方開挖前完成并能投入使用，以滿足基坑施工垂直及水平運輸的要求。圖“十”字交叉梁組合式塔吊基礎5工藝流程及操作要點5.1工藝流程：塔吊在基坑內的平面位置確定鋼格構柱制作工程樁或新增塔吊樁鋼筋籠制作工程樁或新增塔吊樁成孔鋼格構柱與鋼筋籠焊接并安放就位工程樁或新增塔吊樁砼澆筑焊接角鋼頂托并綁扎“十”字交叉梁鋼筋預埋塔吊基礎節并澆筑 “十”字交叉梁砼塔吊安裝就

5、位，并投入使用基坑第一層土方開挖各層土間如此循環至最后層土的高度區間基坑第一層土層高度范圍內鋼格構柱間型鋼斜桿、水平桿焊接塔吊在基坑土方工程和地下室結構施工過程中正常運行基坑底砼墊層施工塔吊使用至工程結束5.2操作要點參照工程樁或新增塔吊樁的直徑、配筋、長度及鋼格構柱的截面積、“十”字交叉梁的截面及配筋等技術參數，還須根據塔吊在各種工況下的內力情況進行設計，并應滿足以下四點：1、“十”字交叉梁的承載力應大于塔吊在各工況下荷載的作用；2、四根格構柱的豎向和水平承載力塔吊各個工況下荷載的作用；3、塔吊、“十”字交叉梁及格構柱組成的整體符合塔吊各工況下抗傾覆的要求；4、借用工程樁或新增塔吊樁滿足抗壓

6、、抗拔承載力的要求。鋼格構柱與主筋須按規定認真焊接，隨鋼筋籠就位后須對格構柱加固定位，確保格構柱平位置規整、正確。四根鋼格構柱錨入“十”字交叉梁內不小于500mm，并在“十”字交叉梁底部的鋼格構柱上焊接角鋼頂托。基坑土方開挖時，每層土方挖凈后，鋼格構柱間的鋼斜桿、鋼水平桿應及時安裝并焊接牢固，確保由四根鋼格構柱組成架體的整體穩定性。鋼格構柱架體穿過地下室底板時，可以在鋼格構柱的肢件角鋼上設置止水板，作為地下室底板在該結構的止水處理。5.3 勞動力組織表5.3 勞動力配備表施 工 工 序單位人數備 注樁基施工人5鋼格構柱制作安裝人4角鋼托板焊接人2“十”字交叉梁鋼筋、模板安裝人6塔吊基礎節預埋人

7、3“十”字交叉梁砼澆搗人5鋼格構柱架體斜桿和水平桿焊接人3塔吊安裝人66材料與設備表6-1 材料選用表（以QTZ63塔吊為例）序號名稱規 格（單位mm）1鋼格構柱450×450 4L140×10，綴板-380×200×105002“十”字交叉梁800×1250，配筋上下筋為825，箍筋10150，C35砼3角鋼托板L140×104塔吊QTZ635焊條E4303由于基坑中組合式塔吊基礎由由工程樁或新增塔吊樁（均為鉆孔灌注樁）、型鋼水平桿和斜桿、鋼格構柱架體、“十”字交叉梁、角鋼頂托及塔吊基礎節等部分組成，因此結構簡單，投入的機具設備主要

8、為樁基設備、鋼結構焊接設備、砼結構施工設備，現以QTZ63塔吊在10m深的基坑內為例，對其主要機具需用情況列表說明。表6-2設備選用表機具設備型號規格單位使用數量備注樁機GPS-10臺1塔吊樁基施工泥漿泵3PNL（150）臺1塔吊樁基施工汽車吊25T輛1吊裝塔吊電焊機AX3-300臺1焊接鋼筋、角鋼托架閃光對焊機UN1-100臺1焊接鋼筋鋼筋彎曲機GJ40臺1制作箍筋鋼筋切割機GJ540臺1加工鋼筋鋼筋調直機GJ414臺1加工鋼筋鋼格構制作平臺/座1制作鋼格構插入式振動器ZN50臺2澆搗砼木工圓盤鋸MJ104臺1制作模板木工平刨機MB206臺1制作模板挖土機PC200臺1挖出塔吊基坑7 質量控

9、制本工法必須遵照執行建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）、鋼結構設計規范（GB50017-2003）、鋼結構工程施工質量驗收規范（GB50205-2001）、鋼筋焊接及驗收規程（JGJ18-2003）、混凝土結構設計規范（GB50010-2002）、混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB50204-2002)。除滿足以上規范外，還應遵守以下幾條：1、鋼筋籠主筋與鋼構柱主筋間采用手工電焊連接，該連接必須滿足設計要求，鋼格構柱插入鉆孔灌注樁深度2m，并滿足設計要求。2、鋼格構柱錨入“十”字交叉梁內不小于500mm，并在“十”字交叉梁底部的鋼格構柱上焊接角鋼頂托。3、錨入“十”字交叉梁內的鋼格構柱

10、必須清理干凈（除銹、除泥等），保證其與砼之間的握裹力。4、塔吊基礎節預埋入“十”字交叉梁內，必須定位準確、擺放平整。8安全措施 8.1貫徹“安全第一預防為主”的方針，正確評價安全生產的情況、防患于未然，做好安全交底，使安全工作達到標準化、規范化。 8.2建立安全檢查組織，由現場個專職安全員組成，根據現行國家標準建筑施工安全檢查標準JGJ59-99嚴格實施。 8.3對違反安全生產十不準、安全生產六大紀律等有關安全規定的行為依照違反安全生產處罰條例予以處罰。 8.4基坑土方開挖過程中，嚴禁挖機碰撞塔吊鋼格構柱架體，鋼格構柱架體區域內、外土方應由人工挖除。8.5 “十”字交叉梁截面尺寸比較大，支模要

11、牢靠。8.6汽車吊吊運塔吊基礎節時，要互相協作，保證一次到位。9 環保措施9.1各種施工用材料的選用應符合國家有關產品標準的環境保護指標的要求。9.2對施工垃圾包括短鋼筋、廢鋼筋、廢舊模板等，應按規定集中收集、存放，防止造成環境破壞。9.3施工現場的強噪音的施工機械，施工作業盡量安排在白天施工。澆筑混凝土時應選用低頻低噪音的混凝土振搗器。9.4生活、生產污廢水應進行有效沉淀后排至市政下水道，生活垃圾及時集中外運，做到工程施工人員的生活區文明整潔。10效益分析由于本工法借用了工程樁，同時減小了塔吊基礎的尺寸及配筋，每臺塔吊約需4萬元。若采用樁加底板基礎形式，僅底板鋼砼也將近5萬元；若采用格構柱支

12、承加底板也節省投資約2.5萬元，組合式塔吊基礎經濟效益相當明顯，操作簡便、省工省力又省錢。通過在基坑土方開挖前完成組合式塔吊基礎結構，進而進行塔吊安裝并投入使用，保證了基坑土方開挖、深基坑水平支撐結構施工、地下室鋼筋混凝土結構施工大宗材料等的垂直運輸，極大地提高勞動生產率、減輕了工人勞動強度，加快了施工進度，地下室施工的經濟效益和社會效益也比較明顯。11應用實例11.1金昌·白鷺金灘4-1-C地塊和風苑工程位于紹興市鏡湖新區，北側緊鄰104國道。上部包括817#總共十幢高層住宅樓，下部為2層地下車庫。本工程基坑主要開挖深度為9.7m、10.7m，地上22-31層，設置了6臺QTZ63

13、型塔吊，均采用了鋼格構柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎，每臺塔吊借用了兩根工程樁、新增兩根塔吊樁。11.2昆侖國際商務中心D7地塊位于紹興市勝利東路延伸段和梅龍湖環湖路交叉口，總占地面積6053，建筑面積51700，地下2層，開挖深度9.53m，地上由一幢33層的超高主樓以及一幢5層裙房組成，總高達138.5m。設置了1臺QTZ63型塔吊，采用了鋼格構柱支承“十”字交叉梁的組合式塔吊基礎，樁基礎借用了兩根工程樁、新增兩根塔吊樁。11.3紹興·好望大廈工程位于紹興市城區北面，北側緊鄰104國道北復線，西側為中興北路。該工程地下二層，開挖深度10.55m，地上2幢二十七層，建筑總高度99.