中建二局第三建筑工程有限公司西北分公司 陕西省西安市 710000
摘要：工程主体施工中，塔吊是重要的物料垂直运输工具，塔吊安装前需对塔吊基础进行施工。目前，塔吊基础普遍使用直接利用天然地基或加固后的地基基础上布置钢筋混凝土基础；在一些地质条件复杂且承载力较低的地方，塔吊基础一般选用桩基础。塔吊基础是塔吊的重要组成部分，承担着塔吊工作荷载、抗倾覆、自重等的作用；不同塔吊的基础形式，其施工难度、费用等也会不同，本文将对工程中常用到的几种塔吊基础进行对比分析，阐述不同塔吊基础的优劣、运用条件、施工方法等内容。
关键词：组合式基础、桩承台基础、天然地基基础、经济性、复杂性、技术分析
1.几种常见塔吊基础形式概述
（1）天然地基土塔吊基础
这种基础结构形式简单，适用于地基条件良好，承载力满足要求的天然地基上，在塔吊说明书中会有明确的说明，其中包含基础的结构尺寸、配筋、受力形式、各工况下受力大小及方向以及塔吊基础作用于天然地基上需要的承载力。
天然地基土上钢筋混凝土基础分为两种情况，一种是基础位于结构基础内，一种位于结构基础外，其中基础位于结构基础内时分为基础在结构基础筏板下和基础与结构基础筏板共用。
当塔吊基础位于结构基础外时，塔吊基础不需进行防水施工，但当塔吊基础位于结构基础内时，塔吊基础需进行防水施工并与结构基础防水施工连接闭合形成完整的防水体系，以上塔吊基础最为常用的结构形式为基础位于基础筏板下，如图一所示：
图一：塔吊基础防水、排水图
（2）桩承台基础
桩承台基础适用于工程地质条件复杂，地基无法满足塔吊承载能力的情况。施工时塔吊基础桩基与结构工程桩一起施工。
桩承台基础在塔吊说明书中没有说明，需要单独设计，专业性要求较高，为方便施工，桩承台基础设计中的桩一般选用和结构基础相同的工程桩，工程桩的设计参数、承载能力等较为明确，有利于计算；当工程桩不能满足塔吊承载能力或者结构基础不采用桩基础时，塔吊桩承台基础需单独设计；桩上承台可参照塔吊说明书中的基础大小以及配筋且桩边至承台边的距离不应小于桩径，承台应有足够的抗剪强度。
桩承台基础造价较高，且施工周期较长当现场地基承载力满足塔吊基础施工条件时，应优先采用天然地基土上塔吊基础。
（3）组合式基础
组合式塔吊的受力形式与桩承台基本相同，但组合式塔吊基础是一种悬空、高承台基础，组合式基础适用于周围地质条件复杂，基坑支护形式采用内支撑的施工区域。
组合式塔吊基础由桩基、格构式钢柱、承台组成，构造形式复杂，对施工要求较高，同桩承台基础相同，桩基础的选用最好选用工程桩，不用重新设计计算，格构式钢柱需经过设计并计算确定；承台为钢筋混凝土结构且应有足够的抗剪强度。
桩承台基础造价较高，且施工周期较长，施工步骤较多，由于组合式基础是一种悬空、高承台基础，故在土方开挖过程中，需对塔吊基础进行加固。
2.对比分析
根据以上概述，塔吊基础大体分为三类：天然地基土基础、桩承台基础、组合式基础，从经济性、施工周期、复杂程度分析详见表一：
（1）天然地基土基础
天然地基土塔吊基础施工时，应根据地勘报告确定塔吊基础的土层位置，该土层承载力特征值；塔吊基础坐落在天然地基上。根据塔吊说明书的要求确定基础设计尺寸，基础混凝土强度等级。当基础位于结构基础外或与结构基础整浇于一起时，无需考虑防水及排水措施，当基础位于结构基础内且顶标高位于结构底板底标高下时，需考虑塔吊防水及排水措施。
（2）桩承台基础
桩承台基础的施工重点在于桩基础的施工和桩与承台连接部位的处理，桩头采用人工凿除，打凿前根据设计桩顶标高放出标高线，然后采用切割机沿桩周边切缝，打凿时要求桩边棱角齐全，桩顶凿平，打凿时不得破坏桩身。注意桩顶与承台连接按抗拔桩构造处理，桩顶应锚入承台不小于100mm，外露钢筋垂直高度不小于500mm，钢筋呈放射状，如图二所示：
图二：承台与桩连接抗拔构造措施
桩基施工完成后须进行低应变检测，检测合格后方可进行承台施工，确保基桩桩身完整性。根据塔吊所处位置、塔吊型号、工作性能及自重的不同，塔吊桩长也存在差异，需进行专业设计并计算。
（3）组合式基础
组合式基础分为桩基、格构柱、承台三部分组成，桩基的施工和桩承台基础相同。
格构柱一般为角钢+缀板焊接组成，角钢尺寸及缀版尺寸根据设计确定，格构柱伸入桩基的尺寸不小于3米，伸入混凝土承台基础的长度不小于0.8m。
承台的尺寸及配筋应根据塔吊的自重、工作性能等满足抗剪强度的要求，且承台与格构柱连接需做抗拔构造处理，如图三所示：
图三：承台与格构柱连接抗拔构造措施
因为组合式塔吊基础为悬空、高承台基础，需保证悬空承台下最近工作面有一定的施工高度，高度不应小于0.8m，以保证工人正常施工。组合式塔吊基础在土方开挖过程中需对格构柱进行加固处理，选用合适的槽钢在格构柱上进行焊接，加固分水平剪刀撑和竖向剪刀撑或Z字撑，如图三、图四所示：
图三：格构柱水平剪刀撑加固
图四：格构柱竖向剪刀撑或Z字撑加固
组合式基础格构柱、加固需进行焊接，焊接等级不应低于二级，焊接完成后，需对焊缝进行探伤，合格方能进行后续施工。
四、总结
塔吊基础的施工是塔吊安装、运行、安全工作的基础，施工过程必须严格把控质量关，施工精度的把控决定了塔吊安装的安全性，施工过程必须精细施工；各种塔吊基础各有优劣，根据现场实际情况，选择合适的塔吊基础形式，尽可能做到“安全性、适用性、耐久性、经济性”的要求。
论文作者:王建林,李辉,辛东旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/26
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