钢管混凝土桩塔吊基础施工工法1、前言目前，地下空间深基坑施工日趋增多，为了增加地下室面积，基坑支护往往扩至规划红线位置。

如果采用外置塔吊，塔吊的覆盖半径往往难以满足施工要求；如果增加塔吊的数量，工程成本将大大提高；如果采用常规的底板基础内置塔吊，使立塔工作在土方开挖后才能进行，这样就会严重影响施工进度。

而本工法采用钢管混凝土桩塔吊基础，使立塔工作可以在土方开挖之前进行，不仅为土方开挖和混凝土底板浇筑提供了垂直和水平运输的机械，而且还可以加大塔吊的工作半径，从而节省工期、提高工效。

传统的混凝土平板式、十字式塔吊基础形式不利于深基坑施工，而近几年出现的格构式塔吊基础适用于深基坑，但相对刚度较弱。

本工法适用于深基坑施工，塔吊基础的安全性比格构式塔吊基础更佳，且施工也更加方便。

通过对工法的研究与应用，表明这种形式的塔吊基础适用性、经济性、安全性均比其它形式的塔吊基础优越，工程项目的成果实践充分证明了这一种值得推广的施工新方法、新技术。

2、工法的特点2.1缩短工期钢管桩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。

2.2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。

2.3减小对结构基础底板的不利影响在钢管桩穿过基础底板的位置加设了止水环，增强了底板防水能力，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。

2.4提高刚度和安全度由于采用了钢管混凝土和钢桁架支撑体系，使钢管桩塔吊基础整体处于稳定状态，提高了塔吊的刚度和安全度。

2.5提高塔吊基础的适用性塔吊基础采用钢管混凝土桩基，可适用于软土、较厚填土层、较高地下承压水位等不良地质条件下的塔吊布置。

3、适用范围适用于建筑物深度在13m以内，软土、较厚填土层、较高地下承压水位等不良地质条件的深基坑内置塔吊基础。

4、工艺原理与计算原理4.1工艺原理钢管混凝土桩塔吊基础是在土方开挖前先施工钻孔灌注桩，随即下设钢套管，并在灌注桩和钢套管内浇注混凝土，然后制作塔吊地脚进行塔吊安装，如图4.1所示。

塔吊在挖土之前即可投入使用，可在土方开挖过程中随挖土深度按分段逐段焊接桁架支撑并于槽底位置浇注塔基框箍底脚。

图4.14.2计算原理钢管混凝土作为一种混凝土与钢管形成的组合结构材料，其基本原理如下：4.2.1借助于钢管对核心混凝土的套箍(约束)作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和变形能力，计算时按钢管砼组合在轴心受压条件下的刚度强度计算。

4.2.2借助于内填的混凝土可以增强钢管壁的稳定性，按钢管砼组合作用计算稳定性。

5、工艺流程和操作要点5.1工艺流程材料检测→下料→矫正调直→边缘加工→制孔→调直→除锈→半成品验收→塔基桩及钢管连接→安装塔基座→测量校正→安装水平支撑→安装垂直支撑→塔基桩底加固→验收5.2操作要点5.2.1钢管桩基础施工前，要求场地周围平整并浇筑100厚混凝土地面，以便桩位垂直度及标高控制。

5.2.2钢筋砼灌注桩的钢筋笼时露出地面2m ，用吊车吊起钢管与钢筋笼焊接使之固定，连接部位附加8根Ф25钢筋焊在主筋上并与钢管焊接，详见图5.1。

灌注桩与钢管连接节点图5.2.3塔基脚框箍采用横纵向钢筋混凝土加劲梁进行加固，保证塔基脚的整体稳定性，详见图5.2。

图5.1图5.35.2.4钢管桩与钢筋笼焊好后下入桩底，要求塔基四桩相对位置准确，桩位及钢管位置允许偏差＜20mm ，四桩相对位置偏差＜10mm ，塔身钢管的垂直度偏差≮1/500管长。

5.2.5钢管内采用C30砼分两次浇筑，第一次浇筑到距钢管顶部4m 处，清理超灌浮浆。

待塔基桩混凝土沉降稳定后，对四根钢管桩支撑面用水平仪进行测量，复验标高和轴线。

支撑面标高偏差≯±3mm ，轴线偏差≯±3mm ，支撑面找平后钢管桩上焊接8块12mm 厚加劲板，在加劲板上焊接环绕钢管桩、直径为1200mm的托板，在托板上焊接高度1000mm ，直径820mm 的钢管并与下面相对应部位焊接加劲板。

如图5.3所示。

5.2.6竖向支撑采用水平及垂直桁架支撑，单组垂直桁架支撑高度为1.2m ，如图5.4所示。

图5.45.2.7塔吊底脚预埋：预埋件应用7.5m 塔吊基础节安装在特制的四个固定底脚上，找正后安放在支撑座钢管上。

固定底脚前，用经纬仪测量塔吊基础节垂直度，垂直度偏差≯其高度的1‰，平面位置最大偏差≯±5mm 。

塔吊底脚预埋后保证塔基水平度偏差≯塔身截面宽度的1‰。

基座安装时应先对准中心轴线位置。

垂直度校正时，底脚立筋下用钢楔子找平，垂直度符合要求后再点焊固定。

焊接时应采取对角交叉施焊，防止因焊接变形造成垂直度发生变化。

5.2.8在塔基与塔脚固定后，此处连接为加强部位，设置8Ф25钢筋和四层均布ф6@100钢筋网片，并浇筑微膨胀砼到管口。

如图5.5所示。

图5.55.2.9对四根钢管桩进行加固采用工字钢连接如图5.6所示。

工字钢φ820钢管工字钢φ114.5钢管50050012钢管桩连接图塔吊底脚8φ25砼加微膨胀剂φ529钢管φ82012钢管4层ф6钢筋网片@100塔脚与塔基连接图12厚加劲板工字钢图5.65.2.10塔基桩底加固平面图如图5.7所示。

图5.75.2.11土方开挖要求：钢管桩周围土方随基坑一同开挖，每步开挖深度不应大于2m 。

塔身5m 范围内保持水平开挖，防止土方挤压塔身；随土方开挖及时安装焊接水平垂直桁架支撑进行加固。

如图5.8所示。

5.2.12钢管桩与主体结构相交处的楼板应留洞，洞边距钢管壁100mm ，用木楔固定，木楔间距200mm ，并与钢结构塔身软连接固定。

5.2.13塔吊附着高度应为厂家安装的附着高度降低10m 。

图5.85.2.14在基础底板施工前，控制塔身超出地面的一次性立塔高度在10m 以内。

基础底板施工完成并达到设计强度85%以上后，方可将塔身立设到自由高度的最大值。

5.2.15桩基与基础底板钢筋交叉的技术处理塔基底脚加固平面图φ8@2002Φ252Φ25配筋图配筋图2Φ182Φ18φ8@200φ8@200纵横筋φ8@400拉接筋与垫层上坪等标高钢管桩塔基桩剖面图φ8@200纵横筋φ8@200纵横筋注：所有钢筋连接需满足锚固长度。

混凝土保护层厚度25混凝土强度1钢管桩穿越基础底板位置按施工洞口进行处理，采用8根与基础底板相同规格的钢筋进行洞口加筋处理。

2钢管位于基础底板内的区段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。

如图5.9所示。

基础底部钢筋钢管桩与基础底板钢筋交叉处处理图5.96、材料与设备6.1 材料（1）钢筋与混凝土，按照设计图纸要求进行施工，钢筋HPB235、HRB335级材质应符合《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》的要求；混凝土应符合《预拌混凝土》要求；（2）钢管用钢材均采用Q235，钢材厚度为12mm，电焊条选择E4303（J422）焊条，均应符合《建筑钢结构焊接技术规程》的要求。

6.2 机具设备（1）JK-90钻孔桩机、50t汽车吊；（2）电焊机、调直机、弯曲机。

7、质量控制7.1砼灌注桩的质量控制：7.1.1桩位正确：1结合工程特点，施工现场成立专门测量小组，测量组施测工作及计算结论必须由技术部人员复核。

2桩位测放采用直角坐标控制，在场地南侧和北侧对称设4个测站，每根桩就位前后均应进行重新复核，确保轴线位置准确。

3所用测量仪器必须有合格证、鉴定证明，并经过监理单位复核后方可使用。

7.1.2桩的垂直度：1钻机就位后用水平尺双向校正转盘水平。

2钻杆垂直度通过正面与侧面经纬仪观察、校正，控制桩垂直度≤1%H。

3钻进过程中有专人随时观测机座转盘的水平、钻杆的垂直度。

4成孔结束后采用JJX-3A井斜仪进行孔径及垂直度检测。

5钻机就位后，测出转盘标高，再根据转盘标高结合设计要求来控制孔底标高、砼面标高及钢筋笼顶标高。

测量各节钻杆和导管的长度，并在最后一节上做好到位标记。

7.1.3成孔质量：1待沉放钢筋笼和导管以后，利用导管作二次清孔，合格时的泥浆比重要求同一次清孔。

工地存放专用泥浆比重计，以便监理部门或其它有关部门随时检查。

二次清孔合格后经监理验收才能灌注砼。

2当发生坍孔现象时，成孔班长应及时通知项目负责人，采取回填IP>17的粘土并加大泥浆比重等方法，进行补救。

7.2钢管、塔吊底脚及桁架焊接质量控制：7.2.1坡口焊要保证焊接坡口与钢套筒表面成3-5mm焊接距离；并清理焊接坡口，保证坡口清洁。

7.2.2所有焊接工作到位后，用小直径的电焊条（3.2mm）进行打底焊接，并且焊接速度要均匀，同时控制好焊接速度，保证焊接全部熔化；焊接完成后，将焊渣清理干净，并对焊缝不到位处进行补焊；再用4mm焊条进行逐层焊接，在每层完成后清理电焊渣，并达到焊缝高度。

7.2.3为控制焊接变形，同一构件上尽量采用热量分散、对称分布方式施焊。

7.2.4焊接尽可能采用平焊焊接和平焊盖面，纵向加筋肋、横隔板的端部采用不间断围角焊，引弧点和熄弧点距接头端部10mm以上。

7.2.5严禁在焊接区以外的母材上打弧，熄弧。

焊缝区外的引弧斑痕应通过磨光完全清除，磨光后应采用磁粉检查裂纹显示，并在需要时按焊接工艺对其进行修补。

7.2.6焊缝焊接后，检查焊缝外观质量，如不符要求，应打磨、修补焊缝。

焊缝采用超声波探伤，应符合JGJ81—2002合格焊缝标准。

8、安全措施8.0.1 定期进行安全教育、建立安全台帐, 进行员工安全培训, 制定专项安全施工方案, 严格进行安全技术交底。

8.0.2 作业人员应根据施工方案要求进行施工作业，不得擅自改动。

8.0.3 所有特殊工种人员（包括桩机、履带吊司机、电工、电焊工、起重指挥工等）必须持证上岗，严格遵守本工种操作规程，严禁违章指挥、操作，保证施工中的安全。

8.0.4 使用所有吊具、索具、钢丝绳等使用前应进行检验，并且要随时检查，确保达到安全技术要求。

8.0.5 电焊机和其它电气设备必须作绝缘检测并由专职电工接线，操作人员必须严格使用安全防护用品。

对于气焊机等容易引起明火的设备，在使用过程中做好消防保护措施，杜绝引起明火。

8.0.6 所有作业人员必须戴安全帽，高处安装和焊接作业人员必须系安全带，穿防滑鞋，并搭设可靠的工作台和有效的防护。

8.0.7 大雨，大雪，浓雾天和五级及以上大风禁止高处作业，严禁作业人员酒后作业及进行与当前作业无关的工作。

8.0.8 现场吊装，桩机施工以及桩机移位等作业时必须有专业信号工统一指挥。

夜晚作业应有充足的照明，夜间指挥必须用明暗信号。

8.0.9 钻孔时如遇卡钻, 应即切断电源, 在没查清原因之前, 不得强行起动, 严禁用手清除螺旋叶片上的泥土, 发现紧固螺栓松动时, 应停机及时处理。