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摘要：本文结合苏州新区港龙城市商业广场项目实例，采用将钻孔灌注桩插入钢格构柱，焊接钢平台作为塔式起重机的基础与塔吊厂家标准件焊接的设计，在施工中可降低施工成本，加快施工进度，从而确保施工工期。
关键词：钻孔灌注桩；钢格构柱；焊接钢平台；塔吊厂家标准件；止水片
1工程概况
苏州新区港龙城市商业广场工程总建筑面积150748m2，地下二层，建筑面积51957m2（地下），A、C楼地上18层，层高4.48m，檐高95m，建筑面积57763m2，其余为四层裙房，共使用塔式起重机7台，有6台使用钻孔灌注桩插入钢格构柱、焊接钢平台作为塔吊的基础与塔吊厂家标准件焊接的设计。由于地下室面积较大，基坑较深，需要在基坑土方大面积开挖前将塔吊安装就位，提高塔吊利用率，加快施工进度，从而确保施工工期。
2塔吊基础的选型
塔吊基础采用组合式基础（四桩-钢格构柱钢平台形式），钻孔灌注桩插入钢格构柱、焊接钢平台的基础。桩型为?800mm钻孔灌注桩，桩中心距1600*1600，共4根；桩基钢筋笼12?22，箍筋?8@200，加密区?8@100（桩与格构柱搭接范围内），桩身砼等级为C30，有效桩长为28.00m；每台塔吊基础为4根桩，每根桩插入一个450×450格构式钢立柱，总长12.5m，钢立柱插入钻孔灌注桩长度为3.50m；格构柱主肢采用4L160×16×16，缀条采用间距600mm、12mm厚钢板430×300×12（见图1）。
格构柱上端设置60mm厚的钢板平台（见图2）。塔吊基础脚（塔吊厂家标准件）与钢板平台由厂家焊接。
3塔吊桩基及钢格构柱的计算
塔吊的桩基础，必须首先验算出桩竖向承载力的设计值，再验算塔式起重机在各种状态下对桩基输出的荷载是否满足承载能力设计值要求。由于采用了钢立柱，另外还要对钢柱进行验算。
在对塔式起重机桩基的过程中，必须严格根据岩土工程勘察报告所测定的相关内容，在进行 钻孔灌注桩进行验算的过程中，抗倾覆计算以及桩承载能力的计算，都必须与设计要求相符合，这里就不再对具体的计算过程进行赘述。
3.1格构柱截面的力学特性
主肢主要采用14号角钢 ；格构柱的横截面，其尺寸主要为 ；另所采用的缀板为 。通过分析，可以得出主肢的横截面，其力学参数主要为 。
格构柱的x-x轴截面总惯性矩：
格构柱的y-y轴截面总惯性矩：
结合上述公式，我们可以得出如下计算结果：
3.2矩形承台弯矩的计算
根据图2来看，在x轴的方向，其呈现为随机变化的特征，为此在对其进行设计的过程中，应当根据倾覆力矩M最不理想的方向来对其进行验算。
3.3塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
①塔吊自重（包括压重） ；②塔吊最大起重荷载 。塔吊的倾覆力矩 ；桩基承台顶面的竖向力则为 。
3.4矩形承台截面抗剪切计算[1]
根据上述计算方案，我们即可获得X方向与Y方向的矩形承台最大剪切力，并对其对称性进行全面考虑，同时将其记为 ，此时，我们就需要对承台所配置的箍筋情况进行考虑，并根据下列公式对斜截面受剪承载力进行计算：
上述公式中， 主要用于对截面剪跨比的计算，结果为 ；b则主要用于对承台横截面的宽度进行计算，结果为 ； 主要用于表示混凝土轴心抗拉强度的设计值，结果显示为 ； 主要表示钢筋受拉强度，结果为 ； 则用于表示承台截面高度，结果为 ； 则主要表示箍筋的间隔距离，结果显示为 。
根据上述结果来看，在选择钢板时，其厚度达到60mm后即可达到较大的强度，并可经由桩承台对其抗剪要求进行计算，最后完成配箍筋的构造。
3.5 桩身承载力验算
按照JGJ94-2008《建筑桩基础技术规范》[1]中相关要求，对桩身承载力进行计算，通过该结果的计算，能够获得桩的轴向压力设计值，确定最大值为 ，具体的决定桩顶轴压设计值计算公式如下：
上述公式中， 主要用于对基桩成桩工艺系数的表示，取值为 ； 主要用于对混凝土轴心抗压强度设计值进行标示，结果显示为 ； 主要标识桩身截面面积，结果显示为 。
在经过上述公式计算后，即可获得一个较为满意的桩顶轴压力设计值，受压钢筋只需要对配筋进行构造，并完成对桩身受拉的计算。通过计算受拉承载力结果显示，最大拉力为 ；经由计算结果显示，最终可获得受拉钢筋的截面面积为 。
所有的钢筋均采取构造配筋，根据配筋的面积必须控制在 以上；而钻孔灌注桩的主筋则必须运用 ，且应当用到6-12根，配筋率则必须保持在0.2%以上。
3.6桩竖向承载力验算及桩长计算
3.6.1格构柱的长细比计算
根据下列公式对格构柱主肢长细进行计算：
根据上述公式来看，H主要用于表示对格构柱的总高度，其结果为 ； 则用于对主肢的截面面积进行表示，取值结果为 ；I则主要用于对格构柱截面惯性矩的表示，结果显示为 ， 。
根据上述公式计算结果得出： 。
另对最小刚度轴1-1的长细比进行计算：
根据上述公式结果显示，h主要用于对缀板长度进行表示，结果显示 ；b则主要用于缀板厚度的表示，结果为 ；a1则主要用于对格构架截面长度的表示，结果为 。
在通过上述公式计算，结果显示为：
换算长细比的计算公式如下：
根据计算结果显示，
3.6.2桩顶竖向力
式中：n为单桩个数，n=4；F为作用于桩基承台顶面的竖向力设计值；G为桩基承台自重， ； 主要用于对承台底面的弯矩设计值进行表示，其中 ； 则主要用于对单桩桩顶竖向力设计值进行表示； 则主要用于表示X与Y方向在单桩相对承台中心轴中的距离（m）。通过公式计算结果显示，单桩桩顶竖向力设计值结果显示为 ，并未出现上拔力。 3.7格构柱的整体稳定性计算
格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：
其中A主要用于对格构柱横截面的毛截面面积的表示，取值为 ；N则主要表示轴心压力，取值为 ； 则主要用于对轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数的表示。
按照换算长细比 ， ，通过《钢结构设计规范》中相关规定可以了解到， ， 。通过对X、Y方向进行计算，其强度值结果显示为 ，该结果与设计强度结果 明显更大，故与相关要求相符合。
4塔吊基础的施工
4.1施工准备
在进行施工之前，首先需要对钢格构柱进行准备，并且保证其稳定性以及强度均能够脚趾塔身标准节更大。同时应当对灌注桩的钢筋笼制作等准备工作。钢筋以及钢格构柱在进场的过程中，首先需要对焊接以及原材料等进行验收，并完成相关资料的制作。
4.2桩基施工
按照施工组织在设计的过程中，所选定的塔吊的平面位置来完成测量放线，对4根钻孔灌注桩的中心位置进行明确，在完成定位、测量、成孔等工作后，将制作好的钢格构柱同钢筋笼焊接进行固定，并将其放置于孔内，同时再次对钢格构柱的标高和位置进行复核，并对钢格构柱的方向、位置、标高进行固定，同时根据相关规定再次进行清孔，同时完成混凝土浇筑。
4.3钢格构柱之间的杆件连接
在对钻孔灌注桩浇筑之后，并在满足相关设计要求之后，应当在塔吊基础周围的土方对其进行分层开挖，在开挖时一定要确保其达到相应的深度，随即凿除对钢格构柱内外的混凝土，同时对斜撑杆件与焊接水平。
5止水板的施工
由于钢格构柱需要直接穿通地下室底板，并且非常容易造成钢格构柱角钢与地下室底板之间的交接发生渗水情况，这使得渗漏现象很难得到有效改善；为此，本工程需要运用6mm厚的钢格构柱止水片，这就能够较好的实现对渗漏的预防。在进行施工的过程中，主要注意以下几点：
（1）为了提高焊接的质量和水平，焊接操作人员在对斜撑杆件、水平杆件、加劲板以及承压板的焊接时，必须尤其重视，同时这些操作人员必须保证持证上岗。
（2）在桩孔的过程中，钢格构柱的位置必须放置非常准确，并严格控制垂直偏差和水平，严禁出现钢格构柱偏位过大的情况，以免出现塔吊标准节无法安装的情况。
（3）塔机在使用过程中应经常观察连接螺栓情况、塔吊垂直度，附墙与结构的连接是否有松动。
（4）需考虑独立高度的安全系数，对使用说明书规定的独立高度H，再乘以0.8的安全系数。
（5）在塔吊基础和钢格构柱的施工过程中，塔机生产厂家应对塔吊基础进行技术指导并参与验收，塔机安装好后需对塔吊基础进行技术指导并参与验收，塔机安装好后需对塔吊的整体情况进行测试并试运转。
6结语
该项目塔式起重机安全有序运行，提高了工作效率。钢格构塔吊基础与其它形式的结构形式相比，具有以下的优势：首先，基础连接结构没有大的过渡结构，结构简单，受力明确，方便连接操作。其次，该基础形式克服诸多不利的环境因素，在基坑开挖及安装使用时，方便施工，安全实用，加快施工进度，确保工程安全有序进行。
参考文献
[1]JGJ94-2008《建筑桩基础技术规范》[S]
[2]GB50010-2002《混凝土结构设计规范》[S]
[3]GB50017-2003《钢结构设计规范》[S]
关键词：钻孔灌注桩；钢格构柱；焊接钢平台；塔吊厂家标准件；止水片
1工程概况
苏州新区港龙城市商业广场工程总建筑面积150748m2，地下二层，建筑面积51957m2（地下），A、C楼地上18层，层高4.48m，檐高95m，建筑面积57763m2，其余为四层裙房，共使用塔式起重机7台，有6台使用钻孔灌注桩插入钢格构柱、焊接钢平台作为塔吊的基础与塔吊厂家标准件焊接的设计。由于地下室面积较大，基坑较深，需要在基坑土方大面积开挖前将塔吊安装就位，提高塔吊利用率，加快施工进度，从而确保施工工期。
2塔吊基础的选型
塔吊基础采用组合式基础（四桩-钢格构柱钢平台形式），钻孔灌注桩插入钢格构柱、焊接钢平台的基础。桩型为?800mm钻孔灌注桩，桩中心距1600*1600，共4根；桩基钢筋笼12?22，箍筋?8@200，加密区?8@100（桩与格构柱搭接范围内），桩身砼等级为C30，有效桩长为28.00m；每台塔吊基础为4根桩，每根桩插入一个450×450格构式钢立柱，总长12.5m，钢立柱插入钻孔灌注桩长度为3.50m；格构柱主肢采用4L160×16×16，缀条采用间距600mm、12mm厚钢板430×300×12（见图1）。
格构柱上端设置60mm厚的钢板平台（见图2）。塔吊基础脚（塔吊厂家标准件）与钢板平台由厂家焊接。
3塔吊桩基及钢格构柱的计算
塔吊的桩基础，必须首先验算出桩竖向承载力的设计值，再验算塔式起重机在各种状态下对桩基输出的荷载是否满足承载能力设计值要求。由于采用了钢立柱，另外还要对钢柱进行验算。
在对塔式起重机桩基的过程中，必须严格根据岩土工程勘察报告所测定的相关内容，在进行 钻孔灌注桩进行验算的过程中，抗倾覆计算以及桩承载能力的计算，都必须与设计要求相符合，这里就不再对具体的计算过程进行赘述。
3.1格构柱截面的力学特性
主肢主要采用14号角钢 ；格构柱的横截面，其尺寸主要为 ；另所采用的缀板为 。通过分析，可以得出主肢的横截面，其力学参数主要为 。
格构柱的x-x轴截面总惯性矩：
格构柱的y-y轴截面总惯性矩：
结合上述公式，我们可以得出如下计算结果：
3.2矩形承台弯矩的计算
根据图2来看，在x轴的方向，其呈现为随机变化的特征，为此在对其进行设计的过程中，应当根据倾覆力矩M最不理想的方向来对其进行验算。
3.3塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
①塔吊自重（包括压重） ；②塔吊最大起重荷载 。塔吊的倾覆力矩 ；桩基承台顶面的竖向力则为 。
3.4矩形承台截面抗剪切计算[1]
根据上述计算方案，我们即可获得X方向与Y方向的矩形承台最大剪切力，并对其对称性进行全面考虑，同时将其记为 ，此时，我们就需要对承台所配置的箍筋情况进行考虑，并根据下列公式对斜截面受剪承载力进行计算：
上述公式中， 主要用于对截面剪跨比的计算，结果为 ；b则主要用于对承台横截面的宽度进行计算，结果为 ； 主要用于表示混凝土轴心抗拉强度的设计值，结果显示为 ； 主要表示钢筋受拉强度，结果为 ； 则用于表示承台截面高度，结果为 ； 则主要表示箍筋的间隔距离，结果显示为 。
根据上述结果来看，在选择钢板时，其厚度达到60mm后即可达到较大的强度，并可经由桩承台对其抗剪要求进行计算，最后完成配箍筋的构造。
3.5 桩身承载力验算
按照JGJ94-2008《建筑桩基础技术规范》[1]中相关要求，对桩身承载力进行计算，通过该结果的计算，能够获得桩的轴向压力设计值，确定最大值为 ，具体的决定桩顶轴压设计值计算公式如下：
上述公式中， 主要用于对基桩成桩工艺系数的表示，取值为 ； 主要用于对混凝土轴心抗压强度设计值进行标示，结果显示为 ； 主要标识桩身截面面积，结果显示为 。
在经过上述公式计算后，即可获得一个较为满意的桩顶轴压力设计值，受压钢筋只需要对配筋进行构造，并完成对桩身受拉的计算。通过计算受拉承载力结果显示，最大拉力为 ；经由计算结果显示，最终可获得受拉钢筋的截面面积为 。
所有的钢筋均采取构造配筋，根据配筋的面积必须控制在 以上；而钻孔灌注桩的主筋则必须运用 ，且应当用到6-12根，配筋率则必须保持在0.2%以上。
3.6桩竖向承载力验算及桩长计算
3.6.1格构柱的长细比计算
根据下列公式对格构柱主肢长细进行计算：
根据上述公式来看，H主要用于表示对格构柱的总高度，其结果为 ； 则用于对主肢的截面面积进行表示，取值结果为 ；I则主要用于对格构柱截面惯性矩的表示，结果显示为 ， 。
根据上述公式计算结果得出： 。
另对最小刚度轴1-1的长细比进行计算：
根据上述公式结果显示，h主要用于对缀板长度进行表示，结果显示 ；b则主要用于缀板厚度的表示，结果为 ；a1则主要用于对格构架截面长度的表示，结果为 。
在通过上述公式计算，结果显示为：
换算长细比的计算公式如下：
根据计算结果显示，
3.6.2桩顶竖向力
式中：n为单桩个数，n=4；F为作用于桩基承台顶面的竖向力设计值；G为桩基承台自重， ； 主要用于对承台底面的弯矩设计值进行表示，其中 ； 则主要用于对单桩桩顶竖向力设计值进行表示； 则主要用于表示X与Y方向在单桩相对承台中心轴中的距离（m）。通过公式计算结果显示，单桩桩顶竖向力设计值结果显示为 ，并未出现上拔力。 3.7格构柱的整体稳定性计算
格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：
其中A主要用于对格构柱横截面的毛截面面积的表示，取值为 ；N则主要表示轴心压力，取值为 ； 则主要用于对轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数的表示。
按照换算长细比 ， ，通过《钢结构设计规范》中相关规定可以了解到， ， 。通过对X、Y方向进行计算，其强度值结果显示为 ，该结果与设计强度结果 明显更大，故与相关要求相符合。
4塔吊基础的施工
4.1施工准备
在进行施工之前，首先需要对钢格构柱进行准备，并且保证其稳定性以及强度均能够脚趾塔身标准节更大。同时应当对灌注桩的钢筋笼制作等准备工作。钢筋以及钢格构柱在进场的过程中，首先需要对焊接以及原材料等进行验收，并完成相关资料的制作。
4.2桩基施工
按照施工组织在设计的过程中，所选定的塔吊的平面位置来完成测量放线，对4根钻孔灌注桩的中心位置进行明确，在完成定位、测量、成孔等工作后，将制作好的钢格构柱同钢筋笼焊接进行固定，并将其放置于孔内，同时再次对钢格构柱的标高和位置进行复核，并对钢格构柱的方向、位置、标高进行固定，同时根据相关规定再次进行清孔，同时完成混凝土浇筑。
4.3钢格构柱之间的杆件连接
在对钻孔灌注桩浇筑之后，并在满足相关设计要求之后，应当在塔吊基础周围的土方对其进行分层开挖，在开挖时一定要确保其达到相应的深度，随即凿除对钢格构柱内外的混凝土，同时对斜撑杆件与焊接水平。
5止水板的施工
由于钢格构柱需要直接穿通地下室底板，并且非常容易造成钢格构柱角钢与地下室底板之间的交接发生渗水情况，这使得渗漏现象很难得到有效改善；为此，本工程需要运用6mm厚的钢格构柱止水片，这就能够较好的实现对渗漏的预防。在进行施工的过程中，主要注意以下几点：
（1）为了提高焊接的质量和水平，焊接操作人员在对斜撑杆件、水平杆件、加劲板以及承压板的焊接时，必须尤其重视，同时这些操作人员必须保证持证上岗。
（2）在桩孔的过程中，钢格构柱的位置必须放置非常准确，并严格控制垂直偏差和水平，严禁出现钢格构柱偏位过大的情况，以免出现塔吊标准节无法安装的情况。
（3）塔机在使用过程中应经常观察连接螺栓情况、塔吊垂直度，附墙与结构的连接是否有松动。
（4）需考虑独立高度的安全系数，对使用说明书规定的独立高度H，再乘以0.8的安全系数。
（5）在塔吊基础和钢格构柱的施工过程中，塔机生产厂家应对塔吊基础进行技术指导并参与验收，塔机安装好后需对塔吊基础进行技术指导并参与验收，塔机安装好后需对塔吊的整体情况进行测试并试运转。
6结语
该项目塔式起重机安全有序运行，提高了工作效率。钢格构塔吊基础与其它形式的结构形式相比，具有以下的优势：首先，基础连接结构没有大的过渡结构，结构简单，受力明确，方便连接操作。其次，该基础形式克服诸多不利的环境因素，在基坑开挖及安装使用时，方便施工，安全实用，加快施工进度，确保工程安全有序进行。
参考文献
[1]JGJ94-2008《建筑桩基础技术规范》[S]
[2]GB50010-2002《混凝土结构设计规范》[S]
[3]GB50017-2003《钢结构设计规范》[S]