摘要： 国内超高层建筑日益增多，此类项目在施工组织设计中垂直运输设备的选择是极为重要的一个环节。论文依托天津实际在建工程，对超高层建筑施工过程中塔式起重机基础选型及定位进行详细分析。

关键词： 超高层;深基坑;塔式起重机;基础;钢管柱

0.引言

国内超高层建筑日益增多，此類项目在施工组织设计中垂直运输设备的选择是极为重要的一个环节。合适的塔式起重机基础选型及定位分析既要满足工程施工需要，不与后期与塔式起重机临近的其他部位发生冲突，还要综合考虑基础形式的可靠性、经济性等因素。

1.工程概况

某超高层项目位于天津市河东区六纬路与八经路交口，总建筑面积17.77万㎡，地下三层，基坑深度为15.275～17.525m，该项目由2栋超高层及1栋4F商业裙房组成。两栋超高层分别为1栋44F的办公楼，高228m;1栋40F公寓，高144.3m。根据项目施工组织设计，该项目每个单体均布置塔式起重机，共计3台，采用高承台组合式基础。

结合本项目需要，各塔式起重机概况见表1。

2.塔式起重机基础选型

塔式起重机基础形式较多，常见的有天然基础、预应力管桩承台基础、混凝土承台基础、十字梁承台基础等，且承台基础又分为落地式及高承台基础两类，项目在塔式起重机型号选定后，及时根据项目自身特点选择最适合于本项目的塔式起重机基础类型。

本工程位于天津市海河沿岸，地表多为杂填土及海河冲刷而来的淤泥质土，承载力较低，考虑又属于超高层项目，故不采取天然基础形式。本项目为深基坑，沿基坑自上至下有三道混凝土对撑，考虑基坑开挖阶段使用塔式起重机运输施工混凝土支撑所需材料，需要在基坑土方开挖前将塔式起重机基础施工完毕并安装塔式起重机，故不考虑落地式塔式起重机基础，选用高承台式塔式起重机基础，将基础标高设计于现场坪标高附近。

根据天津市本地施工经验及笔者所在公司优秀做法，塔式起重机基础形式在灌注桩格构柱高承台及灌注桩钢管柱高承台间综合分析选择。为便于对比分析，钢材强度、塔式起重机混凝土承台、混凝土灌注桩尺寸均选取一致参数进行计算，经计算得格构柱高承台方案，采用截面尺寸为540×540×10的格构柱并焊接缀板及水平、竖向剪刀撑进行加固;钢管柱高承台方案采用φ630×14钢管并焊接φ273×8腹杆加固。

综上所述，钢管柱方案若管内无需浇筑混凝土，则各项指标均优于格构柱方案。使用SAP2000软件建立模型计算，本工程钢管柱内无需浇筑混凝土，最终选用钢管柱高承台塔式起重机基础。

3.塔式起重机定位分析

3.1 满足覆盖作业面的要求

塔式起重机的覆盖面积即以塔大臂为半径的圆形吊装范围。满足作业面上的吊运要求是塔式起重机的最基本要求。本工程塔式起重机设置原则为覆盖地下室及三个地上单体，且由于是超高层项目，在布设塔式起重机时应尽可能靠近钢结构、钢管柱、劲性柱所在区域，合理利用靠近塔式起重机中心的最佳吊运范围。

3.2 满足塔式起重机附着的要求

塔式起重器的独立高度到达厂家规定的限制前，应使用拉结装置与建筑物的墙、柱、梁等构件附着，综合各塔式起重机型号的经验数据，塔身中心至附着点的垂直距离宜为6-8m，附着杆与附着点的夹角宜为45°～60°。附着杆数量多为三个或四个，由于1～2个附着杆附着在构件的相同位置，故附着点为两个，在选择塔式起重机位置时应结合附着建筑物的结构图纸，分析是否满足塔式起重机附着的要求。

3.3 满足躲避周边障碍物的要求

躲避周边障碍物为塔式起重机的定位选择中较为关键的一个环节。以本工程为例，应考虑的地下障碍物有：

（1）场地周边环境。

根据地勘报告及周边环境调查报告，避免塔式起重机基础在施工工程中破坏周边及地下的强弱电、雨污水等市政管网，尤其是高压线路，影响后果极为严重且迁改代价大。本工程东侧及南侧地下密布各类高压线路、雨污水管、燃气管道等市政管网，故塔式起重机定位仅考虑在基坑中心设置。

（2）基坑围护体系、支护体系、桩基工程。

本工程由于是深基坑工程，且地下存在原规划设计的老围护体系及桩基工程，此类障碍物在塔式起重机基桩施工时均应考虑躲避;除此之外，还需留意基坑围护及支护体系的地连墙、围护桩、混凝土支撑等，本项目为自上至下有三道混凝土对撑作支护体系，由于对撑过于密集无法在平面关系上避开，故塔式起重机基础在设计时通过优化标高设置在混凝土支撑的顶部。

（3）建筑物内主要构件、建筑物周边临时设施。

塔式起重机在位置选择时应避开地下车库的墙、柱、主梁等主要承重构件，若有人防工程还应避开人防口部及有密闭要求的人防用房。由于塔式起重机多在主楼外附着，故可能不会与主楼内主要受力构件位置相冲突，但应注意是否与各层平面图上外悬挑空间冲突，是否与人货电梯、外脚手架等临时设施冲突，某项目因塔式起重机大臂与人货电梯在平面关系上重叠，导致塔式起重机无法正常降节拆除，后只能费时费力调拨400T履带吊在高空拆除，这个例子充分说明了塔式起重机定位选择的重要性。

4.结束语

塔式起重机作为施工场地内的重要垂直运输设备，其基础选型、定位分析是每个工程在施工组织设计中需要重点策划的过程， 在此过程中即需要对使用功能及使用安全进行计算分析，又需要掌握各项参数数据，结合现场条件避免对后续施工造成影响。笔者对某工程塔式起重机选型设计及多个工程的成功案例为大家作经验分享，希望这些经验对大家在后续工程中有所帮助。

参考文献

[1] 张树宁， 王星辉， 史永胜， 杨世舟， 深基坑塔吊基础选型分析， 天津建设科技 2016年8月 第26卷 第四期

[2] 姜军毅， 段二伟， 原英杰， 塔吊选型及布置之探讨 ， 土木建筑学术文库 第16卷 2012年