無(wú)樁式塔吊基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)1.引言無(wú)樁式塔吊基礎(chǔ)（又稱天然地基塔吊基礎(chǔ)）是指不采用樁基，直接將塔吊荷載傳遞至天然持力層的基礎(chǔ)形式。其核心優(yōu)勢(shì)在于節(jié)省樁基施工成本（約占塔吊基礎(chǔ)總造價(jià)的30%-50%）、縮短施工周期（無(wú)需等待樁基養(yǎng)護(hù)）及減少施工污染（無(wú)泥漿、噪音等問(wèn)題）。然而，無(wú)樁式基礎(chǔ)對(duì)地質(zhì)條件要求較高，需天然地基具備足夠的承載力和抗變形能力，適用于淺層持力層穩(wěn)定、承載力滿足要求（如粉質(zhì)黏土、砂土、碎石土等）且塔吊荷載較?。ㄈ鏠TZ63及以下型號(hào)）的工程場(chǎng)景。若地質(zhì)條件較差（如淤泥、軟土），需通過(guò)地基處理（如換填、夯實(shí)）滿足要求后方可采用。2.地質(zhì)條件評(píng)估與預(yù)處理無(wú)樁式基礎(chǔ)的安全性完全依賴天然地基，因此地質(zhì)勘察與預(yù)處理是施工的前提條件。2.1地質(zhì)勘察要點(diǎn)需通過(guò)鉆探、靜力觸探、土工試驗(yàn)等手段獲取以下關(guān)鍵參數(shù)：持力層承載力特征值（\(f_{ak}\)）：需滿足“修正后地基承載力特征值≥荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的基底壓力”（詳見(jiàn)第4.2節(jié)）；壓縮模量（\(E_s\)）：反映地基變形特性，\(E_s\)越大，變形越小；地下水位：需明確水位埋深及變化規(guī)律，避免地下水浸泡地基；土層分布：查明持力層厚度、下臥層軟弱夾層（如淤泥、泥炭）的位置及厚度；不良地質(zhì)：如液化土層、巖溶、斷層等，需評(píng)估其對(duì)基礎(chǔ)的影響。2.2不良地質(zhì)處理若勘察發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題，需提前處理：軟弱夾層：若持力層下存在厚度≥0.5m的軟弱層，需采用換填法（換填材料為砂石、灰土或水泥土，分層攤鋪（每層____mm）、壓實(shí)（壓實(shí)度≥95%））或夯實(shí)法（強(qiáng)夯、振動(dòng)夯實(shí)）提高地基承載力；地下水：若地下水位高于基底，需采用井點(diǎn)降水（輕型井點(diǎn)、管井井點(diǎn)）將水位降至基底以下0.5-1.0m，防止地基軟化；不均勻地基：若持力層厚度或承載力差異較大，需調(diào)整基礎(chǔ)形式（如采用梁板式或箱式基礎(chǔ)），增強(qiáng)基礎(chǔ)整體性，減少不均勻沉降。3.無(wú)樁式塔吊基礎(chǔ)形式選擇無(wú)樁式基礎(chǔ)的形式需根據(jù)塔吊型號(hào)、荷載大小、地質(zhì)條件選擇，常見(jiàn)形式及適用場(chǎng)景如下：3.1板式基礎(chǔ)（平板式）構(gòu)造：采用鋼筋混凝土平板，厚度一般為0.6-1.2m，配筋為雙層雙向鋼筋（主筋直徑≥16mm，間距≤200mm）；適用場(chǎng)景：小型塔吊（如QTZ31.5、QTZ40）、天然地基承載力較高（\(f_{ak}\geq150kPa\)）且變形較小的工程；優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低；缺點(diǎn)：承載力有限，不適用于大型塔吊或地質(zhì)稍差的情況。3.2梁板式基礎(chǔ)（十字梁/井字梁）構(gòu)造：在平板基礎(chǔ)上增設(shè)十字梁或井字梁（梁截面尺寸一般為300mm×600mm-500mm×1000mm），梁與板整體澆筑；適用場(chǎng)景：中型塔吊（如QTZ63、QTZ80）、天然地基承載力中等（\(f_{ak}=____kPa\)）或存在輕微不均勻沉降的工程；優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)梁的抗彎作用提高基礎(chǔ)承載力，減少變形；缺點(diǎn)：施工復(fù)雜度略高于板式基礎(chǔ)。3.3箱式基礎(chǔ)（封閉箱體）構(gòu)造：由底板、頂板、側(cè)墻及內(nèi)部隔板組成的封閉箱體（底板厚度≥0.8m，頂板厚度≥0.6m，隔板間距≤2m），整體剛度大；適用場(chǎng)景：大型塔吊（如QTZ125、QTZ160）、天然地基承載力較低（\(f_{ak}=____kPa\)）或變形要求嚴(yán)格的工程；優(yōu)點(diǎn)：整體性好、抗變形能力強(qiáng)，可有效抵抗水平荷載（如臺(tái)風(fēng)、地震）；缺點(diǎn)：造價(jià)較高，施工周期較長(zhǎng)。3.4組合式基礎(chǔ)構(gòu)造：結(jié)合上述兩種或多種形式（如板式+換填、梁板式+箱式），或在基礎(chǔ)下增設(shè)褥墊層（如砂石墊層）；適用場(chǎng)景：復(fù)雜地質(zhì)條件（如持力層厚度不足、存在局部軟弱區(qū)）；優(yōu)點(diǎn)：靈活調(diào)整，滿足特殊工程需求。4.設(shè)計(jì)計(jì)算關(guān)鍵要點(diǎn)無(wú)樁式基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)需遵循《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB____）、《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T____）等規(guī)范，核心計(jì)算內(nèi)容如下：4.1荷載組合需考慮工作狀態(tài)（塔吊運(yùn)行時(shí)，包括豎向荷載\(F_v\)、水平荷載\(F_h\)、扭矩\(M_t\)）和非工作狀態(tài)（塔吊閑置時(shí)，包括風(fēng)荷載\(F_w\)、地震荷載\(F_e\)）的最不利組合。規(guī)范要求：工作狀態(tài)：荷載效應(yīng)基本組合=1.2×永久荷載+1.4×可變荷載；非工作狀態(tài)：荷載效應(yīng)基本組合=1.0×永久荷載+1.4×風(fēng)荷載（或地震荷載）。4.2地基承載力計(jì)算持力層承載力：修正后地基承載力特征值\(f_a\)需滿足：\[f_a\geqp_k\]其中，\(p_k\)為荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的基底平均壓力（\(p_k=\frac{F_k+G_k}{A}\)，\(F_k\)為塔吊豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值，\(G_k\)為基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值，\(A\)為基礎(chǔ)底面積）；下臥層承載力：若持力層厚度不足，需驗(yàn)算下臥層頂面的附加壓力\(p_z\)與自重壓力\(p_{cz}\)之和是否≤下臥層修正后承載力特征值\(f_{az}\)：\[p_z+p_{cz}\leqf_{az}\]4.3變形計(jì)算塔吊對(duì)變形極為敏感，需控制沉降量和傾斜率：沉降量：按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算，允許沉降量≤100mm（對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)，如塔吊，允許值可適當(dāng)放寬，但需滿足塔吊說(shuō)明書(shū)要求）；沉降差：基礎(chǔ)任意兩點(diǎn)的沉降差≤基礎(chǔ)邊長(zhǎng)的千分之三（\(\Deltas\leq3‰L\)）；傾斜率：塔吊頂部?jī)A斜率≤千分之三（\(\tan\theta\leq3‰\)），否則會(huì)導(dǎo)致塔吊失衡。4.4基礎(chǔ)強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算：計(jì)算基礎(chǔ)底板或梁的最大彎矩（如板式基礎(chǔ)的跨中彎矩、梁板式基礎(chǔ)的梁端彎矩），根據(jù)彎矩值配置鋼筋（主筋面積\(A_s=\frac{M}{f_y\gamma_0h_0}\)，\(f_y\)為鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，\(\gamma_0\)為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，\(h_0\)為截面有效高度）；抗剪計(jì)算：計(jì)算基礎(chǔ)底板或梁的最大剪力，配置箍筋（箍筋面積\(A_{sv}=\frac{V}{f_{yv}h_0}\)，\(f_{yv}\)為箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）；抗沖切計(jì)算：防止基礎(chǔ)在塔吊豎向荷載作用下發(fā)生沖切破壞（沖切錐角度一般為45°），需配置沖切加強(qiáng)鋼筋（如附加箍筋或彎起鋼筋）；裂縫控制：混凝土最大裂縫寬度≤0.2mm（一類環(huán)境），避免鋼筋銹蝕影響耐久性。5.施工工藝與操作要點(diǎn)無(wú)樁式基礎(chǔ)的施工需嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求，確保每一步驟的質(zhì)量。5.1施工流程\[\text{測(cè)量放線}\rightarrow\text{基坑開(kāi)挖}\rightarrow\text{地基處理}\rightarrow\text{墊層施工}\rightarrow\text{鋼筋綁扎}\rightarrow\text{模板安裝}\rightarrow\text{預(yù)埋連接部件}\rightarrow\text{混凝土澆筑}\rightarrow\text{養(yǎng)護(hù)}\rightarrow\text{基坑回填}\rightarrow\text{塔吊安裝}\]5.2各步驟操作要點(diǎn)5.2.1測(cè)量放線采用全站儀定位基礎(chǔ)中心，誤差≤5mm；設(shè)置控制樁（距基礎(chǔ)邊緣≥1.5m），用于后續(xù)施工校準(zhǔn)；標(biāo)注基坑開(kāi)挖邊線（放坡系數(shù)根據(jù)地質(zhì)條件確定，一般為1:0.5-1:1）。5.2.2基坑開(kāi)挖機(jī)械開(kāi)挖至基底以上____mm，人工清底（避免超挖，超挖部分需用同級(jí)混凝土填補(bǔ)）；基坑側(cè)壁采用臨時(shí)支護(hù)（如土釘墻、鋼板樁），防止坍塌；基坑底部設(shè)置排水溝和集水井，及時(shí)排除積水。5.2.3地基處理天然地基：清理表面浮土、雜物，確保持力層完整；換填地基：分層攤鋪換填材料（每層____mm），采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)（壓實(shí)度≥95%），每層壓實(shí)后進(jìn)行環(huán)刀法或灌砂法檢測(cè)。5.2.4墊層施工采用C15混凝土，厚度____mm；表面用刮杠刮平，誤差≤5mm，作為鋼筋綁扎的底模；墊層混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa后（約24h），方可進(jìn)行下一步施工。5.2.5鋼筋綁扎主筋采用HRB400級(jí)鋼筋，間距誤差≤10mm；箍筋采用HPB300級(jí)鋼筋，間距誤差≤20mm；鋼筋接頭采用閃光對(duì)焊或機(jī)械連接，接頭位置錯(cuò)開(kāi)（≥35d，d為鋼筋直徑）；設(shè)置馬凳筋（間距1000mm，直徑≥12mm），保證鋼筋保護(hù)層厚度（≥40mm）；鋼筋骨架綁扎完成后，進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收（檢查規(guī)格、數(shù)量、間距、接頭）。5.2.6模板安裝采用鋼模板（優(yōu)先）或木模板，模板厚度≥15mm；模板支撐采用鋼管架，剛度足夠，防止?jié)仓r(shí)變形；模板拼縫用海綿條密封，避免漏漿；模板尺寸誤差≤10mm，垂直度誤差≤5mm。5.2.7預(yù)埋連接部件預(yù)埋部件包括塔吊基礎(chǔ)螺栓（或預(yù)埋節(jié)），需與塔吊說(shuō)明書(shū)一致；預(yù)埋螺栓位置誤差≤2mm，用經(jīng)緯儀校準(zhǔn)；螺栓固定在鋼筋骨架上，澆筑時(shí)專人監(jiān)護(hù)，防止移位；螺栓頂部用塑料帽保護(hù)，避免混凝土污染。5.2.8混凝土澆筑采用商品混凝土（強(qiáng)度等級(jí)≥C30），坍落度____mm；分層澆筑（每層≤500mm），采用插入式振搗器振搗（間距≤300mm，時(shí)間10-15s），避免漏振、過(guò)振；表面用抹子抹平，收光（防止表面裂縫）；大體積混凝土（體積≥100m3）需采用溫控措施（如埋冷卻水管、覆蓋保溫層），控制內(nèi)外溫差≤25℃。5.2.9養(yǎng)護(hù)澆筑后12h內(nèi)覆蓋土工布或塑料膜保濕；澆水養(yǎng)護(hù)7-14d（大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14d）；養(yǎng)護(hù)期間禁止在基礎(chǔ)上堆放重物。5.2.10基坑回填混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后（約7d）方可回填；回填材料采用素土或砂石，分層夯實(shí)（每層____mm），壓實(shí)度≥90%；回填時(shí)避免對(duì)基礎(chǔ)側(cè)壁造成側(cè)壓（如采用對(duì)稱回填）。6.質(zhì)量控制與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)6.1原材料質(zhì)量控制水泥：強(qiáng)度等級(jí)≥32.5，安定性合格（采用沸煮法檢測(cè)）；鋼筋：屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度符合GB1499.____標(biāo)準(zhǔn)，外觀無(wú)銹蝕、裂紋；混凝土：配合比符合設(shè)計(jì)要求，坍落度、和易性合格（每車檢測(cè)1次）。6.2施工過(guò)程檢查地基驗(yàn)收：開(kāi)挖后進(jìn)行地質(zhì)驗(yàn)槽（由勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位共同參與），檢查持力層是否符合設(shè)計(jì)要求；采用靜力觸探或載荷試驗(yàn)檢測(cè)地基承載力；鋼筋驗(yàn)收：隱蔽工程驗(yàn)收，檢查鋼筋規(guī)格、數(shù)量、間距、接頭、保護(hù)層厚度（用鋼尺測(cè)量）；模板驗(yàn)收：檢查尺寸、剛度、穩(wěn)定性、拼縫（用塞尺測(cè)量）；混凝土驗(yàn)收：坍落度檢測(cè)（每車1次），試塊留置（標(biāo)養(yǎng)試塊每100m31組，同條件試塊每臺(tái)班1組）；混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，采用回彈法或鉆芯法檢測(cè)。6.3成品驗(yàn)收基礎(chǔ)尺寸誤差≤10mm（用鋼尺測(cè)量）；表面平整誤差≤5mm（用2m靠尺測(cè)量）；無(wú)裂縫、蜂窩、麻面（表面缺陷面積≤0.5%）；預(yù)埋部件位置誤差≤2mm（用經(jīng)緯儀測(cè)量）；地基承載力、混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求（出具檢測(cè)報(bào)告）。7.監(jiān)測(cè)與維護(hù)措施無(wú)樁式基礎(chǔ)在使用過(guò)程中需定期監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并處理。7.1沉降監(jiān)測(cè)在基礎(chǔ)四角設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)（采用Φ16mm鋼筋，埋深≥200mm）；監(jiān)測(cè)頻率：每周1次（施工期間）、每月1次（使用期間）；雨后或荷載變化（如塔吊頂升）后增加1次；預(yù)警值：沉降量超過(guò)50mm或沉降速率超過(guò)10mm/周時(shí)，停止使用塔吊，分析原因。7.2傾斜監(jiān)測(cè)采用經(jīng)緯儀測(cè)量塔吊頂部垂直度（測(cè)量?jī)蓚€(gè)垂直方向）；監(jiān)測(cè)頻率：每周1次（使用期間）；預(yù)警值：傾斜率超過(guò)3‰時(shí)，調(diào)整塔吊平衡（如增加配重）或加固基礎(chǔ)。7.3基礎(chǔ)維護(hù)表面裂縫：用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿修補(bǔ)（裂縫寬度≤0.2mm）或壓力注漿（裂縫寬度>0.2mm）；防水處理：基礎(chǔ)周圍設(shè)置排水溝，避免地下水浸泡；回填土維護(hù)：回填土下沉?xí)r及時(shí)補(bǔ)填夯實(shí)，防止基礎(chǔ)側(cè)壁受側(cè)壓。8.常見(jiàn)問(wèn)題及處理對(duì)策8.1沉降過(guò)大原因：地基承載力不足、變形計(jì)算錯(cuò)誤、施工時(shí)超挖；處理：采用注漿加固（水泥漿或水泥粉煤灰漿）提高地基承載力；或擴(kuò)大基礎(chǔ)面積（增加基底壓力擴(kuò)散范圍）。8.2傾斜超標(biāo)原因：地基不均勻沉降、塔吊荷載偏心、預(yù)埋部件移位；處理：調(diào)整塔吊配重（增加傾斜一側(cè)的配重）；或加固基礎(chǔ)一側(cè)（如在傾斜側(cè)增設(shè)鋼筋混凝土墊層）。8.3混凝土裂縫原因：溫度應(yīng)力（大體積混凝土）、收縮應(yīng)力（養(yǎng)護(hù)不當(dāng)）、荷載過(guò)早（未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度就安裝塔吊）；處理：表面裂縫用水泥漿修補(bǔ)；深層裂縫用壓力注漿（注入環(huán)氧樹(shù)脂）；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)