摘 要：本文介绍了建设工程在场地受限环境中应用高桩承台塔吊，其塔吊基础的桩身、承台设计和验算，结合工程实例，重点说明了塔吊基础设计的步骤。
关键词：高桩承台，塔吊基础，基础设计，桩计算
1 工程概况
香溢晶座位于青田县老电影院旁，场地东侧为9层民房，南侧为临江东路，西侧是新大街，北侧为6层民房，施工场地狭小。本工程地下2层，地上3层裙楼，塔楼分为3栋，地上建筑层数分别为：A栋25层（99m），B1栋29层（99m），C1栋为25层（99m）。本工程总建筑面积5.4万㎡，其中地上建筑面积3.3万㎡，地下建筑面积2.1万㎡，建筑基底面积约6000㎡。是一座高层商业办公住宅综合大楼。根据工程地质勘察报告，本工程地质情况为：①杂填土层，层厚1.50～3.80m，层底埋深3.80m；②淤泥质土，厚1.20～3.40m，处在稳定水位中，层底埋深2.40～8.60m；③粉质粘土，厚1.30～10.00m，其中有几层夹层从上至下分为可塑、硬塑、坚硬层等，处在稳定水位中，层底埋深11.60～28.10m；④全风化细砂岩，厚2.30～4.70m，处在稳定水位中，岩底埋深10.60～19.80m；⑤强风化细砂岩，厚2.1～8.00m，处在稳定水位中，岩底埋深20.70～27.40m。
2 塔吊基础验算
1#塔吊采用广西建筑机械厂生产的QTZ5515型号，塔吊基础桩采用冲孔桩，每个塔吊基础4条桩，与塔吊承台及加强平台板组成小框架，比较塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算。塔吊与承台的连接方式为预埋螺栓式，螺栓规格按厂家要求。
2.1 按最不利受力工况设计塔吊基础承台
工作状态基础承台所受垂直力最大，FZ.MAX=573.00kN，取为塔吊自重，即F1=573.00kN；
由使用说明书得：最大起重荷载F2=60.00kN；
取非工作状态最大塔吊基座承台倾覆力矩进行抗倾覆验算，即：M1=MY.MAX=1726.00kN.m；
非工作状态基础承承受的水平力最大，取最大水平力F=H0=1.2×71=85.2kN计算塔吊桩抗拔力及高桩承台抗倾覆验算；
塔吊起重高度H=140.00m，塔身宽底B=1.8m；
混凝土强度：承台C35，桩身C30；钢筋级别：II级，承台长度Lc或宽度Bc=4.6m；
塔吊桩直径d=0.80m，桩间距a=3.00m；
塔基承台厚度HC=1.30m，承台箍筋间距S=200mm，保护层厚度：50mm；
塔基承台上覆土厚度：D=0.00m；
承台顶面设计标高：1#塔吊为-2.70m；
塔基桩与开挖基坑地面接触处临界面标高-18.1m；
高桩承台临空高度：1#塔机为L0=15.40m。
2.2 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=573.00kN；
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；
作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=633.00kN；
塔身传给基座的倾覆力矩M=1.4×1726.00=2416.40kN.m；
塔吊承台高桩所受最大总倾覆力矩；
M倾总=2416.40+1.2×71×(L0+YMAX)=2416.40+1.2×71×(15.4+Ym.max)=3728.5+85.2×Ym.max（式中Ym.max为基坑底面以下桩身最大弯矩点到坑底面的距离）。
2.3塔吊高桩承台位移和桩身最大内力计算
按照m法计算桩身最大弯矩：
计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.7.5条，并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。为安全和简化计算，本计算不考虑高桩承台框架空间整体共同作用这一有利因素。
⑴ 经计算得到桩的水平变形系数=0.818/m
⑵ 计算最大弯矩位置： =0.2/0.818=0.244m
⑶ 桩底面地基土竖向抗力系数: C0=m0h=123×10.9=1340.7MN/m3=1340700 KN/m3
⑷ 求系数K=0.643
⑸ 基坑底面到承台的高度：L0=15.4m
高桩承台位移：水平位移值u=0.019m=19.0mm
竖直位移值v=0.000114m=1mm
转      角w=0.000445rad
2.4 矩形承台弯矩计算
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值：最大压力为965.85kN，最大拔力为239.46kN。
压力产生的承台弯矩为Mx1= My1=958.73kN.m
拔力产生的承台弯矩为Mx2= My2=-87.07kN.m
2.5 矩形承台截面抗剪切计算
根据3.5计算可得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力V=1931.7kN，经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋。
2.6 承台角桩抗冲切验算:2315.2kN>N1=576.6kN，满足要求。
2.7 计算得单桩最大极限承载力标准值Quk=2606.4kN
单桩竖向承载力特征值Ra=2606.4/2=1303.2kN>965.85kN，满足要求。
2.8 经计算，Nk=354KN<Tuk（729.6kN）及Tgk（1269.2kN），满足要求。
2.9 桩身斜截面强度承载力计算
塔吊桩承受的水平剪力很少，根据经验判断，斜截面强度承载力远大于水平剪力，故计算从略。
经计算，塔吊基础高承桩身实配通长配筋16D25，As实=7850mm2大于设计计算最大纵向配筋（As=4029mm2），故设计桩身强度满足要求。
2.10 高桩承台基础整体抗倾覆稳定性验算
⑴抗倾覆力臂长：bi=1.50×2+0.80/2=3.4m     a1=1.50+0.80/2=1.9m
⑵承台桩承受最大倾覆力矩M倾总为3749.3KN.m
⑶抗倾覆力矩:M抗=（7304.3kN.m;M抗/M倾=1.95,故抗倾覆满足要求。
3 结论
综上所述，本工程塔吊采用QTZ5515时，采用桩径D=800，桩中心距为3m，桩身埋入土层为10.9m，桩身上端高出基坑底面15.4m，高桩承台基础能满足塔吊安全使用要求。
本工程目前主体结构已完成，经过实践使用，以及对塔吊的沉降、倾斜进行监测，证明了塔吊高桩承台基础设计方案的可行性，方案满足工程需要。在有深基坑以及周边有密集高层建筑的工程安装使用塔吊时，可参考应用。
参考文献：
[1] 陈新杰,宣云干. 常见塔吊基础设计方案及验算方法[J]. 施工技术, 2006,(S2) .
[2] 周宇,温文,王玉凤. 建筑基坑边塔吊基础设计施工实例[J]. 广东建材, 2008,(08) .