目前建筑施工工期短，一般都需在基坑開挖前安裝塔機，以解決大量垂直運輸問題。但在高層建筑施工中，由于一般設(shè)有多層地下室，且基坑工程具有平面尺寸大、開挖深度深、垂直運輸矛盾突出、施工場地狹小等特點，塔機可能被定位在深基坑中，而此時基坑尚未開挖，塔機基礎(chǔ)承臺無法直接利用主樓結(jié)構(gòu)底板下的工作樁。如果采用主樓間的沉降縫或后澆帶，在地基施工時將混凝土工程樁加長至地機，塔機可以實現(xiàn)在基坑開挖前安裝。但在塔機安裝后，隨著基坑的開挖，塔機基礎(chǔ)承臺下的土將被逐步挖去，這時加長的混凝土樁將會暴露在外，原先的低承臺樁基變成高承臺樁基。隨著開挖深度的增加，樁的自由長度加大，易造成長細比過大而引發(fā)失穩(wěn)，而混凝土樁由于自身材料和結(jié)構(gòu)等方面的原因，進行加固難度極大。為了使塔機既能在基坑開挖前安裝，又能保證其在整個施工中的安全，本文提出逆作鋼格構(gòu)柱鋼梁的方法解決施工中遇到的這一難題。
　　1、逆作鋼格構(gòu)柱鋼梁基礎(chǔ)及其制作
　　逆作鋼格構(gòu)柱鋼梁方法是在基坑開挖前利用鋼梁將塔機的各種載荷傳遞到基坑樁基礎(chǔ)，在開挖后則通過逆作鋼格構(gòu)柱將鋼梁傳遞的各種載荷傳遞到基坑樁基礎(chǔ)（見圖1）。其中鋼梁下與其連接的逆作鋼格構(gòu)單肢可以是基坑未開挖前的實腹式鋼樁或鋼格構(gòu)龍骨灌注樁破樁后而得。

圖1 逆作鋼格構(gòu)柱鋼梁基礎(chǔ)示意圖

　　逆作鋼格構(gòu)柱鋼梁基礎(chǔ)在制作前必須制定詳細的樁基及逆作鋼格構(gòu)單肢的設(shè)計方案，根據(jù)設(shè)計方案按圖2所示流程進行制作。

圖2 逆作鋼格構(gòu)柱基礎(chǔ)制作流程圖

　　2、逆作和使用中的注意事項
　　（1）只要工作面許可，鋼格柱的逆作不要等開挖到允許開挖的最大深度時進行，有條件就按鋼結(jié)構(gòu)的制作工藝要求進行逆和。
　　（2）在逆和焊接時，塔機上部結(jié)構(gòu)應調(diào)平衡，盡量使彎矩減小。
　　（3）根據(jù)逆作鋼格構(gòu)柱的穩(wěn)定性要求，及時按設(shè)計方案進行附著錨固。
　?。?）每次逆作結(jié)束均需對焊縫進行驗收。
　?。?）采用灌注樁時需注意：上部鋼格構(gòu)龍骨與下部工程樁的插入深度應滿足沖切和抗拔要求，同時應滿足逆作鋼格構(gòu)單肢的承載要求；由人工或風鎬、電鎬進行破樁時，不能對4個樁同時進行，并要保證逆作鋼格構(gòu)單肢的完整、干凈，臺有破壞應及時局部加固。
　　（6）塔機的使用高度應低于允許的獨立高度，有條件時就應對塔機進行附著錨固，以減小彎矩、水平力和扭矩對基礎(chǔ)的影響。
　　（7）經(jīng)常觀察塔身垂直度，發(fā)現(xiàn)超差及時糾正。
　　3、工程實例
　　3.1工程概況
　　南京中商場四期工程建筑面積10700平方米，總高度46m?；由钋业靥幮陆挚谏虡I(yè)區(qū)，施工場地狹小，基坑底標高-9m，深度7m。工程采用φ800的混凝土灌注樁，樁身混凝土采用C30，樁長30m。為保證工程各個施工階段的順利施工，選用ZJ5311塔式起重機，基礎(chǔ)定位在基坑范圍內(nèi)。
　　3.2基礎(chǔ)設(shè)計
　　（1）根據(jù)施工現(xiàn)場情況，確定圖3所示的塔機逆作鋼格構(gòu)鋼基礎(chǔ)。工程圍護支撐體系的豎向支撐采用由4根160×160×12角鋼組成的截面550×550mm的鋼格構(gòu)，故優(yōu)先考慮該鋼格構(gòu)作為逆作鋼格構(gòu)柱鋼梁基礎(chǔ)中逆作鋼格構(gòu)柱的單肢，經(jīng)驗算符合要求，這樣既節(jié)約又方便和簡化施工。

圖3 逆作鋼格構(gòu)柱鋼梁基礎(chǔ)圖

　　（2）設(shè)計步驟
　?、俅_定基礎(chǔ)設(shè)計載荷。一般采用塔機生產(chǎn)廠家提供的獨立高度時基礎(chǔ)載荷數(shù)據(jù)作為設(shè)計計算的依據(jù)，但在設(shè)計計算時應考慮載荷系數(shù)。
　　②鋼梁設(shè)計。通過對工作和非工作狀態(tài)的載荷分析確定最不利載荷值，作為梁的結(jié)構(gòu)、長度和高度以及腹板和翼緣板的設(shè)計依據(jù)。
　?、垆摿旱男：蓑炈恪υO(shè)計的鋼梁進行強度、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性校核，同時對梁進行焊縫有梁與塔機和逆作格構(gòu)柱單肢連接的設(shè)計驗算。
　　④樁基設(shè)計計算。包括樁抗壓、抗拔、軟弱下臥層及樁身強度驗算。
　　⑤逆作鋼格構(gòu)柱的設(shè)計驗算。包括逆作鋼格構(gòu)單肢尺寸（應小于灌注樁樁徑的0.7倍），確定逆作位置的最大不失穩(wěn)長度，逆作鋼格構(gòu)柱單肢插入基樁深度設(shè)計，逆作鋼格構(gòu)柱的尺寸設(shè)計（見圖4）。對逆作鋼格構(gòu)柱及單肢進行強度、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性校核。

圖4 南京中央商場工程所用逆作鋼格構(gòu)柱示意圖

　　3.3基礎(chǔ)制作
　?。?）按圖3所示位置打4根φ800混凝土灌注樁，其中標高-12m以上至地面部分樁的龍骨為4根160×160×12角鋼組成截面550×550mm鋼格構(gòu)。
　?。?）破灌注樁樁頭至塔機安裝標高，并進行逆作鋼格構(gòu)柱橫綴條的首次焊接。
　　（3）在樁頭上焊按與鋼梁的連接鋼板，各鋼板的水平度誤差不超過1‰，安裝鋼梁并控制水平度。
　　（4）各焊接部分質(zhì)量驗收合格后安裝塔機。
　?。?）基坑土方開挖，在不超過逆作鋼格構(gòu)柱單肢最大失穩(wěn)長度前進行破樁，并進行鋼格構(gòu)柱的逆作。
　　逆作鋼格構(gòu)柱鋼梁基礎(chǔ)作為高層基坑施工中塔機安裝基礎(chǔ)制作的一種新工藝，通過南京中央商場四期工程中的應用，說明該方法能安全有效地解決高層深基坑建筑施工中垂直運輸問題。