别墅区塔吊基础施工方案.doc

目目 录录 第一章第一章 编制依据编制依据.2 第二章第二章 工程概况工程概况.3 2.1 建筑概况.3 2.2 基础设计参数表.5 第三章第三章 塔吊布置塔吊布置.6 3.1 布置原则.6 3.2 塔吊布置.6 第四章第四章 塔吊基础设计塔吊基础设计.7 4.1 技术要求.7 4.2 塔吊基础施工图.7 第五章第五章 塔吊基础施工塔吊基础施工.8 5.1 施工流程.8 5.2 施工要点.8 5.3 防雷接地做法.8 第六章第六章 质量保证措施质量保证措施.10 第七章第七章 安全注意事项安全注意事项.11 第八章第八章 四桩基础计算书四桩基础计算书.12 附图 1：塔吊平面布置图18 附图 2：塔吊的基础形式及配筋图19 附图 3：预埋螺栓固定式基础节架示意图20 第一章第一章 编制依据编制依据 1、福建岩土工程勘察研究院提供莆田碧桂园浪琴湾一期岩土工程勘察报告 ； 2、 建筑地基基础设计规范 （gb50007-2011） ； 3、 建筑地基基础工程施工质量验收规范 （gb50202-2009） ； 4、 混凝土结构设计规范 （gb50010-2010） ； 5、 混凝土结构工程施工质量验收规范 （gb50204-2011） ； 6、 塔式起重机设计规范 （gb/t13752-1992） ； 7、 建筑结构荷载规范 （gb50009-2012） ； 8、莆田碧桂园浪琴湾项目一期施工图纸； 9、设备供应厂家提供塔吊技术资料； 10、品茗安全计算软件。 第二章第二章 工程概况工程概况 2.1 建筑概况 1、建筑概况，见表 1-1。 表 1-1： 工程名称莆田碧桂园浪琴湾一期工程地址莆田市文甲村 建设单位 莆田市碧桂园房地产开发 有限公司 勘察单位福建岩土工程勘察研究院 设计单位 广东博意建筑设计院有限 公司 监理单位 福建省新茂泰工程项目管理有 限公司 质量监督部门莆田市北岸质量监督站总包单位 中国核工业第二二建设有限公 司 工程主要功能或用途住宅楼、地下车库 建设设计概况 示范区包括 1#7#别墅，分为 g171-s、g165-s、g215t-s、g216t-s 四种户型，地上 3 层， 地下一层；1 栋综合楼（3 层） ，3 栋商业街。 2、地质条件 根据勘察揭露及区域地质资料，拟建工程场地上覆土层主要以第四纪冲洪积、残积 地层为主，下伏基岩主要为花岗岩岩、辉绿岩，分述如下： 第四纪覆盖层自上而下描述如下： 吹填中粗砂（q4ml）：灰黄色、灰白色，呈松散状态，干稍湿饱和，主要由 人工吹填中粗砂组成，含大量贝壳，泥质含量约 510%，密实度不均匀，已完成钻孔地 段均有分布。厚度 2.905.80m。该层在 ck36、ck105、ck109 地段分布有填石，填石粒 径约 20200mm，厚度 0.501.90m，中风化花岗岩为主，填石间主要充填中粗砂。 淤泥质粉质粘土（q4mc）：灰色、深灰色，流塑，含少量有机质，具腐臭味，干强 度低中等，粘、韧性中等，切面稍光滑，摇振反应缓慢无摇振反应，含粉细砂粒及 贝壳碎片，细砂粒含量约占 10%，贝壳含量约占 515%，局部含中粗砂，土质欠均匀， 钻孔 ck26、ck62、ck75 、ck51、bk2、bk3 地段缺失，其余地段均有分布。厚度 0.304.70m。 粉质粘土（q4al+pl）：褐黄、灰黄色、浅灰绿色、暗黄色，可塑硬塑，局部呈坚 硬状，含约 1015%的中粗砂，局部中粗砂含量较高，相变为泥质中粗砂。粘性一般 较好，干强度高，韧性高，切面较光滑，无摇振反应，场地内均有分布，厚度 0.7014.70m。 -1 泥质中粗砂（q4al+pl）：灰黄色、褐黄色，稍密中密，饱和，以中砂为主， 局部为粗砂、粉砂，级配不良，分布不稳定，多以透镜体分布于粉质粘土中，厚度 0.705.40m。 -2 粉质粘土（q4al+pl）：褐黄、灰黄色、浅灰绿色、暗黄色，可塑硬塑，局部 呈坚硬状，含约 1015%的中粗砂，粘性一般较好，干强度高，韧性高，切面较光滑， 无摇振反应，局部地段分布，厚度 1.805.00m。 残积砂质粘性土（q4el）：褐黄、灰黄、浅黄色夹灰白色斑点，可塑硬塑，主要 由长石矿物风化的粘粉粒、石英砂粒组成，石英砂粒以中砂为主，约占 3050%，岩芯 呈砂土状，属花岗岩风化产物，局部地段分布，厚度 1.107.20m。 -1 辉绿岩残积粘性土（q4el）：褐黄、灰黄、浅黄色，可塑硬塑，主要由长石、 辉石矿物风化的粘粉粒组成，约含 515%粉细砂，岩芯呈土柱状，属辉绿岩风化产物， 局部地段分布，厚度 1.206.80m。 下伏基岩根据风化程度自上而下描述如下： 全风化花岗岩（52(3)）：浅黄色、灰白、褐黄色，散体结构，块状构造，原岩结 构已破坏，主要矿物成份为长石、石英及少量黑云母，长石基本已风化成粘土，岩体完 整程度属极破碎，岩体基本质量等级属级，部分地段缺失，厚度 0.505.60m。 -1 全风化辉绿岩()：灰黄色，褐黄色，散体结构，原岩结构大部分破坏，长石 大部分已高岭土化，岩芯呈土状，遇水易软化，岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量 等级属级，局部地段分布，厚度 1.007.10m。 砂土状强风化花岗岩（52(3)）：黄褐色、浅黄色、灰白色，散体结构，块状构造， 可见原岩结构，主要矿物成份为长石、石英及少量黑云母，岩芯呈砂土状，手捏易散， 岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量等级属级，局部地段缺失，厚度 0.5014.20m。层面埋深 3.9022.40m，标高-19.70-1.25m。 -1 砂土状强风化辉绿岩()：黄褐色、灰黄色、灰绿色，散体结构，原岩结构清 晰可见，岩芯呈砂土状，手捏易散，岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量等级属级， 以岩脉的形式产出，分布不具规律性。层面埋深 4.2015.40m，标高-13.03-1.69m。 2.2 基础设计参数表 地基承载力 特征值 天然 重度 抗剪强度 （直剪） 压缩模量 (变形模量) 负摩阻力 系数 预制桩极限承 载力标准值 fakc es0.1-0.2 (e0) nqsikqpk 岩土层序 号及名称 kpakn/m3kpa 。 mpakpakpa 吹填中 粗砂 17.5 欠固结 0.30 淤泥质 粉质粘土 70 17.0 11.56.92.90.2525 粉质粘土 220 19.3 27.917.95.9354000 -1 泥质中 粗砂 180 18.8 182211.0*55 -2 粉质 粘土 220 18.8 22215.0604000 残积砂 质粘性土 220 19.0 18.220.5(12.0*)604000 -1 辉绿 岩残积粘 性土 200 18.5 1917(11.5*)604000 全风化 花岗岩 320 20.0 2825(25.0*)906000 -1 全风 化辉绿岩 300 20.0 2523(25.0*)906000 砂土状 强风化花 岗岩 400 21.0 3028(50.0*)11010000 -1 砂土 状强风化 辉绿岩 380 21.0 2825(40.0*)10010000 第三章第三章 塔吊布置塔吊布置 3.1 布置原则 1、本工程基坑周边可利用场地小，塔吊布置时，必须保证塔吊作业半径内覆盖材料堆放 场地、加工场地及临时道路，保证材料装卸、吊运方便。 2、基坑周边道路狭窄，塔吊位置不占用运输道路的位置。 3、充分考虑建筑物的高度、塔身的自由高度，需要扶墙设置时塔身与建筑物的水平距离。 4、应尽可能覆盖拟建建筑物，减少吊运死角。 5、塔吊尽可能布置在建筑物边跨，利于塔吊的安装及拆除。 6、群塔布置时，塔吊作业半径覆盖范围避免大面积重合，造成资源浪费，提高塔吊的利 用率。 7、当塔吊作业范围不能完全覆盖拟建建筑物时，盲区的水平投影面积不能大于建筑物水 平投影面积的 15%。 8、塔吊作业半径范围内，应尽量避免覆盖其它塔身及高层建筑物。 9、应综合考虑建筑物的工程量、施工进度、施工区段划分及施工组织。 3.2 塔吊布置 由于展示区工期紧张，为了加快施工进度，本工程展示区设 2 台塔吊， 臂长 60m，塔吊 平面布置图见附图现场总平面布置图。 第四章第四章 塔吊基础设计塔吊基础设计 4.1 技术要求 本工程塔吊基础埋深位于地基土的吹填中粗砂、淤泥质粉质粘土，地基承载力 分别为 70kpa。根据塔吊供应厂家提供的技术资料得知，塔吊 tc6010 要求地耐力每平米 200kpa 以上，由此可见，采用浅基础不能满足要求，宜采用桩基础。桩型选用与别墅基 础同类型的钢筋混凝土预制方桩 400*400mm，桩身砼强度 c40，桩端持力层为砂土状强风 化花岗岩或砂土状强风化辉绿岩，桩端进入完整持力层 1.5 米，桩长约 10m。塔吊基础采 用四桩承台基础，桩中心间距为 2.8 米，承台基础尺寸为 5*5*1.2 米。 基础模板采用砖胎膜，砖胎模采用规格为 24011553mm 标准砖和 m5 的水泥砂浆 砌筑，砌筑砂浆用砂宜采用中砂，含泥量不超过 5%，不得含有草根等杂物，砌筑砂浆水 泥采用 325 级普通硅酸盐水泥，有性能复试报告单。考虑到砖模较高（净高 1.2m） ，采用 240 墙厚，墙体长度超过 3 米的在墙长中部加设 500 砖柱。 砖模完成后再安放钢筋并浇捣混凝土；允许在基础与垫板之间加垫片，垫片面积必 须大于垫面面积的 90%，每个支腿下面最多只能加两块垫片。 垫板下砼填充率大于 95%，四垫板上平面应在同一水平面上，其水平度误差应小于 1/750，其中心线与水平面垂直度误差不大于 1.5/1000，垫板允许嵌入砼内 5-6mm； 四组地脚螺栓（16 根）相对位置必须准确确保基节的安装。 混凝土的标号为 c35，养护期大于 7 天。 钢筋需与基础底筋相连。 4.2 塔吊基础施工图 附图 1：塔吊平面布置图。 附图 2： 塔吊的基础形式为 5000*5000*1200mm，详见基础配筋图。 附图 3：预埋螺栓固定式基础节架示意图。 第五章第五章 塔吊基础施工塔吊基础施工 5.1 施工流程 为保证工程施工进度及塔吊安装方便，基坑内塔吊基础应先于基础底板施工。紧靠 基坑周边的塔吊基础应待基坑支护完成后施工。本工程塔吊基座安装采用预埋螺栓的方 式。 塔吊基础施工流程：测量定位塔吊桩（四桩）施工基坑降水塔吊基础土方开 挖承台底垫层安装模板钢筋制作及安装预埋塔吊支腿（地脚螺栓）隐蔽验收 混凝土浇筑、养护安装塔吊。 5.2 施工要点 1、塔吊基础土方开挖前，基坑内应充分降水，将水位降至塔吊基础底标高以下 0.5m。本 工程基坑降水采用明沟降水。 2、基础土方开挖采用垂直开挖。 3、开挖时应留 100 厚土方采用人工开挖，基坑土方开挖后，人工找平。 4、浇筑塔吊基础砼垫层，砼垫层强度等级为 c15。 5、定位承台边线及塔吊支腿（地脚螺栓）的中心线。 6、基础模板采用砖胎膜，墙厚 240mm。 7、先绑扎基础下层钢筋网片，然后安装马凳筋。安装固定支腿（地脚螺栓）后，绑扎基 础上层钢筋网片及拉筋，钢筋应避开塔吊基腿，钢筋数量不得减少和切断。 8、支腿（地脚螺栓）必须安装牢固，防止混凝土浇筑过程中发生侧移，基座四角顶面标 高误差不得超过 2mm。 9、基础钢筋及预埋支腿（地脚螺栓）经安装厂家及监理验收合格后方可浇筑混凝土。 10、浇筑基础混凝土，混凝下料时，要从两边对称下料。振动棒振捣时，要避免直接触 动预埋件。混凝土浇筑完成后，重新校核基座顶面标高。 11、混凝土浇筑完成同时做好塔吊基础的养护工作，做好砼强度报告。夏天温度较高， 养护时间不应少于 7 天，当砼强度达到设计强度的 80%时，经质量、技术及监理单位验 收合格后方可安装塔吊。 5.3 防雷接地做法 在塔吊基础旁边，采用一组 502500 镀锌接地极直埋，镀锌扁铁与塔吊基础节应连接 可靠，接地电阻值不应大于 4。 第六章第六章 质量保证措施质量保证措施 1、砖胎膜净空尺寸必须准确，且需保证砖胎膜的厚度。 2、钢筋在加工过程中，如发现脆断或机械性能有显著异常的现象，应进行化学成分检验 或其他专项检验。 3、承台钢筋施工除了按照方案要求绑扎钢筋外，还要进行塔吊锚固脚定位固定、防雷接 地焊接等，完成后需要进行隐蔽验收。 4、钢筋下料需准确，垫层表面平整度需符合要求以保证钢筋的保护层符合规范要求。 5、浇捣混凝土时需安排经验丰富的工人打振动棒，严防出现孔洞、蜂窝等现象。 6、浇捣混凝土时，应使振动棒避免直接触动地脚螺栓。 7、浇筑混凝土应连续进行，异常情况间歇时间较长需留设施工缝时，应征得设计和现场 监理工程师的同意，不允许随意出现冷缝。 8、施工现场应检查商品混凝土的坍落度，并按规定预留混凝土试件。 9、混凝土浇筑完成后，及时校核预埋件的轴线、垂直度以及水平度。 10、混凝土施工完毕后，采用草帘覆盖，洒水养护。 第七章第七章 安全注意事项安全注意事项 1、施工人员应遵守项目部现场安全、文明施工管理规定。 2、各工序操作前，施工工长对操作人员做好安全技术交底。 3、如果挖土过程中发现地质条件恶劣不适宜施工，应及时上报，另做处理。 4、塔吊基础基坑土方开挖后，周围做好安全防护，设置警示标志。 5、基坑周围 1.5m 范围内不能堆放钢筋、模板等材料。 6、上下基坑，如需要应设置上人马道。 7、临时用电应严格遵循临时用电规章制度。 8、支腿采用汽车吊配合人工安装，汽车吊作业时要有专人指挥。 第八章第八章 四桩基础计算书四桩基础计算书 本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范 （gb/t13752-1992）、地基基础设计规范（gb50007-2002）、建筑结构荷载规范 （gb50009-2001）、建筑安全检查标准（jgj59-99）、混凝土结构设计规范 （gb50010-2002）、建筑桩基技术规范（jgj94-2008）等编制。 一、塔吊的基本参数信息一、塔吊的基本参数信息 塔吊型号：qt80a， 塔吊起升高度h：40.000m， 塔身宽度b：1.645m， 基础埋深d：1.000m， 自重f1：500kn， 基础承台厚度hc：1.200m， 最大起重荷载f2：60kn， 基础承台宽度bc：5.000m， 桩钢筋级别:hrb400， 桩直径或者方桩边长：0.400m， 桩间距a：2.8m， 承台箍筋间距s：216.000mm， 承台混凝土的保护层厚度：40mm， 承台混凝土强度等级：c35； 额定起重力矩是：852knm， 基础所受的水平力：50kn， 标准节长度：2.8m， 主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm， 所处城市：福建莆田市， 基本风压0：0.8kn/m2， 地面粗糙度类别为：a类 近海或湖岸区，风荷载高度变化系数z：1.92 。 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重（包括压重）f1=500.00kn； 塔吊最大起重荷载f2=60.00kn； 作用于桩基承台顶面的竖向力fk=f1+f2=560.00kn； 1 1、塔吊风荷载计算、塔吊风荷载计算 依据建筑结构荷载规范（gb50009-2001）中风荷载体型系数： 地处福建莆田市，基本风压为0=0.80kn/m2； 查表得：荷载高度变化系数z=1.92； 挡风系数计算： =3b+2b+(4b2+b2)1/2c/(bb)=(31.645+22.8+(41.6452+2.82)0.5)0.12/(1.6452.8)=0.3 87； 因为是角钢/方钢，体型系数s=2.226； 高度z处的风振系数取：z=1.0； 所以风荷载设计值为： =0.7zsz0=0.71.002.2261.920.8=2.393kn/m2； 2 2、塔吊弯矩计算、塔吊弯矩计算 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算： m=bhh0.5=2.3930.3871.64540400.5=1218.982knm； mkmaxmemphc8521218.982501.22130.98knm； 三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 1.1. 桩顶竖向力的计算桩顶竖向力的计算 依据建筑桩技术规范（jgj94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随 机变化的，所以取最不利情况计算。 nik=(fk+gk)/4)/nmykxi/xj2mxkyi/yj2； 其中 n单桩个数，n=4； fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，fk=560.00kn； gk桩基承台的自重标准值： gk=25bcbchc=255.005.001.20=750.00kn； mxk,myk承台底面的弯矩标准值，取2130.98knm； xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离a/20.5=1.98m； nik单桩桩顶竖向力标准值； 经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力：nkmax=(560.00+750.00)/4+2130.981.98/(21.982)=865.65kn。 最小压力：nkmin=(560.00+750.00)/4-2130.981.98/(21.982)=-210.65kn。 需要验算桩的抗拔！ 2.2. 承台弯矩的计算承台弯矩的计算 依据建筑桩技术规范（jgj94-2008）的第5.9.2条。 mx = niyi my = nixi 其中 mx,my计算截面处xy方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离取a/2-b/2=0.58m； ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，ni1=1.2(nkmax-gk/4) =813.78kn； 经过计算得到弯矩设计值：mx=my=2813.780.58=939.92knm。 四、承台截面主筋的计算四、承台截面主筋的计算 依据混凝土结构设计规范(gb50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 s = m/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 as = m/(sh0fy) 式中，l系数，当混凝土强度不超过c50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为 c80时，1取为0.94，期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70n/mm2； ho承台的计算高度：hc-40.00=1160.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360.00n/mm2； 经过计算得：s=939.92106/(1.0016.705000.001160.002)=0.008； =1-(1-20.008)0.5=0.008； s =1-0.008/2=0.996； asx =asy =939.92106/(0.9961160.00360.00)=2260.26mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为: 5000.001200.000.15%=9000.00mm2。 建议配筋值：hrb400钢筋，25255，承台底面单向根数19根，配筋值9327.1mm2。 实际配筋25216，承台底面单向根数24根，配筋值11775mm2。 五、承台截面抗剪切计算五、承台截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范(jgj94-2008)的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足 下面公式： vhsftb0h0 其中，b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0，此处，a=0.38m；当 3时,取=3，得=0.325； hs受剪切承载力截面高度影响系数，当h0800mm时，取 h0=800mm，h02000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，hs=(800/1160)1/4=0.911； 承台剪切系数，=1.75/(0.325+1)=1.32； 0.9111.321.5750001160=10956.367kn1.2865.654=1038.784kn； 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！ 六、桩竖向极限承载力验算六、桩竖向极限承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范(jgj94-2008)的第5.2.1条： 桩的轴向压力设计值中最大值nk=865.654kn； 单桩竖向极限承载力标准值公式： quk=uqsikli+qpkap u桩身的周长，u=1.6m； ap桩端面积,ap=0.16m2； 各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kpa) 土端阻力标准值(kpa) 抗拔系数 土名称 1 2.60 25.00 1800.00 0.60 淤泥 2 1.80 35.00 4000.00 0.70 粘性土 3 2.10 55.00 4000.00 0.70 粉土或砂土 4 1.70 90.00 6000.00 0.70 粘性土 5 1.50 110.00 10000.00 0.80 粘性土 由于桩的入土深度为9.70m，所以桩端是在第5层土层。 单桩竖向承载力验算: quk=1.6561.5+100000.16=2498.4kn； 单桩竖向承载力特征值：r=ra=quk/2=2498.4/2=1249.2kn； nk=865.654kn1.2r=1.21249.2=1499.04kn； 桩基竖向承载力满足要求！ 七、桩基础抗拔验算七、桩基础抗拔验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范(jgj94-2008)的第5.4.5条。 群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值： tuk=iqsikuili 其中：tuk桩基抗拔极限承载力标准值； ui破坏表面周长，取ui=d=3.142 0.4=1.257m； qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； i 抗拔系数，砂土取0.500.70，粘性土、粉土取0.700.80，桩长l与 桩径d之比小于20时，取小