塔吊基础施工方案8.doc

东方今典东方今典博雅项目博雅项目 塔吊基础施工方案塔吊基础施工方案 编制人：编制人： 审核人：审核人： 批准人：批准人： 日期：日期： 目目 录录 一、编制依据一、编制依据1 1 二、工程概况二、工程概况1 1 三、塔吊设计参数三、塔吊设计参数1 1 四、塔吊基础设计四、塔吊基础设计1 1 五、塔吊基础施工技术措施及质量验收五、塔吊基础施工技术措施及质量验收1 1 六、塔吊穿地下室处理措施六、塔吊穿地下室处理措施1 1 七、塔吊基础计算书七、塔吊基础计算书1 1 1.1. 参数信息参数信息1 1 2.2. 基础最小尺寸确定基础最小尺寸确定1 1 3 3、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定1 1 4 4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算1 1 5 5、矩形承台截面主筋的计算、矩形承台截面主筋的计算1 1 6 6、桩承载力验算、桩承载力验算1 1 7 7、桩竖向承载力验算、桩竖向承载力验算1 1 8 8、塔吊稳定性验算：、塔吊稳定性验算：1 1 附图：附图：1 1 塔吊基础施工方案塔吊基础施工方案 一、编制依据一、编制依据 1、本工程施工组织设计； 2、东方今典博雅项目岩土工程勘察报告书； 3、gb50202-2002地基与基础施工质量验收规范 ； 4、gb50007-2002建筑地基基础设计规范 ； 5、jgj33-2001建筑机械使用安全技术规程 ； 6、本工程设计图纸； 7、qtz5008 型、qtz5009 型、qtz5013 型、qtz5313 型、qtz5613 型塔式起重机使用 说明书。 二、工程概况二、工程概况 xxx 各栋号层数及建筑高度如下表： 楼 号层数（地下、地上） 层高（m） 地下（-2、-1） 、标准 层 总高 （m） 建筑面积 结构 类型 1# 地下二层、地上七层3.05、2.8、2.9 20.36531 2# 地下二层、地上七层3.05、2.8、2.9 23.03384.15 3# 地下二层、地上七层3.05、2.79、2.9 20.33921.7 5#、6#地下二层、地上七层3.05、2.79、2.9 20.35229.91 7# 地下二层、地上八层3.05、2.79、2.9 25.84920.13 8#9#、地下二层、地上八层3.05、2.79、2.9 25.84894.11 异形 柱框 架剪 力墙 结构 10# 地下二层、地上八层3.05、2.79、2.9 23.210695.61 11# 地下二层、地上七层3.05、2.8、2.9 23.05844.27 12# 地下二层、地上七层3.05、2.8、2.9 23.03063.11 13# 地下一层、地上七层4.7、2.9 23.22691.07 15# 地下一层、地上七层4.7、2.9 23.22691.07 16# 地下一层、地上八层4.7、2.9 23.25252.24 17# 地下一层、地上二十七 层 5.32、2.9 85.015156.91 18# 地下一层、地上二十八 层 4.6、2.9 81.214198.05 19# 地下一层、地上二十八 层 4.6、2.9 81.213596.72 20#、2 1# 地下一层、地上三十层4.6、2.9 87.314350.78 剪力 墙结 构 考虑工作面的覆盖范围以及利用率，同时考虑栋号间的流水施工方案，本工程共设置 塔吊 9 台。 塔吊型号共 5 种，分别为 qtz5008 型、qtz5009 型、qtz5013 型、qtz5313 型、 qtz5613 型，塔吊布置位置详见施工现场平面布置图。 为了区分进行管理，现场所设塔吊的内部编号，以所附着楼栋号进行编排，各型号塔 吊主要服务栋号如下： 序号塔吊编号塔吊型号覆盖范围安装臂长(m)基础尺寸() 1 2#塔qtz5009 型1#、2#楼 50550055001200 2 5#塔qtz5013 型3#、5#楼 50680068001350 3 6#塔qtz5008 型6#、7#楼 45460046001200 4 8#塔qtz5313 型8#、9#楼 53500050001350 5 10#塔qtz5313 型10#楼 53500050001350 6 17#塔qtz5613 型11#、17#楼 56500050001420 7 18#塔qtz5008 型12#、18#楼50 存在局部盲区 460046001200 8 19#塔qtz5008 型15#、19#楼 45460046001200 9 21#塔qtz5313 型20#、21#楼 53500050001350 9、地质概况 依据 2011 年 10 月机械工业第四设计研究院提供的该工程岩土工程勘察报告书 ， 场地地质概况如下： 场地自上而下各土层依次为： 1) 填土，杂色，人工形成，以粘性土、碎砖、砼块、生活垃圾等组成。局部为素填 土，不均匀,表层分布。 2) 黄土状粉土夹杂粉质粘土，褐黄色，粉土稍湿湿，稍密中密；粉质粘土可塑 硬塑。含有氧化铁物质、贝壳碎片及钙丝，压缩模量为 es=8.30mpa，承载力特征值为 fak=100kpa。 2-1) 细砂，褐黄色，黄灰色，松散稍密，稍湿饱和，矿物成分为石英、长石及 云母等，层厚度 0.302.40 米，压缩模量为 es=10.0mpa，承载力特征值为 fak=130kpa。 3) 卵石，杂色,湿饱和，中密密实，岩性成分以石英砂岩及火成岩为主。层厚 0.403.10 米，压缩模量平均值为 eo=45mpa，承载力特征值为 fak=550kpa。 3-1) 卵石，杂色,湿饱和，稍密中密，岩性成分主要为石英砂岩及火成岩，层厚 0.403.60m。压缩模量平均值为 eo=25.0mpa，承载力特征值为 fak=320kpa。 3-2) 圆砾，杂色,湿饱和，松散稍密，岩性成分主要为石英砂岩及火成岩，层厚 0.503.00m。压缩模量平均值为 eo=18.0mpa，承载力特征值为 fak=240kpa。 3-3) 含圆砾细砂，褐黄色,湿饱和，稍散中密，以细砂为主，圆砾卵石含量约 10%20%左右，层厚 0.502.00m。压缩模量平均值为 eo=16.0mpa，承载力特征值为 fak=180kpa。 4)粉质粘土夹粘土，浅棕红色黄褐色（带红色）,硬塑为主，局部坚硬，含钙质胶结 块、粘土岩碎块、铁锰质以及灰绿色高岭土条纹。未钻透。压缩模量为 es=15.7mpa，承 载力特征值为 fak=400kpa。 三、塔吊基础布置三、塔吊基础布置 本项目的塔吊均设置在车库范围内，考虑车库底板防水层做法，塔基埋深要求顶标高 在车库底板防水层以下，按垫层底标高考虑设置，塔吊主体架构拆除后，塔基不影响车库 底板防水层的封闭。 根据本项目基础结构设计图，车库底板垫层底标高在 142.60142.70 之间，亦为塔 基顶标高范围，各型号塔吊基础厚度在 1.21.42m，故塔基底标高在 141.18141.50 之 间。查看地质勘察报告书，在此区间的地层为 3-1)卵石层、3-2)园砾层。地基承载力在 240320 kpa 之间，满足各型号塔基要求的承载力不小于 200 kpa 的要求。塔基范围若 存在局部软弱层，施工前进行级配砂石换填处理，分层进行夯实处理。 四、塔吊设计参数四、塔吊设计参数 五、塔吊基础五、塔吊基础施工施工 塔吊基础位于地下车库底板下，因基坑范围为砂石，固采用机械开挖方式挖除塔基基 坑，四周砌 240 砖模，砖模外侧用木板钢管进行支撑加固，以防砼浇筑过程中砖模外倾， 砼浇筑后，砖模外侧的肥槽用级配砂石分层回填夯实。 根据塔吊厂家的设计要求，各型号塔吊基础砼等级为 c35，配筋为 20。具体做法如 下： 基础配筋为上下两层 2120，间距为220mm，拉筋为 14440 呈梅花布置，钢筋保 护层厚度为 50mm。 各楼塔吊基础垫层底标高、垫层厚度、基础高度、基础顶标高详见下表： 各楼塔吊基础施工参考表 序号塔吊编号塔吊基础垫 层底标高(m) 垫层厚度 (mm) 基础高度 (mm) 塔吊基础 顶标高(m) 1 2#塔 141.35m1001200142.65m 2 5#塔 141.20m1001350142.65m 3 6#塔 141.35m1001200142.65m 4 8#塔 141.20m1001350142.65m 5 10#塔 141.20m1001350142.65m 6 17#塔 141.13m1001420142.65m 7 18#塔 141.35m1001200142.65m 8 19#塔 141.35m1001200142.65m 9 21#塔 141.20m1001350142.65m 塔吊基础总体施工布置见下图，各塔吊基础定位图见附页。 五、塔吊基础施工技术措施五、塔吊基础施工技术措施及质量验收及质量验收 1、混凝土强度等级采用 c35，要求做同条件砼试块和 28 天标养试块。 2、基础表面平整度允许偏差 1/1000； 3、埋设件埋设参照一下程序施工： 将 16 件 10.9 级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。 为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位 框整体吊入钢筋网内。 再将 8 件 30 的钢筋将预埋螺栓连接。 吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。在预埋螺栓定位框 上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于 1.5/1000。 固定支腿周围混凝土充填率必须达到 95%以上。 预埋螺栓定位如下图所示： 4、塔吊基础的混凝土应验收合格后，方可使用。 5、塔吊的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻 不应大于 10。 6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。 7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便 准备垫铁。 8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于 5mm。 9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。 如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。 10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验 收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。 11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。 12、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述 方可施工。 13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。 14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于 16mm2 的绝缘铜电缆或横截面 30mm3.5mm 表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接 相连，接地件至少插入地面以下 1.5m。 15、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构 安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀 沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续 使用或不能使用。 六、塔吊穿地下室处理措施六、塔吊穿地下室处理措施 1、地下室底板处理措施： （1）本工程设计塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高，施工时浇筑塔吊基础，塔吊基 础钢筋绑扎时，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋， 并预留一个搭接长度。 （2）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。 （3）在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。具体做法如下图所示： 塔吊基础做法详图塔吊基础做法详图 止水钢板安装详图止水钢板安装详图 2、地下室顶板处理措施： （1）考虑在主体未完成时，需进行地下车库的施工，故需在塔身四周的地下室顶板 上断筋留洞，并按设计要求，在洞口四周做加强筋。塔身尺寸为1.6m见方，开洞尺寸为 1.8m见方，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后， 底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方 加钢管支撑。 （2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接加焊 接的方式连接。板四周预留12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。 （3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设 1200mm高防护栏杆。 七、塔吊基础计算书七、塔吊基础计算书 1.1. 参数信息参数信息 塔吊型号:qtz63，自重(包括平衡重10t)f1=477kn，基础自重g=506.25 kn，塔吊倾覆 力距m=1170kn.m，塔吊起重自由最大高度h=32m，塔身宽度b=1.30m，混凝土强度等级: c30，基础最小厚度h=1m，基础的平面尺寸取：acbc=4500mm4500mm 2.2. 基础最小尺寸确定基础最小尺寸确定 基础的厚度取:h=1m 基础的平面尺寸取：acbc=4500mm4500mm 3 3、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定 塔吊基础承台重 f2=25*4.5*4.5*1.0=506.25 kn， 根据塔吊厂家提供的使用说明书得出 水平力 pn（kn） 垂直力 pv（kn） 弯矩 m（kn.m）扭矩 mn（kn.m） 工作工况 14.43771170133 非工作工况 63.633710960 4 4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 5 5、矩形承台截面主筋的计算、矩形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。 式中，l系数，当混凝土强度不超过 c50 时， 1 取为 1.0 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 16.7n/mm2； ho承台的计算高度 hc-50.00=950.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300n/mm2； 荷 载 工 况 经过计算得： 6 2 10 829.26 10 0.0122 1.0 16.7 4500 950 s c m f bh 11 211 2 0.01220.0123 s 0.0123 110.9939 22 s 6 2 0 829.26 10 2928 0.9939 950 300 xy sy m asasmm h f 由于最小配筋率为 0.15%,所以最小配筋面积为:45009500.15%=6413mm2 故取 as= 6594 mm2。实配 2120。 塔吊基础配筋如下图所示 图一 垫板 20220 14440 垫层 600桩 20220 四组地脚螺栓（16根） 6 6、桩承载力验算、桩承载力验算 7 7、桩竖向承载力验算、桩竖向承载力验算 8 8、塔吊稳定性验算：、塔吊稳定性验算： 根据塔吊自由状态下最不利弯矩 1170kn.m 作为倾覆力矩进行计算。倾覆点为桩中心。 工作状态下： （b 为基础宽度） 1170 14.4 1 1.205/31.5 477506.25 mhh embm fg 塔机抗倾覆满足要求。 非工作状态下： （b 为基础宽度） 117063.6 1 1.308/31.5 437506.25 mhh embm fg 故塔机抗倾覆满足要求 8.8.塔吊基础施工塔吊基础施工 8.18.1 施工现场地质水文情况施工现场地质水文情况 1)工程地质情况:拟建场区地势较平坦,地面绝对标高为 51.68-52.48 之间。地层成因 类型、沉积年代划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层 3 大类。表层为人工堆积 厚 1.4m3.2m 的粉质粘土填土层，房渣土1层。于标高 49.63m50.53m 以下为新近 沉积的黄褐色-褐色、湿-饱和、可塑的粉质粘土层。于标高 48.73m50.16m 以下为一 般第四纪沉积之褐黄色、湿的粘质粉土砂质粉土层、黄色、中密、湿的粉细砂1层。 于标高 46.50m48.46m 以下为一般第四纪沉积之杂色、中密-中上密实、湿的圆砾、卵石 层，该层的夹有黄色的细砂1层、黄色的湿、可塑的粉质粘土2层、黄色砾砂3 层。 于标高 33.12m34.93m 以下为一般第四纪沉积之杂色、密实、湿的卵石层，该层的 夹有黄色的细砂1层。qtz5013 塔机基础埋置标高为 46.80m,qtz80g 塔机基础埋置标高 为 46.50m,地基持力层为层园砾层，无软弱下卧层，地基承载力 fka=300kpa。 2)工程水文情况:地基勘探最大深度 20.00m 范围内未测得地下水。近 3-5 年最高水位 标高为 41.00m 左右。塔机基础施工可不考虑降水措施。塔机基础开挖可采用一基坑同时 放坡开挖的方法。 8.28.2塔机基础的验算塔机基础的验算 1）地基采用天然地基，根据建筑地基基础工程施工质量验收规范 gb50202-2002 附 录 a 的要求，土方开挖后应进行人工钎探。本基础为圆砾、卵石层,可不进行钎探。 2）根据施工现场的勘测和工程地质概况，基础底面土质为圆砾、卵石层, 地基承载 力fka=300kpa。符合设计提供的承载力标准值为250kpa时基础断面尺寸为 5.00m5.00m1.35m,配置25170双层双向钢筋的要求。为了安全起见, qtz80g塔机基 础断面尺寸为5.60m5.60m1.35m,配置25170双层双向钢筋。qtz5013塔机基础断面 尺寸为6.00m6.00m0.80m,配置12200双层双向钢筋，加压重50t。 3）基础核算： qtz80gqtz80g 塔机塔机 非工作状态下 基础所受垂直力 g=49.643t, 基础所受水平力 w=9.863t, 基础所受倾复力距 m1=210.052tm。基础边 l=5.60m, 基础高度 h=1.35m ,基础自重 v=5.605.601.352.5=105.84t，偏心距:e。 塔机末附墙时对基础产生的荷载为最大,可 作为计算的依据。 地耐力修正值(f)：当 fk5t/m2时 f=1.1fk。 f=1.130=33 t/m2 偏心荷载作用下基础对地基的最大压力 pmax=2（v+g）/3l（l/2e）1.2f （偏于安全取 1f：中间值取 1.1f） 。 e=m+wh/g+v1/3l。 e=210.052+9.8631.35/49.643+105.841/35.60 e=223.37/155.483=1.441.87 满足要求： pmax=2（105.84+49.643）/35.60（5.60/21.44）1.1f pmax =310.97/22.85=13.6033.00。 满足要求： 工作状态下 已知: 基础所受垂直力 g2=71.747t, 基础所受水平力 w2=5.114t, 基础所受倾复力距 m2=149.389tm。 e=m2+w2h/g2+v1/3l。 e=149.389+5.1141.35/71.747+105.841/35.60。 e=156.293/177.587=0.881.87 满足要求： pmax=2（v+g2）/3l（l/2e）1.1f pmax=2（105.84+71.747）/35.60（5.60/20.88）1.1f pmax =355.174/32.256=11.0133.00。 满足要求： qtz5013qtz5013 塔机