广东某商业办公楼工程塔吊基础施工方案(附示意图、计算书).doc

编号：sjxm.jyl-016商业办公楼工程（自编号a）塔吊基础施工方案编 制 人 ： 审 核 人 ： 批 准 人 ： 目 录一.工程概况1二.编制依据1三.塔机的平面布置2四、塔机基础31、基础设计情况32、基础配筋73、地脚螺栓设置84、桩基及承台受力计算10五、塔吊安装171、安装要求172、安装步骤183、安装检测调试：194、报验并申办准用证195、拆卸步骤196、安全措施197、塔吊安全操作规程208、现场配合工作219、主要机具设备21 六、地下室施工塔吊平面布置图.22塔吊基础施工方案一.工程概况本工程位于广州四大老城区之一的海珠区，江燕路与江南大道交界，地铁二号线江泰路地铁站上盖，地块东临江南大道，西临江燕路、南泰路交界，地块南北两侧为居民楼。总建筑面积72659m2，地上21层约98.0米，地下4层约20米，桩基为旋挖桩，旋挖钻灌注桩为直径2200/2000/1800/1600/1400mm5种桩径，深度约37.5m左右，桩总数量约147根。桩基混凝土强度为c30和c40。桩基混凝土按照水下混凝土方案进行浇筑。钢柱直径为450/600/800/900等桩径，钢柱长度约20米左右。混凝土强度等级为c60。钢柱插入地下室底板底标高下2.5米。地下室采用逆作法。项目整体定位为复式公寓加底层商业街形式。根据现场条件，整个项目施工阶段周边可用场地均较狭窄。同时为了加快整个工程的施工进度，垂直运输主要是设置2台塔吊，型号分别为tc6013和tc5013 （ tc5013臂长取45米），考虑相邻塔吊施工因素，两台塔吊均附着在塔楼上，均随塔楼施工进度上升，同时考虑工作效率和安全，tc6013为高塔， tc5013为低塔，两塔安装和上升时必须满足相邻高差、相邻水平安全距离要求 。 二.编制依据2.1、业主提供的 “广东省建筑设计研究院”设计的本工程基坑支护设计图纸（电子版）。 2.2、通过业主提供的广州市建筑科学研究公司新技术开发中心有限公司出具的本工程岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）2012年12月5日。 2.3、中联qtz80(tc6013)塔吊相关参数与使用说明书。 2.4、建筑地基基础工程施工质量验收规范gb50202-2002 2.5、本公司质量管理体系文件 2.6 混凝土结构工程施工质量验收规范(gb50204-2002)三.塔机的平面布置塔楼楼投入1台中联tc6013/1台中联tc5013，塔吊具体布置位置见下轴线图，及其塔吊平面布置图。本工程共设置2台塔吊，塔吊定位在首层梁板上，利用原钢柱增加混凝土十字反梁，1#塔吊位置为89轴/fh轴、2#塔吊1314轴/ab轴，该区域需要进行加固。图一四、塔机基础1、基础设计情况根据本项目工程的岩土工程勘察报告与超前钻地质报告显示，1#塔吊设置位置为89轴/fh轴处、2#塔吊1314轴/ab轴。 根据岩土报告显示为故利用原设计桩基和钢柱作为桩基础，1#塔吊基础利用111#、112#、126#、127#桩基和相应的钢柱，1#塔吊基础利用174#、177#桩基和相应的钢柱、及1314轴/a轴的地下连续墙作为塔吊基础。111#、112#为桩基zh2，相应的钢柱为ggz1。126#、127#为桩基zh7，相应的钢柱为ggz6。174#、177#为桩基zh6，相应的钢柱为ggz3。13轴14轴地下连续墙厚800，墙身混凝土强度等级c30，抗渗等级1.0mpa，为4-4剖面，深度为24.3米（详见地下连续墙支护图纸：地下连续墙大样015、4-4剖面011、基坑支护设计说明01和02）。桩基详见钻（冲）孔灌注桩设计说明008、钢柱详见钢管混凝土柱表020。表一表二承台为5000mm5000mm，高1350mm，承台混凝土强度等级，取c35，抗渗等级为p6，塔吊基础承台面标高与地下室顶板结构底板面标高高1200，按照下图锚固长度伸出塔吊基础侧立面长钢筋，锚入地下室顶板钢柱柱帽内，承台中间四周位置焊接止水钢板，作为与以后结构顶板施工时的衔接；塔身避开了地下室顶板梁，等塔吊拆除后将混凝土凿除即可，然后同地下室顶板做法的防水功能。1#塔吊基础附近的111#桩基地质柱状图如下： 图二2、基础配筋按照tc6013a-6基础要求说明配筋：c25150（钢材为hrb335，双层双向），(塔吊使用说明要求)。架立筋为c25225。3、地脚螺栓设置3.1、按照塔吊使用说明要求预埋要求地脚螺栓固定塔机身基节的一边平行建筑物边线，预埋地脚螺栓的丝头部分必须用海棉包起来，再定位于塔吊承台中，地脚螺栓的、预埋过程中不能与承台钢筋焊接，以免承台钢筋移位而影响地脚螺栓的埋设精确度与标高要求。混凝土施工地程中严禁靠近地脚螺栓进行振捣，塔吊承台混凝土浇灌后必须养护14天后方安装塔身，28天后塔吊测验合格方可使用。3.2、相关参数 图三表三4、桩基及承台受力计算4.1、承台桩基础受力计算（以臂长60m的tc6013塔吊计算）：基础表面应平整,基础表面平整度允许偏差1/1000，且对角误差3mm，以保证塔吊基座安装及塔吊稳定工作。地基的土质应坚硬牢实。采用一台tc6013塔式起重机，塔身尺寸1.80m，塔吊承台基础面绝对标高（广州高程）15.1m,塔吊承台基础高度1.4m，基础埋设深度0.50m。基础砼强度为c35p6,基础截面尺寸为5*5米。桩基深度为37米，持力层为微风化安山岩和中风化安山岩。4.2、塔吊四桩基础的计算书依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(jgj/t 187-2009)。4.2.1. 参数信息 表四塔吊型号:qt80（tc6013a-6）塔机自重标准值:fk1=838.60kn起重荷载标准值:fqk=60kn塔吊最大起重力矩:m=1255.7kn.m非工作状态下塔身弯矩:m=-213.2kn.m塔吊计算高度:h=46m塔身宽度:b=1.8m桩身混凝土等级:设计为c60，计算取c50承台混凝土等级:c35保护层厚度:h=50mm矩形承台边长:h=8.4m承台厚度:hc=0.8m承台箍筋间距:s=150mm承台钢筋级别:hrb400承台顶面埋深:d=0m桩直径:d=0.6m桩间距:a=8.4m桩钢筋级别:hrb400桩入土深度:37m桩型与工艺:钢管桩计算简图如下： 4.2.2. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 fk1=838.6kn2) 基础以及覆土自重标准值 gk=8.48.40.8025=1411.2kn 承台受浮力：flk=8.48.40.8010=564.48kn3) 起重荷载标准值 fqk=60kn2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (wo=0.2kn/m2) =0.81.771.950.9660.2=0.53kn/m2 =1.20.530.351.8=0.40kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 fvk=qskh=0.4046.00=18.55knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 msk=0.5fvkh=0.518.5546.00=426.69kn.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 wo=0.50kn/m2) =0.81.861.950.9660.50=1.40kn/m2 =1.21.400.351.80=1.06kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 fvk=qskh=1.0646.00=48.74knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 msk=0.5fvkh=0.548.7446.00=1120.97kn.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 mk=-213.2+0.9(1255.7+426.69)=1300.95kn.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 mk=-213.2+1120.97=907.77kn.m4.2.3. 桩竖向力计算非工作状态下： qk=(fk+gk)/n=(838.6+1411.20)/4=562.45kn qkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(838.6+1411.2)/4+(907.77+48.740.80)/11.88=642.16kn qkmin=(fk+gk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(838.6+1411.2-564.48)/4-(907.77+48.740.80)/11.88=341.62kn工作状态下： qk=(fk+gk+fqk)/n=(838.6+1411.20+60)/4=577.45kn qkmax=(fk+gk+fqk)/n+(mk+fvkh)/l =(838.6+1411.2+60)/4+(1300.95+18.550.80)/11.88=688.23kn qkmin=(fk+gk+fqk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(838.6+1411.2+60-564.48)/4-(1300.95+18.550.80)/11.88=325.55kn4.2.4. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 ni=1.35(fk+fqk)/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35(838.6+60)/4+1.35(1300.95+18.550.80)/11.88=452.83kn非工作状态下：最大压力 ni=1.35fk/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35838.6/4+1.35(907.77+48.740.80)/11.88=390.64kn2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 mx,my1计算截面处xy方向的弯矩设计值(kn.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离(m)； ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kn)。由于工作状态下，承台正弯矩最大： mx=my=2452.833.30=2988.68kn.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范gb50010-2010第6.2.10条 式中 1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,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360n/mm2。底部配筋计算: s=2988.68106/(1.00016.7008400.0007502)=0.0379 =1-(1-20.0379)0.5=0.0386 s=1-0.0386/2=0.9807as=2988.68106/(0.9807750.0360.0)=11287.1mm2基础配筋基础采用hrb400钢筋，fy=300n/mm2；as1=m/(0.95fyh0)=1019.50106/(0.93001430)=2641mm2；按照最小配筋率=0.15%计算配筋；as2=bh0=0.001555001430=11798mm2；比较as1和as2，按as2=11798mm2配筋，取2522194mm(钢筋间距满足要求)；基础配筋as=25491=12275mm2as2=11798mm2,满足要求。考虑地下室底板配筋为双层双向c25150mm，故塔吊基础承台钢筋按照c25150设置，承台与底板连接板筋搭接头错开1.3ll，架立筋c12225，止水钢板规格300（宽度）*3mm（厚度）,设置位置位于地下室顶板面下200mm处。4.2.5. 承台剪切计算最大剪力设计值： vmax=452.83kn依据混凝土结构设计规范(gb50010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 式中 计算截面的剪跨比,=3.000 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570n/mm2； b承台的计算宽度，b=8400mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=750mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360n/mm2； s箍筋的间距，s=150mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!4.2.6. 承台受冲切验算 依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！ 承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：式中 nl荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值； 1x，1y角桩冲切系数； 1x=1y=0.56/(1.000+0.2)=0.467 c1，c2角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=c2=300mm a1x，a1y承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离；a1x=a1y=800mm hp承台受冲切承载力截面高度影响系数；hp=1.000 ft承台混凝土抗拉强度设计值；ft=1.57n/mm2 h0承台外边缘的有效高度；h0=750mm 1x，1y角桩冲跨比，其值应满足0.251.0，取1x=1y=a1x/h0=1.000工作状态下：nl=1.35(fk+fqk)/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35(838.6+60)/4+1.35(1300.95+18.550.8)/11.8776=452.83kn非工作状态下：nl=1.35fk/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35838.6/4+1.35(907.77+48.740.8)/11.8776=390.64kn等式右边 ： 0.467(300+400)+0.442(300+400)1.0001.57750/1000=749.06kn比较等式两边，所以满足要求!4.2.7. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(jgj94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值n=1.35688.23=929.11kn桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 c基桩成桩工艺系数，取1.00 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=23.1n/mm2； aps桩身截面面积，aps=282744mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为565mm2综上所述，全部纵向钢筋面积565mm24.2.8. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(jgj/t 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，qk=577.45kn；偏心竖向力作用下，qkmax=688.23kn桩基竖向承载力必须满足以下两式： 单桩竖向承载力特征值按下式计算： 其中 ra单桩竖向承载力特征值； qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa桩端端阻力特征值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.88m； ap桩端面积,取ap=0.28m2； li第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下: 表五序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kpa)端阻力特征值(kpa)土名称11900粘性土2680750粉土或砂土36100800粉土或砂土41070650粉土或砂土由于桩的入土深度为37m,所以桩端是在第4层土层。最大压力验算: ra=1.88(190+680+6100+670)+6500.28=3011.22kn由于: ra = 3011.22 qk = 577.45,最大压力验算满足要求!由于: 1.2ra = 3613.46 qkmax = 688.23,最大压力验算满足要求!塔吊计算满足要求！五、塔吊安装1、安装要求1.1、为了保证上部塔身的位置和垂直度准确无误，用起重设备将塔身基础节吊至预埋底架上方，对好方向，使基础节连接底板与预埋地脚螺栓正确就位，要求保证基础节四块连接底板在同一水平面上，其平面度误差不大于1/500，若未达到要求，允许在底板下垫垫板进行调整直至符合要求为止，拧紧与地脚螺栓配套的双螺母。1.2、整体架设固定后再用水准仪及经纬仪对塔身侧面从四个方位进行观测，若垂直度未达到4/1000的要求，则需进行调整，调整后再从四个方位观测，确认符合垂直度要求，再浇灌砼。2、安装步骤2.1、安装顺序，简要路线标识：预埋螺栓安装基础节和标准节第二节爬升套架安装回转总成安装塔身过度节和司机室安装塔帽安装平衡臂及其拉杆等附件吊装平衡重a块两块安装起重臂及其拉杆等附件吊装余下平衡重安装吊钩安装电缆试运转顶升到所需高度。塔机的安装顺序参照说明书依次进行。安装过程中各部件的安装详细情况见说明书。2.2、在混凝土基础上安装塔身底式（基础节），利用经纬仪校准塔身中心线垂直于水平面，基础平面间只允许少于2片的开口垫铁调整塔身，塔身垂直度应小于3/1000。2.3、在基础预埋螺栓、预埋座上安装基础节和标准2节。2.4、在地面拼装好套架平台，将液压顶升系统组装到爬升套架上，吊装爬升套架。2.5、在地面上将回转部分，上下支承组装为一组件，吊装回转部分。2.6、吊装塔身过渡节，在地面上检查好司机室的电气设备，吊装驾驶室。2.7、在地面将平衡臂最后一节拉杆及起重臂拉板销定在塔帽上，吊装塔帽。2.8、在地面拼装平衡臂、起升机构、平衡臂栏、拉杆。整体起吊平衡臂，使之与塔身铰点连接，接装好连接销和平衡拉杆。2.9、根据起重机生产厂家安装说明书要求，先吊装平衡重a块两块共3.2t到平衡臂上紧固。2.10、在地面拼装起重臂、拉杆、起重小车、机升机构。整体起吊起重臂，使之与塔身铰点相连，装好起重臂拉杆。2.11、吊装余下平衡重块1块1.6 t，2块2.2t。2.12、安装吊钩，安装电缆，接通电源，塔式起重机试运转至符合要求。2.13、塔式起重机顶升接高，按塔式起重机生产厂家使用说明书或机械设备安全技术操作规程写出步骤，根据主体结构施工需要高度，进行连续顶升或附着后再顶升，作业至要求高度。3、安装检测调试：3.1、全面检查塔式起重机电路各接线是否正确。3.2、全面检查整机安装的各联接部位是否正确、牢固。3.3、检测无风状态下，塔身轴线对基础水平面的垂直度，允许差值小于4/1000。3.4、塔身防雷检测接地电阻小于4，符合要求。3.5、开动塔式起重机，检查主机升降、塔机回转、小车行走是否正常。3.6、调试塔式起重机各安全装置，达到灵敏、准确、安全、可靠。4、报验并申办准用证塔吊安装并经检测调试后，由公司有关部门初检，然后申报广州市特种设备处检验并申办准用证后，方准正式投入使用。5、拆卸步骤5.1、使起重臂、平衡臂平行建筑物，并与建筑物保持应有距离。5.2、利用塔式起重机液压桩顶升系统，遂节卸下标准节，重复上述步骤，直至将塔机降到最低位置，此时臂底至地面的距离为9.8 m。5.3、用50 t 吊机，按塔式起重机安装时安装顺序简要路线标识，反过程拆卸，其拆卸顺序简要路线标识如下：顶升拆卸联接销轴退出标准节小车降塔身往反前过程至塔身处于最低高度拆卸电缆拆卸吊钩拆卸筒及绳、轮起升机构拆卸平衡重b块2块、a块1块拆卸起重臂及其拉杆等附件吊卸余下平衡重吊卸平衡臂及其拉杆等附件吊卸塔帽吊卸驾驶室和塔身过渡节吊卸回转总成吊卸爬升套架吊卸标准节吊卸基础节拆卸联接螺栓处理预埋螺栓。拆卸过程中各部件拆卸参照说明书。5.4、塔式起重机拆卸完毕，清点数量登记后，用载重汽车运离现场。6、安全措施6.1、作业前，有关部门人员对全体施工人员进行安全技术交底。6.2、塔式起重机安装作业区，布好警戒线，挂好警示牌，20米周边范围内严禁非工作人员进入。 6.3、作业时，必须有专人指挥，有专职电工负责照管电源，专人操作液压台。6.4、顶升、降塔作业时，风力不大于4级，如遇5级或以上风力应停止高空作业。高空作业佩带好安全带，安全帽，严禁酒后作业。6.5、顶升、降塔作业前，要检查液压系统。6.6、顶升、降塔过程中，禁止回转、起升动作，除调整平衡外，禁止变幅。6.7、塔式起重机吊装期间，严禁超载起吊，构件下禁止站人，以防落物伤人。6.8、凡需使用风焊时，必须做好防火措施，专人配备灭火工具监视，用铁皮、湿透的麻袋接焊渣。作业后认真检查，确认无火种隐患方可离场。6.9、如遇到高压电线，吊物必须与高压电线保持有效的安全距离。6.10、所有特种作业人员必须持证才能上岗操作。7、塔吊安全操作规程7.1、塔吊的砼基础必须经过设计验算，验收合格后方可使用。7.2、塔吊基础的土壤承载力必须严格按原厂使用规定的20t/。7.3、拆装人员必须穿戴安全保护用品，高空作业时必须系好安全带，并认真执行拆装工艺和操作规程。7.4、风力达到四