湖北128奥特莱斯生态购物城项目（餐饮风情街）塔吊基础方案.doc

保利建设集团有限公司 湖北128奥特莱斯生态购物城项目（餐饮风情街一期）湖北128奥特莱斯生态购物城项目餐饮风情街塔吊基础专项施工方案编制单位：保利建设集团有限公司编 制： 审 核： 审 批： 编制日期： 2014年11月2 日 目 录1.工程概况32. 方案编制依据43.塔吊的选择及塔吊基础定位44施工人员组织175施工机具、材料准备186. 塔吊基础施工197. 安全环保措施20一、工程概况1.1工程简介本工程为湖北128奥特莱斯生态购物城项目，位于潜江市火车站紫月路周边，目前施工标段为湖北128奥特莱斯生态城餐饮风情街（一期）-1#楼12#楼，地上建筑总层数为2层(局部3层)，总建筑面积约14049.6平方米。本工程由湖北唐隆置业投资建设，深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司设计， 北京纵横监理工程有限公司监理，保利建设集团有限公司组织施工。本工程1#为2层餐饮建筑，2-5#为主体两层、局部三层餐饮建筑，6-12#为2层清吧建筑。主要指标见下表：1.2、场地条件该拟建场地位于紫月路与站中一路交汇处以北。拟建场地地貌单元属江汉冲、湖积平原，堆积地貌形态。现拟建场地为旱地，场地地势平坦，需施工的塔吊基础自然地面标高在29.217m。根据本工程岩土工程详细勘察报告，主要地层如下表所示：地层编号岩土 名称时代成因层顶高程（m）层厚（m）状态湿度压缩性分布特征及包含物（1）素填土Qml自然地面0.6-1.6松散湿以粉土、粉质粘土、粉砂为主，可见少量的植物根部，全场分布。（2）淤泥质粘土Q4l27.54-28.750.6-2.3流塑饱和高干强度低，可见少量的植物腐殖质、贝壳、螺蛳等，全场分布（3）粘土夹粉砂Q4al25.96-27.583.6-6.2软塑饱和中高干强度一般，夹薄层粉砂，全场分布（4）粘土Q4al21.51-22.862.1-4.7可塑饱和中高干强度一般，可见少量的植物腐殖质等，夹薄层粉砂，局部孔位缺失（5）粘土Q4al18.05-22.482.6-7.2可塑饱和中高切面光滑，干强度中等，韧性中等，手搓成0.30cm左右的条，全场分布（6）粘土Q4al14.14-15.943.5-5.5硬塑饱和中等切面光滑，干强度中等，韧性中等，手搓成0.10cm左右的条，全场分布（7）粘土Q4al9.35-11.881.6-5.8可塑饱和中高切面光滑，干强度中等，韧性中等，手搓成0.30cm左右的条，全场分布（8）粉砂夹粘土Q4al4.92-8.563.8-6.7松散饱和中等矿物成份主要以石英、云母及长石为主，中间间夹薄层粘土，多呈韵律层状分布，全场分布（9）粘土Q4al0.89-4.080.9-5.4可塑饱和中高切面光滑，干强度中等，韧性中等，手搓成0.30cm左右的条，全场分布（10）粉砂Q4al-2.73-0.71最大揭露厚度20.55m稍-中密饱和低矿物成份主要以石英、云母及长石为主，无夹杂物，部分孔揭露二、方案编制依据1.湖北潜江餐饮风情街（一期）岩土工程勘测报告2.128奥特莱斯生态购物城项目餐饮风情街施工图纸3中联TC5610-6塔式起重机使用说明书4.塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ/T187-20095. 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)三、塔吊的选择及塔吊基础定位（见附图塔吊基础定位）3.1塔吊选择和布置的原则1.塔吊尽量覆盖整个施工区域，减少盲区；2.塔吊最大起重量能够满足现场施工的要求，3.保证塔吊的工作效率，既不闲置又能满足施工吊次要求；4.充分考虑塔吊安装和拆除所需要的场地条件，选择的位置一定要满足塔吊后期能够顺利的拆除；5.充分考虑到塔吊在高度和平面位置上的避让，同时考虑到和周围高层建筑之间的避让，满足设备安全运行的要求。3.2现场施工塔吊的选择 根据本工程特点及结构造型、拟建位置及现场勘测，以及现场施工需求的最优化配置，决定选用中联TC5610-6塔式起重机，臂长56米，塔吊基础采用矩形板式钢筋混凝土的形式，塔吊为长沙中联重工科技发展股份有限公司生产TC5610塔吊。主要技术指标如下：序号技术指标技术数据1塔吊功率35KW2工作幅度56m3起升速度80m/min4塔吊最大起重量6t5最大幅度起重量（56m处）1.0t6起重力矩80t/m7回转速度0.65转8塔吊最大独立高度40m10标准节宽度1.60m12变幅速度25-50m/min13倾覆力矩1552KN/m其他技术参数祥见塔吊使用说明书。3.3塔吊基础基本情况1、本方案塔吊基础中心坐标为一号塔吊（X=3364123.089、Y=541134.329），二号塔吊（X=3364133.261、Y=541231.447）具体详见塔吊基础定位布置图。2、根据本工程的地质勘察报告及现场地质情况，塔机安装完成后暂定高度为39米，一号塔机基础承台利用建筑物天然地基 26.9m高程处土质层作为承载层，二号塔机基础承台利用建筑物天然地基 26.5m高程处土质层作为承载层.基础开挖至标高后找平，周边配模后浇筑100厚C25混凝土垫层。本案塔吊基础尺寸为500050001250，基础混凝土等级为C35。基础配筋拟采用三级级钢，直径选择C25mm，基础底部配筋双向C25150，基础顶部配筋双向C 25150，竖向钢筋C14300。采用矩形板式基础的形式作为塔吊的承重构件, 塔吊基础采用预埋螺栓的形式，预埋螺栓为4组（16根M32-6g）地埋螺栓，地埋螺栓必须保持同一条直线上，螺栓之间采用C25钢筋连接在一起，并且4组地埋螺栓下整圈采用C25150“U”型钢筋加固；垫板采用钢板20mm*长500mm*宽500mm。螺母采用配套的双螺母，附图具体验算过程如下：1、基础地基承载力计算，根据本工程的岩土工程勘察报告及建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)5.2.4规定。当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正： fa= fak+b（b-3）+dm(d-0.5) (5.2.4)式中：fa修正后的地基承载力特征值（kPa）； fak地基承载力特征值（kPa），按本规范第5.2.3条的原则确定； b、d基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值；基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度； b基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值； m基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度； d基础埋置深度（m），宜自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。本工程地基承载力fa=900.5*19.1*(5-3)2.0*19.1*（2-0.5）=166.4KPa结论：本地基承载力特征值取160 Kpa。2、矩形板式基础计算矩形板式基础计算书一、塔机属性塔机型号TC5610塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)37塔机独立状态的计算高度H(m)40.5塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)425.8起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)28小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)2.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)56最大起重力矩M2(kNm)Max602.5，1056560平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)12.09 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地湖北 潜江市基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.35塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.63风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.81.21.591.951.320.20.79非工作状态0.81.21.631.951.320.351.41 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)425.8+37.4+3.8+19.8+89.4576.2起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)576.2+60636.2水平荷载标准值Fvk(kN)0.790.351.64319.02倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.428+3.856-19.86.3-89.412.09+0.9(560+0.519.0243)926.45非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1576.2水平荷载标准值Fvk(kN)1.410.351.64333.95倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.428-19.86.3-89.412.09+0.533.9543571.54 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2576.2691.44起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)691.44+84775.44水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.419.0226.63倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.428+3.856-19.86.3-89.412.09)+1.40.9(560+0.519.0243)1286.15非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2576.2691.44水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.433.9547.53倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.428-19.86.3-89.412.09)+1.40.533.9543831.83三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长L(m)5基础宽B(m)5基础高度h(m)1.25基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重c(kN/m3)25基础上部覆土厚度h(m)2基础上部覆土的重度(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度(mm)40地基参数地基承载力特征值fak(kPa)90基础宽度的地基承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.6基础底面以下的土的重度(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19基础埋置深度d(m)2修正后的地基承载力特征值fa(kPa)147地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b(mm)5000 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=55(125+219)=1575kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.21575=1890kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9(M2+0.5FvkH/1.2) =37.428+3.82.5-19.86.3-89.412.09+0.9(560+0.519.0243/1.2) =661.81kNm Fvk=Fvk/1.2=33.95/1.2=28.29kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M=1.2(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.40.9(M2+0.5FvkH/1.2) =1.237.428+3.82.5-19.86.3-89.412.09)+1.40.9(560+0.519.0243/1.2) =956.31kNm Fv=Fv/1.2=47.53/1.2=39.61kN 基础长宽比：l/b=5/5=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=552/6=20.83m3 Wy=bl2/6=552/6=20.83m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=926.455/(52+52)0.5=655.1kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=926.455/(52+52)0.5=655.1kNm 1、偏心距验算 相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(636.2+1575)/25-655.1/20.83-655.1/20.83=25.56kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 Pkmin=25.56kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(636.2+1575)/25+655.1/20.83+655.1/20.83=151.34kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(636.2+1575)/(55)=88.45kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =90.00+0.3019.00(5.00-3)+1.6019.00(2.00-0.5)=147.00kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=88.45kPafa=147kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=151.34kPa1.2fa=1.2147=176.4kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1000-(40+25/2)=948mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(636.200/25.000-(661.812+28.2921.000)/20.833)=-10.364kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(636.200/25.000+(661.812+28.2921.000)/20.833)=79.073kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.000+1.600)/2)79.073/5.000=52.189kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(636.200/25.000-(661.812+28.2921.000)/20.833)=-10.364kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(636.200/25.000+(661.812+28.2921.000)/20.833)=79.073kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.000+1.600)/2)79.073/5.000=52.189kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(79.07+52.19)/2=65.63kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(79.07+52.19)/2=65.63kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=65.63(5-1.6)5/2=557.86kN Vy=|py|(l-B)b/2=65.63(5-1.6)5/2=557.86kN X轴方向抗剪： h0/l=948/5000=0.194 0.25cfclh0=0.25116.75000948=19789.5kNVx=557.86kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=948/5000=0.194 0.25cfcbh0=0.25116.75000948=19789.5kNVy=557.86kN 满足要求！ 6、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b=|20-20|/5000=00.001 满足要求！四、基础配筋验算基础底部长向配筋C25150基础底部短向配筋C25150基础顶部长向配筋C25150基础顶部短向配筋C25150 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(5-1.6)265.635/8=474.18kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(5-1.6)265.635/8=474.18kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=474.18106/(116.750009482)=0.006 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S1=1-1/2=1-0.006/2=0.997 AS1=|M|/(S1h0fy1)=474.18106/(0.997948300)=1673mm2 基础底需要配筋：A1=max(1673，bh0)=max(1673，0.00155000948)=7110mm2 基础底长向实际配筋：As1=14119mm2A1=7110mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=474.18106/(116.750009482)=0.006 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S2=1-2/2=1-0.006/2=0.997 AS2=|M|/(S2h0fy2)=474.18106/(0.997948300)=1673mm2 基础底需要配筋：A2=max(1673，lh0)=max(1673，0.00155000948)=7110mm2 基础底短向实际配筋：AS2=14119mm2A2=7110mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=12756mm20.5AS1=0.514119=7060mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=12756mm20.5AS2=0.514119=7060mm2 满足要求！ (5)、基础竖向连接筋配筋面积 基础竖向连接筋为双向C14300。五、配筋示意图矩形板式基础配筋图四、施工人员组织4.1塔吊施工项目人员组织由于塔吊属于大型施工机械设备，它的安全性至关重要，因此塔吊基础的施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中；由项目经理牵头，技术负责人把关，各部门各司其职，管理好塔吊基础的施工质量与安全。具体施工组织机构如下表所示：姓名职务职责备注赵文项目经理塔吊基础施工质量与安全总负责张克站执行经理塔吊基础施工现场组织与安排施工现场安全主要负责人龙治涛技术负责人负责施工方案的编制与施工技术的审核参与塔吊基础的定位放线及其验线等工作，同时兼顾安全工作。熊仪施工员塔吊基础的现场施工技术交底与现场指导及安全监督刘洋安全员现场安全监督检查望军资料员试块制作、钢筋取样、资料报验等王明福土建工长砼的浇筑现场负责，及塔吊预埋脚柱安装兼管安全，特别是用电安全马明林木工工长基础模板支模现场负责兼管安全何孔志钢筋工长基础钢筋绑扎现场负责兼管安全4.2塔吊基础施工人员序号工种人数工作内容1砼工1砼振捣及表面收理2木工4配模及安装3钢筋工3钢筋绑扎4电焊工1预埋脚柱安装5电工1现场施工用电送电6普工3零星工作五、施工机具、材料准备5.1施工机具及测量仪器序号设备、工具名称数量1反铲式挖掘机一台2振动棒一只3交流电焊机一台4钢筋切断机一台5钢筋弯曲机一台6圆盘锯一台7活络板手122把、184把8铁锹4把9经纬仪一台10水准仪一台11安全帽每人一只12手套30付13工具包2只5.2塔吊基础施工所需主要材料序号材料规格、型号数量1钢筋25（HRB335）5t2钢筋14（HRB335）1t3竹胶板122024401511张4方木50100600030根5钢管48*3.5若干7钢板2mm18砼C3531.259砼C252.6六、塔吊基础施工6.1塔吊基础施工工艺流程塔吊基坑土方开挖垫层浇筑基础放线（墨线）验线底层钢筋网绑扎塔吊预埋脚柱安装固定上层钢筋网绑扎塔吊基础模板支模塔吊基础钢筋模板验收塔吊基础砼浇筑砼养护6.2塔吊基础施工工艺基坑放线：利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，按照1：1放坡系数外放相应距离，撒白灰线示之，并通知项目技术负责人进行验线。塔吊基础基坑开挖：采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖，现场架设一台SCD200型水准仪进行基底标高控制。同时按照1：1的放坡系数进行放坡开挖。机械开挖应比设计标高高2030，剩余土方采用人工开挖人工开挖的平整度为50。开挖完后回填1米级配碎石。垫层砼浇筑：在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50100的木方围起来；进行垫层砼浇筑，初凝后进行压光处理。基础放线（墨线）：在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线