某地块项目塔吊基础施工方案.docx

天津市西青区王顶堤村村（居）民安置用房地块二塔吊基础施工方案 目 录1、 工程概括.2、 编制依据.3、 塔吊基础设计.4、 塔吊选型及塔吊安装位置的选定.5、 塔吊基础的防雷接地引接.6、 塔吊架体穿过地下室顶板的预留洞处理.7、 地下室顶板预留洞的维护措施.8、 塔吊四桩基础的计算书.9、 塔吊稳定性验算.10、 塔吊四附着计算.一、工程概况1.1本工程位于天津市复康路南侧，为天津市西青区王顶堤村村（居）民安置用房地块二项目。工程名称：天津市西青区王顶堤村村（居）民安置用房地块二项目1#、2#、5#、6#、13#、14#楼及公建和地下车库工程，由天津市王顶堤工贸集团有限公司投资。由河北中基华工程项目管理有限公司，设计单位为天津大学建筑设计研究院，施工单位为保定建业集团有限公司。1.2本工程1#、2#、5#、6#、13#、14#楼均在地下车库内，（约-6.3米）均为地下一层，塔吊基础均设在地下车库内-8.2米处。层数：1#地上为23层、2#楼地上为29层、5#地上为14层、13#、14#楼地上为6层。为天津市西青区王顶堤村村民安置用房工程。结构形式为剪力墙结构体系。总建筑面积为约65000，地上建筑面积为42055平方米，地下车库面积为23000。本工程现场自然地坪为-1.800m，桩入土深度为18-22米，有效桩长为（20）米，（根据桩的压力而定，压力不小于200mp）桩径为0.4米。二、编制依据2.1、本方案编制主要依据为施工图纸、施工总平面图纸、勘察报告及以下施工规范和施工标准：塔式起重机混凝土基础技术规程（jgj187-2009）地基基础设计规范 （gb500072002）建筑结构荷载规范 （gb500092012）混凝土结构设计规范（gb500102010）建筑桩基技术规范 （jgj942008）建筑安全检查标准（jgj592011）22、塔吊基础桩施工土层参数本工程塔吊基础桩施工根据天津市房屋鉴定勘察设计院岩土工程勘察报告场地的地层结构，并依据建筑桩基技术规范（jgj942008）。灌注桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值见下表；层号岩土层名称压力300（wp）侧阻力qpa（kpa）预制管桩1粉质粘土1501粉质粘土200粉质粘土2001粉质粘土2802粉质粘土360三、塔吊基础设计塔吊基础顶面标高位于地下车库基础底板下皮200mm处，塔吊基础与地下出库顶板中间的200mm空隙采用建筑砂填充，以保证基础底板有足够的缓冲力，使基础底板不会受外力的影响。 本工程塔吊基础采用长5米宽5米高1.35米的正方体基础，预埋塔吊节式。基础砼标号为c35，钢筋采用三级，12、16、18。塔吊基础施工要求垫层施工完毕后，钢筋绑扎、支模、浇筑砼。（详见附图）四、塔吊选型及塔吊安装位置的选定1.1、塔吊选型：根据施工图纸楼座的位置和施工需求，本工程计划安装3台qtz63塔式起重机，2台qtz80塔式起重机，塔吊安装高度最大为140米,。塔吊首次安装高度为25米，随后根据施工要求爬升至自由独立高度39米。首次安装采用25吨汽车吊能满足安装工作。1.2、塔吊安装位置：本工程塔吊位置位于1#的北侧一台qtz63塔，2#楼的北侧一台qtz63塔，5#楼的西北侧一台qtz80塔，6#楼的东北侧一台qtz80塔，13#-14#楼的中间一台qtz63塔，均距建筑物外皮4.5米。（详见总平面布置图）五、塔吊基础的防雷接地引接在塔吊基础下的对角两根桩中，各预留出两根d16长0.5米的钢筋与塔吊基础钢筋焊接牢固，并把预埋的塔吊节和基础桩所甩留钢筋焊接牢固。保证塔吊的防雷要求。在塔吊基础周围另做三根长2.5米的镀锌角钢，中到中5米砸入地下，采用40x4镀锌扁铁与塔吊架体连接。此时可满足重复接地的要求。1、 防雷接地电阻应不大于10欧姆。2、 重复接地电阻应不大于4欧姆。3、 接地装置要有专业人员负责，专业人员安装。4、 塔吊基础浇筑完成后，待其强度达到80%并检查其各项合格后方可安装塔机。六、塔吊架体穿过地下室顶板的预留洞处理1、根据混凝土施工规范，梁板的施工缝留置应在每夸的1/3处。所以本工程的施工方法为在顶板的1/3处增加梁，（300x500四道以设计沟通后配筋）以保证此处顶板的质量。（详见附图）2、预留洞所甩钢筋在连接前要进行除锈，钢筋焊接单面焊为10倍d，双面焊为5倍d。3、预留洞砼接缝处理要求把先浇筑的砼表面剔毛，清洗干净。二次浇筑的砼要求采用参合510%aea膨胀剂的微膨胀砼。七、地下室顶板预留洞的维护措施预留孔洞四周采用脚手架管搭设维护栏杆，搭设高度为1.5米，并采用木模板密封严，以防杂物掉落伤人。八、塔吊四桩基础的计算书一、参数信息塔吊型号:qtz80, 自重(包括压重)f1=1033.9kn，最大起重荷载=80.0kn，塔吊倾覆力距m=1000.0kn.m，塔吊起重高度h=140m，塔身宽度b=1.6m，混凝土强度等级:c35，钢筋级别:rrb400，承台长度lc或宽度bc=5.00m，桩直径或方桩边长 d=0.40m，桩间距a=4.00m，承台厚度hc=1.35m，基础埋深d=1.50m，承台箍筋间距s=200.00mm，保护层厚度:50.00mm。二、荷载的计算1.自重荷载及起重荷载 (1)塔机自重标准值： fkl=1033.90kn (2)基础自重标准值： gk = 25.0bcbchc = 25.05.005.001.35 = 843.75kn； (3)起重荷载标准值： fqk=80.00kn1.风荷载计算 (1)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：塔机所受风线荷载标准值qsk=0.8azszw0a0bh/h=0.81.21.841.600.990.450.351.60=0.71kn/m塔机所受风荷载水平合力标准值fvk=qskh = 0.71140.00 = 98.71kn标准组合的倾翻力矩标准值 mk = 1000.00kn.m三、桩基承载力验算1.桩基竖向承载力验算取最不利的非工作状态荷载进行验算。 (1)轴心竖向力作用下：（依据塔式起重机混凝土基础技术规程jgj187-2009的第6.3.2条）其中 n单桩个数，n=4； fk荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力，为1033.90kn； gk桩基承台的自重标准值，为 843.75kn； qk = (1033.90+843.75)/4 = 469.41kn (2)偏心竖向力作用下：（依据塔式起重机混凝土基础技术规程jgj187-2009的第6.3.2条）其中 n单桩个数，n=4； fk荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力，为1033.90kn； gk桩基承台的自重标准值，为 843.75kn； mk荷载效应标准组合时，沿矩形或方形承台的对角线方向、或沿十字型承台中任一条形基础纵向作用于承台底面的力矩，为 1000.00kn.m； fvk塔机所受风荷载水平合力标准值，为98.71kn； h承台高度 l矩形承台对角线或十字型承台中任一条形承台两端基桩的轴线距离；qkmax = (1033.90+843.75)/4+(1000.00+98.711.35)/5.66 = 669.78kn qkmin = (1033.90+843.75)/4-(1000.00+98.711.35)/5.66 = 269.05kn2.桩身轴心抗压承载力验算荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值： qmax= qkmax = 1.35669.78=904.20kn3.桩身轴心抗拔承载力验算没有抗拔力，不需要进行桩身轴心抗拔承载力验算。4.桩基竖向承载力特征值：单桩竖向承载力特征值可按下式计算：（依据塔式起重机混凝土基础技术规程jgj187-2009的第6.3.4条）其中 u桩身周长，u=2m； qsia第i层岩土的桩侧阻力特征值； li第i层岩土的厚度； qpa桩端端阻力特征值； ap桩底端横截面面积；土层厚度及侧阻力特征值表如下:序号土厚度(m) 土侧阻力特征值(kpa) 土端阻力特征值(kpa) 土名称 1 3.8 41 1950 粉土或砂土2 4 41 1900 粉土或砂土 3 8 42 1950 粉土或砂土4 8 42 1950 粉土或砂土由于桩的入土深度为20.00m,所以桩端是在第4层土层。桩基竖向承载力验算: qk=ra qkmax=1.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!、塔吊无荷载时稳定性验算塔吊无荷载时，计算简图:塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算:式中k2塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； g1后倾覆点前面塔吊各部分的重力,g1=320.00(kn)； c1g1至旋转中心的距离,c1=0.50(m)； b起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=0.80(m)； h1g1至支承平面的距离,h1=6.00(m)； g2使起重机倾覆部分的重力,g2=20.00(kn)； c2g2至旋转中心的距离,c2=3.50(m)； h2g2至支承平面的距离,h2=30.00(m)； w3作用有起重机上的风力,w3=5.00(kn)； p3w3至倾覆点的距离,p3=15.00(m)；起重机的倾斜角(轨道或道路的坡度)，=2.00(度)。经过计算得到k2 = 2.328由于k2=1.15,所以当塔吊无荷载时，稳定安全系数满足要求!十、塔吊四附着计算塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定，需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，需要进行附着的计算。主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固环计算。、参数信息塔吊高度:110 (m)附着塔吊边长:1.8(m)回转扭矩:50.00(kn/m)风荷载设计值:0.01(kn/m)附着杆选用：14号工字钢附着塔吊最大起重力距:500.00(kn/m)附着节点数:5各层附着高度分别:35;44;53;62;71(m)、支座力计算塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。附着式塔机的塔身可以视为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:风荷载取值 q=0.01kn/m塔吊的最大倾覆力矩 m=500.00kn.m计算结果: nw=71.358kn、附着杆内力计算塔吊四附着杆件的计算属于一次超静定问题,采用结构力学计算个杆件内力:计算简图:方法的基本方程：计算过程如下：其中:1p为静定结构的位移； ti0为f=1时各杆件的轴向力； ti为在外力m和p作用下时各杆件的轴向力； li为为各杆件的长度。考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积ea约去，可以得到：各杆件的轴向力为：以上的计算过程将从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力，最大轴拉力：杆1的最大轴向拉力为：2.12kn；杆2的最大轴向拉力为：73.42kn；杆3的最大轴向拉力为：33.23kn；杆4的最大轴向拉力为：25.63kn；杆1的最大轴向压力为：6.10kn；杆2的最大轴向压力为：77.70kn；杆3的最大轴向压力为：52.57kn；杆4的最大轴向压力为: 39.04kn。、附着杆强度验算 1杆件轴心受拉强度验算验算公式:=n/anf其中 n为杆件的最大轴向拉力,取n=73.42kn；为杆件的受拉应力； an为杆件的的截面面积，本工程选取的是14号工字钢,查表可知 an=2150.00mm2；经计算，杆件的最大受拉应力=73.421000/2150.00=34.10n/mm2最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力216n/mm2,满足要求! 2杆件轴心受压强度验算验算公式:=n/anf其中为杆件的受压应力； n为杆件的轴向压力,杆1:取n=6.10kn；杆2:取n=77.70kn；杆3:取n=52.57kn；杆4:取n=39.04kn； an为杆件的的截面面积，本工程选取的是14号工字钢,查表可知 an=2150.00mm2；为杆件的受压稳定系数,是根据查表计算得,杆1:取 =0.338,杆2:取=0.412,杆3:取=0.412 ,杆4:取 =0.338；杆件长细比,杆1:取 =142.488,杆2:取=125.193,杆3:取=125.193,杆4:取=142.488。经计算，杆件的最大受压应力=87.70n/mm2最大压应力不大于拉杆的允许压应力216n/mm2,满足要求!、焊缝强度计算附着杆如果采用焊接方式加长，对接焊缝强度计算公式如下:其中 n为附着杆的最大拉力或压力，n=77.699kn； lw为附着杆的周长，取563.05mm； t为焊缝厚度，t=5.50mm； ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取 185 n/mm2；经过焊缝强度 = 77699.40/(563.055.50) = 25.09n/mm2。对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!、附着支座连接的计算附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺栓连接。预埋螺栓的规格和施工要求如果说明书没有规定，应该按照下面要求确定： 1预埋螺栓必须用q235钢制作； 2附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于c20； 3预埋螺栓的直径大于24mm； 4预埋塔吊节的埋入长度和数量满足下面要求：其中n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；l为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓