江苏某高层框剪结构住宅楼及地下车库塔吊基础施工方案(含计算书).doc

车坊文荟苑三区1标段塔吊基础施工方案 编制人：审核人：审批人：苏州工业园区兴盛建设有限公司 年 月 日塔吊基础施工方案一、工程概况1、工程名称：车坊文荟苑三区1标段及地下汽车库42、建设单位：苏州工业园区诚唯元有限公司 3、结构层数：主体为框剪结构；地上19、25、26、29层；建筑总高度为55.1m、72.5m、75.4m、84.1m。4、监理单位：江苏国信工程咨询监理有限公司5、施工单位：苏州工业园区兴盛建设有限公司6、工程地点: 车坊普惠路北、星塘街西7、施工工期：736天8、建筑面积：105792.88m2根据本工程的建筑规模及现场具体情况，21-1#、21-2#、21-3#、14#、15#、16#楼、22#楼、23#楼及地下汽车库4现场采用四台qtz40 ，二台qtz80塔吊。具体分布为40塔吊用于文荟苑三区1标段工程14#、15#、16#、22#楼基础及主体结构施工。qtz80塔吊用于21-1#、21-2#、23#楼及地下汽车库4基础及主体结构施工。四台qtz40塔吊设置在14#楼南侧，a轴线外2m、在9-10轴居中、15#楼南侧，a轴线外3.1m、在26-29轴居中、16#楼东北侧，l轴线外1.5m、在18-22轴居中、22#楼西南侧，38轴之间，d轴外4.5m居中。二台qtz80塔吊设置于地下汽车库4、9-10轴*g-f轴中间，塔吊基础设置地下汽车库4砼底板下面。主要负责14#、15#、16#、21-1#、21-2#、21-3#、23#及地下汽车库4基础、主体在施工阶段所需材料的二次驳运和施工期间钢管、模板、钢筋等的运输，在主楼主体、装饰施工完毕拆除。具体位置详见塔吊平面布置图。二、编制依据1、车坊文荟苑三区高层动迁房岩土工程苏州华邦岩土工程勘察报告；2、该工程的施工图纸；3、张家港市天运建筑机械有限公司qtz40塔式起重机使用说明书及江苏通联建设机械有限公司qtz80塔式起重机使用说明书。三、场地工程地质条件根据本工程苏州华邦岩土工程勘察报告，拟建场地原为农田，上部为粘性土填土，拟建塔吊基础以7-粉质粘土层为持力层，其标准承载力为220kpa。四、塔吊基础施工说明1、塔吊地基承载力按照f=220kpa选用；2、塔吊底板基础混凝土采用c35商品混凝土，混凝土一次性浇捣，并留置试块，详见附图；3、基础混凝土强度必须达到设计强度的85%方可安装塔吊；4、塔吊基础施工必须强调加强设备安装部门的配合，避免影响设备安装；5、塔吊安装完毕之后，在使用过程应加强观测；6、在施工中应及时的做好记录，以备检查。qtz80塔吊天然基础计算书一、参数信息塔吊型号:qt80， 塔吊起升高度h=90.00m，塔吊倾覆力矩m=840kn.m， 混凝土强度等级:c35，塔身宽度b=1.8m， 基础埋深d:=7.2m，自重f1=565kn， 基础承台厚度h=1.35m，最大起重荷载f2=60kn， 基础承台宽度bc=5.0m，钢筋级别:ii级钢。二、塔吊基础承载力计算依据建筑地基基础设计规范(gb50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图: 当不考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式： 式中 f塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,f=625.00kn； g基础自重与基础上面的土的自重： g=25.0bcbchc+m bcbc(d-h) =843.75kn； m土的加权平均重度 bc基础底面的宽度，取bc=5.00m； w基础底面的抵抗矩，w=bcbcbc/6=20.83m3； m倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，m=840.00kn.m； e偏心矩，em / (f + g)0.572 m,故e承台宽度/6=0.833 m；经过计算得到:无附着的最大压力设计值 pmax=(565.000+843.75)/5.002+840.000/20.83=96.680kpa；无附着的最小压力设计值 pmin=(565.000+8440)/5.002-840.000/20.83=16.027kpa；有附着的压力设计值 p=(565.000+843.75)/5.002=55.1kpa；三、地基承载力验算地基承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第5.2.3条。计算公式如下: fa-修正后的地基承载力特征值(kn/m2)； fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.000kn/m2； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数; -基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kn/m3； b-基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.600m； m-基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kn/m3； d-基础埋置深度(m) 取2.000m；解得地基承载力设计值：fa=200.0kpa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=200.000kpa；地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值pmax=52.7kpa，满足要求！地基承载力特征值1.2fa大于无附着时的压力设计值pkmax=145.0kpa，满足要求！四、基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第8.2.7条。验算公式如下: 式中 hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp取1.0.当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值； ho - 基础冲切破坏锥体的有效高度； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度； at - 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽； ab - 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。 pj - 扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力； al - 冲切验算时取用的部分基底面积 fl - 相应于荷载效应基本组合时作用在al上的地基土净反力设计值。 则，hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.94； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43mpa； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.80+(1.80 +21.35)/2=3.15m； ho - 承台的有效高度，取 ho=1.35m； pj - 最大压力设计值，取 pj=96.68kpa； fl - 实际冲切承载力： fl=96.68(5.0+3.80)(5.0-3.80)/2)/2=127.62kn。 其中5.0为基础宽度，3.80=塔身宽度+2h；允许冲切力：0.70.941.433150.001350.00=4510380.87n=4001.3kn；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！五、承台配筋计算1.抗弯计算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第8.2.7条。计算公式如下: 式中：mi - 任意截面i-i处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a1 - 任意截面i-i至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时， 取a1=b即取a1=1.90m； pmax - 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取119.93kn/m2； p - 相应于荷载效应基本组合时在任意截面i-i处基础底面地基反力设计值； p=145(31.80-1.90)/(31.80)=93.98kpa； g-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1176.00kn/m2； l - 基础宽度，取l=5.0m； a - 塔身宽度，取a=1.80m； a - 截面i - i在基底的投影长度, 取a=1.80m。 经过计算得mi=1.902(25.0+1.80)(96.68+93.98-2565.00/5.02) +(96.68-93.98)5.0/12=520.4kn.m。2.配筋面积计算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第8.7.2条。公式如下: 式中，l - 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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取l=1.04； fc - 混凝土抗压强度设计值，查表得fc=14.30kn/m2； ho - 承台的计算高度，ho=1.35m。经过计算得： s=520.42106/(1.0414.305.0103(1.35103)2)=0.0038； =1-(1-20.0038)0.5=0.0038； s=1-0.0038/2=0.9981； as=520.42106/(0.99811.35300.00)=1287.43mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:500.0013500.000.15%=10125.00mm2。故取 as=10125.00mm2qtz40塔吊天然基础的计算书一. 参数信息塔吊型号: qtz40 重(包括压重):f1=44.50kn 最大起重荷载: f2=40.00kn 吊倾覆力距: m=832.00kn.m 塔吊起重高度: h=90.00m 塔身宽度: b=1.62m 混凝土强度等级:c35 钢筋级别: ii级 地基承载力特征值: 200kpa 基础最小宽度: bc=4.85m 基础最小厚度: h=1.05m 基础埋深: d=6.600m 预埋件埋深: h=1m 二. 基础最小尺寸计算基础的最小厚度取:h=1.05m基础的最小宽度取:bc=4.85m三. 塔吊基础承载力计算 依据建筑地基基础设计规范(gb50007-2002)第5.2条承载力计算。 计算简图: 由于偏心距 e=m/(f+g)=832.00/(84.50+1843.75)=0.43b/6=0.83所以按小偏心计算，计算公式如下： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 式中 f塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,f=84.50kn； g基础自重与基础上面的土的自重，g=25.0bcbchc+20.0bcbcd =1843.75kn； bc基础底面的宽度，取bc=4.85m； w基础底面的抵抗矩，w=bcbcbc/6=19.01m3； m倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，m=1.4832.00=1164.80kn.m； 经过计算得到: 最大压力设计值 pmax=1.2(84.50+1843.75)/4.852+1164.80/19.01=166.63kpa 最小压力设计值 pmin=1.2(84.50+1843.75)/4.852-1164.80/19.01=37.1kpa 有附着的压力设计值 pk=1.2(84.50+1843.75)/4.852=98.36kpa四. 地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第5.2.3条。 计算公式如下: 其中 fa修正后的地基承载力特征值(kn/m2)； fak地基承载力特征值，取200.00kn/m2； b基础宽度地基承载力修正系数，取0.30； d基础埋深地基承载力修正系数，取1.50； 基础底面以下土的重度，取20.00kn/m3； m基础底面以上土的重度，取20.00kn/m3； b基础底面宽度，取4.85m； d基础埋深度,取1.05m。 解得修正后的地基承载力特征值 fa=200kpa 实际计算取的地基承载力特征值为:fa=200kpa由于 fapk=98.366kpa 所以满足要求！偏心荷载作用：由于1.2fapkmax=118.03kpa 所以满足要求！五. 受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第8.2.7条。验算公式如下: 式中 hp受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.95； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kpa； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.62+(1.62 +21.30)/2=2.67m； h0承台的有效高度，取 h0=1.05m； pj最大压力设计值，取 pj=148.47kpa； fl实际冲切承载力： fl=148.47(4.852-4.022)/4=255.36kn。 允许冲切力： 0.70.951.5726.701050=2787.6kn 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！六. 承台配筋计算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第8.2.7条。1.抗弯计算，计算公式如下: 式中 a1截面i-i至基底边缘的距离，取 a1=1.69m； p截面i-i处的基底反力: p=(4.85-1.69)(148.47-37.1)/4.85+37.1=110.58kpa； a截面i-i在基底的投影长度,取 a=1.62m。经过计算得: m=1.692(24.85+1.62)(148.47+110.58-21843.75/4.852)+(148.47-110.58)4.85/12=319.3kn.m。 2.配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范gb 50010-2002 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。 经过计算得 s=319.3106/(1.0016.704.8510310502)=0.0027 =1-(1-20.0027)0.5=0.0027 s=1-0.003/2=0.999 as=319.3106/(0.9991050200.00)=1521.99mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:7638mm2。故取 as=7638mm2。群塔施工方案1、塔吊安装现状（1）具体塔吊布置情况见附图（2）考虑24#、29#北侧高压电线，所以24#29#各设置一台40塔吊，臂长分别控制在36m以内。根据现场的实际情况，22楼单独设置40塔吊，28#房在地下汽车库中间，所以设置80塔吊，增加利用率。（3）由于22楼塔吊大臂与28楼塔吊大臂出现相交，所以，22楼考虑先施工。 2塔吊交叉情况 塔吊出现大臂交叉（大约10米左右）作业的情况，22楼塔吊大臂与28楼塔吊大臂交叉，要求22楼塔吊始终要比28楼塔吊高不得低于6m。其它塔吊各不交叉。3顶升高度加强塔机的顶升管理。包括塔机租赁单位都应严格按总体部署，按时按要求完成塔机的锚固顶升工作；派专人进行现场安全监督，确保顶升过程的安全，并不受相邻塔机的干扰。按工程的实际进展适时做出相应调整，群塔作业方案、顶升时序表都是以各栋号施工进度一致为前提的，但在实际施工中由于多种原因的影响，往往会造成施工进度的不一致，若个别部位脱期，开始确定的平衡局面将被打破，如不及时调整势必引起施工混乱，从而影响整个大局。因此在局部阶段不能保证同步顶升的情况下原高塔可独自顶升，原低塔也可独自顶升至高于原高塔安全距离以上成为新高塔。4附着高度附着点砼强度期要求在7天以上，强度不得低于设计强度85%，基本与施工计划中二层建筑物的施工时间一致，因此附着点应必须顶升的施工高度提前二层，充分考虑塔机附着点以上的自由高度要求以及附着安装高度间距要求，还应考虑相邻塔机的高度控制的要求，有的情况为了考虑和相临塔吊的高度差，或相临楼号工程进度快本塔楼号进度慢，塔吊就有可能无法从相临楼号上空旋转运行，所以虽然未到安装附着的高度位置，也必须提前安装临时附着提前顶升塔吊。到附着安装的规定高度再将临时附着拆除，安装后一道附着时再使用。由于各楼号高度相同，最后一道附着还应考虑最后封顶阶段施工各塔吊的高度差，必要时要对塔吊大臂旋转范围进行控制。塔吊附着：主楼高度约为90.6m，现场设置五道附着拉杆，下面二道从塔吊基础顶面计算，25m处设置一道附着，35米处设置一道；以后每18m设置。5 安装前准备（1）安装之前必须做好安全技术交底，必须基础验收合格。同条件试块必须达到设计强度的90%以上方可立塔，一次性立塔高度不大于35米。（2）选定由专业认证资质的企业进行塔吊的装拆顶升及附着。（3）装拆作业范围内必须派专人看护，上周围挡，挂上警示牌，禁止非装拆人员入内。（4）场地准备汽车吊的运行路线。6 装拆程序 （1）塔吊安装选用1辆50吨汽车吊，一辆25吨汽车吊配合进行安装。（2）吊装塔身基础节和一节下塔身（踏步上有孔）并用螺栓与下部结构连接，（注意标准节上有踏步的一面，要垂直于建筑物）。初次安装7节下塔身。（3）将爬升架套入塔身，注意套架上有油缸的一同要对准塔身踏步的一面。（4）在地面上，将上、下支座以及回转支承，回转机构等用螺栓联成一体后，吊装到塔身和套架上，并用螺栓锁紧。（5）吊装回转塔身及塔机。（6）吊装平衡臂，平衡臂拉杆，后吊起一块2.62吨平衡重放最后部。（7）吊装司机室，吊装长度为55米的起重臂和起重臂拉杆。（8）吊装平衡臂，穿绕绳索系统。（9）检查整机的机械部分，结构连接部分，电压液部分等到无误后开始顶升工作，顶升要一次顶升到位，达到至地面起35米高度即可。（10）拆卸时的程序与安装程序相反（塔吊拆除时，若吊车需支撑在车库顶板上时，必须对车库顶板采用钢管架进行加固）。7 起重机的顶升（1）顶升过程长臂均朝车库外侧方向。（2）在进行顶升过程中，必须有专人指挥照看电源，专人操作液压系统和专人紧固螺栓等，非有关操作人员，不得登上爬升架的操作平台，更不能擅自启动泵阀、开关或其它电气设备。（3）顶升作业应在白天，若遇到殊情况，需在夜间作业时，必须备有充足的照明设备。（4）四级风以上天气严禁顶升作业，六级风以上严禁安装作业，如在作业过程中突然遇到风力加大必须停止工作，并坚固连接螺栓，使上下塔身连成一体。（5）顶升前必须放松电缆，电缆放松长度略大于总的爬升高度，并做好电缆卷筒的紧固工作。（6）在顶升过程中，把回转部分紧紧刹住，严禁回转及其它作业。（7）在顶升过程中，如发现故障，必须立即停车检查，非经查明真相，并将故障排除，不得继续进行爬升动作。8塔吊的使用及安全措施8.1塔吊警示标志每台塔吊都必须在前臂端、后臂端和塔吊顶安装障碍灯。也可以在大臂上安装碘钨灯或整个前后臂安装线型霓虹灯，便于夜间施工相邻塔吊运行视觉效果都很明显。8.2塔吊交叉作业安全措施（1）施工过程中各台塔吊的安全高差不得小于6m。 （2）相互交叉的塔吊运转时吊钩绳与大臂的安全距离不得小于5m。各塔吊运转时，较高塔吊必须将钩绳升至安全位置再转动。 （3）吊装发生矛盾时各塔塔司和信号工要做到安全礼让，原则上轻钩躲让重钩，不得有意阻碍其它塔吊运转。 （4）严禁多台塔吊同时在交叉区域内吊装作业。 （5）各台塔吊的大臂回转时，小车的安全幅度为20m，严禁在此幅度外转臂。 （6）各塔吊的起重臂或平衡臂进入交叉区域时，塔司、指挥人员及监护人员都要精力集中，回转不得使用高速，要做到一慢、二看、三通过。 （7）塔司在做每一个动作之前都要先鸣笛。 （8）塔吊吊钩及吊物位置不允许超过南侧高压线防护架北侧钢管位置。（9）各塔吊对讲机固定频率，特殊情况信号工之间及时沟通，协调塔吊回转。8.3群塔施工必须遵循的原则（1）塔司必须做好交接班记录。交班、接班人员应当面交接完毕方可离开驾驶室，要认真做好交接班的书面记录。（2）当一台塔吊运行时，在转臂之前应先观察另一台塔吊的运行情况，然后再进行作业。（3）后塔让先塔：在两台塔吊大臂的工作交叉区域内作业时，后塔进入该区域的要避开先进入该区域内的塔吊。（4）动塔让静塔：在塔吊大臂交叉区域内作业时，一塔臂无回转、吊钩无运动，而另一塔有回转或有变幅小车行走时，动塔应该避开静塔。（5）轻车让重车：在两台塔吊同时运行时，无负荷塔机应避让有荷载的塔机。（6）客塔让主塔：当一塔机（客塔）大臂进入对方塔机（主塔）工作区域时，则客塔要主动避让主塔。（7）信号工要充分考虑到二塔交叉作业的可能，因此信号工应和机组人员要相对固定，无特殊情况不得随意更换，换班时采用当面口头交接制。（8）两塔吊相关人员所用对讲机应分设不同频道，避免信号相互干扰。（9）所有塔吊的司机及信号工，都必须签定有关塔吊运行中相互避让的协议。（10）各信号工在指挥本塔工作时，还必须环顾相邻塔机的工作状态，必要时发出安全提示语言或旗语，以示告知塔司，注意安全操作。塔司在工作中要思想集中，严格按群塔作业方案和塔吊安全操作规程的要求操作塔吊，杜绝塔吊安全事故的发生。（11）塔司、挂钩工要严格执行“十不吊”原则规定，清楚被吊物重量，掌握被吊物重心，按规定对被吊物进行捆扎，捆扎必须牢靠。当被吊物跨越幅度较大的情况下，要确保安全可靠，杜绝“天女散花”现象。 （12）划定各塔机的施工区域，在塔机交叉范围内只准一台塔机工作，在该塔机未脱离交叉区域前其它塔机严禁进入；群塔领导小组掌握24小时天气预报，遇有6级以上大风天气应禁止运作塔机，大臂顺风向停放。 8.4群塔施工的综合管理 （1）建立统一协调机制。建立群塔作业统一管理组织和管理网络，配备足够的人员，明确领导、施工组织及驾驶、指挥和维护保养人员职责，对现场使用和管理进行统一安排、使用和指挥，并完善群塔作业操作规程，对相关人员进行培训，做到持证上岗，所有人员按程序进行操作指挥。 （2）制定作业预案措施。塔机安装前应编制塔吊施工方案，对塔机的安装、使用和管理进行统一策划，对群塔作业可能出现的各种危险因素进行分析，确定危险等级，并针对不同危险因素制定各项预案措施，确保各项技术措施经批准后实施。 （3）合理进行施工组织。根据现场生产需求和风向气候情况以及每台塔机的维修保养情况，合理安排塔机的使用，尽可能减少同步作业，并及时向操作和指挥人员下达协调作业通知单。 （4）健全报告检查制度。对施工中存在的各类问题和隐患及时报告，及时检查，及时通报，并合理安排维修保养，确保所有塔机经常性处于完好状态。 （5）加强联络、通讯管理。群塔作业应对每台单机进行统一编号，确定每台单机组操作及信号工，并保持固定。现场应为塔机组操作及相关指挥人员配备对讲设备，每台机组对讲频率必须单独锁定，未经批准任何人不得改变人员组合，不得擅自改变对讲机频率，不得擅自指挥。 （6）加强指挥管理。