住宅小区工程塔吊基础设计方案.doc

中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 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、编制说明三、编制说明 2 2 四、工程地质情况四、工程地质情况 2 2 1场地的工程地质情况 .2 2场地的水文气象地质情况 .4 五、塔吊型号、位置的选定五、塔吊型号、位置的选定 6 6 1. 总体概述6 2QTZ80（TC5610）塔吊性能参数 7 3塔吊基础所在位置土层参数 10 六、基础选型及设计六、基础选型及设计 1212 1塔吊 QTZ80 塔吊基础设计概况 12 2塔吊基础持力层的确定 13 3. 塔吊桩的确定.13 3塔吊基础的核算 15 4基础其他要求 15 七、塔吊基础施工安排七、塔吊基础施工安排 1515 八、塔吊基础施工八、塔吊基础施工 1515 1施工流程 15 2土方开挖及回填 16 3垫层 16 4砖胎膜砌筑 16 5钢筋加工与绑扎 16 6预埋螺栓安装与固定 16 7混凝土浇筑 16 8基础养护 17 9维护处理 17 10验收要求 .17 九、塔吊穿地下室处理措施九、塔吊穿地下室处理措施 1717 十、质量保证措施十、质量保证措施 1717 十一、塔吊相关要求十一、塔吊相关要求 1818 1、塔吊的扶墙要求 18 2塔吊安装要求 18 3塔吊使用要求 19 4塔吊拆除要求 19 5安全施工措施 19 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 I 6安全技术交底要求 19 7质量要求 19 8焊接质量验收评定 20 9塔吊基础的监测 20 十二、应急预案十二、应急预案 2121 1.联络单位概况 .21 2.塔吊安装、拆卸和使用应急救援组织方案 .21 3.应急救援领导小组岗位职责 .21 4.应急救援小组的工作 .22 5.应急预案组织系统框架图 .22 6.应急预案组织成员职责 .22 7.应急救援的组织程序 .23 十三、塔吊施工防护、防碰撞措施十三、塔吊施工防护、防碰撞措施 2323 十四、计算书十四、计算书 2424 1.塔吊基础计算书（5M*5M）.24 2.塔吊基础计算书（5.5M*5.5M）.32 十五、附件十五、附件 4141 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 0 页 共 43 页 一、编制依据一、编制依据 建筑制图规范GB/T50104-2010 建筑结构荷载规范（GB50009-2012） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011） 混凝土结构设计规范（GB50010-2010） 岩土工程勘察规范（GB50021-2012） 建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013) 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012） 高耸结构设计规范（GB50135-2006） 建筑桩基技术规范(JGJ94-2008) 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012) 钢结构设计规范（GB50017-2014） 建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002) 钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2012) 钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107-2010) 建筑地基与基础工程施工质量验收规范(GBJ50202-2002) 塔式起重机设计规范（GB/T13752-92） 塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009） 简明建筑结构设计手册 PKPM 施工计算软件 厂家提供的说明书 x 大道 x 施工图纸 x 大道岩土工程详细勘察报告（勘察编号：2017-T-221） x 大道 x 施工组织设计 二、工程概况二、工程概况 本工程为 xx 大道 xx 花园首期总承包项目，场地位于 x 省 x 市 x 区 x 以北，洋砂 路以西，x 大道以东、洋砂荡以北地块。由 x 市绿森不动产开发有限公司开发，广东博 意建筑设计院有限公司设计。 x 花园项目总建筑面积约 137144.03 平方米，我公司承建工程由 25 栋建筑和一个 地库组成，其中 25 栋建筑为：3 层框架结构 16 栋、4 层框架剪力墙结构 1 栋，8 层框 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 1 页 共 43 页 架剪力墙结构各 2 栋，17 层剪力墙结构 1 栋，23 层剪力墙结构 4 栋，24 层剪力墙结构 1 栋。地下室建筑面积为 31238.15 平方米，其中地下车库约 8250 平米为附建式人防工 程。正负零相对于绝对高程为 4.20 米。25 栋建筑抗震设防烈度 7 度，设计使用年限 50 年。 三、编制说明三、编制说明 本工程覆盖面积广，占地面积约 51988.3 平方米；需要对地下整体车库及地上二 十五栋楼布置塔吊，作为钢筋、模板、钢管等施工材料的主体施工阶段的垂直运输机 具；根据各单体平面面积及距离，现场共需要布置九台塔吊，地库施工盲区采用吊车 等辅助机械设备进行垂直运输，其中 25#楼塔吊的有效半径为 56 米，23#楼塔吊的有效 半径为 50 米，22#楼塔吊的有效半径为 45 米，21#楼塔吊的有效半径为 45 米，20#楼 塔吊的有效半径为 50 米，18#楼塔吊的有效半径为 40 米，12#楼塔吊的有效半径为 50 米，7#楼塔吊的有效半径为 50 米，1#楼塔吊的有效半径为 40 米，九台塔吊完全将整 个场地进行覆盖，只有在地库施工阶段中间部位存在部分的盲区。其中五台高层塔吊 高度全部超过了 40 米，必须考虑扶墙；多层和别墅区塔吊为自由高度不扶墙。本次只 针对塔吊基础进行设计。 四、工程地质情况四、工程地质情况 1 1场地的工程地质情况场地的工程地质情况 素填土：灰黄色灰色，松软松散。以粘性土为主，夹植物根茎。该层土拟建 场地均有分布，层厚 0.401.30m，土质欠均一，压缩性不均且偏高，工程性能差，未 经处理不可直接利用。 1 泥炭质土：灰黑色，松散流塑。含大量腐殖物及有机质，夹有薄层浅灰色淤 泥质土。测得有机质含量平均值 13.48%。该层土拟建场地均有分布，层厚 0.201.00m，层底标高-0.380.81m，土质欠均一，压缩性极高，工程性能极差。 2 粉质粘土：灰黄色灰色，软塑为主。夹少量粉土薄层，偶含腐殖质。该层土 拟建场地均有分布，层底标高-0.980.24m，层厚 0.301.30m。压缩性中等偏高，工 程能一般。 1 淤泥质粉质粘土：灰色，流塑。含少量有机质及腐殖质，（测得有机质含量平 均值 1.96%）局部为淤泥。该层土场地内均有分布，层底标高-8.92-4.91m，层厚 4.408.50m。压缩性高，工程性能差。 2 淤泥质粉质粘土：灰色，流塑。含少量有机质及腐殖质，(测得有机质含量平 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 2 页 共 43 页 均值 4.47%).偶夹粉土薄层。该层土拟建场地均有分布，层底标高-15.63-7.03m，层 厚 1.0010.20m。压缩性高，工程性能差。 3 粉质粘土：灰褐色，软可塑。含少量腐殖质及粉土薄层。该层土拟建场地西 侧局部分布，层底标高-15.71-10.92m，层厚 1.004.20m。压缩性中等偏高，工程 性能一般。 1 粘土：暗绿色灰黄色，可塑。含铁锰质结核，夹青灰色条纹。该层土拟建场 地东侧分布，层底标高-10.68-8.76，层厚 1.303.60m。压缩性中等，工程性能较 好。 2 粉质粘土夹粉土：灰黄色，可塑为主。含铁锰质斑点及灰色条纹，微薄层理发 育，夹薄层状粉土，土质不均匀。该层土场地拟建场地东侧分布，层底标高-14.21- 10.14m，层厚 0.504.40m。压缩性中等，工程性能中等。 粉土：灰色，很湿，稍密为主。含白色云母碎屑，微薄层理发育，局部夹粉质 粘土薄层较多，土质不均。该层土拟建场地均有分布，层底标高-19.10-17.36m，层 厚 2.808.00m。压缩性中等，工程性能一般。 1 粉质粘土：灰色，软塑为主。较均质，偶夹少量薄层粉土。该层土拟建场地均 有分布，层底标高-24.24-19.51m，层厚 1.405.80m。压缩性中等偏高，工程性能 一般。 2 粉质粘土夹粉土：灰色，软塑为主。微薄层理发育，夹粉土薄层，局部呈互层 状，土质不均。该层土拟建场地局部分布，层底标高-24.76-22.24m，层厚 0.703.20m。压缩性中等，工程性能中等。 3 粉质粘土：灰色，软塑为主。较均质，偶夹薄层粉土。该层土拟建场地均有分 布，层底标高-41.58-25.00m，层厚 2.6019.10m。压缩性中等偏高，工程性能一 般。 4 粉土夹粉质粘土：灰色，很湿，中密。含白色云母碎屑，薄层理发育，夹较多 粉质粘土薄层，土质不均。该层土拟建场地局部分布，层底标高-39.24-31.04m，层 厚 0.402.40m。压缩性中等，工程性能中等。 1 粉砂夹粉土：灰黄色灰色，饱和，中密密实。以石英长石为主要矿物成分， 含白色云母碎屑，夹少量薄层状粉质粘土。该层土拟建场地局部缺失，层底标高- 40.72-39.33m，层厚 2.6012.70m。压缩性中等偏低，工程性能较好。 2a 粉砂：灰色，饱和，密实。以石英长石为主要矿物成分，含白色云母碎屑。 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 3 页 共 43 页 该层土拟建场地局部分布，层底标高-41.56-38.50m，层厚 0.804.00m。压缩性中 等偏低，工程性能较好。 2 粉砂夹粉土：灰色，饱和，密实。以石英长石为主要矿物成分，含白色云母碎 屑，夹少量薄层状粉质粘土。该层土拟建场地局部缺失，层底标高-52.44-43.52m， 层厚 3.0011.40m。压缩性中等偏低，工程性能较好。 1 粉质粘土夹粉土：灰色，可塑为主。夹有薄层状粉土，局部互层状。该层土拟 建场地局部分布，层底标高-49.73-47.89m，层厚 1.208.70m。压缩性中等，工程 性能中等。 2 粉质粘土夹粘土：青灰色，可塑为主。含铁锰质结核，夹少量薄层粉土。该层 土拟建场地均有分布，层底标高-54.53-50.16m，层厚 1.307.40m。压缩性中等， 工程性能中等。 粉土夹粉砂：灰色，密实，饱和，含白色云母碎屑，夹少量薄层状粉质粘土。 该层土拟建场地均有分布，层底标高-63.78m，未揭穿，控制层厚 12.65m。压缩性低， 工程性能良好。 2 2场地的水文气象地质情况场地的水文气象地质情况 （1）水文气象条件 x 区属亚热带季风气候，雨量较大，轻度潮湿。据历史资料，x 区历史最高洪水位 为 2.68m（1999 年），最低河水位为 0.01m，常年平均水位为 0.88m。根据我院近年来 搜集的资料，x 区历史最高潜水位为 2.63m，近 35 年来最高潜水位约 2.50m，年变幅 一般在 12m，其补给来源主要为大气降水。x 历史最高微承压水水位为 1.74m，近 35 年最高水位 1.60m 左右，主要补给来源为大气降水、地表水以及上部潜水，微承压水 水位年变幅约 0.80m。 （2）地下水埋藏条件 本场区对本工程建设有影响的地下水由上部孔隙潜水和中上部微承压水及下部的 第承压水组成。 1）潜水 孔隙潜水主要赋存于浅部填土层中，其导水性及富水性较差，主要受大气降水入 渗补给，以地面蒸发为主要排泄方式。勘探期间测得潜水初见水位埋深在 0.901.70m 之间，标高在 0.510.61m 之间，稳定水位埋深在 0.301.15m 之间，标高在 1.111.21m 之间。 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 4 页 共 43 页 2）微承压水 微承压水主要赋存于层粉土中，其导水性及富水性均一般，受上部浅层水垂直 入渗和地下水的越流补给，以地下水的侧向迳流为主要排泄方式。勘察期间量测其稳 定水位标高在-0.48-0.52m 之间(J7、J22、J30 孔量测)。 3）第承压水（上段） 第承压水（上段）主要赋存于4 粉土夹粉质粘土、1 粉砂夹粉土、2a 粉砂、 2 粉砂夹粉土(四者属同一含水层组)中，其富水性及透水性较好，主要受地下水的越 流补给，以地下水侧向迳流为主要排泄方式。根据地区勘察经验，其稳定水位标高在- 2.50m 左右。 依据 xx 环境水文监测站、区域监测资料显示，场区潜水与微承压水水位动态均具 随季节性变化之特征，其水力联系密切。年变幅一般在 1.00m 左右。 （3）场地各地基岩土的建议参数 固快预应力管桩 凝 聚 力 C 内摩 擦角 压缩 模量 Es 承载力 特征值 fak 桩周土 摩擦力 标准值 qsk 桩端土 承载力 标准值 qpk 地 层 序 号 地 层 名 称 kPa度MpakPakPakPa 1 素填土 2 含淤泥质 填土 淤泥质粉 质粘土 9.75.12.946026 1 粉质粘土52.114.68.5419074 2 粉质粘土 夹粉土 21.710.55.9214052 3 粉砂夹粉 土 5.928.79.6616050 4 粉质粘土 夹粉土 25.511.65.6614048 1 粉质粘土46.713.68.6620060 1600（16 Qk = 273.78,最大压力验算满足要求! 九九、配筋示意图、配筋示意图 承台配筋图 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 31 页 共 43 页 桩配筋图 基础立面图 2.2.塔吊基础计算书（塔吊基础计算书（5.5m*5.5m5.5m*5.5m） 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。 一一. . 参数信息参数信息 塔吊型号:TC5610塔机自重标准值:Fk1=464.10kN 起重荷载标准值:Fqk=6.00kN塔吊最大起重力矩:M=800kN.m 非工作状态下塔身弯矩:M=1552kN.m塔吊计算高度:H=85m 塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C80 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 32 页 共 43 页 承台混凝土等级:C40保护层厚度:H=50mm 矩形承台边长:H=5.5m承台厚度:Hc=1m 承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400 承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.4m 桩间距:a=4.5m桩钢筋级别:HRB400 桩入土深度:24m桩型与工艺:高强度预应力管桩 桩空心直径:0.22m 计算简图如下： 二二. . 荷载计算荷载计算 1.1. 自重荷载及起重荷载自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=464.1kN 2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5.55.51.0025=756.25kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=6kN 2.2. 风荷载计算风荷载计算 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) Wk=0.81.591.951.690.2=0.84kN/m2 qsk=1.20.840.351.6=0.56kN/m 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 33 页 共 43 页 b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.5685.00=47.89kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.547.8985.00=2035.24kN.m 2) 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=0.45kN/m2) Wk=0.81.651.951.690.45=1.96kN/m2 qsk=1.21.960.351.60=1.32kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=1.3285.00=111.81kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.5111.8185.00=4752.09kN.m 3.3. 塔机的倾覆力矩塔机的倾覆力矩 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1552+0.9(800+2035.24)=4103.72kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1552+4752.09=6304.09kN.m 三三. . 桩竖向力计算桩竖向力计算 非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+756.25)/4=305.09kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+756.25)/4+Abs(6304.09+111.811.00)/6.36=1313.40kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+756.25-0)/4-Abs(6304.09+111.811.00)/6.36=-703.23kN 工作状态下： 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 34 页 共 43 页 Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(464.1+756.25+6)/4=306.59kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+756.25+6)/4+Abs(4103.72+47.891.00)/6.36=959.05kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+756.25+6-0)/4-Abs(4103.72+47.891.00)/6.36=-345.87kN 四四. . 承台受弯计算承台受弯计算 1.1. 荷载计算荷载计算 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(464.1+6)/4+1.35(4103.72+47.891.00)/6.36=1039.48kN 最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(464.1+6)/4-1.35(4103.72+47.891.00)/6.36=-722.16kN 非工作状态下： 最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35464.1/4+1.35(6304.09+111.811.00)/6.36=1517.86kN 最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35464.1/4-1.35(6304.09+111.811.00)/6.36=-1204.59kN 2.2. 弯矩的计算弯矩的计算 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)。 由于非工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=21517.861.45=4401.79kN.m 承台最大负弯矩: 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 35 页 共 43 页 Mx=My=2-1204.591.45=-3493.31kN.m 3.3. 配筋计算配筋计算 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=4401.79106/(1.00019.1005500.0009502)=0.0464 =1-(1-20.0464)0.5=0.0476 s=1-0.0476/2=0.9762 As=4401.79106/(0.9762950.0360.0)=13184.2mm2 承台底部实际选用钢筋为：钢筋直径 25.0mm，钢筋间距为 200mm, 承台底部选择钢筋配筋面积为 As0 = 3.14252/4 Int(5500/200)=13254mm2 选择钢筋配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求! 推荐参考配筋方案为：钢筋直径为 25mm，钢筋间距为 200mm，配筋面积为 13499mm2 顶部配筋计算: s=3493.31106/(1.00019.1005500.0009502)=0.0368 =1-(1-20.0368)0.5=0.0376 s=1-0.0376/2=0.9812 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 36 页 共 43 页 As=3493.31106/(0.9812950.0360.0)=10409.8mm2 承台顶部实际选用钢筋为：钢筋直径 25mm，钢筋间距为 200mm, 承台顶部实际配筋面积为 As0 = 3.14252/4 Int(5500/200)=13254mm2 实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求! 五五. . 承台剪切计算承台剪切计算 最大剪力设计值： Vmax=1517.86kN 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,=2.158 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.710N/mm2； b承台的计算宽度，b=5500mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=950mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋! 六六. . 承台受冲切验算承台受冲切验算 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 中建二局第二建筑工程有限公司 塔吊基础施工方案 第 37 页 共 43 页 c1，c2角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=c2=700mm 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=1000mm hp承台受冲切承载力截面高度影响系数；hp=0.946 ft承台混凝土抗拉强度设计值；ft=1.71N/mm2 h0承台外边缘的有效高度；h0=950mm 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(464.1+6)/4+1.35(4103.72+47.891)/6.363=1039.48kN 非工作状态下： Nl=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35464.1/4+1.35(6304.09+111.811)/6.363=1517.86kN 等式右边 0.467(700+500)+0.447(700+500) 0.9461.71950/1000=1684.57kN 比较等式两边，所以满足要求! 七七. . 桩身承载力验算桩身承载力验算 桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(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=1.351313.40=1773.09kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公