城市轨道交通塔吊基础施工方案.docx

编号：深圳市城市轨道交通9号线工程侨城东车辆段6#塔吊基础方案中国建筑一局（集团）有限公司深圳地铁9号线BT工程9105标段项目经理部二零一三年九月深圳市城市轨道交通9号线工程侨城东车辆段6#塔吊基础方案编制： 审核： 审批： 中国建筑一局（集团）有限公司深圳地铁9号线BT工程9105标段项目经理部二零一三年九月目录一、编制依据11.1设计图纸及相关文件11.2主要规范1二、工程概况12.1工程建设概况12.2运用库概况2三、塔吊选型及定位23.1塔吊选型23.2塔吊基础定位2四、塔吊设计34.1桩基设计34.2承台板设计44.3基础大样图44.4塔吊基础排水6五、塔吊基础施工工艺6六、安全文明控制措施10七、塔吊基础计算书107.1塔吊的基本参数信息107.2计算简图117.3塔吊基础承台顶面的竖向力计算117.4塔吊基础承台顶面的风荷载弯矩计算117.5桩顶竖向力的计算137.6承台弯矩的计算137.7承台截面主筋的计算137.8承台斜截面抗剪切计算157.9桩竖向极限承载力验算15附图1：承台CT2-6配筋图16附图2：承台CT4-1配筋图18附图3：连梁LL1配筋图18附图4：框架柱KZ-2、KZ-10配筋图20深圳市城市轨道交通9号线工程 【侨城东车辆段6#塔吊基础施工方案】一、编制依据1.1设计图纸及相关文件序号名称发放日期1深圳地铁9号线BT工程招标文件2012.03.202深圳地铁9号线BT工程补遗及答疑文件2012.043运用库及咽喉区桩基设计图纸2013.034侨城东车辆段总平面图2013.055侨城东车辆段岩土工程勘察报告（6#塔吊基础位置）2013.016施工组织设计1.2主要规范1行业塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-20092行业建筑机械使用安全技术规程JGJ33-20123行业施工现场机械设备检查技术规程JGJ160-20084行业建筑施工起重吊装工程安装技术规范JGJ276-20125行业建筑桩基技术规范JGJ94-20086行业建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-20107TC6013A使用说明书8企业中国建筑施工管理标准二、工程概况2.1工程建设概况工程名称深圳地铁9号线BT工程9105标段建设单位深圳市地铁9号线建设分公司设计单位建筑、结构设计单位 广州地铁设计研究院有限公司围护结构设计单位 广州地铁设计研究院有限公司勘察设计单位 广州地铁设计研究院有限公司监理单位铁四院（湖北）工程监理咨询有限公司施工单位中国建筑一局（集团）有限公司工程地址白石路、侨城东路、滨海大道、红树林路围成的地块内2.2运用库概况运用库图2.2-1 运用库平面位置图运用库位于车辆段场区内东面，框架结构，地上1层，高度约9米。其北侧为北侧挡土墙施工区域，西侧为咽喉区，南侧为滨海大道，东侧为红树林路。6#塔吊的布置，主要供运用库承台地梁及结构施工阶段使用。三、塔吊选型及定位3.1塔吊选型根据建筑物高度和平面尺寸，为了确保本工程施工中钢筋、周转材料、零星混凝土的运输，准备安装9个标准节，塔吊安装高度27.2m，塔吊选型如下：编号使用位置型号自由高度预计使用高度工作半径备注6#运用库TC6013A4627.2603.2塔吊基础定位侨城东车辆段内共高峰期共17台塔吊进行作业，属群塔作业。6#塔吊布置，综合考虑以下内容：1、场区内钢筋加工棚位置；2、后期各塔吊工作范围；3、后期开展的分部分项工程。综上考虑，将塔吊布置在轴线1-E与1-41、1-42交界处，具体平面布置图如下：图3.2-1 6#塔吊平面布置图注：塔吊中心点定位，其坐标为X=18111.305，Y=109563.636。四、塔吊设计4.1桩基设计综合考虑经济性、施工时间、安全性及场地条件等各方面原因，6#塔吊基础形式采取借用工程桩及其承台的形式，在相邻两承台之间做一个承台板将两个承台连接起来形成整体，以此作为塔吊的基础，塔吊中心与整体基础形心重合。具体如下图所示：图4.1-1 6#塔吊基础平面图4.2承台板设计在工程桩及其承台的基础上，制作承台板，其具体参数如下：承台板顶面标高：5.5m（绝对标高）；承台板尺寸：4m*4.95m*1.5m；承台混凝土：C35；钢筋配筋：主筋B22140*140双层双向（HRB335），架立筋A12225（HPB300）。钢筋保护层厚度：承台板底面保护层厚度100mm,其他面的保护层厚度均为50mm。4.3基础大样图图4.3-1 6#塔吊基础平面布置图注：承台顶面标高均为-1.000m（即绝对标高5.5m）。11注：拉筋梅花布置，上、下层钢筋均双向布置。22图4.3-2 承台板配筋图注：1、位于设计承台板内的连梁LL1，按运用库及咽喉区承台、地梁图纸施工。2、位于两个承台两侧的连梁LL1，钢筋按设计图纸和规范预留，接头错开不小于1000mm，接 3、垫层均采用100厚C20砼，每边超出基础100mm。4、连接两个工程承台的承台板钢筋锚入两端承台1000mm。5、承台CT4-1、CT2-6，框架柱KZ-2、KZ-10，连梁LL1的配筋均见附图。图4.3-3 柱筋预留示意图注：柱筋预留后需采用涂刷水泥基涂料进行防锈保护，避免钢筋长时间裸露发生锈化。4.4塔吊基础排水塔吊基础承台顶面绝对标高为5.5m,因侨城东车辆段场平土方已开挖，地下水位已下降至5.5m以下，无需设置降水井。施工时期处于雨季，降水量丰富，为防止塔吊基础积水及施工时遭水浸泡，承台施工时应周边应设置排水明沟及集水井。排水明沟的尺寸为300（宽）300（高），集水井尺寸为800（长）800（宽）1000（高），集水井内设置潜水污水泵，排至场区内永久排水系统网络。图4.4-1 塔吊基础排水示意图五、塔吊基础施工工艺1、灌注桩施工：详见运用库及咽喉区灌注桩施工方案。2、承台土方开挖：按1:1放坡，准备足够数量的沙袋，发现塌方及时堆沙袋回填。3、基坑降排水：土方开挖后立即开挖明沟与集水井，设置潜水泵，防止雨天施工中塔吊基础遭受雨水浸泡。4、桩头处理：因灌注桩施工工艺要求，需将桩顶标高以上超灌部分进行凿除，将桩内钢筋剥出，以便设置防雷装置及与承台钢筋进行锚固。5、防雷预埋：选取对角两根工程桩，选取其中2根对称钢筋，做U型钢筋引申至承台内，与底筋、面筋连接。底筋、面筋需使用圆钢进行焊接形成基础接地网。从接地网上引出一节圆钢供塔吊防雷引下线接入，接地网使用圆钢水平伸出承台外，距离承台外3m，使用50*5角钢与圆钢端头连接，作重复接地。打入地面2.5m。在塔吊基础防雷预埋完成后，需对接地电阻进行检测，保证接地电阻值不大于4，达不到要求则需增加人工接地极（角钢）根数，直至满足要求。所有外露的角钢、圆钢均采用热镀锌型材，焊接部位另作防腐处理。具体做法如下图：图5.5-1 防雷接地具体做法6、钢筋安装：绑扎钢筋的同时，承台板处的连梁钢筋仍然按运用库及咽喉区承台、地梁图纸进行安装。同时，需做好预留预埋工作，包括柱子、连梁钢筋预留和防雷接地预埋，具体见附图。预留钢筋需要涂刷水泥浆进行防锈保护。7、塔吊支腿预埋：承台、连梁钢筋按照图纸进行钢筋绑扎，钢筋绑扎到一定程度，将塔吊固定支腿吊入钢筋网内，与钢筋底筋连接固定。固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断，当主筋通过支腿有困难时，允许主筋避让。在支腿两个方向的中心线上挂铅垂线，保证预埋后的支腿中心线与水平面的垂直度1.5/1000。固定支腿周围混凝土充填率必须达95%以上。具体施工图如下：图5.7-1 固定支腿固定方式示意图图5.7-2 固定支腿示意图8、承台支模：综合考虑，塔吊基础承台采用木模板。9、承台混凝土：混凝土采用C35混凝土，大体积混凝土施工时做好降温措施，即在塔吊基础施工完成后在其表面覆盖湿麻袋或塑料薄膜，以保证内外温差不超过25度，并派专人做好混凝土的养护。基坑放线、验槽、钢筋隐蔽、砼浇筑等施工过程均应做好相关资料，待设备验收后存档。并制作100mm100mm100mm混凝土试块，其中，二组为同条件养护，一组为标准养护。10、承台拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后再上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报项目工程技术部门分析处理后，方可决定是否继续使用。11、塔吊基础需在其强度达到80%后进行塔吊安装，塔机运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。塔吊安装及拆除将根据专项方案进行施工。六、安全文明控制措施1、施工人员必须经过安全文明教育。坚持以“安全第一，预防为主”的方针，确定安全生产责任。2、严格按照方案做好围护和支撑加固工作，并经施工员、安全员检查通过后方可施工，基础四周搭设1200mm高围护栏杆，并布置警示牌。夜间加设红灯标志。3、基坑开挖时，挖机旋转半径以内不得有人。基坑边1米范围内不得堆土、堆卸材料和机具。4、落实安全生产责任制和各项安全管理制度。坚持管生产必须管安全的原则，把安全措施贯穿到拆除的全过程中去。5、各种垃圾有序堆放，并做好防尘处理。七、塔吊基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）、建筑结构荷载规范（GB50009-2012）、建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）等编制。7.1塔吊的基本参数信息塔吊型号：TC6013A， 塔吊起升高度H：27.2m，塔身宽度B：1.8m， 自重F1：800kN， 最大起重荷载F2：60kN， 桩承载力特征值：2000KPa 承台板混凝土的保护层厚度：100mm， 承台混凝土强度等级：C35 额定起重力矩是：800kNm， 基础所受的水平力：30kN，标准节长度：2.8m， 主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm， 基本风压W0：0.9kN/m2，地面粗糙度类别为：A类 近海或湖岸区，风荷载高度变化系数z：1.67。7.2计算简图图7.2-1 塔吊基础平面图图7.2-2 塔吊基础断面图此时，由于塔吊基础不属于常规的桩基布置，所以以下所有计算均按最不利情况进行考虑。7.3塔吊基础承台顶面的竖向力计算塔吊自重（包括压重）F1=800.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=1032.00kN桩基承台自重G=1.225（441.5+4.9541.5+522.4）=2331KN7.4塔吊基础承台顶面的风荷载弯矩计算 7.4.1工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 风荷载标准值（KN/）；高度z处的风振系数，查塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）附录A取1.48；风荷载体形系数，查塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）附录A取1.95；风压高度变化系数，查塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）附录A取1.67；基本风压（KN/），工作状态下取0.2。塔机所受风均布线荷载标准值：塔机所受风荷载水平合力标准值：承台底面风荷载产生的力矩标准值：7.4.2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 风荷载标准值（KN/）；高度z处的风振系数，查塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）附录A取1.57；风荷载体形系数，查塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）附录A取1.95；风压高度变化系数，查塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）附录A取1.67；基本风压（KN/），工作状态下取0.9。塔机所受风均布线荷载标准值：塔机所受风荷载水平合力标准值：承台底面风荷载产生的力矩标准值：取最不利荷载作为计算荷载。因此，风荷载对塔吊基础产生的弯矩：Mkmax1435.5KNm； 7.5桩顶竖向力的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009），在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。其中 n单桩个数，n=6； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1032.00kN； G桩基承台的自重，取G=2331KN； M承台底面的弯矩设计值，取2009.7kNm；Fv塔机作用于承台底面的水平力，取95.71.4=133.98kN；L矩形承台对角线长度，取为2（4.282+1.52）0.5=9.07m；h矩形承台的高度；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(1032+2331)/6+（2009.7+133.981.5)/9.07=804.24kN。最小压力：Nmin=(1032+2331)/6-（2009.7+133.981.5)/9.07=316.76kN。不需要验算桩的抗拔。7.6承台弯矩的计算依据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）的第5.9.2条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取4.67-1.8/2=3.77m； yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取3/2-1.8/2=0.6m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=415.74kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=2415.743.77=3134.7kNm； My=2415.740.60=498.9kNm。7.7承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)受弯构件承载力计算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-100=1400mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：（1）X方向：sx=3134.7106/(1.0016.7400014002)=0.024； x =1-(1-20.024)0.5=0.024； sx =1-0.031/2=0.988； Asx =3134.7106/(0.9881400300)=7554.3mm2；（2）Y方向：sy=498.9106/(1.0016.7495014002)=0.0031； y=1-(1-20.0031)0.5=0.0031； sy =1-0.0031/2=0.998； Asy =498.9106/(0.9981400300)=1190.3mm2；由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:X向： 400015000.15%=9000mm2；Y向： 495015000.15%=11137.5mm2。X向实际配筋值：II级钢筋，22140*140mm（HRB335），承台底面单向根数28根，实际配筋值为10643.7mm2。架立筋为12225（HPB300）。Y向实际配筋值：II级钢筋，22140*140mm（HRB335），承台底面单向根数34根，实际配筋值为12924.5mm2。架立筋为12225（HPB300）。7.8承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008），斜截面受剪承载力满足下面公式： 0Vhsfcb0h0 ，其中，0建筑桩基重要性系数，取1.0； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1400mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0 。a为塔吊机身边至y、x方向计算一排桩的桩边水平距离，取a=4670-1800/2=3770mm；当 3时,取=3