塔吊基础施工方案最终版.doc

哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 1 页 目目 录录 一、编制依据一、编制依据.2 二、工程概况二、工程概况.2 三、塔吊设计参数三、塔吊设计参数 .3 四、塔吊基础设计四、塔吊基础设计 .5 五、塔吊基础施工技术措施及质量验收五、塔吊基础施工技术措施及质量验收.6 六、塔吊穿地下室处理措施六、塔吊穿地下室处理措施.8 七、塔吊基础计算书七、塔吊基础计算书.10 1.1. 参数信息参数信息.10 2.2. 基础最小尺寸确定基础最小尺寸确定.10 3 3、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定.10 4 4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算.11 5 5、矩形承台截面主筋的计算、矩形承台截面主筋的计算.11 6 6、桩承载力验算、桩承载力验算.12 7 7、桩竖向承载力验算、桩竖向承载力验算.13 8 8、塔吊稳定性验算：、塔吊稳定性验算：.13 附图：附图： .14 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 1 页 高层塔吊基础施工方案高层塔吊基础施工方案 一、编制依据一、编制依据 1、本工程施工组织设计； 2、哈尔滨世茂滨江新城三期三区工程岩土工程勘察报告； 3、GB50202-2002地基与基础施工质量验收规范 ； 4、GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范 ； 5、GB50007-2002建筑地基基础设计规范 ； 6、GB50017-2003钢结构设计规范 ； 7、JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程 ； 8、JGJ94-2008建筑桩基技术规范 ； 9、本工程设计图纸； 10、长沙中联重工科技发展股份公司生产的 QTZ63(TCT5010-4)型平头塔式起重机使 用说明书。 二、工程概况二、工程概况 1、工程名称：哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目 2、建设单位：哈尔滨世茂滨江新城开发建设有限公司 3、监理单位：北京中建工程顾问有限公司 4、施工单位：中建三局第三建设工程有限责任公司 5、建设地点：哈尔滨市松北区世茂大道西端。 。 6、结构形式：地下室部分为框剪结构，主体为剪力墙结构 7、建设规模： 哈尔滨世茂滨江新城三期三区工程位于哈尔滨市松北区三环路以西，四环以东，世 茂大道以南，松花江以北。本工程拟建 11 栋高层，其中三栋 21 层，五栋 18 层，三栋 15 层；69 栋别墅，层数为 2 3 层。建筑用地面积 174545.60，代征半道、绿地等面积 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 2 页 22481.77。 各栋高层层数及建筑高度如下表： 项目设计使用项目设计使用 功能功能 高档住宅及配套地下车库 单体数量单体数量 11 建筑层数建筑层数 地上地上/ /地下地下 68#-70#（15/1） ；71#-73#、75#、78#（18/1） ；74#、79#、80#（21/1） 建筑高度建筑高度 68#-70#楼45.9m；71#、72#楼55.1m；73#、75#、78#楼 54.6m；74#、79#、80#楼63.9m 本工程 11 栋高层除 78#和 79#高层共用一台塔吊外,其余各栋均设置一台塔吊共布置 10 台塔吊。塔吊型号选用长沙中联重工科技发展股份公司生产的 QTZ63(TCT5010-4)型平 头塔式起重机，塔吊位置详见塔吊基础平面布置图。 8、地质概况 依据 2010 年 3 月黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院提供的该工程岩土工程勘 察报告场地地质概况如下： 第一层耕土、杂填土及冰（层厚 0.20-1.20m） ，不适合做持力层，应铲除； 第二层粉质粘土(层厚 0.30-3.40m)，软塑，局部流塑，为中、高压缩性土； 第三层为粉砂及粉质粘土(层厚 0.30-10.50m)； 第四层为中砂(层厚 0.10-8.40m)，饱和，松散； 第五层为中粗砂及砾砂（层厚 0.70-15.3m） ，呈稍密状态； 第六层为细砂（层厚 0.20-5.90m） ，呈稍密状态； 第七层为中粗砂（层厚 0.70-13.1m） ，呈中密状态； 第八层为粉质粘土（层厚 0.60-5.40m） ； 第九层为中粗砂（层厚 0.30-4.70m） 。 三、塔吊设计参数三、塔吊设计参数 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 3 页 起升机构 M4 回转机构 M5 机构工作级别 变幅机构 M4 公称起重力矩（KN.m） 630 起重工作幅度(m)最小 2.5最大 50 螺栓固定式 32 最大工作高度(m) 附着式 140 最大起重量(t) 4 型号 QS470 倍率 =2=4 起重量/速度(m/min) 1/72/352/7.52/354/17.54/3.7 4 倍率最低稳定下降速度 (m/min) 5 起 升 机 构 功率(KW) 15/15/3.5 速度(m/min) 40/20 设幅机构 功率(kw) 2.4/1.5 速度(r/min) 00.6 回转机构 功率(kw) 3.7 速度(m/min) 0.47 功率(kw) 5.5 顶升机构 工作压力(mpa) 25 最大工作幅度(m) 50454035302520 平衡重(t) 重量(t) 10.08.88.37.67.15.04.2 总功率(kw) 21.1 工作温度() -20+40 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 4 页 四、塔吊基础四、塔吊基础设计设计 68#-74#楼塔吊基础位于 1#地下室中，塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高。80#楼 塔吊布置在 2#地下室西侧；78#和 79#楼塔吊位于 2#地下室 A 区（2-M）/（2-J）轴线及 （2-9）/（2-10）之间,塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高,以上塔吊基础位于粉细砂层,其 地基承载力 fak=90kpa,不能满足塔吊地基承载力 fak110kpa 的要求。75#楼塔吊布置在 其东侧山墙外侧 CJ 轴间，其塔吊基础位于 118.0m,地基为杂填土,地基承载力也不能满 足塔吊地基承载力的要求,需要对塔吊基础进行地基处理。 塔吊基础进行打桩处理，每个塔吊基础打三根灌注桩，桩径 600， 68#74#、80#、78#和 79#塔吊桩深16m，75#楼桩深22m。桩砼标号为 C30,塔吊基础砼 标号为 C35，基础尺寸为 4500mm4500mm1000mm。基础配筋为上下两层 2120，间距 为220mm，拉筋为 14440 呈梅花布置，钢筋保护层厚度为 50mm。 各楼塔吊基础垫层底标高、垫层厚度、基础高度、基础顶标高详见下表： 各楼塔吊基础施工参考表 序号楼号塔吊基础垫层 底标高(m) 垫层厚度 (mm) 基础高度 (mm) 塔吊基础 顶标高(m) 168#111.55m1001000112.65m 269#111.55m1001000112.65m 370#111.55m1001000112.65m 471#111.55m1001000112.65m 572#111.55m1001000112.65m 673#111.55m1001000112.65m 774#111.55m1001000112.65m 875#115.25m1001000116.35m 9 78#、79# 111.7m1001000112.8m 1080#112.8m1001000113.9m 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 5 页 塔吊基础总体施工布置见下图，各塔吊基础定位图见方案附页 五、塔吊基础施工技术措施五、塔吊基础施工技术措施及质量验收及质量验收 1、混凝土强度等级采用 C35； 2、基础表面平整度允许偏差 1/1000；本工程基础桩采用钻孔灌注柱，其施工工艺及 质量控制要点详见桩基工程专项施工方案 ，桩身砼浇灌至自然地坪面，施工承台时必 须凿除上段 1.5 米桩身砼浮浆层。 3、埋设件埋设参照一下程序施工： 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 6 页 将 16 件 10.9 级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。 为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位 框整体吊入钢筋网内。 再将 8 件 30 的钢筋将预埋螺栓连接。 吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。在预埋螺栓定位框 上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于 1.5/1000。 固定支腿周围混凝土充填率必须达到 95%以上。 预埋螺栓定位如下图所示： 3根600灌注桩 4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。 5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电 阻不应大于 10。 6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。 7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便 准备垫铁。 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 7 页 8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于 5mm。 9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。 如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。 10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验 收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。 11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。 12、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述 方可施工。 13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。 14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于 16mm2 的绝缘铜电缆或横截面 30mm3.5mm 表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊 接相连，接地件至少插入地面以下 1.5m。 15、塔吊基础的钻孔灌注桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。 16、基础塔吊砼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，以后在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，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续 使用或不能使用。 六、塔吊穿地下室处理措施六、塔吊穿地下室处理措施 本工程 68#-74#以及 78#、79#楼塔吊均布置在地下室中，塔吊穿地下室的处理措施如 下： 1、地下室底板处理措施： （1）本工程设计塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高，施工时浇筑塔吊基础，塔吊基 础钢筋绑扎时，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋， 并预留一个搭接长度。 （2）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 8 页 （3）在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。具体做法如下图所示： 塔吊基础做法详图塔吊基础做法详图 止水钢板安装详图止水钢板安装详图 2、地下室顶板处理措施： （1）在地下室顶板上开一个一米八见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨 胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全， 在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 9 页 （2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方 式连接。板四周预留12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。 （3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设 1200mm高防护栏杆。 七、塔吊基础计算书七、塔吊基础计算书 1.1. 参数信息参数信息 塔吊型号:QTZ63，自重(包括平衡重10t)F1=477kN，基础自重G=506.25 KN，塔吊倾覆 力距M=1170kN.m，塔吊起重自由最大高度H=32m，塔身宽度B=1.30m，混凝土强度等级: C30，基础最小厚度h=1m，基础的平面尺寸取：AcBc=4500mm4500mm 2.2. 基础最小尺寸确定基础最小尺寸确定 基础的厚度取:H=1m 基础的平面尺寸取：AcBc=4500mm4500mm 3 3、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定 塔吊基础承台重 F2=25*4.5*4.5*1.0=506.25 kN， 根据塔吊厂家提供的使用说明书得出 水平力 Pn（KN）垂直力 Pv（KN）弯矩 M（KN.m）扭矩 Mn（KN.M） 荷 载 工 况 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 10 页 工作工况 14.43771170133 非工作工况 63.633710960 4 4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 4.1、 桩顶竖向力的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-94 的第 5.1.1 条。 取两水平桩的连线为计算轴，则2.7 ,0 ii ym x 经计算得到单桩桩顶竖向力标准组合值。 最大压力： max 2 min 2 506.254771170 2.7 0761.08 32.7 506.254771170 2.7 0105.58 42.7 NKN NKN 4.2、矩形承台弯矩的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-2008 的第 5.9.2 条。计算截面取塔吊柱边线。 其中 Mx1,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 方向距离取 a/2-B/2=0.7m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=592.33kN； 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=2592.330.7=829.26 kN.m。 5 5、矩形承台截面主筋的计算、矩形承台截面主筋的计算 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第 7.2 条受弯构件承载力计算。 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 11 页 式中，l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,期间按线性内插法得 1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得 16.7N/mm2； ho承台的计算高度 Hc-50.00=950.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2； 经过计算得： 6 2 10 829.26 10 0.0122 1.0 16.7 4500 950 s c M f bh 11 211 2 0.01220.0123 s 0.0123 110.9939 22 s 6 2 0 829.26 10 2928 0.9939 950 300 xy sy M AsAsmm h f 由于最小配筋率为 0.15%,所以最小配筋面积为:45009500.15%=6413mm2 故取 As= 6594 mm2。实配 2120。 塔吊基础配筋如下图所示 哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目塔吊基础施工方案 中建三局第三建设工程有限责任公司 第 12 页 图一 垫板 20220 14440 垫层 600桩 20220 四组地脚螺栓（16根） 6 6、桩承载力验算、桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第 4.1.1 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=761.08 kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取 1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2； A桩的截面面积，A=2.83105mm2。 则，1.00761.08=7.61105N14.32.83105=4.05106N； 经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！故本工程采用哈尔滨方 舟建筑设计院提供的钻孔桩图纸，桩径 600mm，主筋为 814，加密区箍筋为 8100， 非加密区为 8200。 7 7、桩竖向承载力验算、桩竖向承载力验算 单桩承载力验算：根据哈尔滨方舟建筑设计院提供的及、 、桩基设计图纸，由于桩长 大于 16 米，故单桩竖向承载力特征值1000 a RKN 由于，桩竖向承载力满足要