塔吊基础施工设计方案.docx

塔吊基础施工方案17目录一、工程概况1二、工程地质、地形及水文条件1三、编制依据1四、塔吊选型及平面定位1五、塔吊基础选型及施工1六、质量保证措施1七、安全文明控制措施1八、塔吊基础计算书1附图：塔吊平面布置示意图一本工程基础形式为桩筏基础，结构类型为框架、剪力墙结构，总工期700天。二、工程地质、地形及水文条件1、地形地貌拟建场地位于盐城市盐都地区，原为农田、菜地，分布少量沟、渠，现为预留建设用地。场区地形较平坦，地势较周边道路略低，地面黄海高程为1.753.10米，最大高差1.35米。拟建场地属黄海冲积平原地貌单元。2、地基土构成与特征素填土（Q4ml）：灰褐色、灰色，很湿饱和，结构较松散。主要由软-可塑状粉质粘土夹植物根须组成，土质不均匀，局部含小碎石，含量5-10%，局部为15%，主要为耕植土。层厚0.301.10米。1粉质粘土（Q4al）：灰黄色，饱和，可塑，局部软塑，中偏高压缩性。摇振反应缓慢，刀切面稍具光泽反应，干强度与韧性中等偏低。土质不均匀，局部粉粒含量较高。分布不普遍，局部缺失。顶板埋深0.301.10米，层顶标高1.352.73米，层厚0.502.30米。2淤泥质粉质粘土 (Q4al)：灰褐色，饱和，流塑，高压缩性。局部夹少量薄层粉土及淤泥。摇振反应微弱，刀切面略具光泽反应，干强度与韧性中等偏低。无侧限抗压强度原状土为22.93KPa，重塑土为7.08 KPa，灵敏度St为3.27，属中灵敏土，土质不均匀，普遍分布。顶板埋深0.803.00米，层顶标高-0.561.92米，层厚9.8014.80米。3粉质粘土(Q4al)：黄褐色，饱和，软可塑，中偏高压缩性。摇振反应缓慢，刀切面稍有光泽，干强度与韧性中等偏低。局部夹稍中密状薄层粉土，单层厚15mm，分布不均，局部富集。分布不普遍，多处缺失。顶板埋深12.4014.20米，层顶标高-11.31-9.48米，层厚1.003.50米。1、2、3为新近沉积土。粉砂夹粉土（Q4al）：灰色，饱和，中密，局部稍密，中偏低压缩性。矿物成份以石英、长石、云母碎屑组成，颗粒级配不良。局部具水平沉积层理，夹稍中密状薄层粉土，单层厚15mm，分布不均，局部富集。该层静探锥尖阻力qc平均值7.30Mpa,普遍分布。顶板埋深11.8016.80米，层顶标高-14.30-9.29米，层厚0.8011.90米。粉质粘土夹粉土 (Q4al)：黄褐色，饱和，流塑，局部软塑，中高压缩性。摇振反应缓慢，刀切面略有光泽，干强度与韧性中等偏低。局部夹淤泥质粉质粘土及稍中密状薄层粉土，单层厚15mm，分布不均，局部富集。分布不普遍，局部缺失。顶板埋深13.8025.00米，层顶标高-22.46-11.32米，层厚0.8012.00米。1粉砂夹粉土、粉质粘土（Q4al）：灰色，饱和，稍密，局部中密，中压缩性。矿物成份以石英、长石、云母碎屑组成，颗粒级配不良。局部具水平沉积层理。夹稍中密状薄层粉土，单层厚15mm，分布不均，局部富集。局部夹软-流塑状粉质粘土。土质不均匀。该层静探锥尖阻力qc平均值5.41Mpa分布不普遍，局部缺失。顶板埋深15.8027.50米，层顶标高-25.71-13.32米,层厚0.808.60米。2粉质粘土 (Q4al)：灰褐色，饱和，可塑，局部硬塑，中压缩性。无摇振反应，刀切面有光泽反应，干强度与韧性中等。夹少量的铁质浸染斑点，局部为粘土，土质不均匀。分布不普遍，局部缺失。顶板埋深21.0030.50米，层顶标高-28.71-18.27米,层厚0.506.60米。3粉质粘土夹粉土（Q4al）：黄褐色，饱和，可塑，局部硬塑，中压缩性。无摇振反应，刀切面具光泽反应，干强度与韧性中等。夹稍中密状薄层粉土，单层厚15mm，分布不均，局部富集。局部夹少量的姜结石，含少量的铁质浸染斑点。土质不均匀。普遍分布。顶板埋深24.0032.30米，层顶标高-30.21-21.51米,层厚2.1011.80米。4粉质粘土(Q4al)：黄褐色，饱和，软塑，中偏高压缩性，呈透镜体状分布，仅由JC78孔揭示。顶板埋深43.80米，层顶标高-42.01米,层厚1.50米。1粉砂夹粉土（Q4al）：灰黄色，饱和，中密，局部偏密实，局部偏稍密，中偏低压缩性。矿物成份以石英、长石、云母碎屑组成，颗粒级配不良。局部具水平沉积层理，夹稍中密状薄层粉土，单层厚15mm，分布不均，局部富集。该层静探锥尖阻力qc平均值8.69Mpa普遍分布。顶板埋深一般在28.0045.30米，层顶标高-43.51-25.51米,控制厚度0.4011.20米。2粉质粘土 (Q4al)：灰褐色，饱和，软塑，中偏高压缩性，呈透镜体状分布，仅由JC78、BJK16两孔揭示。顶板埋深38.0047.50米，层顶标高-45.71-35.48米,层厚2.003.50米。3粉砂夹粉土（Q4al）：灰色，饱和，中密，局部稍密，中偏低压缩性。矿物成份以石英、长石、云母碎屑组成，颗粒级配不良。局部具水平沉积层理，夹稍中密状薄层粉土，单层厚25mm，分布不均，局部富集，土质不均匀。该层静探锥尖阻力qc平均值6.65Mpa，分布不普遍，局部缺失。顶板埋深35.5047.20米，层顶标高-44.30-33.15米,控制厚度0.8016.50米。1粉砂夹粉土（Q4al）：灰黄色，饱和，密实，局部中密，中偏低压缩性。矿物成份以石英、长石、云母碎屑组成，颗粒级配不良。局部具水平沉积层理，夹中密密实状薄层粉土，单层厚15mm，分布不均，局部富集，土质不均匀。该层静探锥尖阻力qc平均值12.96Mpa分布不普遍，局部缺失。顶板埋深37.0050.60米，层顶标高-48.55-34.45米,控制厚度0.5018.00米。2粉砂夹粉土（Q4al）：灰色，饱和，中密，局部稍密，中偏低压缩性。矿物成份以石英、长石、云母碎屑组成，颗粒级配不良。局部夹稍中密状薄层粉砂，局部粉土、粉砂呈互层状，单层厚15mm，分布不均，局部富集，土质不均匀。据静探C32单孔显示qc为6.96Mpa，分布不普遍，局部缺失。顶板埋深46.8058.60米，层顶标高-56.08-44.23米，控制厚度2.009.40米。粘土-粉质粘土(Q4al)：灰褐色，饱和，可塑，局部硬塑，中压缩性。无摇振反应，刀切面具油脂光泽， 干强度与韧性中等偏高。局部夹薄层粉土。土质不均匀。分布不普遍，局部缺失。顶板埋深54.5062.50米，层顶标高-60.01-51.69米，控制厚度4.00-15.80米。3、地下水（1）潜水场地位于盐城市盐都区，为黄海冲积平原地貌，表层素填土厚度薄（0.30-1.10米），地表下11.80-16.80深度内为新近沉积土，以流塑状淤泥质土为主，地下水位埋深浅，勘察期间实测地下水初见水位埋深0.200.90米左右，稳定水位埋深0.301.20米，为孔隙潜水，主要赋存及新近沉积的1、2、3土层中，为统一含水层，主要受大气降水影响。水位呈季节性变化，年升降变化幅度约0.701.00米。（2）承压水下部弱承压水主要赋存于粉砂夹粉土、1粉砂夹粉土、粉质粘土、1粉砂夹粉土、3粉砂夹粉土、1粉砂夹粉土、2粉砂夹粉土层中，上述各弱承压含水层富水性好，水量较丰富，透水性较强，主要受侧向径流补给影响。经钻孔简易水文观察，下部弱承压水水位埋深约在2.50米左右，近3年场地最高地下水位埋深略低于地表，与初见水位大致持平。三、编制依据电子版施工图纸；岩土勘察报告；国家现行法律法规，包括：中华人民共和国建筑法、建设工程质量管理条例以及盐城市有关法律、法规；国家、行业现行的有关技术标准、施工及验收规范、工程质量评定标准：塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJT187-2009国家现行的有关建设工程施工现场管理规定、安全技术规范与操作规程，省市有关安全、文明、消防等规定。四、塔吊选型及平面定位 根据本工程特点和结合现场概况，本工程每栋楼配备一台塔吊，共配置4台塔吊，16#选用QTZ63型号塔吊，臂长50米，13#15#采用QTZ40塔吊，臂长47米，按塔吊的使用范围合理分布在主楼外侧。（具体位置见附图） 考虑到建筑物高度同时还有地下室，为了施工方便，塔吊基础布置在地下室底板底，上面穿地下室顶板。定位时应避开工程桩、承台、基础梁、地下室顶板框架梁等，但目前由于没有地下室图纸，只能仅仅考虑距离拟建建筑物的距离要方便附臂和方便按拆，待地下室出图后根据情况再针对塔吊占用地下室结构的部分采取适当的技术措施。五、塔吊基础选型及施工1、塔吊基础设计根据本工程特点和塔吊的使用时间与分布位置，4台塔吊基础桩均采用4根PHS-AB-400(250)方桩（方桩规格见预应力混凝土空心方桩08SG360）,塔吊基础承台顶面标高与地下室底板底面标高相平，方桩利用桩芯钢筋与承台连接在一起。（具体节点见附图） 4台塔吊基础承台尺寸均为4000*4000*1300，混凝土强度等级同底板砼标号为C35，承台上下皮均采用级钢20180双向钢筋网片，四周封闭筋需进行焊接。钢筋保护层厚度为50mm，上下皮外侧钢筋采用级钢16300梅花形布置进行拉接，承台顶标高同底板底标高。2、塔吊基础施工塔吊基础桩随桩基施工，根据业主给定的地下室底板标高及底板、垫层厚度同橡树湾一期工程地下室的底板标高及底板、垫层厚度，拟定桩长为30米，桩顶标高为-8.35米,工程桩锚入 承台内100mm，同时桩顶3000mm范围内用C40微膨胀混凝土灌芯。此处的基础方桩按结构设计中的工程桩相关要求施工，按标高及压力值双向控制，塔吊承台砼标号同底板一致。塔吊基础试块的留置：在浇筑塔吊砼基础的过程中必须留置3组试块，2组同条件试块，一组标养试块，在砼的抗压强度大于85以上方可安装塔吊，砼抗压强度报告单必须存档备查。3、塔吊穿地库顶板处做法1、根据地库顶板梁的位置，将塔吊穿地库顶板处的洞口尺寸定位如下：13#：3500*3300、13a#：6000*6000、15#：4400*5100、16#:3700*3200，其中均以洞口中心对应塔吊标准节中心，钢筋断开处预留尺寸均为2400*2400，钢筋错位断开。2、预留洞口做法如下：3、塔吊安装及拆除1、承台混凝土强度达到85%时，方可进行塔吊的安装。强度达到100%时方可使用塔吊。(要求塔吊基础承台混凝土试块及时做出)2、塔吊安装必须由具有相应安装资质的队伍以及人员进行安装。安装前编制塔吊安装方案。3、安装及拆除方案另详。4、塔吊安装后，应搭设脚手架爬梯以便塔吊司机攀爬至塔身爬梯上。（塔吊司机在行走及攀爬过程中必须注意自身安全）5、塔吊标准节穿结构楼板处需预留洞口，洞口四周需配置洞口加强筋（具体技术措施待地库部分出土后再另出详细方案）。六、质量保证措施 1、严格执行技术交底制度，做到交底到人，使每一个施工人员明确每道施工工序的要点和难点。 2、严格执行基础施工方案，塔吊基础定位要准确。 3、严格控制方桩材料质量，控制标准按照工程桩材料要求。 4、严格控制桩基施工质量，控制标准按照工程桩施工要求,控制垂直度和标高。 5、混凝土的强度等级满足要求,做好混凝土养护工作,做好混凝土试块工作。 6、严格控制预埋铁的安放位置及标高，钢筋布置及钢筋型号满足要求。 7、混凝土强度达到85%时方可进行塔吊标准节的安装工作。达到100%时方可进行塔吊使用。 8、塔吊接地采用两点接地,将接地电阻（R10）一端与基础节上点焊，一端与承台钢筋焊接。 9、做好钢筋及预埋件的隐蔽验收，并经过监理审核合格后方可进行混凝土的浇筑工作。七、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、严格按照方案作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，基础及穿顶板处四周搭设1200mm高围护栏杆，并布置警示牌。夜间加设红灯标志。 3、基础开挖时，挖机旋转半径以内不得有人。基坑边1.5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，把安全措施贯穿到安拆的全过程中去。 5、各种垃圾有序堆放，并做好防尘处理。 6、未尽事宜按照国家规范、规定及公司有关安全规程、规定执行。八、塔吊基础计算书1、QTZ40塔吊基础计算书一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ40， 塔吊起升高度H：50.000m，塔身宽度B：1.6m， 基础埋深D：1.300m，自重F1：280kN， 基础承台厚度Hc：1.300m，最大起重荷载F2：40kN， 基础承台宽度Bc：4.000m，桩钢筋级别:HPB235， 桩直径或者方桩边长：0.400m，桩间距a：2.5m， 承台箍筋间距S：300.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=280.00kN；塔吊最大起重荷载F2=40.00kN；作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=320.00kN；基础所受的倾覆力矩：Mkmax611kNm；三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.1.1条，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。Nik=(Fk+Gk)/4)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2；其中 n单桩个数，n=4； Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=320.00kN； Gk桩基承台的自重标准值：Gk=25BcBcHc=254.004.001.30=520.00kN； Mxk,Myk承台底面的弯矩标准值，取611.00kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.77m； Nik单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力：Nkmax=(320.00+520.00)/4+611.001.77/(21.772)=382.82kN。最小压力：Nkmin=(320.00+520.00)/4-611.001.77/(21.772)=37.18kN。不需要验算桩的抗拔！2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（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,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.45m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=303.38kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2303.380.45=273.04kNm。四、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。 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,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16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1250.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；经过计算得：s=273.04106/(1.0016.704000.001250.002)=0.003； =1-(1-20.003)0.5=0.003； s =1-0.003/2=0.999； Asx =Asy =273.04106/(0.9991250.00360.00)=607.56mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:4000.001300.000.15%=7800.00mm2。建议配筋值：RRB400钢筋，20155。承台底面单向根数25根。实际配筋值7855mm2。五、承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式： Vhsftb0h0其中，b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4000mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0，此处，a=0.25m；当 3时,取=3，得=0.25； hs受剪切承载力截面高度影响系数，当h0800mm时，取h0=800mm，h02000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，hs=(800/1250)1/4=0.894； 承台剪切系数，=1.75/(0.25+1)=1.4；0.8941.41.5740001250=9829.755kN1.2382.817=459.38kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.1条：桩的轴向压力设计值中最大值Nk=382.817kN；单桩竖向极限承载力标准值公式：Quk=uqsikli+qpkAp u桩身的周长，u=1.6m； Ap桩端面积,Ap=0.16m2；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 抗拔系数 土名称 1 8.41 28.50 0.00 0.70 2.2淤泥质粉质粘土 2 4.50 52.50 0.00 0.70 3粉砂夹粉土 3 5.00 28.50 0.00 0.70 4粉质粘土夹粉土 4 1.50 28.50 0.00 0.70 5.1粉砂夹粉土 5 3.00 74.00 0.00 0.70 5.2粉质粘土 6 9.80 74.00 4000.00 0.70 5.3粉质粘土夹粉土 由于桩的入土深度为30.00m,所以桩端是在第6层土层。单桩竖向承载力验算: Quk=1.61444.845+40000.16=2951.752kN；单桩竖向承载力特征值：R=Ra=Quk/2=2951.752/2=1475.876kN；Nk=382.817kN1.2R=1.21475.876=1771.051kN；桩基竖向承载力满足要求！ 2、QTZ63塔吊基础计算书一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度H：124.000m，塔身宽度B：1.6m， 基础埋深D：1.300m，自重F1：454kN， 基础承台厚度Hc：1.300m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：4.000m，桩钢筋级别:HPB235， 桩直径或者方桩边长：0.400m，桩间距a：2.5m， 承台箍筋间距S：300.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=454.00kN；塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=514.00kN；基础所受到的倾覆力矩：Mkmax1552kNm；三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.1.1条，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。Nik=(Fk+Gk)/4)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2；其中 n单桩个数，n=4； Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=514.00kN； Gk桩基承台的自重标准值：Gk=25BcBcHc=254.004.001.30=520.00kN； Mxk,Myk承台底面的弯矩标准值，取1552.00kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.77m； Nik单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力：Nkmax=(514.00+520.00)/4+1552.001.77/(21.772)=697.47kN。最小压力：Nkmin=(514.00+520.00)/4-1552.001.77/(21.772)=-180.47kN。需要验算桩的抗拔！2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（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,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.45m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=680.97kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2680.970.45=612.87kNm。四、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。 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,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16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1250.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；经过计算得：s=612.87106/(1.0016.704000.001250.002)=0.006； =1-(1-20.006)0.5=0.006； s =1-0.006/2=0.997； Asx =Asy =612.87106/(0.9971250.00360.00)=1365.95mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:4000.001300.000.15%=7800.00mm2。建议配筋值：RRB400钢筋，20155。承台底面单向根数25根。实际配筋值7855mm2。五、承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式： Vhsftb0h0其中，b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4000mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0，此处，a=0.25m；当 3时,取=3，得=0.25； hs受剪切承载力截面高度影响系数，当h0800mm时，取h0=800mm，h02000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，hs=(800/1250)1/4=0.894； 承台剪切系数，=1.75/(0.25+1)=1.4；0.8941.41.5740001250=9829.755kN1.2697.472=836.966kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.1条：桩的轴向压力设计值中最大值Nk=697.472kN；单桩竖向极限承载力标准值公式：Quk=uqsikli+