塔吊基础方案.doc

塔吊基础施工方案一、工程概况：本工程位于深圳市龙华新区观澜镇悦兴路与泗黎路交汇处，总建筑面积约为108535,其中地下3层，建筑35082；地上住宅32层，公寓36层，建筑面积73453；建筑高度为119.80M.本工程0.000为室内地面标高，相对绝对标高43.40米（黄海高程），现有基坑地面标高平均为-14.10米。工程名称：华盛峰荟名庭一期工程建设地点：深圳市龙华新区观澜镇悦兴路与泗黎路交汇处设计单位：深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司建设单位：深圳市金洪实业投资发展有限公司监理单位：深圳市特发工程建设监理有限公司监督单位：深圳市建设工程质量监督总站安监单位：深圳市施工安全监督总站二、编制依据1建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)；2.建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；3.建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20014.建筑桩基础技术规范 JGJ94-945、地基基础设计规范 GB500-2002；6.混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)；7.简明钢筋混凝土结构计算手册；8. 建筑、结构施工图纸；9. 金洪椿澜园地块二拟建场地岩土工程勘察报告；10. QTZ160（TC7013-10D）塔式起重机 使用说明书（中联重科股份有限公司）；11. 塔式起重机设计规范(GB/T 13752-92)；12. 塔式起重机安全规程(GB5/44-2006)；13建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001、J119-2001）。三、塔吊概况本工程主体结构施工时共设塔吊2台，布设位置和塔吊编号见平面布置图。2台塔吊采用中联重科股份有限公司生产的QTZ160（TC7013-10D）型塔吊，该塔吊独立式起升高度为60米，附着式起升高度达200米，工作臂长70米，最大起重量100kN，最大起重力矩为1300kNm。1#塔吊（公寓楼）计划最大安装高度153米，中间考虑设4道附墙；2#塔吊（住宅楼）计划最大安装高度132米，中间考虑设3道附墙。四、塔吊基础选择 厂家提供的说明书中要求基础混凝土强度采用C35，QTZ7013型塔吊基础底面为70007000正方形，地耐力为0.188MPa，承台基础选用双层双向4025（级钢）。根据本工程塔吊布置位置和岩土工程详细勘察报告，本工程1#塔吊部位（详见详勘察报告ZK14号孔），目前基坑表面（基坑面绝对标高：约为29.40m）下厚度约1.00m为全风化砂岩，承载力特征值为0.35MPa，下部厚度约为25.80m强风化砂岩，承载力特征值为0.50MPa，满足厂家说明地耐力的要求。2#塔吊部位（详见详勘察报告ZK50号孔），目前基坑表面厚度约19.40m强风化砂岩，承载力特征值为0.50MPa，满足厂家说明基础对地基承载力的要求。因塔吊承台面积（约50m2）较大,且塔吊布局位置在地下室结构板内，承台范围内存在与地下室结构工程的桩基承台相交或相邻，另本工程塔吊型号及安装高度较大，经综合分析及考虑，为确保施工安全故在塔身下增设桩径1800的人工挖孔灌注桩，塔吊基础顶标高均等于拟建建筑物的基础底板标高，同周边承台及底板结构相连，形成整体，大大增加塔吊承台的承载力和抗倾覆等，塔吊承台施工可预留周边底板钢筋或相连承台钢筋。因塔吊基础表面与地下室底板标高一致，将周边排水沟与集水井相连通，并安装浮球阀控制的排水泵，确保塔吊基础不积水。塔吊基础配筋及预埋件等均按使用说明书。五、塔吊的使用与管理塔吊安装及拆除均应由具有安装及拆除专项资质的专业队伍负责施工，并编制相应的塔吊搭拆专项方案经集团公司设备处审批后实施。处于低位的塔吊臂架端部与另一台塔吊的塔身之间距离不得小于2米，处于高位的塔吊（吊钩升至最高点）与低位塔吊的垂直距离在任何情况下不得小于2米；塔机吊物时，起升、回转可同时进行，变幅应单独进行，每次变幅后应对变幅部位进行检查；作业完毕后，起重臂应转到顺风方向，并松开回转制动器。塔吊除做好保护接零外，还应做好重复接地（兼防雷接地），电阻不大于10欧姆。塔吊司机及指挥人员均要持证上岗，指挥与司机之间用对讲机或信号旗联系，使用过程中严格遵守十不准吊规定。塔吊在验收合格并挂出合格牌后才能使用。塔吊的日常维修及各种保险、限位装置、接地电阻的检查均按公司的有关规定执行。确保做到灵敏，可靠。塔吊使用期间要定期测量基础沉降及塔吊倾斜，测量频率每月不少于一次。钢丝绳要经常检查，及时更换。六、塔吊基础设计计算书塔吊基础位置布置及塔吊基础配筋详见附图。本工程拟安装两台塔吊型号QZT7013-10D臂长70.00m,安装高度：1#塔吊153.00m，2#塔吊132.00m；塔身尺寸2.00*2.00m。以1#塔吊为例计算，现场基坑面标高约为-14.10m（绝对标高为29.30）,地下室底板面标高-13.25m（绝对标高为30.15）。1、参数信息1#塔吊型号：QTZ7013-10D，自重(153m安装高度及包括压重)F1=1454.92kN，最大起重荷载F2=100.00kN，塔吊倾覆力距M=1300.00kN.m，塔吊起重高度=123.2.00m， 塔身宽度B=2.0m，混凝土强度等级：C35，基础埋同地下室底板面标高，承台厚度h=1.60m，承台尺寸7.0*7.0m，桩钢筋级别:II级钢，桩直径=1.80m，居中承台，承台砼的保护层厚度=40.00mm。 2、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=1454.92kN， F1=（4.15+48*1.773+4.0+5.64+0.5+1.38+1.7+8.4+9.41+22）*10=1454.92KN 塔吊最大起重荷载F2=100.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)= 1865.90kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.41300.00=1820.00kN.m。 3、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：当考虑偏心距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= 1865.90kN； G基础自重与基础上面的土的自重G2、3=1.2(25.0LcLcHc) =1.2（257.07.01.60）= 2352kN； Lc基础底面的宽度 7m，Hc基础高度，取Hc=1.6m； W基础底面的抵抗矩，W= LcLcLc /6=777/6=57.167m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1820.00kN.m； a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a=7/2-1820/(1865.9+2352)=3.07m。经过计算得到: 无附着的最大压力设计值Pmax=(1865.9+2352)/72+1820/57.167=117.92kPa无附着的最小压力设计值Pmin=(1865.9+2352)/72-1820/57.167=54.24kPa有附着的压力设计值 P=(1865.9+2352)/72 =80.08kPa偏心距较大时压力设计值Pkmax=2(1865.9+2352)/(373.07)=130.85kPa4、地基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 修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； 地基承载力特征值，取500.00kN/m2； 基础宽度地基承载力修正系数，取0.00； 基础埋深地基承载力修正系数，取0.00； 基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3； 基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； L基础底面宽度，取7.0m； d基础埋深度,取0.00m。解得地基承载力设计值 =500.00kPa实际计算取的地基承载力设计值为: =500.00kPa地基承载力特征值大于最大压力设计值Pmax=130.85kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=1.2117.92=141.50kpa130.85kpa满足要求！5、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；取 hp=0.934； ft -混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa； ho -基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.5m； am -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2； am=2.0+(2.0 +21.50)/2=3.5m； 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）；取at2.0m； 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；ab=2.0 +21.50=5.0m； Pj -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；取 Pj=117.92kPa； Al -冲切验算时取用的部分基底面积；Al=7.00(7.00-5.0)/2=7.0m2 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。Fl=PjAl； Pj最大压力设计值，取 Pj=117.92kPa； 实际冲切承载力：=117.927=825.44kN。允许冲切力：0.70.9341.5735001500= 5388946.5N=5388.95kN实际冲切力小于允许冲切力设计值，所以能满足要求！6、基础抗倾覆验算根据QTZ160（TC7013-10D）塔式起重机使用说明书中相关荷载可知：荷载工况基础荷载P(kN)M(kN.m)PvPHMMZ工作状态983.741.053878.2492.00非工作状态893.81615535.70L = 7.0 m, h = 1.60 mG =257.07.01.60= 1960kN在非工作情况下，要求偏心距满足下列要求：e=(M+PHh)/(PV+G)=( 5535.7+1611.6)/（893.8+1960）=2.037/3 = 2.333满足要求，所以所选基础合理。7、基础结构验算因塔吊承台面积（约50m2）较大,且塔吊布局位置在地下室结构板内，承台范围内存在与地下室结构工程的桩基承台相交或相邻，另本工程塔吊型号及安装高度较大，经综合分析及考虑，为确保施工安全故在塔身下增设桩径1800的人工挖孔灌注桩，桩身配筋按裙楼桩ZH4配筋，纵向主筋2832，螺旋箍筋8250；根据桩基设计说明，塔吊基础顶标高均等于拟建建筑物的基础底板标高。承台尺寸为700070001600。单桩竖向承载设计值G=257.07.01.60= 1960kNPV+G=893.8+1960=2853.8KN 由于桩的入岩土深度为15.90m,所以桩端是在4-2层强风化粉砂岩层，根据金洪椿澜园地块二拟建场地岩土工程勘察报告和施工图（GS-D-04）地下室桩基平面布置图中的裙房桩身配筋表ZH4（桩径1800，扩大头2600，强风化持力层）单桩竖向承载力特征值为8400KN，大于最大压力2853.8kN,所以满足要求! 桩身配筋验算：根据DB33/10012003中的9.1.10的要求，本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩，所以桩身配筋按最小配筋率计算。灌注桩桩身按最小配筋率0.65%计算。As=A=0.65%9002=16540mm2所以桩身按最小配筋率配筋，桩身配筋为2832，Asi=31424= 22518.3mm2Asi 塔吊基础桩采用人工挖孔混凝土灌注桩，桩径1800，桩身混凝土C35，钢筋笼全长配筋2832（II级钢），8100/200（螺旋箍），附加箍筋162000。桩嵌入承台100，桩顶标高为-14.75m,桩位布置及基础承台平面尺寸详见附图。8、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=2.0m； P截面I-I处的基底反力: P=141.50(32.50-2.0)/(32.50)=103.77kPa a截面I-I在基底的投影长度,取 a=2.50m。经过计算得MI=22(27+2.50)(141.5+103.77-21960/72)+(141.5-103.77)7/12=997.02kN.m。2.配筋面积计算,公式如下: 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第7.2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。经过计算得s=997.02106/(1.0016.70710315502)=0.004；=1-(1-20.004)0.5=0.004；s=1-0.004/2=0.998；As=997.02106/(0.9981550300.00)=2148.4mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为: 16275mm2。按照最小配筋率=0.15%计算配筋；As2=bh0=0.001570001550=16275mm2；比较As1和As2，按As2=16275mm2配筋；塔吊基础按构造配筋为双层双向4025；基础配筋As=40*252/43.14=19625mm2As2=16275mm2,满足要求。七、技术及质量保证措施 1、塔吊基础施工工艺流程 桩基施工基坑降水基坑放线（白灰线）验线塔吊基坑土方开挖垫层浇筑基础放线（墨线）验线底层钢筋网绑扎塔吊预埋脚柱安装固定上层钢筋网绑扎塔吊基础模板支模塔吊基础钢筋模板验收塔吊基础砼浇筑砼养护 2、塔吊基础施工工艺 桩基施工：本案中采用人工挖孔混凝土灌注桩及支护桩，可以与桩基分包施工单位协调，在工程桩打设完成后，顺便把塔吊用桩打设完成。此项并入工程桩基工程，按工程桩基工程施工方案施工。 采用井孔进行降水，设置观察井，当地下水降至基坑底下500左右，即可开挖。此项并入降水工程，按降水工程施工方案施工。基坑放线：利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，按照1：1放坡系数外放相应距离，撒白灰线示之，并通知项目技术负责人进行验线。 塔吊基础基坑开挖：采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖，现场架设一台SCD200型水准仪进行基底标高控制。同时按照1：1的放坡系数进行放坡开挖。机械开挖应比设计标高高2030，剩余土方采用人工开挖。人工开挖的平整度为50。 垫层砼浇筑：在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50100的木方围起来；进行垫层砼浇筑，初凝后进行压光处理。 基础放线（墨线）：在垫层砼达到70%以上的强度即可进行基础放线。首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。 底层钢筋网绑扎：将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。 塔吊预埋脚柱安装、固定：由于本案塔吊基础高1350，保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面，接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上，同时在四个预埋脚柱上焊接剪刀撑予以加固；然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上，弹墨线喷白漆示之，同时将预埋脚柱位置处边线测放出来；接着利用反铲挖掘机将安装有预埋脚柱的标准节吊入基坑，放到底层钢筋网上，具体位置为上一步骤测放出来的脚柱位置线内；然后利用水准仪测出标准节上部四角四个螺栓孔处的标高，根据高低差值，在底层钢筋网上放置1mm/2mm不等的钢板片予以调整，直至四角标高差值在2mm以内；最后将其与底部钢筋网焊接牢固。基础上部钢筋网绑扎：首先安装1500左右的间距放置钢筋马蹬，接着将上部受力主筋按设计间距放置到位，进行绑扎，上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。 基础支模：采用15后多层板做面板，50100木方做背楞，48钢管做外楞的模板支撑体系。 钢筋、模板验收：以上工作完成后，通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。 塔吊基础砼浇筑：本案中塔吊基础砼采用商品砼，由汽车泵配合进行砼浇筑，砼在振捣过程中要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。待砼初凝后，进行砼表面压光处理。同时留置砼试块。 塔吊基础砼养护：本案砼施工处于夏季，砼养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于7天。当塔吊基础砼强度达到不少于设计值的90%上时方可进行塔吊上部结构安装。 3、技术措施及质量验收 （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； （3）、埋设件埋设参照以下程序施工：将4只固定腿与预埋支腿固定基节装配在一起。为了便于施工，当钢筋绑扎到一定程度时，将装配好的固定支腿和预埋支腿固定基节L68G21整体吊入钢筋网内。固定支腿周边的钢筋数量不得减少和切断。主筋通过支腿有困难时，允许主筋避让。吊起装配好的固定支腿和塔身预埋支腿固定基节L68G21整体，浇筑混凝土。在塔身节的两个方向的中心线上挂铅垂线，保证预埋后塔身节中心线和水平面的垂直度1.5/1000。固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。地脚螺栓详图附见说明书。 （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。（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、商品混凝土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，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，塔机的避雷针不小于横截面-45mm4mm镀锌扁铁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。八、雨季施工措施1、本项目可能会遇到较多的雨天施工。2、做好现场材料防雨设施，搭设雨棚，覆盖薄膜，并在四周开挖排水沟，将水引自场区排水总水沟，以防变潮；3、雨天施工时，应注意可能的带电作业必须严格执行我公司安全规定规程，电焊机棚应设在屋内或设置较高处且有雨棚，用电设施需有漏