塔吊基础施工方案

一、编制依据二、概况三、塔吊选型根据本工程结构特点,为了最大限度的满足施工需要,本工程选用郑州长建起重设备有限公司生产的QTZ5008型塔式起重机一台.作为13#楼主体阶段垂直运输的主要设备。塔吊机型详细说明见表3.1表3.1：塔吊机型说明生产厂家郑州长建起重设备有限公司塔机型号QTZ5008最大起升高度100m最大单件长度/最大额定起重量4t最重单件重量/最大工作幅度50m独立自由高度32m最大幅度起重重量0.8t自 重 34.9t工程最大起升高度70m，按要求设3道附着（第五层开始，每隔五层设置）四、塔吊定位、安装情况介绍塔机定位根据施工现场情况主要考虑了以下几方面因素：1、塔吊位置：13#楼的南面为12#楼，两楼的净间距只有30m，与4#楼两楼的最少间距只有14m，虽然13#楼长度较长，但宽度只有不到20m，而且临近的12#楼塔吊能覆盖其90%的建筑面， 4#楼塔吊能覆盖其60%的建筑面，13#楼的塔吊基本不到设置到西单元.若安放到东单元东北角，西单元无法覆盖，根据各种条件综合考虑，在26/R轴布置一台QTZ5008塔吊，塔吊臂长只安装44m，塔吊基础尺寸为4.64.6m，塔吊中心距R轴4m，另一中心为26轴，塔吊土方随基坑一起开挖支护。2、塔吊选型：根据建筑的高度和覆盖面积及周边建筑物情况，优先考虑QTZ5008和QTZ5013塔吊，由于QTZ5008的最大附着高度为100m，端头最大起重量为0.8t，选用QTZ5008塔吊已经能够满足现场的需要，而且由于周边建筑的限制，塔吊长臂只能安装44m。3、塔吊附着的安装：根据生产厂家的塔吊使用说明书的要求，共设三道附着，第一道附着在主体结构第五层上，再每隔五层附着一次，最上一道附着的高度达到48.5m，塔吊按68.2m高度考虑，最上段自由高度只有19.7m，不超过24m，附着的支撑杆和连接预埋件均按照使用说明的要求预埋安装。3、塔吊基础底标高比主楼基础筏板标高低30cm，基础位于第层土 (粉质粘土层)中，以第4层土为持力层，根据地质勘察报告，其承载力特征值为190Kpa，弱小于塔吊地基要求，但通过地基承载力修正完全能够满足要求。地基承载力满足塔吊基础要求的0.2MPa要求，根据厂家提供的基础尺寸为4.6m*4.6m*1.2m， 五、天然基础计算书5.1、参数信息塔吊型号:QTZ5008， 塔吊起升高度H=70.00m，塔吊倾覆力矩M=1100fkN.m， 混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=1.5fm， 基础以上土的厚度D:=1.00m，自重F1=357.7fkN， 基础承台厚度h=1.20m，最大起重荷载F2=40fkN， 基础承台宽度Bc=4.60m，钢筋级别:II级钢。5.2、基础最小尺寸计算建议保证基础的偏心矩小于Bc/4，则用下面的公式计算： 其中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载， F=1.2(357.70+40.00)=477.24kN； G 基础自重与基础上面的土的自重， G=1.2（25BcBcHc+m BcBcD） =1.2(25.0BcBc1.20+20.00BcBc1.00)； m土的加权平均重度， M 倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.41100.00=1540.00kN.m。解得最小宽度 Bc=4.12m，实际计算取宽度为 Bc=4.60m。5.3、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： 当考虑偏心矩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，压重和最大起重荷载,F=304.30kN； G基础自重与基础上面的土的自重： G=1.2(25.0BcBcHc+m BcBcD) =1269.60kN； m土的加权平均重度 Bc基础底面的宽度，取Bc=4.600m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=16.223m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.41100.00=1540.00kN.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= Bc / 2 - M / (F + G)=4.600/2-1540.000/(477.240+1269.600)=1.418m。经过计算得到: 无附着的最大压力设计值 Pmax=(477.240+1269.600)/4.6002+1540.000/16.223=177.483kPa； 无附着的最小压力设计值 Pmin=(477.240+1269.600)/4.6002-1540.000/16.223=-12.375kPa； 有附着的压力设计值 P=(477.240+1269.600)/4.6002=82.554kPa； 偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2(477.240+1269.600)/(34.6001.418)=178.485kPa。5.4、地基基础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: fa-修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取190.000kN/m2； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数; -基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3； b-基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取4.600m； m-基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3； d-基础埋置深度(m) 取1.000m；解得地基承载力设计值：fa=215.600kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=218.000kPa；地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=177.483kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=178.485kPa，满足要求！5.5、基础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； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值； ho - 基础冲切破坏锥体的有效高度； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度； 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）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽； 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；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。 pj - 扣除基础自重及其上土重后相应于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； Al - 冲切验算时取用的部分基底面积 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。 则，hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.97； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57MPa； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.50+(1.50 +21.20)/2=2.70m； ho - 承台的有效高度，取 ho=1.15m； Pj - 最大压力设计值，取 Pj=178.49KPa； Fl - 实际冲切承载力： Fl=178.49(4.60+3.90)(4.60-3.90)/2)/2=265.50kN。 其中4.60为基础宽度，3.90=塔身宽度+2h；允许冲切力：0.70.971.572700.001150.00=3298648.50N=3298.65kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！5.6、承台配筋计算1.抗弯计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。计算公式如下: 式中：MI - 任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a1 - 任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时， 取a1=b即取a1=1.55m； Pmax - 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取178.49kN/m2； P - 相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值； P=178.49(31.50-1.55)/(31.50)=117.01kPa； G-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1269.60kN/m2； l - 基础宽度，取l=4.60m； a - 塔身宽度，取a=1.50m； a - 截面I - I在基底的投影长度, 取a=1.50m。 经过计算得MI=1.552(24.60+1.50)(178.49+117.01-21269.60/4.602) +(178.49-117.01)4.60/12=432.56kN.m。2.配筋面积计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.7.2条。公式如下: 式中，l - 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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取l=1.00； fc - 混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2； ho - 承台的计算高度，ho=1.15m。经过计算得： s=432.56106/(1.0016.704.60103(1.15103)2)=0.004； =1-(1-20.004)0.5=0.004； s=1-0.004/2=0.998； As=432.56106/(0.9981.15300.00)=1256.49mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:4600.001200.000.15%=8280.00mm2。故取 As=8280.00mm2。所以塔吊基础配筋为20250（考虑到实际可能无法一时调配不到二级钢，采用等规格的三级钢），原设计20225为双层双向布置;中间使用12500或125000的拉钩，同时布置部分马蹬钢筋。六、塔吊基础的施工 1、塔吊基础的土方开挖随建筑物基础土方开挖，开挖的位置及深度由各栋号长按照技术交底严格把关,在开挖前考虑放坡、砖胎膜等因素放出灰线。2、由于塔吊基础的底标高同建筑物基础底标高-9.77m，随基坑一同开挖。3、塔吊基础放线定位复核后，浇筑C15混凝土垫层，垫层的宽度应为基础外边每侧加300。4、垫层达到一定强度后，放出预埋标准节及砖胎膜位置线，然后四周砌筑240砖胎膜，砌成粉刷后内净口为4.6米4.6米。高度为1350，靠基坑的三面回填土，靠建筑物基础一面进行钢管加固，靠基础一侧砖胎模按1.1m的中心间距设370240的砖垛，同时加钢管立杆按60cm一道，加斜撑顶住立杆进行加固。5、.砖胎膜达到一定强度后开始绑扎钢筋，配筋为20250双层双向，底部保护层厚度50，拉钩为12成梅花型布置，详见厂家提供配筋图,马登筋为202000所有钢筋均为三级钢。6、垫层浇筑好后，定好埋件的精确位置，钢筋绑扎成型后，将四个支腿与一节塔身相连下入基坑内，校正四个支腿的平整度在2以内。并与钢筋焊接在一起固定牢固，用镀锌扁铁40*4与基础底板钢筋焊接，然后引出基础面，在塔吊安装后于标准节焊接。如果不能满足接地电阻4的要求，采取人工接地补充，同时由于塔吊的附近有高层，已处在防雷保护半径之内。7、绑扎好基础底板钢筋后，将与一节塔身相连的支腿用20t吊车吊到基坑中，用钢筋将支腿和底部钢筋焊接成一个整体，平整度控制在5mm以内是整个塔吊控制的关键，然后继续绑扎安装上部的钢筋。8、为便于塔吊尽早安装，混凝土标号采用C35，混凝土尺寸为4.6米（长）4.6米（宽）1.20米（厚），砼应留置3组试块，一组标养，二组同条件，塔吊安装应在砼强