qzt40塔吊基础施工方案.doc

目录塔吊基础施工方案1一. 工程概况1二. 编制依据1三. 三、塔吊布置及选型1四. 塔基分析和设计4五. 塔吊自升高度、附墙和基础沉降观测8六. 塔吊基础开挖及施工8七. 塔基防雷接地装置安装9八. 塔基验算9广州开发区SDK-D-2项目(住宅A8-A12栋)塔吊基础施工方案塔吊基础施工方案一. 工程概况本项目位于广州市萝岗区，北临城市道路开源大道，西接开创大道，其中开创大道与南侧的广深高速相接北侧，东侧和西侧均为规划路，南侧是云埔四路。该工程SDK-D-2地块一期（A8A12栋）工程场地拟建建筑物为5栋高层住宅及其地下室，以及一栋13层幼儿园。地下室为2层，上部主体33层；首层为架空层，层高为5.8m，2至33为住宅层，层高为2.9m，H=104.8m。场地内各地层岩性特征自上而下依次为：素填土、杂填土、粉质粘土、淤泥质土、砾质粘性土、花岗岩层（全风化岩、强风化岩、中风化岩、微风化岩四个风化带）。二. 编制依据1. 塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）；2. 地基基础设计规范（GB50007-2002）；3. 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；4. 建筑安全检查标准（JGJ59-99）；5. 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；6. 建筑桩基技术规范（JGJ94-94）；7. 业主提供的岩土工程详细勘察报告；8. 业主提供的施工图；9. 中国建筑工业出版社出版的建筑施工手册；10. 塔吊厂家提供的QTZ80自升式塔式起重机使用说明书。三. 三、塔吊布置及选型1. 塔吊选型根据工程设计地下室、上部主体分布情况、建筑物高度，材料吊重需求，以及岩土勘察报告（考虑覆盖A8A12栋及地下室），拟布置两台QTZ80-6013（臂长60m）和一台QTZ80-5613（臂长56m）塔吊，以基本覆盖整个施工区域（包括地下室及5栋塔楼），并能满足本工程材料垂直运输需要。1#塔吊拟布置在A8栋西侧，2#塔吊拟布置在A10栋西南侧，3#塔吊拟布置在A12栋南侧。塔吊平面布置如下图所示：塔吊平面布置图2. 塔吊基础定位及附墙1#塔吊基础定位及附墙2#塔吊基础定位及附墙3#塔吊基础定位及附墙四. 塔基分析和设计1. 塔基分析：(1） 1#(A8栋)、2#（A10栋）塔吊基础分析1#塔吊定位在裙房地下室区域，该区域地下室底板采用筏板基础，厚400mm，持力层为砾质粘性土，承载力特征值为250kPa，筏板基础板面标高为27.800m。塔吊基础设计为4根800mm冲孔灌注桩，桩端入中风化岩层厚度应满足3d且不小于5m，1#塔吊桩长为33m，2#塔吊桩长为11m。塔吊承台尺寸为3.5m3.5m1.35m，为了加强塔吊基础与周边筏板基础的连接，塔吊基础施工时，将塔吊基础与周边1m筏板同时施工，形成5.5m5.5m的组合基础。塔吊基础混凝土采用C35，抗渗等级为P6，塔吊基础面标高平地下室底板面标高，具体设计详见厂家提供的TC6013A-6预埋螺栓基础施工图纸。(2） 3#(A12栋)塔吊基础分析3#塔吊定位在裙房底板范围内，塔吊基础包含一个裙楼柱独立承台基础，裙楼区域筏板基础厚度为400mm，柱独立承台厚为1000mm，该区域持力层为全风化花岗岩层，承载力特征值为350kPa，筏板基础板面标高为27.800m。塔吊基础设计为天然基础，承载力可以满足要求，塔吊承台尺寸为5.3m5.3m1.0m，混凝土采用C35，抗渗等级为P6，塔吊基础面标高平地下室底板面标高，具体设计详见厂家提供的TC6013A-6预埋螺栓基础施工图纸。2. 塔吊基础与周边结合处的处理13#塔吊拟布置在地库内，基础面标高同筏板基础面标高，塔基施工时筏板基础尚未开始施工。为了使塔吊基础与周边底板形成整体，塔吊基础施工时塔吊基础面筋伸出四周与板筋拉通，底板底筋伸入塔吊基础La，底板四周底、面筋伸出板La长度。提前浇筑的底板中部沿四周埋设300宽3厚钢板止水带。塔身需穿过地下室楼板及顶板，在地下室楼板及顶板结构施工时，以塔吊为中心2.5m2.5m范围内楼板留空，地下室顶板位置，在结构板中部埋设300宽3厚钢板止水带，底板面筋、底筋均应错开一个锚固长度且短钢筋至少预留一个焊接长度10d，以便后期施焊；待塔吊拆除后再进行浇筑。塔吊基础防水按地下室底板防水要求进行处理。3. 1#(A8栋)、2#（A10栋）塔吊基础(1） 冲孔灌注桩施工1#、2#塔吊基础冲孔灌注桩施工同该区域地下室底板工程桩施工，详见相应施工图纸。冲孔灌注桩定位图：(2） 塔吊基础承台1#、2#塔吊承台为5.5m5.5m的组合基础承台，垫层为100mm厚C15细石砼，如下图所示：平面图1-1剖面图(3） 塔吊预埋塔吊基础施工过程中，通知厂家进行塔吊安装预埋施工。4. 3#（A12栋）塔吊基础(1） 天然基础3#塔吊基础采用天然基础，天然基础为全风化花岗岩层，承载力特征值为350kPa，大于140 kPa，满足承载力要求。详见地质勘查报告。(2） 塔吊基础承台塔吊承台为5.3m5.3m1.0m的承台基础，垫层为100mm厚C15细石砼，如下图所示：平面图1-1剖面图5. 配筋1） 12#塔基尺寸均为：350035001350mm，塔吊基础底、面筋为双向25200，架立筋12400。2） 3#塔基尺寸均为：530053001000mm，塔吊基础底、面筋为双向25220，架立筋12440。3） 塔吊基础周边地下室底板部分配筋按照底板要求配筋，塔吊基础范围内包含承台时，重合部分按照承台和塔吊基础配筋多的方式进行配筋。塔吊基础配筋详下图所示。五. 塔吊自升高度、附墙和基础沉降观测塔吊自由高度为40.5m和46m，本过程地下室9.35m，地上高度为104.8m，塔吊高度应高出建筑高度10m，所以塔吊设计总高度为总高度为124m，根据塔吊使用说明说，塔吊高度为124m时需进行四道附墙，具体附墙部位如下。附墙道数附墙高度（m）加节高度附墙楼层楼面标高备注1#、2#（6013）自由高度46加节至高出建筑大于5m即可第一道3168.47F20.45第二道53.490.815F43.65第三道75.8110.422F63.95第四道95.413029F84.33#（5613）自由高度40.5高出建筑2m第一道3168.57F22.45第二道56.293.716F46.55第三道81.4116.124F69.75为了避免塔吊基座不均匀沉降而影响正常施工和发生意外事故，因此对塔吊基座进行观测，检查塔吊基础下沉和倾斜状况，以确保塔吊运转安全，工作正常。沉降观测方法：在塔吊基础四角各设一个点作为基准点进行观测；应使用精密水准仪进行观测；观测周期从基础砼浇筑完后即开始进行一次，塔吊安装后观测一次，以后一周一次；基础的不均匀沉降量应满足基础表面倾斜度不大于11000；如不均匀沉降量超过允许值，应马上停止塔吊使用并查明原因。六. 塔吊基础开挖及施工1. 开挖步骤及范围，标高要求：(1） 由土方开挖公司开挖至底板基底标高27.3处。(2） 放塔吊基础线，采用机械开挖至塔吊基底标高以上200mm，然后采用人工清挖至基底标高（1#、2#塔吊基底标高为26.35m，3#塔吊基底标高为26.7m，），以降低机械对基础底部的扰动。2. 承台施工(1） 先进行100mm厚C15垫层施工。(2） 支模采用120宽砖胎模，砌筑至27.8m标高，开始绑扎塔吊基础钢筋、底板钢筋，底板面筋、底筋均应错开一个锚固长度La。(3） 在底板面下来200mm开始埋设水平钢板止水带，要求：带宽300厚3mm，止水带焊接牢固，要求焊缝饱满，均匀，无沙眼，焊好后封好快易收口网。(4） 定位塔吊基脚并固定牢固，混凝土基础的四个固定支腿上表面应校水平，平面误差小于1/500。(5） 快易收口网支设底板侧模，浇注混凝土。3. 后续作业及注意事项(1） 混凝土采用商品C35P6混凝土，浇注完成后，测量应在混凝土初凝前再次复核塔吊基脚。(2） 砼浇注完成后，加强养护。(3） 距离塔基很近的桩全部终孔浇筑砼后和塔基混凝土强度达到要求后，方可进行塔吊安装。七. 塔基防雷接地装置安装使用3根1.638m镀锌角钢（50*50*4），将角钢采用手锤垂直打入土中，接地杆至少插入地面以下1.5m，接地体与建筑物距离不宜小于1.5m，与塔吊基础距离不应小于0.5m。镀锌角钢使用50*4镀锌扁钢连接成一体，接地体的连接采用焊接（搭接焊），其焊接长度必须为扁钢宽度的两倍，且至少三个棱边焊接。用镀锌扁钢焊接接出基础砼面。最后镀锌扁钢与塔吊基础节用绝缘铜电缆连接（横截面面积不小于16mm2）。八. 塔基验算（一） 1#、2#塔吊基础验算1. 塔吊的基本参数信息塔吊型号：QT80， 塔吊起升高度H：46.000m，塔身宽度B：1.8m， 基础埋深D：0.000m，自重F1：590kN， 基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：3.500m，桩钢筋级别:II级钢， 桩直径或者方桩边长：0.800m，桩间距a：2.5m， 承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 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：97kN，标准节长度：2.5m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm，所处城市：广东广州市， 基本风压W0：0.5kN/m2，地面粗糙度类别为：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：1.67 。2. 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重：F1=590.00kN；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)=780.00kN；塔吊倾覆力矩M=1.41269.32=1777.05kNm3. 承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。(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，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=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=780.00kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(253.503.501.35)=496.13kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1777.05kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.77m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，最大压力：Nmax=(780.00+496.13)/4+1777.051.77/(22)=570.34kN。最小压力：Nmin=(780.00+496.13)/4-1777.051.77/(267.722)=67.72kN。不需验算桩的抗拔(2） 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。其中 Mx1,My1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=0.35m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=446.31kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2446.310.35=312.42kNm。4. 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。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-50.00=1300.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=312.42106/(1.0016.703500.001300.002)=0.003； =1-(1-20.003)0.5=0.003； s =1-0.003/2=0.998； Asx =Asy =312.42106/(0.9981300.00300.00)=802.34mm2。塔吊基础配筋：塔吊基础底、面筋为双向25200，总配筋面积为8341 mm2；8341 mm2802.34mm2。满足要求5. 承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=570.34kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=3500mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1300mm； 计算截面的剪跨比，=a/ho此处；a=(3500.00/2-1800.00/2)-(3500.00/2-2500.00/2)=350.00mm；当 3时,取=3，得=0.30； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.20； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00570.34=5.70105N0.2016.7035001300=15197000N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋。6. 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=570.34kN；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=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=5.03105mm2。则，1.00570343.79=5.70105N16.705.03105=8.39106N；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！7. 桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3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=570.34kN；单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：其中 R最大极限承载力； Qsk单桩总极限侧阻力标准值: Qpk单桩总极限端阻力标准值: s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； s, p分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=2.513m； Ap桩端面积,取Ap=0.503m2； li第i层土层的厚度；桩端进入中风化花岗岩5m，中风化花岗岩地基承载力特征值为1800Kpa。单桩竖向承载力验算:只计算端承力 R=.2618000.503/1.70=871kNN=570.344kN；摩擦力不计，端承力R的值大于最大压力570.34kN,所以满足要求!（二） 3#塔吊基础验算1. 3#塔吊参数信息塔吊型号：QT80， 塔吊起升高度H：40.50m，塔身宽度B：1.6m， 基础埋深d：0.00m，自重F1：456kN， 基础承台厚度hc：1.00m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：5.50m，混凝土强度等级：C35， 钢筋级别：II级钢，额定起重力矩：800kNm， 基础所受的水平力：75kN，标准节长度a：2.8m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm，所处城市：广东广州市， 基本风压W0：0.5kN/m2，地面粗糙度类别：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：1.67 。2. 塔吊基础承载力及抗倾翻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：混凝土基础抗倾翻稳定性计算：E=M/(F+G)=2158.48/(619.20+907.50)=1.41m Bc/3=1.83m根据塔式起重机设计规范（GB/T 13752-92）第4.6.3条，塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。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=619.20kN； G基础自重：G=25.0BcBchc1.2 =907.50kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=5.500m； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4 1541.77=2158.48kNm； e偏心矩，eM/(F + G)1.414 m,故eBc/6=0.917 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)=5.500/2-2158.478/(619.200+907.500)=1.336m。经过计算得到:有附着的压力设计值 P=(619.200+907.500)/5.5002=50.469kPa；偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2(619.200+907.500)/(35.5001.336)=138.495kPa。3. 地基承载力验算地基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350.000kN/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18.000kN/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5.500m； 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18.000kN/m3； d-基础埋置深度(m) 取1.000m；解得地基承载力设计值：fa=467.000kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=467.000kPa；地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值P=50.469kPa，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=138.495kPa，满足要求！4. 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；取 hp=0.98； 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=0.95m； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=1.60+(1.60 +20.95)/2=2.55m； 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at1.6m； 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=1.60 +20.95=3.50； pj - 扣除基础自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；取 Pj=138.50kPa； Al - 冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.50(5.50-3.50)/2=5.50m2 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=138.505.50=761.72kN。允许冲切力：0.70.981.572550.00950.00=2617955.38N=2617.96kN Fl= 761.72kN；允许冲切力设计值大于实际冲切力，所以满足要求！5. 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