QTZ80塔吊基础施工方案

无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 1 QTZ80 型塔吊基础施工方案型塔吊基础施工方案 1 编制依据 编制依据 1 无锡绿地世纪城五期地块工程 岩土工程勘查报告 2 无锡绿地世纪城五期地块工施工图及相关说明 3 QTZ63 TC5510 自升塔式起重机说明书 4 国家 江苏省相关施工规范 标准 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202 2002 工程测量规范 GB50026 2007 塔式起重机设计规范 GB T13752 92 建筑结构荷载规范 GB50009 2012 建筑安全检查标准 JGJ59 2011 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 5 PKPM2012 版施工安全计算软件 2 工程概况 工程概况 2 12 1 工程概况 无锡绿地世纪城五期房建工程位于无锡市惠山区 拟建场地位于新春东路交 江海东路南东侧 本工程项目由3栋框架剪力墙结构的33层高层和一个大地下车 库由人防和非人防组成 其中三期总建筑面积为68343 其中地上建筑面积为 54288 35 地下室建筑总建筑面积为14054 65 本工程建筑设计使用年限 三类 50年 本工程抗震设防类别为丙类 抗震设防烈度为6度 本工程高层建 筑防火类别为二类 建筑耐火等级 地下室为一级 其余为二级 2 22 2 地质勘探情况地质勘探情况 拟建场地原为车间厂房 现已拆除 场地建筑垃圾较多 地表大面积堆土 起伏较大 采用挖机配合作业 拟建场地地貌属长江三角洲冲 洪积平原 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 2 1 层杂填土 杂色 松散 含碎砖石等建筑垃圾 场区普遍分布 厚度 0 70 2 90m 平均 1 49m 层底标高 0 56 2 76m 平均 1 31m 层底埋深 0 70 2 90m 平均 1 49m 2 层粉质粘土 灰黄 黄灰色 可 硬塑 含铁锰质氧化物 夹兰灰色粘 土条纹 有光泽 无摇振反应 干强度高 韧性高 场区普遍分布 厚度 1 40 5 00m 平均 3 09m 层底标高 2 64 1 00m 平均 1 78m 层底埋深 3 60 6 00m 平均 4 58m 3 层粉质粘土夹粉土 灰色 可 软塑 局部流塑 夹少量粉土 稍有光泽 无摇振反应 干强度中等 韧性中等 场区普遍分布 厚度 0 80 3 30m 平均 1 70m 层底标高 5 60 2 00m 平均 3 48m 层底埋深 4 90 8 90m 平均 6 28m 4 层粉土夹粉砂 灰色 湿 稍 中密 含云母碎屑 摇振反应迅速 无 光泽 干强度低 韧性低 场区普遍分布 厚度 6 40 18 10m 平均 10 26m 层 底标高 20 62 11 45m 平均 13 76m 层底埋深 14 70 23 00m 平均 16 57m 4 1 层粉质粘土 灰色 软塑 含有机质 稍有光泽 无摇振反应 干强 度低 韧性低 场区普遍分布 厚度 0 80 2 10m 平均 1 66m 层底标高 14 10 12 85m 平均 13 66m 层底埋深 16 50 17 40m 平均 16 99m 5 1 层粉质粘土 黄灰色 可 硬塑 含铁锰质结核 夹兰灰色粘土条纹 有光泽 无摇振反应 干强度高 韧性高 场区普遍分布 厚度 0 90 3 60m 平均 2 30m 层底标高 18 54 14 35m 平均 16 18m 层底埋深 17 70 21 50m 平均 18 99m 5 2 层粉质粘土 灰黄色 硬塑 含铁锰质结核 有光泽 无摇振反应 干强度高 韧性高 场区普遍分布 厚度 1 50 5 10m 平均 4 01m 层底标高 21 88 19 38m 平均 20 21m 层底埋深 22 10 24 70m 平均 23 06m 5 3 层粉质粘土 灰黄色 硬塑 含铁锰质结核 有光泽 无摇振反应 干强度高 韧性高 场区普遍分布 厚度 4 20 7 80m 平均 6 40m 层底标高 27 93 23 85m 平均 26 62m 层底埋深 26 60 31 00m 平均 29 45m 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 3 5 4 层粉质粘土 灰色 可塑 局部含粉土成分 稍有光泽 无摇振反应 干强度中 韧性中 场区普遍分布 厚度 1 20 5 20m 平均 2 55m 层底标高 31 88 26 82m 平均 28 39m 层底埋深 29 10 34 90m 平均 31 44m 塔吊 主要技术指标如下 1 塔吊功率 51 6KW 2 塔吊臂长 55m 3 塔吊自重 83 1t 4 塔吊最大起重量 8t 最大幅度起重量 1 3t 5 塔吊标准节尺寸 1 7m 1 7m 3 0m 6 塔吊平衡配重 14 2t 7 塔吊最大独立高度 42 5m 8 塔吊安装高度 约 140m 其他技术参数祥见塔吊使用说明书 本案塔吊基础尺寸为 5000 5000 1350 基础埋深 7 0m 基础上标高为 7 00m 基础混凝土等级为 C40 采用桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件 桩为高强度预制管 其型号为 PHC 500 A 10 15 2 32 3 塔吊基础布置 本案塔吊拟布置在 78 房北侧 具体详见 施工现场平面布置图 塔吊基础 及其桩基定位具体祥见 QTZ80 塔吊基础定位图 2 42 4 基础承台及桩基的设计验算 本案桩基础采用四根静压预制管桩 PHC A400 80 10 10 桩顶标高为 10 200m 基础承台尺寸为 4500 4500 1350 混凝土强度等级为 C40 基础承 台上表面标高为 9 25m 基础承台埋深为 1 5m 基础配筋拟采用 级钢 直径 选择 25mm 具体验算过程如下 塔吊四桩基础的计算书塔吊四桩基础的计算书 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 4 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 一一 参数信息参数信息 塔吊型号 QT80A塔机自重标准值 Fk1 1033 90kN 起重荷载标准值 Fqk 80 00kN塔吊最大起重力矩 M 1000 00kN m 非工作状态下塔身弯矩 M 200 0kN m塔吊计算高度 H 120m 塔身宽度 B 2 5m桩身混凝土等级 C80 承台混凝土等级 C40保护层厚度 H 50mm 矩形承台边长 H 5 0m承台厚度 Hc 1 35m 承台箍筋间距 S 200mm承台钢筋级别 HRB335 承台顶面埋深 D 0 0m桩直径 d 0 5m 桩间距 a 4 0m桩钢筋级别 RRB400 桩入土深度 15m桩型与工艺 预制桩 桩空心直径 0 3m 计算简图如下 二二 荷载计算荷载计算 1 1 自重荷载及起重荷载自重荷载及起重荷载 1 塔机自重标准值 Fk1 1033 9kN 2 基础以及覆土自重标准值 Gk 5 5 1 35 25 843 75kN 3 起重荷载标准值 Fqk 80kN 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 5 2 2 风荷载计算风荷载计算 1 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 Wo 0 2kN m2 Wk 0 8 0 7 1 95 1 54 0 2 0 34kN m2 qsk 1 2 0 34 0 35 2 5 0 35kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 35 120 00 42 38kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 42 38 120 00 2542 70kN m 2 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 本地区 Wo 0 35kN m2 Wk 0 8 0 7 1 95 1 54 0 35 0 59kN m2 qsk 1 2 0 59 0 35 2 50 0 62kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 62 120 00 74 16kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 74 16 120 00 4449 73kN m 3 3 塔机的倾覆力矩塔机的倾覆力矩 工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 200 0 9 1000 2542 70 2988 43kN m 非工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 200 4449 73 4249 73kN m 三三 桩竖向力计算桩竖向力计算 非工作状态下 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 6 Qk Fk Gk n 1033 9 843 75 4 469 41kN Qkmax Fk Gk n Mk Fvk h L 1033 9 843 75 4 Abs 4249 73 74 16 1 35 5 66 1238 48kN Qkmin Fk Gk Flk n Mk Fvk h L 1033 9 843 75 0 4 Abs 4249 73 74 16 1 35 5 66 299 65kN 工作状态下 Qk Fk Gk Fqk n 1033 9 843 75 80 4 489 41kN Qkmax Fk Gk Fqk n Mk Fvk h L 1033 9 843 75 80 4 Abs 2988 43 42 38 1 35 5 66 1027 89kN Qkmin Fk Gk Fqk Flk n Mk Fvk h L 1033 9 843 75 80 0 4 Abs 2988 43 42 38 1 35 5 66 49 07kN 四四 承台受弯计算承台受弯计算 1 1 荷载计算荷载计算 不计承台自重及其上土重 第 i 桩的竖向力反力设计值 工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 1033 9 80 4 1 35 2988 43 42 38 1 35 5 66 1102 89kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 1033 9 80 4 1 35 2988 43 42 38 1 35 5 66 351 01kN 非工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 1033 9 4 1 35 4249 73 74 16 1 35 5 66 1387 18kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 1033 9 4 1 35 4249 73 74 16 1 35 5 66 689 30kN 2 2 弯矩的计算弯矩的计算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 第 6 4 2 条 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 7 其中 Mx 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 m Ni 不计承台自重及其上土重 第 i 桩的竖向反力设计值 kN 由于非工作状态下 承台正弯矩最大 Mx My 2 1387 18 0 75 2080 77kN m 承台最大负弯矩 Mx My 2 689 30 0 75 1033 95kN m 3 3 配筋计算配筋计算 根据 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 第 6 2 10 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 fy 钢筋受拉强度设计值 fy 300N mm2 底部配筋计算 s 2080 77 106 1 000 19 100 5000 000 13002 0 0129 1 1 2 0 0129 0 5 0 0130 s 1 0 0130 2 0 9935 As 2080 77 106 0 9935 1300 0 300 0 5370 2mm2 顶部配筋计算 s 1033 95 106 1 000 19 100 5000 000 13002 0 0064 1 1 2 0 0064 0 5 0 0064 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 8 s 1 0 0064 2 0 9968 As 1033 95 106 0 9968 1300 0 300 0 2659 7mm2 基础配筋按构件的最小配筋率计算 5000 1350 0 2 13500 mm2 五五 承台剪切计算承台剪切计算 最大剪力设计值 Vmax 1387 18kN 依据 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 的第 6 3 4 条 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 式中 计算截面的剪跨比 1 500 ft 混凝土轴心抗拉强度设计值 ft 1 710N mm2 b 承台的计算宽度 b 5000mm h0 承台计算截面处的计算高度 h0 1300mm fy 钢筋受拉强度设计值 fy 300N mm2 S 箍筋的间距 S 200mm 经过计算承台已满足抗剪要求 只需构造配箍筋 六六 承台受冲切验算承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内 且承台高度符合构造要求 故可不进行承台角桩冲切承载力验算 七七 桩身承载力验算桩身承载力验算 桩身承载力计算依据 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 的第 5 8 2 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 1 35 1238 48 1671 95kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式 其中 c 基桩成桩工艺系数 取 0 85 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 9 fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fc 35 9N mm2 Aps 桩身截面面积 Aps 125664mm2 桩身受拉计算 依据 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 第 5 8 7 条 受拉承载力计算 最大拉力 N 1 35 Qkmin 404 53kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As 1123 705mm2 由于桩的最小配筋率为 0 20 计算得最小配筋面积为 251mm2 综上所述 全部纵向钢筋面积 1124mm2 八八 桩竖向承载力验算桩竖向承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第 6 3 3 和 6 3 4 条 轴心竖向力作用下 Qk 489 41kN 偏心竖向力作用下 Qkmax 1238 48kN 桩基竖向承载力必须满足以下两式 单桩竖向承载力特征值按下式计算 其中 Ra 单桩竖向承载力特征值 qsik 第 i 层岩石的桩侧阻力特征值 按下表取值 qpa 桩端端阻力特征值 按下表取值 u 桩身的周长 u 1 57m Ap 桩端面积 取 Ap 0 20m2 li 第 i 层土层的厚度 取值如下表 厚度及侧阻力标准值表如下 序号土层厚度 m 侧阻力特征值 kPa 端阻力特征值 kPa 土名称 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 10 15 5460 粘性土 21 5280 红粘土 32630 粘性土 42 5860 粘性土 53 5764500 粘性土 由于桩的入土深度为 15m 所以桩端是在第 5 层土层 最大压力验算 Ra 1 57 5 5 46 1 5 28 2 63 2 5 86 3 5 76 4500 0 20 2300 43kN 由于 Ra 2300 43 Qk 489 41 最大压力验算满足要求 由于 1 2Ra 2760 52 Qkmax 1238 48 最大压力验算满足要求 九九 桩的抗拔承载力验算桩的抗拔承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第 6 3 5 条 偏心竖向力作用下 Qkmin 299 65kN 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式 式中 Gp 桩身的重力标准值 水下部分按浮重度计 i 抗拔系数 Ra 1 57 0 750 5 5 46 0 750 1 5 28 0 750 2 63 0 750 2 5 86 0 7 50 3 5 76 1086 206kN Gp 0 196 15 25 13 35 10 47 418kN 由于 1086 21 47 42 299 65 抗拔承载力满足要求 QTZ80 塔吊基础具体配筋详见附图 1 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 11 3 3 施工人员组织 由于塔吊属于大型施工机械设备 它的安全性至关重要 因此塔吊基础的 施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中 由项目经理牵头 技术负责 人把关 各部门各司其职 管理好塔吊基础的施工质量与安全 具体施工组织机 构如下表所示 姓名职务职责备注 开志营 项目经理 塔吊基础施工 质量与安全总负责 王萱俊生产经理 塔吊基础施工现场 组织与安排 施工现场安全主要负责人 任建申技术负责人 负责施工方案的编制 与施工技术的审核 参与塔吊基础的定位放线 及其验线等工作 同时兼顾安全工作 杨忠施工员 塔吊基础的现场施工技术交 底与现场指导及安全监督 安全员张春山现场安全监督检查 资料员金军标 试块制作 钢筋取样 资料报验等 土建工长施卫冲 砼的浇筑现场负责 及塔吊预埋脚柱安装 兼管安全 特别是 用电安全 木工工长朱占祥基础模板支模现场负责兼管安全 钢筋工长徐健基础钢筋绑扎现场负责兼管安全 塔吊基础施工人员 工种人数工作内容 砼工1砼振捣及表面收理 木工4配模及安装 钢筋工3钢筋绑扎 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 12 电焊工1预埋脚柱安装 电工1现场施工用电送电 普工3零星工作 4 4 施工机具 材料准备 塔吊基础施工需要配备以下施工机具及测量仪器 4 1 反铲式挖掘机一台 4 2 振动棒一只 4 3 交流电焊机一台 4 4 钢筋切断机一台 4 5 钢筋弯曲机一台 4 6 圆盘锯一台 4 7 活络板手 12 2 把 18 4 把 4 8 铁锹 4 把 4 9 经纬仪一台 4 10 水准仪一台 4 11 安全帽每人一只 手套 30 付 工具包 2 只 塔吊基础施工所需主要材料 1 钢筋 直径 25mm 级钢 3 5t 直径 14mm 级钢 0 3t 2 多层板 规格 915 1830 15 25 张 3 方木 规格 50 100 6000 30 根 4 钢管 规格 48 若干 5 螺杆 规格 12 若干 6 钢板 2mm 厚 1 7 基础砼 强度等级 C30 43 强度等级 C15 4 5 3 m 3 m 5 5 塔吊基础施工 5 15 1 塔吊基础施工工艺流程 桩基打设 基坑降水 基坑放线 白灰线 验线 塔吊基坑土方开挖 垫层 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 13 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 5 25 2 塔吊基础施工工艺 桩基打设 本案中采用高强度预制管桩 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 基坑降水 本案中基坑降水将与 10 楼基坑降水结合起来 同时进行基坑降水 采用管井井管进行降水 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 20 30 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 50 100 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 30 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 比塔吊预埋脚柱高 为 保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面 在预埋脚柱底部加焊一段长约 500 的 无锡绿地东望景苑三期 塔吊基础施工方案 14 14 槽钢 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