塔吊基础施工方案

中铁建工集团有限公司 天津滨海时尚旺角住宅工程塔吊基础施工方案目 录第一章工程概况2第二章编制依据3第三章 塔吊选型号及位置确定33.1工程地质概况33.2 塔吊布置塔吊具体布置位置：33.3 塔吊型号及参数4第四章 塔吊基础计算64.1 塔吊的基本参数信息64.2 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算64.3 矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计74.4 矩形承台截面主筋的计算84.5 矩形承台斜截面抗剪切计算84.6 桩承载力验算94.7 桩竖向极限承载力验算10第五章 塔吊桩基及承台设计115.1桩基及承台布设115.2 桩基及承台设计12第六章 塔吊基础施工注意事项14第七章 安全防护措施14第一章 工程概况本工程是由天津滨海时尚投资有限公司投资兴建的住宅楼项目，由中国中建设计集团有限公司设计，天津开发区建设工程监理公司监理。项目建设地点位于天津开发区泰达时尚广场J2地块，地处两条城市道路的夹角位置，用地西侧隔30米宽市政绿化带接邻北海路，东临第五大街，两条道路夹角约77度。项目地块呈三角形不规则形状，场地条件比较特殊。南侧为已建成板式高层住宅小区，住宅统一朝向为南偏东24度。本次拟建工程项目分为A、B区高层住宅楼，地下一层，地上34层。地下一层层高为5.00m，首层层高3.6m，2-34层层高为2.9m，室内外高差为0.15m，檐口总高度99.60m。总建筑面积约56602.87m2，其中地上建筑面积约55363.4 m2，地下建筑面积约1480 m2。建筑结构形式为剪力墙结构，基础为桩基础。第二章 编制依据序 号规程、规范名称编 号1建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）2建筑桩基技术规范（JGJ94-94）3建筑地基基础工程施工质量验收规范GBJ50202-20024建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）5混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）6建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）7施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-88）8钢筋混凝土结构计算手册9地基及基础（第二版）10塔式起重机使用说明书；11本工程施工组织设计及土方工程施工方案12建筑、结构设计图纸；第三章 塔吊选型号及位置确定3.1塔吊基础概况塔吊基础采用桩承台基础。桩基设计为泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径700mm，桩长43.5m（钻孔灌注桩）。3.2 塔吊布置塔吊具体布置位置：本工程共采用两台塔吊，型号分别为QTZ80(5512)及QTZ63(5510)两种。1、塔吊具体布置：A区住宅楼位置设置1#塔, B区住宅楼楼设置2#塔, 塔吊有效高度均为125米。2、具体详见施工现场塔吊布置图及各塔吊基础位置图。3.3 塔吊型号及参数根据现场实际情况，为了保证施工进度，尽可能在提高效率的条件下节约成本，本工程考虑安装2台塔吊。QTZ80(5512)公称起重力矩 800 KN.m 最大起重量 6t 8 t 工作幅度 56 m 独立式高度 45 m 附着式高度 180 m 起升速度 7/32/64 040/80m/min 回转速度 00.6 r/min 变幅速度 8/27/54 042(8/27/54)m/min 塔机自重（独立式） 61.95 t 平衡重 15.55 t 工作环境温度 -20+40 塔机型号 QTZ63(5510)额定起重力矩630KN.m 最大起重量6t 最大工作幅度50m45m 独立式高度40m 附着式高度140m 起升速度7/32/64m/min 回转速度0.4/0.6r/min变幅速度20/40m/min 顶升速度0.4m/min 平衡重12t11t塔机自重42.3t 电源380V,50Hz 工作温度-12+40第四章 塔吊基础计算 以QTZ80(5512)为例，计算塔基参数。4.1 塔吊的基本参数信息塔吊型号QTZ80，塔吊起升高度H=125.000m，塔吊倾覆力矩M=800kN.m，混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=2.5m， 基础以上土的厚度D=0.000m，自重F1= 619.5 kN， 基础承台厚度Hc=1.500m，最大起重荷载F2=80kN，基础承台宽度Bc=5.500m，桩钢筋级别:HRB335级钢， 桩直径=0.700m，桩间距a=3.5m，承台钢筋间距S=200.000mm，承台砼的保护层厚度=35.000mm。 4.2 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=619.5 kN， 塔吊最大起重荷载F2=80.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=839.94kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.4800.00=1120kN。4.3 单桩桩顶竖向力及矩形承台弯矩的计算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。 其中n桩基中桩数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=839.94kN； G桩基承台的自重G=1.2（25BcBcHc)= 1.2(255.505.501.50)=2475kN Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1120kN.m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m； Ni单桩桩顶竖向力设计值3100(kN)；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，最大压力：N=(839.94+2475)/4+11201.75/(4 1.75)= 1108.73kN。2）矩形承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-2008的第5.6.1条。其中 Mx1,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方向距离取a/2-B/2=0.50m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)Ni1=Ni-G/n= 3100kN -2475kN /4=kN/m2；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2279.240.50=279.24kN.m。4.4 矩形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,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14.30N/mm2； ho承台的计算高度Hc-35.00=1365.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=279.24106/(1.0014.305500.0015002)=0.002； =1-(1-20.002)0.5=0.002； s=1-0.002/2=0.999；Asx =Asy =279.24106/(0.9991365.00300.00)=682.56mm2。4.5 矩形承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)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=1141.37kN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=5500mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1365mm； 计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho，此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=500.00mm，当 3时,取=3， 满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.37；剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.18；fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；S箍筋的间距，S=200mm。则，1.001141.37=1.14106N0.18300.0055001365=1.93107N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！4.6 桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)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=1141.37kN；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=14.30N/mm2；A桩的截面面积，A=2.83105mm2。则，1.001141365.00=1.14106N14.302.83105=4.04106N；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！由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.001400.000.15%=11550.00mm2。故取 As=11550.00mm2。每延米配：11550/5.5=2100mm2,配20200双层双向（详见附图）为3142mm2，满足上述要求。4.7 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(JGJ94-2008)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=1141.37kN；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: 见下图Qpk单桩总极限端阻力标准值: 见下图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=1.885m；Ap桩端面积,取Ap=0.283m2；li第i层土层的厚度；单桩竖向承载力验算:R=1.88(4.0022.000.99+8.55100.001.01)/1.70+1.172500.000.283/1.70=1.54103kNN=1141.365kN；上式计算的R的值大于最大压力1141.37kN,所以满足要求!第五章 塔吊桩基及承台设计5.1桩基及承台布设A区住宅楼和B区住宅楼塔机均布置在基坑外，塔机承台基础顶面标高为-0.5m。每一个塔吊基础设置承重桩四根钻孔灌注桩,桩直径700，混凝土等级C30。单桩抗压承载力特征值为3350KN，桩端持力层为8b粉土、粉砂层。桩做法均按工程桩静压PHC桩做法相同。塔吊基础承台平面尺寸为5.5m5.5m，厚1.5m，混凝土等级为C35。5.2、桩基及承台设计混凝土要求：根据建筑机械安全技术规程JGJ332001第442条规定，塔式起重机的混凝土强度等级应不低于C35。承台钢筋要求：根据计算承台混凝土已经满足抗剪要求，故箍筋只需要构造配筋即可根据混凝土结构设计规范 第9.5.2条：对卧置于地基上的混凝土板，板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低，但不应小于0.15%。及建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）中第8.2.2条：扩展基础的构造，应符合下列要求：扩展基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm；间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。基础承台截面积为41.2=4.8=4800000 (mm2)；配筋率：48000000.15%=7200 mm2按照上下双向钢筋网布置，HPB23520170计算：314312=19468mm2，满足要求。承台配筋为：上下HPB23520170双向布置， QTZ80(5512) 拉钩为HPB23516450，QTZ,63 (5510) 拉钩为HPB23514450，呈梅花形布置。承台上下钢筋网之间设置马凳支撑，马凳方式同基础底板。承台钢筋进场应按规定取样复试，复试合格后方可使用。承台混凝土浇筑时留置2组同条件试块，混凝土强度必须达到80%以上，方可进行塔吊安装。第六章 塔吊基础施工注意事项（1）塔吊基础桩要求四桩相对位置准确，桩的垂直度不大于1/300桩长，桩位允许偏差小于20mm，相对位置偏差小于10mm。（2）塔基桩周围土方随基坑土方一同开挖，在桩身5m范围内保持开挖水平，防止土方挤压桩身，严禁土方超挖。（3）塔吊基础坑壁做法同电梯基坑壁做法，塔吊基础坑底、壁均作防水。基坑内若存水要及时清理，避免对塔身底部节造成隐患。第七章 安全防护措施1、施工人员必须佩戴安全帽,在坑边施工必须佩戴安全带,并将安全带固定在基坑边的护栏上,而且要保证牢固可靠。2、施工中必须加强对电动设备的管理,操作电器的施工人员必须按规范定佩戴绝缘防护用品。3、商品混凝土在施工时必须严格控制泵管浇筑口,不得对着人