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工程方案中铁塔吊基础方案（定稿） 目录 一、拟建工程概况东莞市深建房地产有限公司东莞百悦尚城三期工程，总建筑面积138237.10。 我公司承建29#36#楼、42#44#楼、47#综合楼、大门主体及配套建设工程的施工，由12栋住宅及附属设施组成，47#楼为四层，建筑高度21.3,塔楼高度25.7m，其他楼均为18层，建筑高度55.75m，塔楼高度72.85m。 二、编制依据 1、工程建筑施工图、结构施工图纸 2、建筑地基基础设计规范GB50007- xx3、建筑桩基技术规范JGJ94- xx4、广东韶关地质工程勘察院南城区百悦尚城商住区A区岩土工程勘察报告 5、塔式起重机使用说明书 6、混凝土结构工程施工质量验收规范 7、建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全使用技术规程JGJ196xx 三、塔机平面布置 （1）本工程在基础、主体结构施工阶段计划投入7台塔式起重机作为垂直运输机械使用。 其中型号为臂长60米的自升塔吊6台，臂长50米的自升塔吊1台,按以上方案布置的7台塔吊基本能覆盖施工区域，且覆盖场内各加工区、材料堆放区，能最大限度的减少人工倒运，提高机械效率，能满足施工需要。 见图1。 （2）塔吊基础中心坐标(测量坐标)依据29#36#、42#44#、47#楼的总平面布置图及桩基图纸，进行塔吊基础定位。 表1塔吊基础中心坐标塔吊编号塔吊中心坐标备注X(m)Y(m)1#542311.88370916.56塔吊基础平面布置见附图。 另外塔吊基础不能挤占承台位置，塔吊基础顶面比首层框梁地面低500mm以上，定位图详见附图1。 2#542397.52371015.363#542484.13371086.014#542604.16370965.715#542550.50370864.156#542486.53370788.73图1塔吊平面布置图7#542407.34370824.89 四、选用塔机主要参数及塔吊安装高度本工程拟投入施工一台TC5013B和6台TC6013B塔机 1、塔吊参数TC5013B型塔吊参数 （1）塔机型号TC5013B自升塔式起重机，长沙中联重工科技发展股份有限公司生产。 （2）塔机主要技术参数起升高度无附着时最大自由安装高度40.5m；附着式安装时141.3m；最大起重重量3吨，最小起重重量2.0吨(二倍率)；6吨，最小起重重量1.96吨(二倍率)；当塔吊吊重大于大于3t时，必须采用四倍率。 最大工作幅度50m；TC6013B型塔吊参数 （1）塔机型号TC6013B自升塔式起重机，长沙中联重工科技发展股份有限公司生产。 （2）塔机主要技术参数起升高度无附着时最大自由安装高度46.0m；附着式安装时141.3m；最大起重重量3吨，最小起重重量1.3吨(二倍率)；6吨，最小起重重量1.26吨(四倍率)；当塔吊吊重大于大于3t时，必须采用四倍率。 最大工作幅度60m； 2、塔吊安装高度根据工程拟建建筑物的高度，以及选用塔机的技术说明书、考虑群塔作业时平面上作业半径有重叠范围的塔吊对安装高度差的技术要求，本工程塔吊安装高度见表2。 表2塔吊安装高度表塔吊编号塔机型号最大允许自由安装高度本工程安装高度备注1#TC6013塔吊TC601345m TC5013B:40.5m82.85m当塔吊安装高度小于最大允许自由安装高度，不需与主体结构附着。 同时群塔作业时，作业半径相交的两塔吊，高塔吊臂与低塔尖垂直距离4m，若高塔吊臂端不跨越低塔塔帽时最小垂直距离可选2m，以满足安全要2#TC6013塔吊82.85m3#TC6013塔吊82.85m4#TC6013塔吊82.85m5#TC6013塔吊82.85m6#TC6013塔吊82.85m7#TC5013B塔吊35.7求。 五、塔吊基础设计 1、塔吊基础下地质情况广东韶关地质工程勘察院南城区百悦尚城商住区A区岩土工程勘察报告，据钻探揭露情况，按地层成因类型和岩土层性质，场区内地层自上而下分为填土层（Qml）、第四系耕植层（Qpd）、第四系冲积层（Qal）、第四系坡积层（Qdl）、第四系残积层（Qel）及燕山期花岗岩（）。 具体地质情况如下1）、素填土（层序号1）大部分分布，厚度分布不均,钻孔揭露最大厚度为5.50m，为人工堆填，尚未完成自重固结，结构松散，承载力低，性质差，不能利用；2）、耕土（层序号2）部分分布，结构松散，承载力低，性质差，未经处理，不能利用；3）、粉质粘土（层序号3-1）局部分布，可塑状为主，具一定承载力，连续性差，根据拟建建筑物特点，不考虑作拟建建筑物地基基础持力层；4）、淤泥质土（层序号3-2）局部分布，流塑状为主，力学强度差，埋藏较深，未经处理，不考虑作建筑物地基基础持力层；5）、含砂粘土（层序号3-3）局部分布，可塑状为主，具一定承载力，但分布不均、连续性较差，土质均匀性差，根据拟建建筑物特点，不考虑作拟建建筑物地基基础持力层；6）、含粘性土中细砂（层序号3-4）部分分布，稍密状为主，力学强度一般，土质均匀性差，分布厚度不均，根据拟建建筑物特点，不考虑作拟建建筑物地基基础持力层；7）、（含砂）粉质粘土（层序号4）大部分分布，可塑状为主，局部为硬塑状，力学强度一般，且分布厚度不均，土质均匀性较差，根据拟建建筑物特点，不考虑作拟建建筑物地基基础持力层；8）、砂质粘性土（层序号5）绝大部分分布，力学强度较高，土质较均一，性质较好，但分布厚度不均、埋深不一，在埋藏较浅地段可作为一般多层建筑物天然地基浅基础持力层，在埋藏较深地段可作为一般多层建筑物桩基础持力层；9）、全风化花岗岩（层序号6-1）绝大部分分布，力学强度较高，性质好，但分布厚度不均、埋深不一，在埋藏较浅地段可作为一般多层及一般高层建筑物天然地基浅基础持力层，在埋藏较深地段可作为一般多层建筑物桩基础持力层；10）、强风化花岗岩（层序号6-2）除ZK129-132外，场地内其余各钻孔均有揭露，具有较高的强度，稳定性较好，工程地质性能良好，但分布厚度不均、埋深不一，在埋藏较浅地段可作为一般多层及一般高层建筑物天然地基浅基础持力层，在埋藏较深地段可作为多层及一般高层建筑物桩基础持力层；11）、中风化花岗岩（层序号6-3）绝大部分揭露，力学强度高，稳定性好，但埋深大，适宜作为各类桩端持力层。 根据场地揭露地层条件，结合建筑物周边环境、荷载、结构特点，本着经济、技术可行的原则，拟建6台TC6013B塔吊及1台TC5013B基础选型如下根据施工现场和建筑物的结构形状，能够使塔吊最大程度的发挥使用功能，塔吊地点选择在距离楼栋5.0m以内，塔吊中心至建筑物主楼边的距离取5.0m以内，便于塔吊升高后合理安装塔吊附墙。 工地在施工过程中，充分考虑塔吊所在位置，安装塔吊塔身不阻碍施工，应注意是否预留施工洞口，便于塔吊的安装和拆卸。 塔吊基础桩基持力层选为强风化花岗岩，塔吊基础设计为四桩承台，由四根500的预制管桩与5.5m5.5m1.6m的钢筋混凝土承台构成，混凝土强度等级为C35，混凝土总方量约48.43m，预制管桩采用建筑基础桩基所用预应力高强混凝土管桩，施工要求与设计所出桩基施工图相同，按照设计桩基图纸施工。 1）坚固牢实，单桩承载力符合要求。 2）混凝土基础详见下文基础图。 3）混凝土基础表面应校水平，平面允许偏差小于1/500。 首先根据塔吊基础图的要求，按图要求绑扎好钢筋，再预埋16根地脚螺栓，地脚螺栓不能电焊，以免影响材质，出现不应该出现的事故。 当预埋和固定好地脚螺栓后，现浇C35的混凝土前做要混凝土标高测量的控制及预埋件的定位测量，并在自然条件下取两组试块进行养护，当混凝土的强度达到90%的强度时，才开始考虑塔吊的安装。 并且对塔吊基础进行水平测量复核，使塔吊的水平度保持在1以内，塔吊基础垫层为C15，厚度为100，每边比塔吊基础承台宽150。 当塔吊基础砼强度达到塔吊承载力的要求时，方可对塔吊进行安装。 2、塔吊基础设计验算拟在TC6013B（5013B）型塔吊基础设置4根D=500的管桩，承台下管桩有效长度以达到设计单桩承载力特征值2200KN为准，带AB十字钢刀刃桩靴，按端承摩擦桩计算，选用强风化层作为桩端持力层，单桩承载力特征值Rn=2200KN。 承台尺寸5.5m5.5m，厚度1.6m，承台顶标高为首层框梁下大于0.50m，具体按照现场土方开挖及排水等确定，承台混凝土强度等级C35。 承台配筋上下均采用28B22双向主筋，架立筋为B14钢筋，钢筋保护层厚度为50mm，见图 2、图3。 图2TC6013B（5013B）塔吊基础剖面图图3TC6013B（5013B）塔吊基础配筋图注本项目七台塔吊基础均按照此图进行施工，其中7#塔吊不打桩，配筋、尺寸不变。 塔吊基础配筋详图 （1）、1#6#塔吊基础验算1）设计地基基础载荷根据TC6013B（5013B）塔吊使用说明书，设计地基基础载荷见表4。 计算时偏安全取F=76KN,Nmax=800KN,Nmin=430KN，M=2000KNm，扭矩=300KNm进行验算。 表4荷载工况基础荷载P（kN）M（kN.m）Fh NVM Mz荷载工况基础荷载P（kN）M（kN.m）Fh NVM Mz工作状态194901600265非工作状态76430186002）桩基础设计验算A、塔吊的基本参数信息塔吊型号:TC6013B，塔吊起升高度H=82.850m，图4基础荷载及地脚螺栓平面示意图塔吊倾覆力矩M=2000kN.m，混凝土强度等级:C35，自重Nmzx=800kN，Nmin=430KN；基础承台厚度Hc=1.600m，最大起重荷载F2=60kN，基础承台宽度Bc=5.5000m，桩钢筋级别:II级钢，桩直径或者方桩边长=0.500m，桩间距a=4.5m（中心距离），承台砼的保护层厚度=50mm。 B、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）N=800kN（7#塔吊取值500KN），塔吊最大起重荷载F2=60.00kN，作用于桩基承台顶面的竖向力Fmin=(N+F2)=430kN，Fmax=(N+F2)=860kN塔吊的倾覆力矩M=2000kN。 C、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算图5基础计算示意图图中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。 a、桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-xx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；G桩基承台的自重G=（30BcBcHc+20BcBcD）=(305.505.501.60+205.505.500.5)=1754.5kN；Mx,My承台底面的弯矩设计值；xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离=4.51.414/2=3.182m；Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，Nmin=（430+1754.5）1.0）/4-（1.42000）/（3.1822）=546.13-439.98=106.2KN，大于零，不会出现拉力，桩不作抗拔验算。 Nmax=（860+1754.5）1.35）/4+（1.42000）/（3.1822）=882.4+439.98=1322.4kN b、矩形承台弯矩的计算其中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Bc/2-a/2=2.25Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni=1322.4kN Ni1=NiG/n=1322.4kN-2105.5/4=796.1(kN)；经过计算得到弯矩设计值Mx1=My1=2796.12.25=3582.5kN.m。 D、配筋计算a、矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-xx)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16.70N/2mm；ho承台的计算高度Hc-50.00=1550.00mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/2mm；经过计算得s=3582.5610/(1.0016.705500.0015501550)=0.016；=1-0.016)*2-(1=0.016；s=1-0.016/2=0.992；Asx=Asy=3582.5610/(0.9921550.00300.00)=7766.42mm。 配筋为28B22，As=10642.82mmAsx、Asy，满足要求，施工配筋如下28B22200双层双向。 b、矩形承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-xx):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=3582.5kN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=1600mm；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)=1310mm，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=1.36；剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.199；fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/2mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/2mm；S箍筋的间距，S=200mm。 则，0.19916.755001600=29.245601N大于o V=3.582601N；c、矩形承台截面抗冲切计算（a）、标准节对承台截面抗冲切计算Nl=（8601.35）/4+（1.42000）/（3.1822）=730.3kN=0.56/（1.0+0.2）=0.467=0.56/（1.0+0.2）=0.467=（0.467（750+1600/2）+0.467（750+1600/2）0.93316.71600=1447.70.93316.71600=36090.8KN Nl=730.3KN36090.8KN，冲切满足要求。 （b）、桩基对承台截面抗冲切计算Nl=NiG/n=1322.4kN-2105.5/4=796.1(kN)=0.56/（1.0+0.2）=0.467=0.56/（1.0+0.2）=0.467=（0.467（750+1600/2）+0.467（750+1600/2）0.93316.71600=1447.70.93316.71600=36090.8KN Nl=796.1KN36090.8KN，冲切满足要求。 经过计算承台已满足抗剪、抗冲切要求，只需构造配箍筋！因此按照塔吊说明书配筋即可。 即侧面水平筋B14200，S拉结筋B12500，梅花形均匀布置。 E、单桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-xx)，根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，长度取30m进行验算Nk=（860+1754.5）/4+303.14(20.25-20.125)25=764.1kN；Nkmax=（860+1754.5）/4+2000/（3.1822）+303.14(20.25-20.125)25=1078.0kN；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=1.571m；Ap桩端面积,取Ap=0.196m2；查阅桩基图纸得D=500的管桩单桩承载力特征值Ra=2200KN；Ra=2200KNNk=764.1Nk，满足要求!1.2Ra=1.22200KNNkmax=1078.0kN，满足要求!F、塔吊地脚螺栓验算1#6#塔吊为臂长60米的TC6013B塔吊，地脚螺栓按照塔吊要求规格配置，由于塔吊生产厂家已经按照要求设计并经过权威机构审核后出厂，故本塔吊基础不进行塔吊地脚螺栓验算，只要严格按照塔吊说明书进行安装即可。 （2）、7#塔吊基础验算7#塔吊基础截面尺寸、配筋均同1#6#塔吊，故仅进行抗倾覆及地基承载力验算。 1)、抗倾覆验算倾覆力矩=2000+761.6=2121.6kN.m抗倾覆力矩=(430+1754.5)(5.54)=3099.94kN.m a=B/2=5.52=2.75故由上述计算结果，得=3099.94/2121.6=1.461（抗倾覆满足要求）2）地基承载力验收=（500+60+1754.5）（5.55.5）=76.6kp小于230kp（满足要求）偏心荷载作用Pkmax=（2（500+60+1754.5）（35.5002.750）=102.1kp小于1.2fa（1.2230kp），满足要求。 故选择第5层砂质粘性土（承载力230KP）满足承载力要求。 3）塔吊地脚螺栓验算7#塔吊为臂长50米的TC5013B塔吊，地脚螺栓按照塔吊要求规格配置，由于塔吊生产厂家已经按照要求设计并经过权威机构审核后出厂，故本塔吊基础不进行塔吊地脚螺栓验算，只要严格按照塔吊说明书进行安装即可。 六、塔吊基础土方开挖1#塔吊6#塔吊均处于商铺内，要求塔吊基础开挖面底标高低于周围开挖面底标高300mm以上，以防止周围开挖对塔吊基础持力层产生扰动，7#塔吊开挖宽度比基础宽300mm，查看地勘报告及规范，采取放坡开挖的方式进行土方开挖，边坡坡度（高宽）为1:1。 7#塔吊设在47#楼边上，不与结构有任何的接触，该塔吊基础承台持力层为砂质粘性土，承载力为230kp，满足天然地基要求，该塔吊地基挖入砂质粘性土不小于300mm，然后采用毛石混凝土回填至设计标高。 七、塔吊基础设计特别说明 1、塔吊基础下的管桩施工，单桩竖向承载力特征值取2200KN，终压力值要达到桩基设计要求。 2、考虑抗拔要求，要求塔吊承台下的管桩，截桩时要保留原管桩预应力钢筋，全部锚入承台内42d。 同时管桩端部填芯长度为5m，填芯砼用微膨胀C30,钢筋笼纵筋为6B22，箍筋为8150，钢筋笼纵筋伸到承台顶部截断。 3、承台砼垫层浇筑后，先在垫层上放出承台轮廓线，绑扎完承台底筋后，然后由塔吊租赁公司带地脚螺栓定位样板架来现场放样，确定螺栓位置，在绑扎上层网片时要避开螺栓固定处，若螺栓不能埋入，须及时通知技术人员解决。 4、塔吊基础砼强度等级为C35。 基础顶面标高低于首层框梁底50cm以上，并保证塔吊基础底标高比附近承台底面的最低标高低300mm，并比土方开挖面的标高低300mm，以防止土方开挖对塔吊基础承台地基持力层产生扰动。 首层框梁沿塔吊基础周边留设施工缝（5#、6#塔吊基础周边梁需留施工缝）。 待塔吊拆除后，用比首层框梁高一强度等级的膨胀混凝土封闭。 5、每个承台混凝土强度试块按照混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-xx留置，作为塔吊报装资料。 八、塔吊标准节穿越结构板（梁）的处理方案塔吊穿越板（梁）处，塔身标准节范围的结构留施工缝后浇。 穿越处板（梁）钢筋在规范允许的接头范围内断开，同时接头位置要避开塔吊标准节范围，同时被塔吊穿越的梁在后浇跨范围内上下纵筋根数各增加1/2。 待塔吊拆除后，将断开钢筋焊接连接牢固，浇筑比原结构砼强度等级高一个等级的微膨胀砼浇筑。 并加强对后浇砼的养护。 在后浇砼强度未达到100%强度前，被塔吊穿越的板（梁）模板支架不能拆除。 九、基础及预埋地脚螺栓安装施工 1、在相应位置上开挖塔吊基础土方，基础具体尺寸及做法见第五章塔吊基础设计。 2、施工各塔吊基础处垫层，各塔垫层上表面需平整，水平度偏差控制在0.2%以内。 于各图6群塔安全间距示意24m塔吊垫层上表面标记塔吊基础轮廓线。 3、按照各塔吊基础块布筋图绑扎塔吊基础钢筋、预埋塔吊地脚螺栓。 做好过程控制、施工记录、质量验收。 4、将接地电阻（R4）一端与基础节点焊好，并将另一端与桩钢筋联结,并做好隐蔽工程验收记录。 5、地脚螺栓在预埋时，必须用底架或工厂随机提供的预埋模板，固定牢固； 6、浇注基础混凝土，混凝土用商品砼，塔吊基础砼C 35、砼用插入式振动棒捣实，在此过程中随时监测预埋节的檐口水平度，如有变化，随时进行调整，确保塔吊预埋节檐口水平度