塔吊基础专项施工方案

目录目录1一、工程概况2二、地质情况3三、编制依据3四、塔吊选型布置及其性能4五、塔吊基础施工4六、塔吊四桩承台基础的验算书7附：塔吊承台基础图塔吊平面定位图精品资料一、工程概况1、工程名称：城投四新之光工程2、建设单位：武汉新天澜置业投资开发有限公司3、设计单位：中信建筑设计研究总院有限公司4、监理单位：武汉飞虹建设监理有限公司5、施工单位：浙江省建工集团有限责任公司6、工期要求：施工暂定总工期为820 日历天7、质量要求：验收合格。工程地点及周边环境：本工程位于武汉市汉阳区“四新片区”，南侧紧邻四新南路，北侧隔二、三期空场地为办公区及生活区，西侧紧邻连通港西路，东侧紧邻子期路；建筑用地面积约为 42389 平方米，建筑总面积为157134.84平方米，其中地下室建筑总面积为33803.27建筑物单体名称建筑面积（ m 2）地下 /地上层数地上/地下建筑高度（ m）结构类型层高（ m）32 层住宅（ c1 #）1430/1593332/198.4剪力墙结构346 层住宅（ c2 #）1450/22133.8146/1138.9剪力墙结构3平方米。地面建设有6 栋高层住宅楼（ c1，c3 ，c4 ，c5 ，c6 ，c7 ）和 1 栋（ c2 ）46 层超高层住宅， c1，c4 ，c6 楼栋设有一层商业裙房， 同时地块设有2 栋配电房建筑（c8 ，c9）。工程设有一层地下室，为项目地下停车库及设备用房区域。拟建物具体特征一览表如下：33层住宅（ c3 #）1260/16820.4333/199.8剪力墙结构329层住宅（ c4 #）1120/1402029/189.4剪力墙结构333层住宅（ c5 #）1260/16820.4333/199.8剪力墙结构332层住宅（ c6 #）1180/1450532/198.4剪力墙结构335层住宅（ c7 #）1340/1911835/198.65剪力墙结构2.81 层大地下室33803.271-框架结构3.9本工程主楼基础形式为钻孔灌注桩，桩，承台基础。地上均为剪力墙结构，地下为框架、框剪结构。结构的安全等级（含基础）为二级，耐火等级一级，烈度按六度设防，抗震等级 为三级，主体结构的设计使用年限为50 年 。二、地质情况地层编号及fakes钻孔灌注桩管桩1-1 杂填土1-2 素填土杂色灰褐松散松散稍湿稍湿不均不均1-3冲填土灰松散稍湿不均2-1黏土黄褐可塑饱和中偏高1005.031292-2 淤 泥灰褐流塑饱和高401.5662-3 淤泥粉质黏土灰褐流塑饱和高703.010102-4 黏 土灰软塑饱和高753.522172-5 粉质黏土灰褐可塑饱和中1708.031293-1 黏 土黄褐硬塑饱和中偏低39013.0436503721003-2 粉质黏土灰褐可塑饱和中2007.530283-3 粉质黏土夹粉土粉砂褐灰可塑饱和中1856.527223-4 粉质黏土褐黄硬塑饱和中偏低44016.0453924004-1 砾 砂灰黄稍密饱和低22015.0273145004-2 碎石土褐黄中密饱和低53034.07014008050004-2a 粉质黏土褐黄偏硬塑饱和中偏低40011.04135岩土层名称颜色状态湿度压缩性（ kpa ）(mpa )qsia (kpa)qpa (kpa)qsia (kpa)qpa (kpa)5-1 强风化泥质粉砂岩5-2 中风化泥质粉砂岩棕红棕红坚硬坚硬湿-低-550180046.0不可缩701307502200根据上部结构的特征和场地地质情况与现场实际状况，参考地质报告的结论和建议，基础采用四桩承台基础。桩采用钻孔灌注桩以第（4）或（ 5）层土层作为桩端持力层。三、编制依据tc5610/q6012型塔机说明书本工程地质勘察报告设计图纸及施工组织设计中的总平面布置图建筑地基基础设计规范gb50007-2011湖北省地基基础技术规范db42/242-2014建筑结构荷载规范gb50009-2012混凝土结构设计规范gb50010-2010建筑桩基技术规范jgj94-2008混凝土结构工程施工质量验收规范gb50204-2015建筑机械使用安全技术规程jgj33 2012建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程jgj196-2010塔式起重机混凝土基础工程技术规程jgjt187-2009根据我公司施工项目经验，安全可靠，满足工程需求且合理使用。四、塔吊选型布置及其性能为保证本工程施工垂直运输需要，我单位在本工程中拟投入4 台 tc5610型塔吊和1 台q6012型塔吊。 tc5610型塔吊自重（包括配重）f1=565kn ，最大起重荷载f2=60kn ，塔吊倾覆力距m=1536.0kn.m ，塔身宽度 b=1.6m 。q6012 型塔吊自重（包括配重） f1=1144kn ， 最大起重荷载f2=60kn ，塔吊倾覆力距m=1690kn.m ，塔身宽度b=1.8m 。由于本工程各栋号间距离较远、单层面积大，若要塔吊尽可能的覆盖大的范围和对场地材料周转调运方便则须对整个平面进行综合分析，同时考虑到塔吊附着与建筑物结构的稳固连接，以及现场场地周边建筑物及多塔作业的局限范围、塔吊基础部位的地下室基础限制问题，其中2 台工作半径为50 米（供 c1# 、c4# 楼使用）， 2 台工作半径为56 米（其中一台附着在 c6# 楼主体结构上，供c6# 和 c7# 楼使用；另外一台供c5# 楼使用） ,1 台工作半径为60 米（附着在c2# 楼上，供 c2# 楼和 c3# 楼使用）将塔吊予以定位。根据塔式起重机使用说明书和工程地质勘察报告，本工程塔吊基础采用四桩承台基础，承台尺寸详见塔吊基础详图。基础承台长宽高尺寸为5000 5000 1350 ，塔吊基础承台顶标高与所在区域地下室底板标高统一。选取（4）或（ 5）层土层为桩端持力层，其强度高，厚度大，分布稳定， 其承载力均超过塔吊基础承载力要求。因本工程塔吊承台位于地下室底板结构下，需考虑塔身、塔基承台避让主体及地下室承台复杂结构，地下室顶板梁板结构留洞后做，具体做法同地下室底板预留，待拆除塔吊后浇筑预留洞口及底板塔吊处的后浇带。具体位置详见施工总平面布置图和塔吊基础定位图（附图），通过定位图放出四根灌注桩位置进行施工，承台顶标高与地下室底板标高统一。五、塔吊基础施工根据本工程现场实际情况及本工程图纸设计情况、塔吊说明要求、甲方建议，塔吊基础选用桩承台结构形式（见附图）。1、基础土方的开挖：根据现场实际情况，确定塔吊的方位；通过测量仪测量，确定承台基础的底面标高；清理现场障碍物，放线开挖。对于塔吊基坑采用挖掘机开挖，人工配合开挖清底， 挖掘机开挖时尤其注意挖掘的深度，底部余留150mm 厚度土人工清底， 直至开挖到位，开挖后立即浇注砼垫层。2、基础承台垫层的施工： 本工程塔吊基础承台垫层采用100mm 厚 c15 砼垫层， 在施工基础垫层前，不得扰动基底土层，如有扰动采用混凝土浇筑，并保证垫层表面的平整度。3、基础钢筋绑扎：基础钢筋配筋详见附图。钢筋的制作绑扎要严格按照设计要求施工， 要求绑扎牢靠，碰撞不变形，绑扎完毕必须经钢筋工长、质检员检验，合格后方可进行下一道工序的施工。钢筋绑扎过程中，需将附近的柱基础底部网片筋绑扎预留，通过验收后方可进行下一道工序施工。4、模板制作安装：施工前做好技术交底。严格控制模板安装的几何尺寸，安装完成后，由专职质检员检查验收后报送监理部验收。允许偏差：垂直度: 3mm；轴线位移 : 3mm；截面尺寸: 4mm 、-5mm；标高: 2mm 、 5mm 。5、塔吊固定支腿的安装：安装塔吊固定支腿及预埋件的安装必须在具有相关资质的塔吊安装人员指导下进行。安装完成后由安装单位技术人员验收后才能进行下道工序。6、基础混凝土的浇注：本工程塔吊基础混凝土标号（c35 砼），在浇注过程中要严格按照混凝土浇注操作规程进行，浇注时一定要分层浇注，分层震捣，尤其是固定支腿附近的砼， 要确保砼震捣密实，震动时严禁碰撞固定支腿，如发生碰撞，必须检查固定支腿是否移位， 确认未发生移位等现象后方可继续浇注。基础砼浇注后，表面收光抹平同地下室垫层顶标高， 基础验收后方可进行塔吊安装。7、塔吊避雷接地及保护接零：1） 防雷接地体采用 4*40mm 镀锌扁铁与承台主筋焊接，接地电阻不得大于 1 欧姆；2） 避雷引下线采用 35mm2 铜芯线， 一端与镀锌扁铁用 m10 螺栓锚固， 上端与塔帽避雷针锚固，避雷针采用直径 20 镀锌钢管，下焊 70*70*5 镀锌角钢，针尖采用直径 16 镀锌圆钢磨尖，安装长度高于塔帽 1 米；3） 保护接地与塔吊连接：在塔基底座上焊一只m12 的螺栓，保护接地线一端固定在螺栓上，一端固定在开关箱箱内保护接地端子板上。该线直径与塔吊进线同截面。8、质量管理：1） 为保证塔吊正常使用，工程施工顺利进行，在塔吊基础的施工过程中要严格按照设计要求以及相关规范进行施工；2） 吊起装配好的固定支腿和塔吊标准节整体，浇注混凝土，在标准节的两个方向的中心线上挂铅垂线，保证预埋后标准节中心线与水平面的垂直度偏差不大于1.5 ；3） 要求测量员施工前作好轴线，标高控制网测设，确保塔吊基础轴线位置，几何尺寸符合规范要求。同时在浇筑固定塔吊支腿期间做好塔身垂直度的监测工作。9、安全文明施工1） 土方开挖前应密切注意天气变化情况，为防止基坑泡水，避免雨期施工。2） 选择有经验、有技术的施工人员进行施工。项目部管理人员到位，分管质安人员不定时进行跟踪检查，现场监督，严格制止违章指挥和施工，及时发现安全隐患及时整改。3） 电工等特种作业人员必须持证上岗。4） 施工人员进场前进行安全教育工作，签订安全责任状。5） 严格执行施工现场临时用电技术规范，确保用电安全。6） 施工用电采用三相五线制，做到“一机、一闸、一漏电”。开关、电气、机具安装后须经验收合格后才能接通电源使用。7） 加强对场内已有道路、排水系统、场区周边及场区内地下管道系统等设施的保护。8） 现场出口设洗车槽，出场车辆必须用高压水枪冲洗；垃圾清运时，采取遮盖、撒水措施，减少对内环境卫生的污染。9） 严格按照业主规定的作息时间施工，施工中尽量减少噪音、振动、烟雾和强光等对周围居民日常生活的干扰。六、塔吊四桩承台基础的验算书（一）设计参数信息为便于计算，根据最不利原则，采用q6012 型塔吊技术参数进行计算。塔吊型号： q6012 型塔吊自重（包括配重）f1=1144kn ，最大起重荷载f2=60kn ，塔身宽度 b=1.8m ，塔吊计算高度145m混凝土强度： c35 ，钢筋级别： 级，承台长度lc 及宽度 bc=5m桩直径 d=0.8m ，桩间距 a=3.40m ，承台厚度hc=1.35m ，桩入土深度20m承台箍筋间距s=200mm ，保护层厚度： 50mm钢筋砼比重25kn/m3 ，土比重20 kn/m3计算简图如下：（二）荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值fk1=1144.8kn2) 基础以及覆土自重标准值gk=5 51.35 25=843.75kn3) 起重荷载标准值fqk=60kn2. 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/m 2) wk=0.8 0.7 1.95 1.54 0.2=0.34kn/m 2 qsk=1.2 0.34 0.35 1.8=0.25kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值fvk=qsk h=0.25 145.00=36.87knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值msk=0.5fvk h=0.5 36.87 145.00=2673.01kn.m2) 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/m 2)wk=0.8 0.7 1.95 1.54 0.35=0.59kn/m 2 qsk=1.2 0.59 0.35 1.80=0.44kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值fvk=qsk h=0.44 145.00=64.52knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值msk=0.5fvk h=0.5 64.52 145.00=4677.77kn.m3. 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 (800+2673.01)=2925.71kn.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值mk=-200+4677.77=4477.77kn.m（三）桩竖向力计算非工作状态下：qk=(fk+gk)/n=(1144.8+843.75)/4=497.14knqkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvk h)/l=(1144.8+843.75)/4+(4477.77+64.521.35)/4.81=1446.65knqkmin=(fk+gk-flk)/n-(mk+fvkh)/l=(1144.8+843.75-0)/4-(4477.77+64.521.35)/4.81=-452.38kn工作状态下：qk=(fk+gk+fqk)/n=(1144.8+843.75+60)/4=512.14knqkmax=(fk+gk+fqk)/n+(mk+fvk h)/l=(1144.8+843.75+60)/4+(2925.71+36.871.35)/4.81=1131.05knqkmin=(fk+gk+fqk-flk)/n-(mk+fvkh)/l=(1144.8+843.75+60-0)/4-(2925.71+36.871.35)/4.81=-106.78kn（四）承台受弯计算1. 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 (1144.8+60)/4+1.35(2925.71+36.87 1.35)/4.81=1242.15kn最大拔力ni=1.35 (fk+fqk)/n-1.35 (mk+fvk h)/l=1.35 (1144.8+60)/4-1.35 (2925.71+36.87 1.35)/4.81=-428.91kn非工作状态下：最大压力ni=1.35 fk/n+1.35 (mk+fvk h)/l=1.35 1144.8/4+1.35 (4477.77+64.52 1.35)/4.81=1668.21kn最大拔力ni=1.35 fk/n-1.35 (mk+fvk h)/l=1.35 1144.8/4-1.35 (4477.77+64.52 1.35)/4.81=-895.47kn2. 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 1668.21 0.80=2669.14kn.m承台最大负弯矩 :mx=my=2 -895.47 0.80=-1432.76kn.m3. 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=360n/mm 2。底部配筋计算 :s=2669.14 106/(1.000 16.700 5000.000 1300 2)=0.0189=1-(1-2 0.0189)0.5=0.0191s=1-0.0191/2=0.9905as=2669.14 106/(0.9905 1300.0 360.0)=5758.3mm2顶部配筋计算 :s=1432.76 106/(1.000 16.700 5000.000 1300 2)=0.0102=1-(1-2 0.0102)0.5=0.0102s=1-0.0102/2=0.9905as=1432.76 106/(0.9949 1300.0 360.0)=3077.1mm2（五）承台剪切计算最大剪力设计值：vmax =1668.21kn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 ,=1.500ft 混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570n/mm 2；b 承台的计算宽度， b=5000mm ；2h0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 =360n/mm； 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!（四）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）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 1446.65=1952.98kn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0.75fc 混凝土轴心抗压强度设计值，fc=27.5n/mm 2；2aps 桩身截面面积， aps =502655mm。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 =-610.71kn2经过计算得到受拉钢筋截面面积as=2035.688mm。2由于桩的最小配筋率为0.20% ，计算得最小配筋面积为1005mm综上所述，全部纵向钢