中南国家计量测试中心综合大楼工程(塔基础施工方案)

中南国家计量测试中心综合大楼 塔吊基础施工方案目 录1、工程概况 22、编制依据 23、塔吊选型和定位 24、基础施工方法 2-45、塔吊基础验算 4-10附：1、塔吊基础定位示意图 2、QTZ63(5610)塔式起重机基础图中南国家计量测试中心综合大楼工程QZT63（5610）型塔吊基础施工方案一、工程概况：中南国家计量测试中心综合大楼工程位于武汉市武昌区东湖路一号，其中主楼建筑高度66.05米，裙楼宽度56.7米，主楼宽度20米，长度74.1米。因施工需要，需安装塔式起重机一台。二、编制依据：1、QZT63（5610）型塔式起重机使用说明书。2、建设单位提供的地质勘察报告。3、建设单位提供的施工图纸。三、塔吊选型和定位：所选塔吊应满足：1、不设附着时的吊钩高度大于35米。2、工作幅度在23米时的起重量在3吨左右。QZT63（5610）型塔吊能满足以上性能指标且基础最简单、运转费用最低，故选用QZT63（5610）型塔吊。为保证塔吊运转安全和有效吊运材料、我部拟将塔吊平面定位于A轴线外交78轴之间（详细定位见附图）。因该区域筏板基础下设有墩基，为使塔吊基础不影响以后筏板基础及墩基础施工，将塔吊基础顶面标高定为-5.80米。四、基础施工方法：根据QZT63（5610）型塔式起重机使用说明书，可采用天然地基(地耐力不小于200KN/),塔吊基础落于持力层为第3层“粉质粘土层”（该层地基承载力标准值400KN/）。另外，根据墩基础设计要求，先施工塔吊基础，待塔吊基础砼强度达到60%，再施工（挖）塔吊基础周围的墩基础。塔吊基础置于地下室筏板基础下面，塔吊基础顶标高比筏板基础下面砼垫层底标高低100mm（即-6.000m）。塔身（标准节）穿过的基础筏板及一层楼面板施工，待工程主体完工、塔吊拆除后再行施工；具体施工做法参照结施首2中后浇带做法。具体方案如下：1、土方工程：塔吊基础每边各留出300mm宽的支模作业面宽度，现场用经纬仪（根据塔吊定位图）定位后洒出白灰线框，按1：0.3的坡度挖到塔吊基础垫层底面标高-7.5米，挖至设计标高后，经监理、技术部有关人员验槽并清除浮土，立即浇筑100厚C15混凝土垫层。2、钢筋工程和固定支脚埋设：在垫层上按基础配筋图绑扎好承台钢筋，钢筋规格、尺寸、间距等应满足规范要求。同时预埋塔吊接地和固定支脚，位置应准确并固定牢靠，方法如下：在基础承台内设置8个50050010钢板制成的马凳垫在支脚下面，每个马凳下面焊接4根20钢筋，钢筋长度统一为500。支脚与马凳用电焊固定，马凳绑牢在基础承台钢筋上，使支脚在浇筑混凝土时不致偏位。支脚位置均用钢尺精确量距，反复量测无误，标高用水准仪测量，务必使8处支脚（地锚螺栓）面在同一标高上。3、模板工程和混凝土工程：支设木模板，用钢管扣件加固，因基础承台高度为1400，混凝土侧压力较大，故使用2排12对拉螺杆进行加固，螺杆间距为500。经隐蔽工程验收后浇筑基础混凝土，混凝土强度等级C35，采用商品混泥土灌注，同时留置好砼试块；混凝土浇筑应特别注意不能直接振捣固定支脚及马凳以防偏位。对塔吊基础混凝土进行养护，当混凝土强度达到75%时，经验收合格后方能安装塔机。五、塔吊基础验算：十字交叉梁天然基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范、参考文献编制：建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑地基基础设计规范（GB500072002）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、本工程用塔吊使用说明书、地质勘探报告和施工现场总平面布置图等编制。基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号：QTZ63； 塔吊自重Gt：869.8kN；标准节长度b：2.5m； 最大起重荷载Q：60kN；塔身宽度B：1.835m； 主弦杆材料：角钢/方钢；塔吊起升高度H：92m； 主弦杆宽度c：135mm；非工作状态时：额定起重力矩Me：630kNm； 基础所受的水平力P：20kN；工作状态时：额定起重力矩Me：630kNm； 基础所受的水平力P：50kN；2、风荷载基本参数所处城市：湖北武汉市 风荷载高度变化系数z：1.27 ；地面粗糙度类别：D类密集建筑群，房屋较高；非工作状态时，基本风压0：0.35kNm；工作状态时，基本风压0：0.35kNm；3、基础基本参数交叉梁截面高度h：1.4m； 交叉梁宽t：2.2m；基础上部中心部分正方形边长a1：5m； 混凝土强度等级：C35；承台混凝土保护层厚度：30mm； 基础埋置深度d：1.4m；十字交叉梁上部钢筋直径：20mm； 十字交叉梁上部钢筋型号：HPB235；十字交叉梁底部钢筋直径：20mm； 十字交叉梁底部钢筋型号：HPB235；十字交叉梁箍筋直径：16mm； 十字交叉梁箍筋型号：HPB235；十字交叉梁箍筋肢数：2； 十字交叉梁腰筋直径：20mm； 十字交叉梁腰筋型号：HPB235；4、地基基本参数地基承载力设计值fa：400kN/m2；非工作状态下荷载计算一、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重：G=869.800kN；塔吊最大起重荷载：Q=60.000kN；作用于塔吊的竖向力：F=1.2G+1.2Q=1.2869.800+1.260.000=1115.760kN；2、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处湖北武汉市，基本风压为0=0.35kN/m2；查表得：荷载高度变化系数z=1.27；挡风系数计算： = 3B+2b+(4B2+b2)1/2c / Bb=(31.84+20.14+(4(0.14)2+(1.84)2)0.5)0.14/(1.842.50)=0.440因为是角钢/方钢，体型系数s=2.08；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.081.270.35=0.65kN/m2；3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=0.650.441.8492.0092.000.5=2211.06kNm；Mmax=1.4(Me+M+Ph1)=1.4(630.00+2211.06+20.001.00)=4005.48kNm；二、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算： e = M/(F+G)20.5Bc/3式中 e偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； M作用在基础上的弯矩； F作用在基础上的垂直载荷； G混凝土基础重力，G = 251.240.216=1206.48kN； Bc为基础的底面宽度；计算得：e=4005.484/(1115.760+1206.480)=1.725m 20.56.800/3=3.206m；基础抗倾覆稳定性满足要求！三、地基承载力验算 e = M/(F+G)=4005.484/(1115.76+1206.48)=1.725 Bc/6=6.8/6=1.133地面压应力计算： Pmax=a (F + G)/(20.5Bc3/18-Bc2a+320.5Bca2-3a3)式中 F作用在基础上的垂直载荷； G混凝土基础重力； 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/20.5-Mmax/(F+G)=6.800/20.5-4005.484/(1115.760+1206.480)=3.080m；不考虑附着基础设计值：Pmax=3.08(1115.76+1206.48)/(20.56.83/18-6.823.08+320.56.83.082-33.083)=104.702kPa；地基承载力设计值为:fa=400.00kPa；地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax= 104.702kPa，满足要求！四、基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）第8.2.7条。验算公式如下: F1 0.7hpftamho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，其间按照线性内插法取用；取hp=0.98； ft -混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57N/mm2； ho -基础冲切破坏锥体的有效高度，取ho=0.37m； am -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度，am = 21/2(Bc-a1)-t/2 = 21/2(6.8-5)-2.2/2 = 0.173m； 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= Pmaxam2=104.700.172=3.13kN；允许冲切力：0.70.981.57172.79370.00=69091.453N=69.091kN Fl= 3.13kN； 实际冲切力小于允许冲切力设计值，满足要求！工作状态下荷载计算一、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重：G=869.800kN；塔吊最大起重荷载：Q=60.000kN；作用于塔吊的竖向力：F=1.2G+1.2Q=1.2869.800+1.260.000=1115.760kN；2、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处湖北武汉市，基本风压为0=0.35kN/m2；挡风系数计算： = 3B+2b+(4B2+b2)1/2c / Bb=(31.840.14+22.500.14+(4(1.84)2+(2.50)2)0.50.14)/(1.842.50)=0.440因为是角钢/方钢，体型系数s=2.08查表得：荷载高度变化系数z=1.27高度z处的风振系数取：z=1.0所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.081.270.35=0.65kN/m23、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=0.650.441.8492.0092.000.5=2211.06kNmMmax=1.4(Me+M+Ph1)=1.4(630.00+2211.06+50.001.00)=4047.48kNm二、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算： e = M/(F+G)20.5Bc/3式中 e偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； M作用在基础上的弯矩； F作用在基础上的垂直载荷； G混凝土基础重力，G = 251.240.216=1206.48kN； Bc为基础的底面宽度；计算得：e=4047.484/(1115.760+1206.480)=1.743m 20.5 6.800/3=3.206m；基础抗倾覆稳定性满足要求！三、地基承载力验算 e = M/(F+G)=4047.484/(1115.76+1206.48)=1.743 Bc/6=6.8/6=1.133地面压应力计算： Pmax=a (F + G)/(20.5Bc3/18-Bc2a+320.5Bca2-3a3)式中 F作用在基础上的垂直载荷； G混凝土基础重力； 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/20.5-Mmax/(F+G)=6.800/20.5-4047.484/(1115.760+1206.480)=3.070m；不考虑附着基础设计值：Pmax=3.07(1115.76+1206.48)/(20.56.83/18-6.823.07+320.56.83.072-33.073)=105.071kPa；地基承载力设计值为:fa=400.00kPa；地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax= 105.071kPa，满足要求！四、基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）第8.2.7条。验算公式如下: F1 0.7hpftamho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，其间按照线性内插法取用；取hp=0.98； ft -混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57N/mm2； ho -基础冲切破坏锥体的有效高度，取ho=0.37m； am