独基TC5612塔吊基础施工方案

中铁十一局建安公司福州中海寰宇天下 施工方案 中铁十一局集团有限公司福州中海寰宇天下项目塔吊基础施工方案编 制： 复 核： 审 核： 编制日期： 目 录一、编制依据及工程概况3二、 塔机主要技术参数及信息3三、 塔吊基础5四、附件5计算书61一、编制依据及工程概况1、编制依据（1） 福建同德租赁有限公司提供的基础图纸；（2）建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)；（3）福州寰宇天下项目岩土工程勘察报告；（4）建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）；（5）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2001）2、工程概况本工程地处福州海西产业园1#地块（橘园洲大桥旁）由12栋高层、9栋多层及部分商铺组成，设一层地下室，建筑面积约m2。地下室、多层及商铺为独立基础与独立柱结构，高层为桩基承台基础（建筑物高度108m），工程范围包括：土方工程、基础工程、土建工程、 机电安装工程。抗震等级；三级。本工程在设计考虑的环境类别下的结构设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级。工程质量标准：工程验收质量合格。中海寰宇天下项目一期总平面图2、 塔机主要技术参数及信息1、塔吊概况 本工程主体结构施工时设TC5612型塔吊一台，附着式起升高度达140m，工作臂长56m，最大起重量6t，额定起重力矩为800kN.m。独立高度自重32t，最大自重66.9t，平衡重13.5t，塔身宽度1.6m，标准节高度2.8m，塔吊地脚螺栓性能等级普通8.8级、直径d=30mm、数目n=12个。2、 主要性能参数表2.1起重特性表 2.2技术性能表 机构载荷率起升机构JC40%回转机构JC25%牵引机构JC25%起升高度(m)倍率固定附着a=239140a=43980额定起重力矩(KN.m)800KN.m(80t.m)最大起重量(t)6幅度(m)最大幅度56最小幅度2.5起升机构倍率a=2a=4速度(m/min)939804.519.540起重量(t)3.003.001.506.006.003.00功率(KW)5.424245.42424最低稳定下降速度（m/min）105回转机构速度(r/min)0-0.6功率(KW)22.2kw牵引机构速度(m/min)2040功率(KW)2.23.3顶升机构速度(m/min)0.550.7工作压力(Mpa)25功率(KW)7.5配重块起重臂长度(m)配重块重量(t)5613.55011.5总功率(KW)36.8(不含顶升机构电机功率)工作温度()2040整机重量 (t)32吨以上 （独立高度、不含配重） 3、 塔吊基础1、基础结构说明 本工程塔吊基础采用天然基础，底面及顶面尺寸为5500x5500mm，基础厚度1500mm，基础垫层混凝土强度等级C15，基础混凝土强度等级C35；基础钢筋采用双层双向HRB400直径22165，内设拉钩间距HRB400直径14间距495mm。 基础底面标高为-4.55（相对于正负零），基础地质为中砂层，地基承载力190kpa（未修正），满足塔吊基础对地基承载力的要求。 2、基础施工说明承台位置按设计测量放线后，用挖机开挖至离设计标高510cm处，采用人工清底、捡平。清底到位后立即用100厚C15垫层混凝土进行封底，每边宽出基础100mm。钢筋主筋采用三级钢22双层双向，拉勾采用三级钢14隔三拉一。预埋地脚螺栓M39，其位置采用定制模具进行定位，并在预埋过程中全程跟踪测量，确保偏差在2mm内，预埋时用电焊固定牢固，接地良好，接地避雷器的电阻不得大于4,接地保护装置的电缆与任何一根塔身主弦杆的螺栓连接，并清除螺栓及螺母的涂料。模板采用1.8cm厚覆膜板，基础边脚设置压脚板，基础身采用对拉螺杆与钢管加固。基础采用C35商品砼，混凝土浇筑时，应分层浇筑（每层不大于500mm）。使用插入式振动棒振捣密实，振捣上层砼时应插入下层砼面50mm，以清除两层间的接缝，插入点间距不大于30cm。混凝土浇筑速度要连续保持均匀，加强振捣，提高混凝土密实度,基础面平整度控制在1/500内。混凝土浇筑完毕后及时浇水养护，养护期不得少于7天。四、附件1、塔吊总平布置示意图；2、塔吊基础图； 3、基础承载力验算。塔吊总平布置示意图 基础平面示意图 基础剖面图13TC5612塔吊天然基础计算书1、 塔吊的基本参数信息 塔吊型号：TC5612，自重（包括压重）F1=（66.9+13.5+6）x103x9.8=836.92kN，最大起重荷载F2=60kN，塔吊额定力矩M=800kN.m，塔吊起重高度H=118m，塔身宽度B=1.6m，基础宽度b=1.8m，混凝土强度等级C35，基础埋深D=1.5m（基础顶面无覆土），基础最小厚度h=1.5m，基础最小宽度Bc=5.5m。2、 塔吊的基本参数信息 根据塔式起重机混凝土基础工程技术规范JGJ/T 187-2009，塔机在独立状态时，作用于基础的荷载应包括塔机作用于基础顶的竖向基础荷载值（Fk）、水平荷载标准值 （Fvk）、倾覆力矩（包括塔机自重、起重荷载、风荷载引起的力矩）荷载标准值，扭矩荷载标准值（Tk）以及基础和其上覆盖土的自重荷载标准值（Gk），见图。基础荷载示意图矩形基础地基承载力计算应符合以下规定： 1、基础底面压力应符合以下要求： 1）当轴心荷载作用时： Pkfa (1) 式中：Pk 荷载效应标准组合下，基底的平均竖向压力（KN ）。 f a 地基承载力。 2）当偏心荷载作用时： Pk max 1.2f a (2) 式中：Pk max 荷载效应标准组合下，基底的最大竖向压力（KN ）。 b 当偏心距e -时 6 Fk +Gk M k +Fvk xH Pkmax= - + - (3) bl W b 当偏心距e - 时 6 2(Fk +Gk ) Pk max = - (4) 3la 2、偏心距e 计算为 M k +FvkxH e = - (5) Fk +Gk 水平荷载标准值主要为风荷载，根据塔式起重机混凝土基础工程技术规范，风荷载基本风压按照Fvk=0.2KN / m2。 式中Fk 塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,Fk=1.2x836.92=1004.3KN； Gk 基础自重（基础无覆土），Gk=1361.3KN，其中有 Gk=1.2 x25x5.5x5.5x1.5= 1361.3KN (6) Bc 基础底面的宽度，取Bc=5.5m； Bc3 W 基础底面的抵抗矩，W = - =27.7m； 6 M 倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，Mk=1125.6KN.m2 其中 Mk=1.4x(800+0.2x20)=1125.6KN.m2 (7) 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： Bc Mk 5.5 1125.6 a = - - - = - - - =2.27m (8) 2 Fk+Gk 2 1004.3 +1361.3 经过计算得到： 无附着的最大压力设计值 1004.3 +1361.3 1125.6 Pk max = - + - =118.83Kpa (9) 30.25 27.7 无附着的最小压力设计值 1004.3 +1361.3 1125.6 Pk min = - - - =37.6Kpa (10) 30.25 27.7偏心距较大时压力设计值 2(Fk+Gk) 2x(1004.3 +1361.3) Pkmax= - = - =126.3Kpa (11) 3la 3x5.5x2.27 因此根据式子(1)(2)可以得到： faPkmax/1.2=105.3Kpa (12) 3、地基基础承载力验算 根据原位静载试验结果，得到地基承载力特征值为：fak190KN / m2（未修正）。 根据建筑地基基础设计规范GB 500072002 第 5.2.4 条。地基承载力特征值为： fa=fak+hbg（b -3）+hdgm（d -0.5） (13）其中：f a修正后的地基承载力特征值； f ak修正后的地基承载力特征值取190KN / m2 ； hb基础宽度地基承载力修正系数，取 0.00； hd基础埋深地基承载力修正系数，取 1.00； g基础底面以上的土的加权平均重度，取18KN /m； gm基础底面以下的土的重度，取18KN /m； b 基础底面宽度，取 5.5m； d 基础埋置深度，取1.5m； 因此，可得： fa=208KN/m2 (14) 地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pkmax =125.7Kpa，满足要求！ 4、受冲切承载力验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002 第 8.2.7 条。 验算公式如下： Fl0.7bhpftamh0 (15) 式中bhp受冲切承载力截面高度影响系数，取 bhp =0.95； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.67Kpa； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度：am=(at+ab) / 2 ，即： am=(at+ab) / 2=(1.8+5.5) / 2=3.65m (16) h0承台的有效高度，取h0=1.5m； Pj最大压力设计值，取Pj=126.3Kpa ； Fl实际冲切承载力：Fl=Pj Al 5.5-1.8 Fl=PjAl=126.3x（5.5x-）=1285.1KN (17） 2允许冲切力： 0.7bhpftamh0=0.7x0.95x1.67x3650x1500=6080.3KN (18) 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！ 5、塔吊稳定性验算 塔吊有荷载时，计算简图如下： 塔吊倾覆计算简图 塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算： 1 Qv（a-b) Qn2ahK= - （G（c-h0sina+b）- - - W1P1 -W2P2 - - )1.15 (19) Q（a -b） gt 900-Hn2式中K1塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取 1.15； G起重机自重力(包括配重，压重), G =504.7KN ； c起重机重心至旋转中心的距离,c =5.5m ； H0起重机重心至支承平面距离,h0 =7m ； b起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b =0.88m ； Q最大工作荷载,Q =58.8KN ； g重力加速度,取g =9.8 ； v起升速度,v =0.5m / s ； t制动时间, t =2s ； a起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a =15m ； W1作用在起重机上的风力,W1=2 KN ； W2作用在荷载上的风力, W2=2 KN ； P1自W1 作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8m ； P2自W2 作用线至倾覆点的垂直距离, P2=2.5m ； h吊杆端部至支承平面的垂直距离,h =15m ； n起重机的旋转速度,n =1.0r / min ； H吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H =13m ； a起重机的倾斜角，a=0 。 经过计算得到K1=3.8 由于K11.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求! 6、承台配筋计算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002 第 8.2.7 条。 抗弯计算，计算公式如下： 1 2GM1= -a12(2l+a!)(Pmax+P- - )+(Pmax-P)l) (20) 12 A式中a1截面I-I 至基底边缘的距离，取a1=(5.5-1.8)/ 2 =1.85m ； P 截面 I-I 处的基底反力： 3a-a1 3x5.5-1.85P =Pmax - =126.3x-=112.1kpa (21) 3a 3x5.5a！截面 I-I 在基底的投影长度,取a！=1.755m。 经过计算得： 1 2722.6M1= -x1.852x（11+1.8）（126.3+112.1 - -）+（126.3-112.1）x5.5）=564.1KN.m 12 30.25 （22） 配筋面积计算,公式如下：依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002 第7.2 条。 s = M/(1fcbh02) （23） = 1-(1-2s)1/2 （24） s = 1-/2 （25） As = M/(sh0fy) （26）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/mm2；ho承台的计算高度：Hc=1500m