建筑塔吊基础施工方案

惠阳安凯酒店工程 塔吊基础基础设计及施工方案惠阳安凯酒店工程塔吊基础设计及施工方案一、编制依据1、惠阳安凯酒店工程岩土工程勘察报告；2、GB50202-2002地基与基础施工质量验收规范3、GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范4、GB50007-2002建筑地基基础设计规范5、GB50017-2010钢结构设计规范6、JGJ33-2012建筑机械使用安全技术规程7、JGJ94-2008建筑桩基技术规范8、JGJ59-2011建筑安全检查标准9、GB50010-2010混凝土结构设计规范10、GB50009建筑结构荷载规范11、GB/T13752塔式起重机设计规范12、本工程设计图纸；13、本工程采用的QTZ125、QTZ80系列塔式起重机使用说明书。二、工程概况1、工程名称：惠阳安凯酒店工程2、建设单位：惠州鸿祥置业有限公司3、监理单位：惠州市建设集团工程监理有限公司4、施工单位：中建四局第六建筑工程有限公司5、建设地点：惠州市惠阳区淡水河畔6、结构形式：地下室部分为框剪结构，主体为剪力墙结构7、建设概况：本项目由惠州鸿洋置业有限公司开发，项目地点位于惠阳淡水河畔，南邻体育会展中心，北面为半岛一号高尚居住新区总用地面积22818，总建设用地面积22550，总建筑面积.13，本工程包括二层地下汽车库，一栋地上19层公寓楼，一栋为3层裙楼及10层酒店及办公楼。各栋建筑层数及建筑高度如下表：项目设计使用功能高端酒店及酒店式公寓单体数量2建筑层数（地上/地下）A栋（地上19层/地下两层），H栋（地上10层/地下两层）建筑高度（地上/地下）A栋（64.800m/-9.800m），H栋（48.600m/-9.800m）三、塔吊布置及选型1、塔吊布置根据工程特点及现场平面布置，现场配置三台塔吊，编号分别为1#3#塔吊。全部布置在基坑内部，需要穿过地下室顶板。1#塔吊在公寓楼的北侧，拟采用QTZ125（5518）塔吊，最大臂长55m，主要服务地下室及公寓；2#塔吊在酒店中间偏北部位，拟采用QTZ80塔吊，最大臂长50m，主要服务地下室，酒店西侧；3#塔吊在酒店东侧，拟采用QTZ125塔吊，最大臂长60m，主要服务于地下室，酒店东侧；三台塔吊基本上覆盖整个施工区域。见下图：塔吊布置平面示意图2、塔吊选型本工程选用3台塔吊，均布置在基坑内部，以满足地下室及地上主体施工阶段的水平及垂直运输需要，塔吊具体的平面布置，规格型号及安装部位见下表：塔吊编号定位类型安装方向基础承台1#塔吊A-3a A-4a交A-Ga A-Fa轴间QTZ125（5518）大臂朝东南5m5m1.5m2#塔吊H-3a H-4a交H-D H-E轴间QTZ80（5013）大臂朝西北5m5m1.5m3#塔吊H-10a H-11a交H-L H-M轴间QTZ125（6018）大臂朝东南5m5m1.5m因基底承载力不足，塔吊基础采用桩基础，持力层选择在-2中风化含砾泥质砂岩层上。成桩后塔基持力层的承载力不小于200Kpa，满足基础承载力要求。塔吊安装高度如下表：塔吊编号安装建筑建筑层数建筑高度塔吊安装高度1#塔吊公寓19层64.8m75m2#塔吊酒店10层48.6m60m3#塔吊酒店10层48.6m60m四、塔吊基础设计塔吊基础平面尺寸均为5000mm5000mm，厚度为1500mm；砼强度等级为C35，上下纵横各配30B25，架立筋拉钩为75B16，承台下浇筑100厚C15砼。取本工程型号较大，高度最高的1#塔吊基础计算，1#塔吊为QTZ125（5518）型塔式起重机，基坑开挖深度-9.30m，现场地面标高-9.30m，承台顶标高-9.30m，采用人工挖孔桩加承台基础，地下水位-4.30m。计算书如下：1. 参数信息塔吊型号：QTZ125， 塔吊自重(包括压重)G: 546.840 kN，最大起重荷载Q: 80.000 kN， 塔吊起升高度H: 75.000 m，塔身宽度B: 1.800 m， 桩顶面水平力 H0: 15.000 kN，混凝土的弹性模量Ec：31500.000 N/mm2，地基土水平抗力系数m：24.500 MN/m4，混凝土强度: C35， 桩直径d: 1.600 m， 保护层厚度: 100.000 mm，桩钢筋级别: HRB335， 桩钢筋直径: 25.00 mm，塔吊倾覆力矩M: 4932.97kNm。2. 塔吊对基础中心作用力的计算（1）塔吊自重(包括压重)：G = 546.840 kN（2）塔吊最大起重荷载：Q = 80.000 kN作用于塔吊的竖向力设计值： F = 1.2546.840 + 1.280.000 = 752.208 kN风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax4932.97kNm；m3、桩身最大弯矩计算计算简图：（1）按照m法计算桩身最大弯矩： 计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.4.5条，并参考桩基础的设计方法与施工技术。 1) 计算桩的水平变形系数 (1/m):=(mb0/(EI)1/5其中 m地基土水平抗力系数，m=24.500 MN/m4； b0桩的计算宽度，b0= 0.9(1.600+1)= 2.340 m； E抗弯弹性模量，E=31500.000 N/mm2； I截面惯性矩，I=1.6004 /64= 0.322 m4；经计算得到桩的水平变形系数: = (24.5001062.340/(31500.0001060.322)1/5 = 0.355 2) 计算 CI=aMo/Ho CI = 0.3556906.158/15.000 = 163.557 3) 由 CI 查表得：C = 1.001, h- = az = 0.100 4) 计算 Mmax: Mmax= CMo = 1.0016906.158 = 6913.064kNm 5) 计算最大弯矩深度 :z= h-/= 0.100/0.355 = 0.281 m ；4、桩配筋计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.3.8条。沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其截面受压承载力计算：(1) 偏心受压构件，其偏心矩增大系数按下式计算：=1+1/(1400ei/h0)(l0/h)212式中 l0桩的计算长度，l0 = 10.000 m； h截面高度，h = 1.600 m ； e0轴向压力对截面重心的偏心矩，e0=9.190 m； ea附加偏心矩，取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的最大值，ea=0.053 m； ei=e0+ea=9.190+0.053=9.244 m; h0截面有效高度，h0 = 1.600 - 100.00010-3 = 1.500 m； 1偏心受压构件的截面曲率修正系数：1=0.5fcA/N=0.516.700 2.011106/(752.208103)= 22.319 由于 1大于1，1 = 1 ； A构件的截面面积，A=d2 /4 = 2.011 m2； 2构件长细比对截面曲率的影响系数，l0/h小于15，2=1.0； l0/h=10/1.6=6.2515，2=1.0；经计算偏心增大系数 = 1.005 ；(2) 偏心受压构件应符合下例规定：N 1fcA（1-sin(2)/(2)）+（-t）fyAsNei（21 fcAr sin3（）/3 +fyAsrs（sin + sin t）/ 式中 As全部纵向钢筋的截面面积； r圆形截面的半径，取 r=0.800 m； rs纵向钢筋重心所在圆周的半径，取 rs=0.088 m； 对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2的比值，取 = 0.493； t - 纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当=0.4930.625，t=1.25-2=1.25-20.493=0.26；由以上公式解得：只需构造配筋！构造配筋：As=d2/40.2%=3.1416002/40.2%=4021mm2施工中实际配筋值为：HRB335钢筋，20B20；实际配筋值6280mm2As。5、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2条，桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： R = sQsk/s+pQpk/p Qsk = uqsikli Qpk = qpkAp其中 R单桩的竖向承载力设计值； Qsk单桩总极限侧阻力标准值； Qpk单桩总极限端阻力标准值； 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=5.027m； Ap桩端面积,Ap=2.011m2； 0桩基重要性系数，取1.1； li第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下: 序号土厚度（m）土侧阻力标准值（Kpa）土端阻力标准值（Kpa）土名称16.0020.00825.00粉土或砂土24.0025.00965.00粉土或砂土由于桩的入土深度大于10.00m，所以桩端是在第2层土层。最大压力验算: R=5.03(6.0020.00+4.0025.00)/1.65+965.002.011/1.65=1.85103kN0N=1.1752.208= 827.43kNR=1846.114kN竖向极限承载力满足要求!五、施工技术措施及质量验收1、混凝土强度等级采用C35。 2、塔基结构构造：塔基均为正方形承台，为防止倾覆，1#、2#、3#塔吊基础均为5000mm5000mm1500mm，塔吊基础承台均采用二级B25钢筋，采用B16钢筋做拉钩，用B20钢筋支架，埋深同主楼基础底板。3、塔吊基础施工流程：基础定位放线土方开挖及桩头剔凿垫层混凝土施工基础外边线放线砖模砌筑预埋支脚放线定位放线并绑扎下铁钢筋塔吊支脚安装支脚标高及垂直度调整支脚固定上铁钢筋绑扎防雷接地施工混凝土浇筑混凝土保温养护位移监测。预埋塔吊基座锚脚定位必须准确，须经经纬仪复核校准后方可进行混凝土浇筑。塔吊基础完成后及时做好养护工作。4、基础表面平整度允许偏差1/1000；本工程基础桩采用人工挖孔灌注柱，其施工工艺及质量控制要点详见桩基工程专项施工方案，桩身砼浇灌至自然地坪面，施工承台时必须凿除上段1.5米桩身砼浮浆层。5、塔吊基础开挖前先放出塔吊基础的四个角点，根据四个角点的位置进行土方开挖和基础桩头剔凿，基础桩头的剔凿高度必须保证基础桩身伸入塔吊基础内100mm。6、桩头剔凿完成后，支模浇筑100mm厚C15混凝土的垫层，垫层混凝土表面要求找平压光，平整度偏差严格控制在2mm以内。垫层混凝土浇筑完成后要及时进行覆盖保温。垫层混凝土达到上人作业强度后，在垫层上放出塔吊基础的外边线。7、根据塔吊基础的外边线砌筑120mm厚塔吊基础砖模，砖模砌筑完成后，在砖模外侧增设木脚手板和钢管进行支撑。8、在混凝土垫层上弹好塔吊预埋支脚的边线和中心线，并用红漆标记预埋支脚的中心点。9、放线绑扎塔吊基础下铁钢筋，按永久工程钢筋绑扎质量标准进行施工。10、埋设件埋设参照一下程序施工： （1）将高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。 （2）为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。 （3）再将8件B25的钢筋将预埋螺栓连接。 （4）吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。在预埋螺栓定位框上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。（5）固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。（6）预埋螺栓定位须复核准确。11、塔机基础严格按塔机说明书要求进行施工，基础应验收合格后，方可使用。 12、塔吊的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10。13、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。14、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。15、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。16、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。17、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。18、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。19、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质勘察报告概述方可施工。20、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。21、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。22、塔吊基础的人工挖孔灌注桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。23、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。六、塔吊穿地下室处理措施本工程塔吊布置在地下室底板上，塔吊穿地下室的处理措施如下： 1、地下室底板处理措施：（1）本工程设计塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高，施工时浇筑塔吊基础，塔吊基础钢筋绑扎时，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋，并预留一个搭接长度。（2）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。（3）在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。具体做法如下图所示：塔吊基础做法详图止水钢板安装详图2、地下室顶板处理措施：（1）在地下室顶板上开一个两米见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。 （2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接（配合少量焊接）。板四周预留B12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。七、质量保证措施1、在混凝土振捣时，振动棒要快插慢拔，按450mm间距成梅花形布置振动点。2、混凝土振捣时在钢筋骨架上铺跳板，操作人员在跳板上施工。在混凝土初凝前由抹灰工抹平混凝土面，随抹随拆除跳板。3、大体积混凝土的表面水泥浆较厚，在浇筑后要进行处理。当混凝土浇筑到设计标高时用长