塔吊施工方案

1、XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案塔吊专项施工方案一、工程概况工程名称： XXX建设单位： XXX指挥部设计单位： XXX设计研究总院勘察单位： XXX勘察分院施工单位： XX建设股份有限公司XXX地块位于XXX南路东侧、桥闸路以北地块，东侧为海门河，北侧为同步施工的XXX地块。由1幢 27 层主楼及相应 3 层裙房组成。 本单位承包施工段为该工程的 C幢楼及 1/14 轴 -26 轴 A 轴 -H 轴范围地下室与自行车集中停放夹层区段。框架结构。该工程 0.000 为绝对高程 5.250m。场地东侧地面自然测量标高为 -1.250 m，南侧地面自然测量标高为 0.850 m ，西侧地面

2、自然测量标高为 -0.700 m 。西侧即市区市政通车主道路。本地块周边为裙房，地下室板面标高为-8.600m ，板厚 500 mm，板下设100 厚素混凝土垫层和150厚碎石垫层，基坑周边均为单桩承台，承台高度为1200 mm，承台底标高为10.05m；基坑周边地梁均为上翻梁，梁底标高与板底标高均为-9.350m ；主楼位于基坑中部。地下室板面标高为-9.500m ，板厚 500 ，下设100 厚素混凝土垫层和150 厚碎石垫层；主楼板底标高为-10.250m 。( 一 ) 、地质条件依据 XXX勘察研究院 XXX地块岩土工程勘察报告 ，该场地基坑开挖影响深度范围内的土层分布大致如下：（ 1

3、）、1 层杂填土：成份杂，主要由碎石、块石及碎砖、灰渣等建筑垃圾组成，局部有旧基础，土质松散、不均。层厚 0.4-1.8m;（ 2）、2 层粘土：灰黄色，可塑，中压缩性。层厚0.9-2.2m ；（ 3）、3-1层淤泥质粘土：浅灰色，流塑，高压缩性。层厚0.8-2.9m ；（ 4）、3-2层淤泥：灰色，流塑，高压缩性，含有机质。层厚4.0-12.2m ；（ 5）、3-3层淤泥质粘土：灰色，流塑，高压缩性。层厚0.6-3.3m ；（ 6）、3-3a层含粘性土砾砂：灰色，松散，饱和，土质不均。层厚0.6-4.2m；（ 7）、4-1层含角砾粘性土：灰色，松散，密度上部差。层厚1.1-2.9m ；（ 8

4、）、4-2层含粘性土角砾：浅灰色、灰兰色、灰黄色，一般中密，局部密实。层厚0.6-3.7m ；（ 9）、5 层全风化基岩：一般灰绿色，中下部为黄褐色，原岩为凝灰岩，一般具有原岩结构，部分风化彻底，成土状，局部上部为残坡积土。层厚0.8-8.8m ；（ 10）、6 层强风化基岩： 灰色、灰褐色、灰白色，原岩为凝灰岩，碎块状构造，岩性较差，易崩解，遇水易软化。层厚0.8-11.50m ；（ 11）、 7-1 层为中强风化基岩。层厚 0.8-8.40m ；场地地下水埋深较浅，根据勘察报告地下水埋深为地表下绝对高程2.94-3.42m ，主要接受大气降水和地表水渗入补给；坑底土层 3-1 、 3-2

5、、3-3 层土体灵敏度高，抗剪强度低，触变后强度损失大，易流变，基坑开挖时易造成坑壁失稳、坑底涌土、地面沉陷等现象。基坑开挖影响深度范围内地基土层的物理力学指标详下表：层重度含固结快剪指标渗透系数（cm/s ）厚度（ KN/水率C土层名称水平垂直号m3）（ %）（ Kpa）( )1XXXXXXXXXX 工程塔吊专项施工方案1杂填土0.4 1.8(18.0)(10.0)(10.0)2粘土0.9 2.219.232.817.913.8 1.30E-81.17E-83-1淤泥质粘土0.8 2.917.448.510.210.24.78E-83.36E-83-2淤泥4.016.558.28.05.04

6、.14E-81.17E-612.23-3淤泥质粘土0.6 3.317.447.711.010.83-3a含粘性土砾砂0.6 4.219.528.5(20)(25)4-1含角砾粘性土1.1 2.919.519.2(30)(25)4-2含粘性土角砾0.6 3.720.0(40)(30)5全风化基岩0.8 8.820.0(50)(35)6强风化基岩0.822.0(100)(60)11.57-1中强风化基岩0.8 8.422.0(100)(60)土层参数取自勘察报告（括号内数值为经验值）土层分布见附图塔吊桩土层示意图 。( 二 ) 、塔吊基础布置本工程拟用ZJ5311 型塔式起重机，考虑到周围建筑的限

7、制及塔吊自身臂工作范围的影响，现将塔吊布置于 C-AC-9 轴之间， 43勘察点附近，以下计算均以43 勘察孔作为参数依据。见附图塔吊桩定位图 。( 三 ) 、塔吊基础形式塔吊基础采用 C30 钢筋混凝土承台，配4 根 800 人工挖孔灌注桩，桩底到达7-1 层为中强风化基岩中等风化凝灰岩。桩身采用C30混凝土，内配主筋10 20，钢筋保护层 50mm。螺旋筋 8150/200（在承台下 5000 范围内为 8150）。加劲箍 122000。塔吊桩基穿过双层地下室，为高承台桩基。( 四 ) 、基础施工塔吊桩基采用人工挖孔灌注桩法成桩，施工完毕后凿除护筒下 600mm范围内混凝土。 桩基础深入承

8、台 100mm，具体做法见附图。桩孔灌注桩在穿过地下室底板时，底板留后浇施工洞口（2施工洞口周侧设 3mm钢52005200mm）,板止水带， 具体做法如附图所示。 后浇洞位置垫层采用150 厚 C20 混凝土。 后浇洞口位置待塔吊拆除后采用 C40防水混凝土浇捣（底板设计为C35）。( 五 ) 、塔基沉降控制塔吊承台四围设 4 个沉降观测点，在主体楼层施工过程中控制观测塔吊沉降。塔基允许沉降差为6mm，垂直度偏差 2( 六 ) 、塔吊基础设计依据1. 建筑地基基础设计规范 （ 50007 2002）2. 混凝土结构设计规范 （GB50010 2002）3. 建筑结构可靠度设计统一标准 （ G

9、B50068 2001）4. 公路桥涵设计规范 （JTJ021 89、 JTJ022 85、 JTJ023 85、 JTJ024 85，JTJ02586 ）5 . 建筑桩基技术规范 JGJ94 942XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案二、承台抗倾覆验算一、确定和载荷计算图式承台自重N1=1.2 25.1 5.2 5.2 1.0=814.44KN塔吊独立高度：40.5m，实际施工按32m 考虑，房屋总高度90米，增加爬升降及顶面范围空间，考虑顶升高度约束共计附着高度99 米。共增加标准节： N=9940.5=19.5取 20 节（其中标准节高度3按说明书之 3 米取）增加的标准节及附着架总

10、重：2（ 20 7809.8 10-3+2N =1.2 910 9.8 10-3 ）=204.86KN。其中标准节重 780kg/ 节，附着 910kg/副，按 2 副考虑。这样考虑是偏于安全的，因为 423.00+204.86=627.86KN 为附着状态对应说明书中表明100m高度时 552KN。特别指出：本例塔吊说明书提供的塔吊荷载取值为非工作状况的限值亦即可作为极限承载力状态下验算的最大值，一般情况下，可只计算非工作状况， 况且本例说明书未提供工作状况下荷载取值。因此，可只按下表（摘录）验算：载 荷HNMMN工况(KN)(KN)(KN.M)(KN.M)非工作状况71.00423.001

11、575.000.0二、塔吊基础抗倾覆验算1 ） 塔吊最不利位置：3XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案2） 抗倾覆验算M倾 =M+Hh=1575+71 1.0=1646.00 KN.MM抗 =N D=（423.00+814.44）2 3.82=3325.01KN.M22安全系数 k=M抗 = 3325 .01 =2.020M倾 1646 .00MHhNF =-2 X+24Xi=-1646 .00 5.374+ 423.00 814.445.37422( 5.374 ) 242=105.328KN0满足要求三、高承台桩基验算( 按 JGJ94-94 附录 B计算 )一 . 确定基本设计参数

12、：1) 地基土水平抗力系数的比例系数mh m =2 (d+1)=2 (0.8+1)=3.6m该深度范围起算高程-5.100 ，由 2.08m 厚淤泥及1.52m 厚含粘性土角砾组成。2m2 (2h1h2 )h24.252.08235(2 2.081.52) 1.52m1h10.4 0.4m=2=2hm3.6=9.894MN/m4其中 0.4系数为长期水平荷载所成系数。2 ）桩底面地基土竖向抗力系数的比例系数m0近似取 m0=9.894MN/m43）桩身抗弯刚度EI4钢筋混凝土弹性模量比e= 20104 =6.6673.010桩身配筋率 g=1020 2=0.625 800 2扣除保护层后桩直径

13、值d0=0.8-0.05 2=0.7m桩身换算截面受拉边缘的截面模量W0= d d 2+2( E-1) g d 020.80.822 (6.6671)0.625% 0.72=3232=0.0530m3桩身换算截面惯性矩w 0 d0.05300.8=0.0212m4I 0=224XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案桩身抗弯刚度4EI =0.85E cI o=0.85 3.0 10 0.02122=540.60MN.m4) 桩的水平变形系数桩身计算bo=0.9 (1.5d+0.5)=0.9 (1.5 0.8+0.5)=1.530m桩的水平变形系数 = 5mb0= 59.894 1.530=0.

14、489m-1EI540.605）桩身轴向压力传布系数N取 N=16）桩底面地基土竖向抗力系数C0桩入土深度h=6.78m桩底面地基土竖向抗力系数 C0=m0 h=9.894 6.78=67.081MN/m 3 基本设计参数mEICR(MN/m4)(MN.m2)(m-1 )N(MN/m3)9.894540.600.489167.081二 . 单位力作用于桩身地面处, 桩身在该处产生的变位1) 单位力 H0 下水平位移 HH h=y=0.489 4.65=2.27385m( 其中 y 取桩顶以下至地下室基础垫层高度，安全储备l x=0.45m，因此 y=4.20+0.45=4.65m)根据 JGJ

15、94-94 附录 B 表 B-5 （参考表B-3 附准） HH=1 B2D1B1D23A 2B1A1B2=1 2.12386=0.03360m/MN4.4893540.6（查表 B-6得 B2D1B1D 2 =2.12386 ）A 2B1A1B22) 单位力 H0 下转角 HH=1A2D1A 1D 2 =1 6.5603=0.01207MN -12A 2B1A 1B 20.4892540.63) 单位力 M0 下水平位移 HM HM= HH=0.01207 MN -14）单位力M0 转角 MM =1A2C1A1C2=1-1-1 1.6787=0.00635 MN. mHMA2B1A1B20.4

16、89540.6单位力作用于桩身地面处，桩身在该处产生的变位5XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案 HH MH HM MM(m/MN)(MN-1 )(MN-1 )(MN-1 . m -1 )0.03360.012070.012070.00635三 . 求单位力作用于桩顶时，桩顶产生的变位1）单位力 Hi 下水平位移HHl 03+ l2+2 l+HH3MM 0MH0HH= 4.653 +0.00635 4.65 2+20.01207 4.65+0.03363 540.6=0.3451m/MN2）单位力Hi 下转角 MH2l 0+ l +MH=MH2MM 0=4.65 2+0.00635 4.6

17、5+0.01082540 .6=0.0603 m -13）单位力Mi 下的水平位移HM= =0.0603m-1HMMH4）单位力Mi 下，转角MMl0+ =4.65+0.00635=0.0150 MN-1MM=MM540.6单位力作用于桩顶处，桩身在该处产生的变位 HHMH HM MM(m/MN)-1-1-1（ m )（ m )(MN )0.34510.06030.06030.0150四 . 求桩顶发生单位变位时，桩顶引起的内力1 ）发生单位竖向位移时，桩顶引起的内力NN1 NN=l0Nh1EAC0A0=14.6516.7813.010 40.850.250.8 267.0810.250.8

18、2=32.734MN/m2）发生单位水平位移时，桩顶引起的水平力HH6XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案 HH=MM MH 2=0.0150=9.7377MN/mHH MM 0.34510.01500.0603 23）发生单位水平位移时，桩顶引起的弯矩MH =HH MH MH 2=0.34510.06030.06032 =39.1454 MNMM 0.0150MH4）发生单位转角时，桩顶引起的水平力 HM= MH=39.1454MN5）发生单位转角时，桩顶引起的弯矩 MM=HH=0.3451=224.0313 MN.m0.3451 0.0150 0.0603 2HH MMMH 2桩顶发生

19、单位变位时，桩顶引起的内力 NN HH MH HM MM(MN/m)(MN/m)(MN)(MN)(MN.m)32.7349.737739.145439.1454224.0313五 . 求承台发生单位变位时，所有桩顶引起的反力和位移（ 1）单位竖直位移时引起的竖向反力vv vv =n NN=4 32.734=130.936MN/m（ 2）单位水平位移时引起的水平反力 =n HH=49.7377=38.9508MN/m（ 3）单位水平位移时引起的反弯矩 =- n MH=-4 39.1454=-156.5816 MN（ 4）单位单位转角时引起的水平反力 = =-156.5816 MN（ 5）单位转角

20、时引起的反弯矩 = n MM+ NN ki xi 2=4 224.0313+32.734 (1 2.687 2 ) 2=1365.64 MN.m承台发生单位变位时, 所有桩顶引起的反力和位移 vv (MN/m)(MN/m)(MN)(MN)(MN.m)130.93638.9508-156.5816-156.58161365.64六 . 求承台变位1）竖向位移V2= NG = 0.4230.81444 =0.00945 （非工作状况）rvv130.9362）水平位移7XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案 2=Hu M2u uu= 1365.64 0.071 156.5816 1.6318 =0

21、.0122m ( 非工作状况 ) 38.9508 1365.64 156.581623) 转角 2=u uMuH2u uu= 22.052 2 .47695 .4080 .0602 =0.00536 ( 非工作状况 )22 .052923 .34295.408 2承台变位变位V(m)(m)(rad)非工作状况0.09450.01220.0025七 . 求任一基桩桩顶内力1）竖向力N2=（v+） +nn=(0.00945+0.0025 2.687)32.734(非工作状况 )=0.52923MN2）水平力H0.071H = =0.01775MN24n3）弯矩M1= MM- MH=0.00536

22、144.014-0.0261 23.852 (非工作状况 )=0.1494MN.m基桩桩顶内力内力NHM(MN)(MN)(MN.m)非工作状况0.529230.017750.0825八 . 求地面处桩身截面上的内力1) 水平力 H0H02= Hi =0.01775MN( 非工作状况 )2) 弯矩 M0M01=M+Hl0=0.0825+0.01775 4.65=0.1650MN.m( 非工作状况 )8XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案基桩桩顶内力HM内力00(MN)(MN.m)非工作状况0.017750.1650九 . 求桩身最大弯矩及内力位置C12=M0 = 0 .4890 .1650

23、=4.5456( 非工作状况 )H00 .01775由 =0.489 6.78=3.31542查表得 :h=y= 0.6-4.821+( 3 .315423) (5.403-4.821)-3 .533.141+( 3 .315423) (3.597-3.141)-1 (0.6-0.5)3 .534.4546-3.141+(3.315423) (3.597-3.141)3.53= 0.542( 非作工作状况 )桩身最大弯矩位置Yh0.542=1.108(非工作状况 )= =2MAX0.489a查表得 :C =1.059+(1 .0661 .059 )(3.53 .31542 )+112( 3.5

24、3 )( 0 .5420.5)1 .105(1 . 1201 .105)(1 .0661 . 059 )(3 .5 3 .31542 )3 . 53( 3 .5 3 .31542 )1 .0593 . 53(0.6 0.5)=1.082(非工作状况 )桩身最大弯矩Mmax2=M0CH=0.1650 1.082=0.1785MN.m (非工作状况 )十 . 桩身控制界面内力桩身控制截面内力内力MNV工况(MN.m)(MN)(MN)非工作状况0.17850.7450.01775N2=rAh+N+M Hh.XXi29XXXXXXXXXX 工程塔吊专项施工方案=0.025 0.25 0.8 21.10

25、8+0.529+1.632 5.374=0.745MN25.37425.3742 ()2( 其中 r 为容重 )四、桩基础承载力验算一 . 单桩承载力验算nQ=si qsik l i +frc.h+.frc.A( 建筑桩基技术规范第5.2.11.1-4 计算 )ks.rpp1= 0.8 (5 2.08+30 2.8 0.8+55 1.4 0.7+0.0325 0.5 15.66 103) 0.9+0.25 0.8 2 2.8 103 0.4095=2003.75KN(f rc 为岩石饱和单轴抗压强度标准值按地质勘探报告第十一页表33 取 15.66 10 Mpas 、p 按表 5.2.11插入

26、法计算为s=0.0325 、p=0.4550.9=0.4095,施工工艺系数 0.9 ）取 r sp=1.67则 Q = Quk = 2025 .01 =1212.58kNsp1.67因为 Nmax=745kN Q 满足要求r 0N=0.9 0.745=0.6705MNR= spQk /r sp=1.0 2025.01/1.67=1212.58KN由于 r 0N110XXXXXXXXXX工程塔吊专项施工方案取 n=1n Qg =1 0.8 1.928=4.846KNr 0 N+1.27Q gn =0.9 0.745+1.27 0.0048=0.675MN1.6R=1.6 spQ /r sp=1

27、.6 1.2126=1.940MNn满足要求二 . 桩身承载力验算1) 桩身轴向力验算r 0N=0.9 0.745=0.6705MN2 c.fc A=0.8 14.3 0.25 3.14 0.8=5.75MNr 0 N=0.6705 fcA=5.75MN满足要求2）桩身水平力验算r 0 H=0.9 0.01775=0.01598MN hd2(1+ 0.5 N G) 5 1.5d 20.5d (JGJ94-94第 4.1.1.2)m f t A=40 10-3 0.8 2(1+0.50.745) 51.5 0.820.5 0.821.430.253.140.82=0.0343MNr20.5NG)

28、51.5d20.5d =0.0343MN0H=0.01598MN d (1+hm ft A满足要求3）桩身承载力验算（ 1）桩身计算长度（以表5 5.3-2取）l c=0.7(l c + 4.0 )=0.7 (4.65+4)=8.98m0.489(2) 桩身稳定性验算l c=8.98=11.226d0.8查表得：=0.9350.9( fcA+ f y As )(GB50010-2002 第 7.3.1)=0.9 0.93 (14.30.25 0.8 2+300 0.00314)=6.805MN N=0.745MN0.023030取 ea=0.02mei = e 0+ e a=0.242+0.0

29、2=0.262m0.5f c A0 .514.30.5031 取 1=11N0 .7454.827l c8 .9812 .135h0 .40 .3421.150.01l c1.150.01 11.2261.038h取 21 =11l c)2(h1 2ei1400h0= 11( 12.135) 21400 0.2740.7=1.269ei =1.269 0.274=0.348m12XXXXXXXXXX 工程N ei =0.745 0.348=0.260MN.m N ei =0.260 MN.m0.709MN取 N=0.709V c1 .75(1 .76 r )(1.6r )f yvA sv(1

30、.76 r ) 0.07 Nf tS11.75 1.43(1.760.4)(1.60.4)21025.02710 5(1.760.40)0.070.745=0.281310.1509+0.099+0.050=0.3700MN V=0.01775MNVc1.75 f t (1.76r) (1.6r)f yvA sv(1.76r ) 0.07N 0.3700 MN1S桩身斜载面承载力满足要求五、塔吊承台基础验算一、角桩对承台的冲切验算(GB50007-2002第 8.5.17-5 7)1、桩截面换算： b=0.8d=0.8 800=640mm2、冲切力： F =N-G承台0.025 551.35 1.20.542MN桩反力0.745l443、角桩冲跨比：a1x78.00.9181x1y850h04、角桩冲切系数：0.560.5011x1 y0.21y5、受冲切承载力截面高度影响系数：以插入法求得hp=0.9836 、承台抗冲切力F 1x (c2a1y )1y (c1a1x ) hp f t h 0 )抗22=2 0.501 (0.3+ 0. 782=0.826MN) 0.983