塔吊基础工程施工设计方案__天然基础1008

1、.紫马奔腾广场 7-12 座及地下车库工程塔吊基础施工方案建设单位：中山市创荣实业投资有限公司设计单位：奥意建筑工程设计有限公司监理单位：广东中山建设监理咨询有限公司施工单位：中国建筑第八工程局有限公司编制：林文豪审核：周方华审定：曹巍中国建筑第八工程局有限公司二零一六年九月专业资料 .目录第一章 编制依据 .3第二章 工程概况 .3第三章 塔吊部署 .43.1总体部署 .43.2基础选型 .53.3安装位置 .17第四章 塔吊基础施工 .204.1基础配筋 .204.2施工缝的处理 .244.3塔吊附墙件 .244.4楼板预留洞 .244.5基础钢筋施工 .25第五章 基础验算 .265.1

2、 1# 塔吊基础验算 .265.2 3# 塔吊基础验算 .34专业资料 .第一章编制依据1、紫马奔腾广场7-12 座及地下车库工程结构图；2、紫马奔腾广场7-12 座及地下车库工程建筑图；3、 QTZ80(TC6013A-6) 型塔式起重机使用说明书 ，长沙中联重工科技发展股份有限公司；4、 QTZ80(TC5613A-6) 型塔式起重机使用说明书 ，广州五羊建设机械有限公司；5、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 ；6、建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-20107、紫马奔腾广场7-12 座及地下车库工程详细勘察阶段岩土工程勘察报告，项目桩基础

3、工程超前钻探说明 ；8、品茗安全计算软件2016 版。第二章工程概况工程名称紫马奔腾广场7-12 座及地下车工程性质民用建筑库工程建设规模 m 2207789.3工程地址中山市东城区紫马岭总占地面积 m 282187.7总建筑面积207789.30m 2建设单位中山市创荣实业投资有限公司项目承包范围基础、土建、机电、装饰楼栋数1 栋公寓楼、 2栋住宅楼、 1 栋办公楼、地下3 层， 1 层架空车库， 4 层商业裙楼地上住宅 23层及 24层，办公裙楼住宅 5.15.7m ，公寓、办公楼楼 19层，公寓 34 层4.95.7m层数3 层层高住宅 3.53.8m ，公寓 33.2m，办地下标准层公

4、楼 4.25.5m裙楼4 层地下-3 层 4.1m ，-2 层 4.0m ，-1 层 5.2m建筑高度住宅楼 7 座 97.2 米、住宅楼 8座 97.2 米、公寓楼 125.7 米、办公楼 90.8米专业资料 .本工程根据设计图纸，结合现场实际情况及施工组织设计确定投入4 台塔吊。其中公寓楼投入 1# 塔吊，臂长 60 米，型号为 TC6013 型；办公楼投入 2# 塔吊，臂长 50 米，型号为 TC5613-6 型；住宅 7 座投入 3# 塔吊，臂长 50 米，型号为 TC5613-6 型；住宅 8 座投入 4# 塔吊，臂长 55 米，型号为 TC5613-6 型。第三章塔吊部署3.1总体

5、部署塔吊选型本工程拟采用的塔吊为1 台 TC6013 型塔吊，3 台 TC5613-6 型塔吊，塔吊基础形式为螺栓固定式，下面为塔吊的相关参数。TC6013 型塔吊的主要性能及技术指标如下：1、额定起重力矩： 800kNm ；2、最大起重量： 6t ；3、固定式高度 46m ，附着最大起升高度150m ；4、最大工作幅度60m ；5、塔身标准节尺寸： 1.8 × 1.8× 2.8m 。TC5613-6 型塔吊的主要性能及技术指标如下：1、额定起重力矩： 800kNm ；2、最大起重量： 6t ；3、固定式高度 40m ，附着最大起升高度220m ；4、最大工作幅度56m ；

6、专业资料 .5、塔身标准节尺寸： 1.6 × 1.6× 2.8m 。塔吊设置根据本工程施工需要，拟投入4 台塔吊。各塔吊布置情况详见表 3.1-1 。表 3.1-1塔吊基础信息统计表塔吊臂长起升高度型号塔吊中心点坐标位置（ x，y ）塔吊基础尺寸 （ m × m × m ）编号（ m ）（ m ）1#60148.6TC6013(2490692.069,503272.558)6.5 ×6.5 × 1.52#50109.4TC5613-6(2490695.865,503351.596)6×6×1.23#50117.8T

7、C5613-6(2490599.823,503271.607)6×6×1.24#55115TC5613-6(2490615.853,503347.261)6×6×1.23.2基础选型地质参数概况根据勘察结果，参照建筑地基基础设计规范(GB50007-2011) 、广东省标准建筑地基基础设计规范 (DBJ15-31-2003) 中有关规定， 上述岩土层作为天然地基时，除人工填土层外，其承载力特征值fak 、压缩模量 ES，建议参考下表所列范围值：表 3.2-1各岩、土层承载力特征值及强度指标值压缩变形抗剪强度与锚固体承载力粘聚力内摩的极限粘模量模量土层名称

8、及时代状态特征值c擦角结强度标Es(MPaEO (MPfak (kPa)(kPa)准值 frbk)a)(度 )（ kPa ）Q 4ml杂填土层稍密状1203.05510/Q 4al+淤泥质粘土层松散802.05810/pl专业资料 .淤泥质粘土层软塑1002.57121/Q 3al+粉质粘土层可塑1604.5152015/pl粗砂层稍密180/28/Q 2el砾质粘性土硬塑状2006.025222030全风化花岗岩坚硬土状3501560252570强风化花岗岩砾砂状55030120253214053中风化花岗岩较软岩1800/55300微风化花岗岩较硬岩4000/75500基础底土质参数确定为

9、更接近反映塔吊基础底部土层的地质情况，根据详细勘察阶段岩土工程勘察报告 、项目桩基础工程超前钻探说明钻孔平面布置图和结合塔吊基础布置平面图，选择距离塔吊基础较近的若干勘测孔洞进行分析，如表3.2 2：表 3.2-2各塔吊基础距离较近勘测点统计表塔吊编号臂长（m ） 起升高度 （ m ）型号较近地勘点编号与相应地勘点的距离（ m ）ZK115.11#60148.6TC6013BK2211.7ZK218.02#50109.4TC5613-6BK99.53#50117.8TC5613-6ZK3612.34#55115TC5613-6ZK466.4根据地质勘察报告、超前钻报告、现场开挖情况及上表所列数

10、值显示，宜选择距离各专业资料 .塔吊基础最近的勘测孔洞（同时若几个勘测孔土性差别较大，为确保安全计算，选择地质情况较差的孔洞）作为相应基础计算的依据，即选取的计算依据的勘测孔洞：1# 塔吊基础选孔号 BK22、2# 塔吊基础选孔号 BK9、3# 塔吊基础选孔号ZK36、4# 塔吊基础选孔号ZK46，则设计塔吊基础底部所处土层的地质情况及相应参数如下，其中相应堪测点地质剖面图如下所示：专业资料 .ZK11 钻孔柱状图专业资料 .BK22 钻孔柱状图专业资料 .专业资料 .ZK21 钻孔柱状图专业资料 .BK9 钻孔柱状图专业资料 .专业资料 .ZK36 钻孔柱状图专业资料 .ZK46 钻孔柱状图

11、专业资料 .由各孔柱状图可知相应标高处土质情况，各塔吊基础计算依据的勘测孔情况按最不利钻孔柱状图数据，见下表：表3.2-3各塔吊基础计算依据的勘测孔情况表塔吊编号1#2#3#4#选取的作为塔吊基础计算依据的勘测孔洞BK22BK9ZK36ZK46塔吊基础底面相对标高（m ）-14.8-14.8-14.8-14.8塔吊基础底面绝对标高（m ）-10.55-10.55-10.55-10.55该孔洞在基础底标高处土层的土质状况砾质粘性土全风化花岗砾质粘性土全风化花岗岩岩该土质承载力特征值（KPa ）200350200350基础选型确定由上述反映的地质情况来看，4 台塔吊基础在底部标高处土层的地基承载力

12、特征值均满足做天然基础需要达到的地耐力（其中6m ×6m 的 TC6013A-6 型塔吊基础要求地耐力为 140 KPa ）的要求，故我司拟定4 台塔吊基础全部采用 天然基础 。根据塔吊说明书，设计1# 塔吊基础尺寸均为a ×b ×h （长×宽×厚） =6500mm ×6500mm ×1500mm ；2# 、3# 、4# 塔吊基础尺寸均为a × b ×h（长×宽×厚） =6000mm× 6000mm ×1200mm ；基础混凝土强度等级为C35 ，钢筋为三级钢。综上

13、所述，各塔吊基础选型结果如下表所示：表 3.2-4各塔吊基础形式表塔吊编臂长起升高度型号塔吊中心点坐标位置（ x， y）基础形式号（m ）（ m ）1#60148.6TC6013(2490692.069,503272.558)天然基础2#50109.4TC5613-6(2490695.865,503351.596)天然基础专业资料 .塔吊编臂长起升高度型号塔吊中心点坐标位置（ x， y）基础形式号（m ）（ m ）3#50117.8TC5613-6(2490599.823,503271.607)天然基础4#55115TC5613-6(2490615.853,503347.261)天然基础3.3

14、安装位置1# 、2# 、3# 、4# 塔吊平面布置图及坐标定位如下所示：图3.3-1 1# 塔吊基础定位图专业资料 .图3.3-2 2# 塔吊基础定位图图3.3-3 3# 塔吊基础定位图专业资料 .图3.3-4 4# 塔吊基础定位图根据地基基础平面布置图，塔吊基础位置与周围地基基础位置关系清晰可见，故将塔吊基础的顶面与底板顶面平，即塔吊基础作为以后底板结构一部分，在塔吊基础施工时即做防水处理和留置止水钢板,防水做法同底板。专业资料 .第四章塔吊基础施工4.1基础配筋根据试计算结果可以得到，塔吊说明书中给出的配筋可以满足要求，故按说明书的要求进行配筋。1# 塔吊基础配筋承台底筋 A s=1718

15、0mm 2，承台顶配筋 As=17180mm 2。承台顶配筋为：双向25HRB400，间距 190mm ；承台底配筋：双向25 HRB400，间距 190mm ；拉筋为 12HRB400，间距 500mm 。配筋图如下所示：塔吊基础承台专业资料 .塔吊基础承台HRB400 25190HRB400 25190HRB400 12500C15垫层图4.1-1 1# 塔吊基础配筋图2# 塔吊基础配筋承台底筋 A s=15216mm 2，承台顶配筋 As=15216mm 2。承台顶配筋为：双向25HRB400，间距 200mm ；承台底配筋：双向25 HRB400，间距 200mm ；拉筋为 12HRB

16、400，间距 500mm 。配筋图如下所示：塔吊基础承台专业资料 .塔吊基础承台HRB400 25200HRB400 25200HRB400 12500C15垫层图 4.1-22# 塔吊基础及桩配筋图3# 塔吊基础配筋承台底筋 A s=15216mm 2，承台顶配筋 As=15216mm 2。承台顶配筋为：双向25HRB400，间距 200mm ；承台底配筋：双向25 HRB400，间距 200mm ；拉筋为 12HRB400，间距 500mm 。配筋图如下所示：塔吊基础承台专业资料 .塔吊基础承台HRB400 25200HRB400 25200HRB400 12500C15垫层图 4.1-3

17、3# 塔吊基础及桩配筋图4# 塔吊基础配筋承台底筋 A s=15216mm 2，承台顶配筋 As=15216mm 2。承台顶配筋为：双向25HRB400，间距 200mm ；承台底配筋：双向25 HRB400，间距 200mm ；拉筋为 12HRB400，间距 500mm 。配筋图如下所示：塔吊基础承台专业资料 .塔吊基础承台HRB400 25200HRB400 25200HRB400 12500C15垫层图 4.1-44# 塔吊基础及桩配筋图4.2施工缝的处理由于各塔吊基础顶面标高与结构底板顶面平，在塔吊基础周边会形成一道施工缝，因此在施工塔吊基础时，需按照该部位结构底板钢筋按50%错开预留

18、，以便与后施工的底板钢筋连接。该预留洞四周的施工缝是地下室底板渗水的薄弱环节，拟在塔吊基础四周，底板中间位置安装3 厚、 300 宽的止水钢板，在底板砼浇筑时，将施工缝处进行凿毛处理，充分湿润后刷素水泥浆一道，浇筑砼将塔吊基础与底板进行有效连接。4.3塔吊附墙件根据塔吊基础说明，附墙件附着时，要求塔身距离建筑物一般控制在5m 以内，如实际工程有较大变化，塔吊中心距离建筑结构边过远，附墙拉杆需要加长，则要与塔吊公司联系设计非标准附着装置。附墙部位的梁或墙的混凝土标号应比同层梁或墙的混凝土标号高一等级。4.4楼板预留洞由于 1# 、 2# 、 3# 、 4# 塔吊要穿过地下室及裙楼（架空车库）每层

19、楼板，需在结构板上设预留洞，留洞尺寸为2.5m ×2.5m 。为了防止首层雨水倒灌进地下室，在首层结构预留洞边用 M5 水泥砂浆砌筑 180mm 厚 0.2m 高砖墙挡水，钢筋按规范错开预留，待塔吊专业资料 .拆除后浇筑比同层混凝土高一个标号的微膨胀混凝土进行补板。预留洞采用标准化安全防护，做法如下图所示：图 4.4-1预留洞标准化安全防护4.5基础钢筋施工参照塔吊基础相关技术要求，结合本工程结构设计的实际情况。需注意图纸中底板的配筋以及大样做法，如下图：专业资料 .第五章基础验算塔吊基础验算的按最不利条件验算，故选1# 塔吊基础验算和 3# 塔吊基础验算。5.11# 塔吊基础验算一

20、、塔机属性塔机型号QTZ80(TC6013A-6)- 中联重科塔机独立状态的最大起吊高度 H 0(m)46塔机独立状态的计算高度H(m)50塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度 B(m)1.8二、塔机荷载1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值 Fk1(kN)624.5起重荷载标准值 Fqk (kN)60竖向荷载标准值 Fk(kN)684.5水平荷载标准值 Fvk(kN)22.8倾覆力矩标准值 M k(kN · m)2152非工作状态竖向荷载标准值 Fk'(kN)624.5水平荷载标准值 Fvk'(kN)97倾覆力矩标准值 M k'(kN·

21、m)2695.12、塔机传递至基础荷载设计值专业资料 .工作状态塔机自重设计值 F1(kN)1.35Fk1 1.35× 624.5 843.075起重荷载设计值 FQ (kN)1.35FQk 1.35× 60 81竖向荷载设计值 F(kN)843.075+81 924.075水平荷载设计值 Fv(kN)1.35Fvk 1.35× 22.8 30.78倾覆力矩设计值 M(kN · m)1.35M k 1.35× 2152 2905.2非工作状态竖向荷载设计值 F'(kN)1.35Fk ' 1.35× 624.5 843.

22、075水平荷载设计值 Fv'(kN)'× 97 130.951.35Fvk 1.35倾覆力矩设计值 M'(kN · m)1.35M k 1.35× 2695.1 3638.385三、基础验算专业资料 .基础布置图基础布置基础长 l(m)6.5基础宽 b(m)6.5基础高度 h(m)1.5基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重 (kN/m3 )25c基础上部覆土厚度h (m)0基础上部覆土的重度 319(kN/m )基础混凝土保护层厚度 (mm)50地基参数地基承载力特征值fak(kPa)200基础宽度的地基承载力修正系数0.3b基础

23、埋深的地基承载力修正系数1.6基础底面以下的土的重度318.38 (kN/m )d基础底面以上土的加权平均重度 (kN/m 3)18.38基础埋置深度 d(m)1.5m修正后的地基承载力特征值fa (kPa)245.95基础及其上土的自重荷载标准值：G =blh =6.5 × 6.5 × 1.5 × 25=1584.375kNkc基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35 × 1584.375=2138.906kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：M k''=2695.1kN·mFvk ''

24、;=Fvk '/1.2=97/1.2=80.833kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=3638.385kN·mFv ''=Fv'/1.2=130.95/1.2=109.125kN基础长宽比：l/b=6.5/6.5=1 1.1 ，基础计算形式为方形基础。专业资料 .Wx=lb 2 /6=6.5× 6.2/6=45.771m3Wy=bl2/6=6.523× 6./6=45.771m相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y 方向的倾覆力矩：M kx=M k b/(b22)0.5=2695.122)0

25、.5=1905.723kN·m+l× 6.5/(6.5+6.5M ky=M kl/(b22)0.5=2695.122)0.5=1905.723kN·m+l× 6.5/(6.5+6.51、偏心距验算(1) 、偏心位置相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：Pkmin =(Fk+G k )/A-M kx /W x-M ky /W y=(624.5+1584.375)/42.25-1905.723/45.771-1905.723/45.771=-30.991<0偏心荷载合力作用点在核心区外。(2) 、偏心距验算偏心距： e=(M k+FVk h)

26、/(F k+G k )=(2695.1+97× 1.5)/(624.5+1584.375)=1.286m专业资料 .合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=(6.5 2+6.5 2)0.5 /2-1.286=3.31m偏心距在 x 方向投影长度： e b =eb/(b2+l2)0.5=1.286220.5=0.909m× 6.5/(6.5+6.5 )偏心距在 y 方向投影长度： e l=el/(b22)0.5=1.28622)0.5=0.909m+l× 6.5/(6.5+6.5偏心荷载合力作用点至e b 一侧 x 方向基础边缘的距离：b'=b/2-eb

27、 =6.5/2-0.909=2.341m偏心荷载合力作用点至e l 一侧 y 方向基础边缘的距离：l'=l/2-e l =6.5/2-0.909=2.341mb'l'=2.34122× 2.341=5.479m 0.125bl=0.125× 6.5 × 6.5=5.281m满足要求！2、基础底面压力计算荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值Pkmin =-30.991kPaPkmax =(Fk +G k)/3b'l'=(624.5+1584.375)/(3× 2.341× 2.341)=134.391kP

28、a3、基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+G k)/(lb)=(624.5+1584.375)/(6.52× 6.5)=52.281kN/m4、基础底面压力验算(1) 、修正后地基承载力特征值f =f+ (b-3)+ (d-0.5)aakbdm=200.00+0.30× 18.38× × 18.38× (1-.50.5)=245.95kPa(2) 、轴心作用时地基承载力验算P =52.281kPaf=245.95kPaka专业资料 .满足要求！(3) 、偏心作用时地基承载力验算Pkmax =134.391kPaa×245.95=295.

29、14kPa1.2f=1.2满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度： h0 =h- =1500-(50+25/2)=1438mmX 轴方向净反力：Pxmin = (F/Ak-(M k''+Fvk ''h)/W x)=1.35 × (624.500/42.250-(2695.100+80.833× 1.500)/45.771)=-63.113kN/m2P= (F/A+(M''+F ''h)/W)=1.35× (624.500/42.250+(2695.100+80.833× 1.500)/45.

30、xmaxkkvkx771)=103.022kN/m2假设 Pxmin =0, 偏心安全，得P1x =(b+B)/2)P xmax /b=(6.500+1.800)/2)2× 103.022/6.500=65.776kN/mY 轴方向净反力：专业资料 .Pymin =(Fk/A-(M k ''+Fvk ''h)/W y)=1.35 × (624.500/42.250-(2695.100+80.833× 1.500)/45.771)=-63.113kN/m2Pymax =(Fk/A+(M k ''+Fvk''h)/W y)=1.35 × (624.500/42.250+(2695.100+80.833× 1.500)/45.771)=103.022kN/m2假设 Pymin =0, 偏心安全，得P1y =(l