塔吊基础方案

1、. 目录目录11、工程概况22、承台基础设计33、施工流程154、施工安全措施155、防雷接地的要求151、工程概况.我司负责施工范围主要。为了满足施工需要，我司计划投入14台塔吊：1、分别布置1号塔吊、2号塔吊；臂长60米2、布置3号塔吊;臂长60米3、布置4号塔吊;臂长60米4、布置A/B/C/D/E号塔吊;臂长60米5、布置1、2、3、4、5号塔吊；臂长分别为40、45、40、55、60米塔吊具体定位见附图。塔吊布置综合考虑如下各种因素    一、塔机的覆盖范围及起重能力 施工现场塔机尽可能覆盖全部施工场地。为了施工方便，还要覆盖堆场、装卸及部分加

2、工场地。对于本项目使用大模板，需覆盖所有施工部位。由于塔机起重能力与距离有关，塔机布置定位还要考虑对应加工场地位置的起重能力。    二、塔机的基础条件  塔机定位位置通常分为在建筑物内或外2种情况，在建筑物外塔机基础采用天然地基或者桩基；在建筑物内塔机位于基础底板或承重墙体上。通常塔机基础地基要求25t/m2,否则采购桩基。如果建筑物外基础薄弱，或者场地条件限制无法打桩，塔机往往被迫移位。塔机在建筑物内，还要考虑是否和底板等结构冲突。对于塔楼周边是裙楼的结构，塔机往往定位于基础筏板上，而上部结构休息相应的结构预留，待结构封顶后，再做

3、封堵处理。         三、塔机位置与建筑物立面的相对关系，主要检查塔机是否和周边建筑物立面干涉，不干涉主体结构梁与承台。特别建筑物突出部位，比如阳台、屋面造型、空间造型等，尽可能避开冲突。    四、塔机附着条件  附着条件一般考虑附着距离及附着点的结构是否牢靠，一般附着点是框架柱、剪力墙、框架梁。按照各类塔机说明书，常见的标准附着一般在2-4m内。对于特殊情况，超远距离附着需要重新设计、定制加工。对于下部大而上部小的倾斜结构，是否有结构安

4、装附着往往是决定塔机定位的关键因素。    五、塔机在安装拆除条件，塔机安装必须依靠汽车起重机或其它已使用的塔机，需要一定拼装场地、交通运输通道及汽车起重机就位场地拆装安装条件，1-5号塔吊根据现场建筑物的自身特点进行拆除。 六、塔吊基础作为地下室底板使用，其施工过程中钢筋与防水、等完成按照主体工程地下室底板图纸进行施工。2、地质报告本次勘察土层承载力特征值采用综合法确定，取值方法主要包括室内土工试验指标查表修正法、标准贯入试验指标计算修正法、抗剪强度指标公式计算法及经验值等。各岩土层承载力特征值和压缩模量建议值列于表4.1。 承载力特征值及压缩模量建议

5、值综合确定一览表 表4.1层号岩土名称及状态承载力特征值fak(kPa)压缩模量建议值Es1-2（MPa）压缩模量建议值Es2-4（MPa）变形模量E0（MPa）1粉质粘土（软塑-可塑）802.64.2/2淤泥质粘土（流塑-软塑）501.93.6/3细中砂（稍密为主）1003.15.0/1粉质粘土(可塑-硬塑)2608.210.8/2砂质粘性土（可塑-硬塑）2808.912.6/1全风化岩400/2强风化岩500/2、承台基础设计一、天然基础塔吊根据.项目首期岩土工程详细勘察报告及相关施工图纸，对于1号、2号、3号、及C/D/E号塔吊基础，根据地质报告，可采用天然基础独基承台形式。对于1号、2

6、号、3号、及C/ D/E号塔吊基础，塔吊承台尺寸为5500mm×5500mm×1400mm,承台混凝土采用C35（加入早强剂）。对于桩基础4号A/B号塔吊,进桩深度至土质强风化层,承台尺寸为5500mm×5500mm×1400mm,承台混凝土采用C35（加入早强剂），塔吊基础待强度达到70时,塔吊才可以进行安装，待100后方可投入使用（混凝土浇捣时，需预留同条件养护试件，试压并达到强度要求后方可进行下一道工序）。根据本工程特点，1号、2号、3号、4号、及A/B/C/D/E号基础设置在地下室范围外，考虑到各地下室底板标高不一致，采用承台面标高同基础底板底标

7、表平，承台面宜低于室外地面不少于300mm。而且C/D号塔吊设置于结构底板范围内需按照规范要求设置预留好止水钢板，避免出现底板渗水发生（详图1）。由于塔吊基础开挖深度加大，开挖放坡采用1:1，并采用钢筋网片加C15细石混凝土硬化，避免出现滑坡事故发生。在承台旁设800×800×1000集水井，利用抽水泵往外排水以防止基础积水。承台用M7.5水泥砂浆砌Mu10砖370厚砖模，内批1.5厚1：3水泥砂浆。由于塔吊基础承台同底板标高，需要在承台四周使用M7.5水泥砂浆砌Mu10砖370厚砖模挡土墙，高度平各首层楼地面标高。四周使用钢管以及安全网进行安全封闭围挡。为避免在回填土过程

8、中发生挤压导致砖墙塌方，需在塔吊承台内部使用模板、方木以及钢管顶托进行挡土墙内墙墙面支撑回顶。详图2二、桩基础塔吊2、承台基础设计1、设计依据： PKPM安全计算软件；2、设计说明：塔吊均采用4桩基础承台型式， 每台塔吊的承台需分别补四条400的预应力管桩（同本工程桩要求一致），桩身混凝土强度等级C30，单桩竖向承载力特征值为1000KN，预应力管桩的施工要求、施工允许误差及质量检查等详细见本工程预应力混凝土管桩通用计说明。4号、A/B/D号塔吊承台基本尺寸分别为5500mm×5500mm×1400mm。承台面标高均为正负零m。为使塔吊能提前投入使用，塔吊承台均采用C35待

9、承台混凝土强度达80时，塔吊则可以进行安装，待100后方可投入使用。预制桩顶端伸入承台100mm，桩顶插入钢筋（同地下室桩顶处理），用C30膨胀混凝土填实。承台砖模370厚,用M5水泥砂浆砌筑。塔吊基础设计计算书工程名称：金辉建筑编制单位：1.计算参数(1)基本参数采用1台QTZ100(6015)塔式起重机，塔身尺寸1.60m；现场地面标高-2.00m,基础底标高-3.00m，基础埋设深度1.00m。（2）塔吊基础受力情况荷载情况基础荷载P(kN)M(kN.m)FkFhMMz工作状态664.0024.001236.00332.00非工作状态554.0090.001300.000比较桩基础塔吊基

10、础的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按非工作状态计算Fk=554.00kN，Fh=90.00kN，Mk=1300.00+90.00×1.40=1426.00kN.mFk，=554.00×1.35=747.90kN，Fh，=90.00×1.35=121.50kN，Mk，=(1300.00+90.00×1.40)×1.35=1925.10kN.m2.基础底面尺寸验算（1）基础尺寸长(a)=5.50m，宽(b)=5.50m，高(h)=1.40m（2）基础混凝土强度等级C35，ft=1.57N/mm2，砼=25kN/m3（3）基础底面尺寸验算G

11、k=abh砼=5.50×5.50×1.40×25=1058.75kNPk=(Fk+Gk)/A=(554.00+1058.75)/(5.50×5.50)=53.31kPa基础底面矩W=0.1179a3=0.1179×5.503=19.62m3Mk/W=1426.00/19.62=72.68kPaMk/w=72.68kPa>Pk=53.31kPa,则进行偏心距计算 (Mk+Fvh)/(Fk+Gk)=(1426.00+90.00×1.40)/(90.00+1058.75)=1.35m偏心距e=1.35m0.25×5.50=1

12、.38m,基础底面尺寸满足要求。3.地基承载力验算基础底面标高-3.00m 、基础置于土层:粉质粘土地基承载力特征值fak=260.00kPa、地基土=20.00kN/m3（1）修正后的地基承载力特征值计算fa=fak+b(b-3)+dm(d0.5)=260.00+0.30×20.00×(5.50-3)+1.50×3.20×(1.00-0.5)=277.40kPa（2）地基承载力验算1）当轴心荷载作用时Pk=(Fk+Gk)/A=53.31kPa<fa=277.40kPa,地基承载力满足要求。2） 当偏心荷载作用时Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk

13、/W=(554.00+1058.75)/30.25+1426.00/19.62=125.99kPaPkmax=125.99kPa1.2×fa=332.88kPa,地基承载力满足要求。Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W=53.31-1426.00/19.62=-19.37kPa4.抗倾覆验算倾覆力矩M倾=Mk=1426.00kN.m抗倾覆力矩M抗=(Fk+Gk)a/2=(554+1058.75)×5.50/2=4435.06kN.mM抗/M倾=4435.06/1426.00=3.11M抗/M倾=3.111.60,抗倾覆满足要求。5.受冲切承载力验算Pj=Fk'/

14、A+Mk'/W=747.90/30.25+1925.10/19.62=122.87kPaAL=(1.60+2×1.40+5.50)×(5.50-1.60)/2-1.40/2=2.72m2h0=1.40-0.07=1.33m,hp=1+(0.9-1)×(1330-800)/(2000-800)=0.96at=1.60m,ab=1.60+2×1.33=4.26m,am=(1.60+4.26)/2=2.93m0.7hpftamh0=0.7×0.96×1.57×2.93×1330=4111.39kNFL=PjAL=

15、122.87×2.72=334.21kN=1,hs=(800/1330)0.25=0.88,am/L=2.93/5.50=0.53(-Pj/1.4fths)hs/hp=1-122.87/(1.4×1570.00×0.88)×0.88/0.96=0.86FL=334.21kN<0.7hpftamh0=4111.39kN基础抗冲切承载力=4111.39kNFl=334.21kN,基础抗冲切满足要求。6.受剪切承载力验算am/L=0.53<(-Pj/1.4fths)hs/hp=0.86基础受剪切承载系数=0.86am/L=0.53,基础受剪切满足要

16、求。7基础配筋验算（1）基础弯矩计算a=(5.50-1.60)/2=1.95m,a=1.60m,L=5.50mPjmax=Fk'/A+Mk'/W=747.90/30.25+1925.10/19.62=122.84kPaPjmin=Fk'/A-Mk'/W=747.90/30.25-1925.10/19.62=-73.40kPaPjI=Pjmax-(Pjmax+Pjmin)/La=122.84-(122.84+73.40)/5.50×1.95=53.26kPaM=1/12a2Pjmax(3L+a)+PjI(L+a)=(1/12×1.952)

17、15;122.84×(3×5.50+1.60)+53.26×(5.50+1.60)=824.37kN.m（2）基础配筋基础采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2As1=M/(0.95fyh0)=824.37×106/(0.95×300×1330)=2175mm2按照最小配筋率=0.15%计算配筋As2=bh0=0.0015×5500×1330=10973mm2比较As1和As2，按As2=10973mm2配筋，取3520160mm(钢筋间距满足要求)；基础配筋As=35×314=10990mm2&g

18、t;As2=10973mm2,满足要求。8.计算结果（1）基础尺寸长(a)=5.50m,宽(b)=5.50m,高(h)=1.40m,基础底标高-3.00m。（2）混凝土强度等级C35,双向底筋3520。二、桩承台基础计算计算简图如下： 一. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=744.8kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5.5×5.5×1.40×25=1058.75kN3) 起重荷载标准值 Fqk=80kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2

19、) =0.8×1.49×1.95×1.54×0.2=0.72kN/m2 =1.2×0.72×0.35×2.5=0.75kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.75×45.00=33.83kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×33.83×45.00=761.11kN.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.85kN/m2) =0.8×

20、;1.59×1.95×1.54×0.85=3.25kN/m2 =1.2×3.25×0.35×2.50=3.41kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=3.41×45.00=153.41kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×153.41×45.00=3451.80kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+0.9×(1000+761.11)=1385.00kN.m非工作状态下，标

21、准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+3451.80=3251.80kN.m二. 桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(744.8+875.00)/4=404.95kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(744.8+875)/4+(3251.80+153.41×1.40)/5.66=1017.85kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(744.8+875-0)/4-(3251.80+153.41×1.40)/5.66=-207.95kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+F

22、qk)/n=(744.8+875.00+80)/4=424.95kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(744.8+875+80)/4+(1385.00+33.83×1.40)/5.66=678.20kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(744.8+875+80-0)/4-(1385.00+33.83×1.40)/5.66=171.70kN三. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 Ni=1.35×(Fk

23、+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(744.8+80)/4+1.35×(1385.00+33.83×1.40)/5.66=620.25kN最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(744.8+80)/4-1.35×(1385.00+33.83×1.40)/5.66=-63.51kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.

24、35×744.8/4+1.35×(3251.80+153.41×1.40)/5.66=1078.79kN最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×744.8/4-1.35×(3251.80+153.41×1.40)/5.66=-576.05kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向

25、反力设计值(kN)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=2×1078.79×0.75=1618.18kN.m承台最大负弯矩: Mx=My=2×-576.05×0.75=-864.07kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1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,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=1618.18×106/(1

26、.000×16.700×5000.000×13502)=0.0106 =1-(1-2×0.0106)0.5=0.0107 s=1-0.0107/2=0.9947 As=1618.18×106/(0.9947×1350.0×360.0)=3347.5mm2顶部配筋计算: s=864.07×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.0057 =1-(1-2×0.0057)0.5=0.0057 s=1-0.0057/2=0.9972 As=864.07×106/(0.9972×1350.0×360.0)=1783.0mm2四. 承台剪切计算最大剪力设计值： Vmax=1078.79kN依据混凝土结构设计规范(G