塔式起重机基础专项施工方案

1、广州市轨道交通七号线大洲车辆段与综合基地【施工n标】建筑起重机械基础专项施工方案施工单位：中铁十一局集团有限公司建设单位：广州市地下铁道总公司监理单位： 广州轨道交通建设监理有限公司编 制：审 核：批 准：日 期：2015年3月16日一、工程概况 i二、塔式起重机主要技术性能参.数 i三、初步设计 2四、基础地质情况及相关验算过程 34.1 基础地质情况 34.1.1 塔吊基础地质情况 34.1.3 基础设计主要参数 44.2 桩顶作用效应计算 54.2.1 竖向力计算 54.2.2 水平力计算 54.3 单桩允许承载力特征值计算 54.3.1 单桩竖向极限承载力标准值计算 64.3.2 桩基

2、竖向承载力计算 64.4 桩基水平承载力验算 64.4.1 单桩水平承载力特征值计算 64.5 抗拔桩基承载力验算 64.5.1 抗拔极限承载力标准值计算 64.5.2 抗拔承载力计算 64.6 抗倾覆验算 74.7 桩身承载力验算 84.7.1 正截面受压承载力计算 84.7.2 预制桩插筋受拉承载力验算 84.7.3 承台受冲切承载力验算 84.7.4 承台抗弯验算 94.8 计算结果 9五、质量验收及保证措施 135.1 钢筋 135.1.1 钢筋原材料质量要求 135.1.2 钢筋的检验与存放 135.1.3 钢筋保护层要求 145.1.4 钢筋加工制作和焊接 145.1.5 钢筋安装

3、绑扎要求 155.2 混凝土施工 155.2.1 混凝土的供应方式 155.2.2 混凝土的浇筑 155.2.3 混凝土的养护 155.3 防雷措施 15六、安全文明控制措施 16案一、工程概况1.1 项目基本概况广州市轨道交通七号线一期工程大洲车辆段与综合基地占地约25.4478公顷，段址位于番禺区钟村镇石壁村，广州新客站西北约2000m石壁村西侧约800m处，为一不规则形用地。拟建大洲车辆段综合楼位于大洲车辆段场内西北 侧，综合楼为地上五层、局部地下一层框架结构，建筑总高度22.5米，总建筑面积18932.6H,建筑基地面积为3756.1m20综合楼正负零标高为绝对高程 8.5 米，场地现

4、已平整，场地标高为 8.2米。根据本工程规模和施工实际需要，在地下室及主体结构施工时需装设一台 施工塔式起重机，解决垂直运输问题。按施工组织设计中施工总平面布置图， 在综合楼西侧中部安装一台QTZ80(TC6012型塔式起重机，以提高劳动效率。1.2 编制依据(1)塔式起重机设计规范 GB/T13752-1992(2)塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ/T187-2009(3)建筑地基基础设计规范GB50007-2011(4)建筑桩基技术规范 JGJ94-2008(5)混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002(6)混凝土结才设计规范 GB50010-20102、塔式起重机

5、主要技术性能参数QTZ8潞式起重机主要技术性能参数详见下表:技术性能表 QTZ80(TC6012)工作幅度最小2.2m最大60m起升高度独立式附着式45m200m最大起重量6t起升a=2a=4案YZRDW225M/24KWtm/mintm/min304060201.50803040变幅m/min40/20KW3.3/2.2回转r/min00.6KW3.7/2电源380V 50HZ工作状态非工作状态反力Fi90t118t反力F270t92t三、初步设计塔式起重机采用桩基础，塔式起重机承台基础配筋按QTZ80（TC6012自升 塔式起重机使用说明书要求，尺寸 5000X 5000X 1500nlm

6、 （长X宽X高），他虽 度等级C3s根据QTZ80自升塔式起重机使用说明书，塔式起重机固定基础的载荷如下：FVPl基础所受垂直力P2 基础所受水平力M-一基础所受倾翻力矩M基础所受扭矩根据使用说明书，在工作及非工作状态下，各力学参数最大值如下：Plma=97.1tP2ma=4.5tMna=196.7t mM=30.5t - m四、基础地质情况及相关验算过程4.1 基础地质情况4.1.1 塔吊基础地质情况根据塔机的安装位置及综合楼地质补堪报告，选择 MGZ3-CLD-FJB09钻探 资料作为计算依据。钻孔柱状图工里才就广勘通正善出诵珏金甘在养备MG25CLAFly- 1547g74 m于工胃用M

7、14915轴g一诩性处捷孔frYt 361972 in23 4.9.11孤袱13<3(> mR 施7加 T市，就位 2,30 m统桃 2。0 F虱士）算曲屋撞城1L4J此册制上加用a律一触就，雌 主打献炉破例不蜘西打H20C材上超E带*限您9 孙戴礼熊部显成躅， 舒展七期、粗木帆犍-燃I 与容由&辰脾今钻噂帐询I 加服.!至面市X施昌修*吩在应胃5臼夕殳留口%;I轴平iKrryN”日隆汜器的舒孝侪 grimilil用后R2r woo iiii后就 lltmAJHE-SUi=a,ehM=3 812055三1LQ1EL7t-Effi=aa,Ql区岳-地铺1=徜。It 冗 TU.

8、C5图4-1综合楼钻孔柱状图4.1.2 岩土力学资料根据钻孔柱状图，分析预制管桩桩顶以下岩土力学资料见下表:序号地层名称厚度L(m)极限侧阻力标准值 qsik( kPa极限端阻力标准值 qpk(kPa)qsik2i(kN/m)抗拔系数入i入 i qsik *£(kN/m)1填土2.1020.0042.000.4016.802淤泥土0.5010.005.000.402.003粉砂8.820.00176.000.4070.44粉质粘土6.9046.00317.400.60190.445全风化砾岩6.70110.006600.00737.000.70515.9桩长251277.4IZqsi

9、k* LiZj 入 i q sik* Li795.544.1.3基础设计主要参数基础桩采用4根PHC-400-95AE®预应力管桩，桩顶标高-1.90m;桩混凝土等级 C80,fc=35.90N/mm ,Ec=3.80X104 N/mm； f t=2.22N/mm,桩长暂定 25m,管道壁厚95mm桩尖入岩深度大于1m;钢筋选用HRB335 fy=300.00N/mm,Es=2.00 X105N/mr2i;承台尺寸长(a)=5.00m,宽(b)=5.00m,高(h)=1.50m ；桩中心与承台中心线垂直距离为1.90m,承台顶面标高-0.50m；承台混凝土等级C35 ft=1.57N

10、/mm,f C=16.70N/mm, 丫 硅=25kN/n3。G=aX bXhX T 硅 X 1.2 =5.00 X 5.00 X 1.50 X25X 1.2=1125.00kN案图4-2塔吊基础尺寸示意图4.2 桩顶作用效应计算4.2.1 竖向力计算1）轴心竖向力作用下N=（Fk，+ G）/n=（850.00+1125.00）/4=493.75kN2）偏心竖向力作用按照Mx作用在对角线进行计算，M=M=2728.00kN.m, yi =1.90 乂 20.5 =2.69mN =（Fk，+G）/n ± Mxy"-yi2 =493.75 ±（2728.00 X 2.

11、69）/（2 X2.692）=493.75 ±507.06Mma=1000.81kN, NkmaX=-13.31kN （基桩承受竖向拉力）。4.2.2 水平力计算Hk=Fh，/n=70.00/4=17.50kN4.3 单桩允许承载力特征值计算管桩外径 d=400mm=0.40m 内径 d1=400-2X 95=210mm=0.21m hb=1.50m,hb/d=1.50/0.4=3.75,入 p =0.16X2.5=0.64.3.1 单桩竖向极限承载力标准值计算A = tt (d 2-d 12)/4=3.14 X (0.40 2- 0.212)/4=0.12m2,Api = Tt d

12、 12/4=3.14 X0.21 2/4=0.035m2CSk=uEqsik白k n dEq sikj=3.14 X 0.4 X 1277.4=1604.4kNQk=qpk(Aj + 入 pApi )=6600.00 X (0.12+0.6 义 0.035)=930.6kNCUk= Ck+Qk=1604.4+930.6=2535NR=1/KQk=1/2 X2535=1267.5kN4.3.2 桩基竖向承载力计算1)轴心竖向力作用下M=493.75kN< R=1267.5kN,竖向承载力满足要求。2)偏心竖向力作用下Nmax=1000.81kN< R=1.2 X 1267.5=152

13、1kN,竖向承载力满足要求。4.4 桩基水平承载力验算4.4.1 单桩水平承载力特征值计算1=兀(d4-d 14)/64=3.14/64 乂 (0.40 4-0.21 4)=1.16 x10-3n4EI=EcI=3.80 X 107X 1.16 x10-3=44102.1N.m查表得:m=10.00 X 103kN/m4, X)a=0.010mbo=0.9(1.5d+0.5)=0.99m=990mma=(mto/ EcI) 0.2 =(10.00 X 1000X0.99/44102.1) 0.2 =0.74a L=0.74X 25=18.5 >4,按 a L=4,查表得：u x=2.44

14、1RHa=0.75 X ( a 3EI/ u x) % oa=0.75 X (0.74 3X44102.1/2.441) X0.01=52.71k N(2)桩基水平承载力计算Hk=17.50kN<Ra=52.71kN,水平承载力满足要求。4.5 抗拔桩基承载力验算4.5.1 抗拔极限承载力标准值计算Tgk=1/nu12 入 i qsik Li =1/4 X (1.90 X 2+0.40) X 795.54=835.32kNTuk=2 入 i qsik Ui Li =795.54X3.14 X 0.40=999.2kN4.5.2 抗拔承载力计算Gp=5.00 X 5.00 X 18.40

15、X 18.80/4=2162.00kNG=0.09 X 18.50 X 25=41.63kNTgk/2+Ggp=835.32/2+2162.00=2579.7kN >Mmin=13.31kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。Tuk/2+Gp=999.2/2+41.63=541.23kN > Nkmin=13.31kN,基桩非呈整体性破坏的 抗拔承载力满足要求。4.6 抗倾覆验算桢震点示意图图4-3倾覆点示意图a1=2.35m,bi=5.00/2+1.90=4.40m ,倾覆力矩 M倾="Fhh=2630+70.00X 1.40=2728.00kN.m抗倾覆力矩 M抗

16、=(Fk+G/1.2 ) ai+2(Tuk/2+Gp)bi(850.00+1125.00/1.2) X 2.35+2 X (524.38/2+41.63) X 4.40=6874.25kN.mM 抗/M 倾=6874.25/2728.00=2.52抗倾覆验算2.52 >1.6,满足要求。4.7 桩身承载力验算4.7.1 正截面受压承载力计算Wc=0.85Wcf cA =0.85 X 35.90 X1000X 0.12=3661.8kN正截面受压承载力=3661.8kN > Mmax=1000.81kN,满足要求。4.7.2 预制桩插筋受拉承载力验算插筋采用 HRB335 fy=30

17、0.00N/mm,取 4 20, A=4X 314=1256m2nf yAs=300X 1256=376800N=376.80kNf yAs=376.80kN > Mmin=13.31kN,正截面受拉承载力满足要求。M倾/(4x iAs)=2728.00 义 1000/(4 X 1.90 X 1256)=285.79N/mm2M倾/(4x i A5)=285.79N/mn?<300.00N/mn2,满足要求。4.7.3 承台受冲切承载力验算(1)塔身边冲切承载力计算F, =F 1.2 2Qik=R，=850.00kN, ho=1.50-0.10=1.40m=1400mmB hp=1

18、.0+(2000-1500)/(2000- 800) X (0.9 -1.0)=0.96a0=1.90-0.40/2- 1.70/2=0.85m, X =a 0/h o=0.85/1.50=0.57B 0=0.84/(入 +0.2)=0.84/(0.57+0.2)=1.09um=4X (1.65+h o)=4 义(1.65+1.40)=12.20mB hp B 0umftho=0.96 X1.09 X 12.20 X 1.57 X 1000X 1.40=28059.84kN承台受冲切承载力=28059.84kN> Ft =850.00kN,满足要求。(2)角桩向上冲切力承载力计算N=M，

19、=Fk，/n+ MXyi/ 2 y i2 =850.00/4+2728.00 X 2.69/(2 X 2.692)=719.56kN入 1x=入 1y= a 0/h o=0.85/1.50=0.57,c 1=c2=0.60+0.25=0.85mB 1x=B 1y=0.56/(入 1x+0.2)=0.56/(0.57+0.2)=0.7301x(c1+a 1y)/2+ 01y(c1+a 1y)/2 0hpftho=0.73X (0.85+0.80/2) X 2X0.96X 1.57 义 1000X 1.40=3850.90kN角桩向上冲切承载力=3850.90kN>2N =1439.13kN

20、,满足要求。(3)承台受剪切承载力验算Ne =R，/n+ Myi/2 yi2 =850.00/4+2728.00 X2.69/(2 X 2.692)=719.56kNV=2N，=2X719.56=1439.12kNB hs=(800/h o) 1/4=(800/1400) 0.25=0.87, X =a 0/ho=0.85/1.5=0.57a =1.75/(入 +1)=1.75/(0.57+1)=1.11,b0=5.00m=5000mmB hs a f tb0ho=0.87 X1.11 X 1.57 X1000X 5.00 义 1.40=10613.04kN承台受剪切承载力=10613.04k

21、N>2N=1439kN,满足要求。4.7.4承台抗弯验算(1)承台弯矩计算N=R，/n+ My" 2yi2 =850.00/4+2728.00 X2.69/(2 X2.692)=719.56kN,X=1.90mM至 Ni X =2X 719.56 义 1.90=2734.34kN.m(2)承台配筋计算承台采用 HRB335 fy=300.00N/mrmAs=M/0.9f yho=2734.34 乂 106/(0.9 乂 300X 1400)=7234mrm取29中25 176mrm钢筋间距满足要求),A s=29X 254=7366mmi承台配筋面积7366mm> 723

22、4mm满足要求。承台弯矩示意图图4-4承台弯矩示意图4.8计算结果(1)基础桩4根小400预应力管桩，桩顶标高-1.90m,设计桩长25m单桩设计承载力案特征值为1100KN桩混凝土等级C80,壁厚95mm桩顶插筋420,(2)承台长(a)=5.00m,宽(b)=5.00m ,高(h)=1.50m,桩中心与承台中心 1.90m,承台面标高-0.50m；混凝土等级C35,承台底、面钢筋采用双向 29 中 25176m m(3)基础大样图取同2g也之6由14如。1如。5i14100双向2 口中25由明，居务钢筋稳人承者4m400塔吊号用探栓L=1140盾吊寺国定位铜桢5400预厘力管桩Cgo混凝土

23、3U0C5000图4-6塔吊基础剖面图50CD底' 面筋取向加曲之弓5000承台配筋图4-7承台配筋图预埋塔吊专用螺栓直径为36mm,总长度为1100mm,埋置深度950mm, 露出承台部分高度为150mm,共36根。塔吊定位钢板厚度为5mm,尺寸为600mm< 600mm 共设置 8 个。图4-8预埋螺栓大样图学被解仔口WW5C < - 二 UCC图4-9预埋件安装定位图7000-133500000项制桩与承台庭装详回图4-10承台与预制桩连接详图五、质量验收及保证措施塔式起重机的地基基础是保证塔吊安全使用的核心条件，在基础质量管控过程中严格执行“自检、互检、交接检”的“

24、三检制”，严格按照验收规范对管 桩、钢筋等进场材料，桩基础桩顶标高、桩长、单桩承载力，混凝土强度、预 制构件性能等进行验收。管桩施工、钢筋绑扎、混凝土浇注等工序都必须严格 遵守验收程序，在上一道工序验收合格后方可进行下一道工序的施工。凡经验 收合格的工序，按时填写检验批及工程验收记录表。塔吊基础承台验收基本的要求如下：塔吊基础开挖深度为1600mm基础施工后承台表面标高基本与原来地面 水平面。基础底部夯实后浇C15垫层100mm?;承台硅强度等级C35 承台碎基础的高度为1500nlm混凝土基础表面应校水平，平面度允许偏差，小于 1/500案塔吊承台基础配筋按承台配筋大样进行绑扎，严格按照施工

25、大样图进行 施工。塔吊基础预埋地脚螺栓，安装尺寸必须按图预埋并固定，浇碎后对地脚 螺栓位置进行复核，在两个方向的中心线挂铅垂线，保证预埋脚及基础面平整 度符合要求，塔吊标准节的垂直度与水平面的垂直度 <1/1000o塔吊的安装、运行必须待基础碎强度达到 90淅方能进行。5.1 钢筋5.1.1 钢筋原材料质量要求(1)进场钢筋均有出厂合格证，每批钢筋抽样进行力学性能试验，合格方 可加工制作。(2)钢筋表面清洁无油污，锈蚀的钢筋禁止使用，对弯曲的钢筋使用前进 行调直处理。5.1.2 钢筋的检验与存放(1)钢筋进场要具有出厂证明书和试验报告单，并分批作机械性能试验。 如使用中发现钢筋脆断、焊接

26、性能不良和机械性能显著不正常时，立即停止钢 筋施工，还应进行钢筋化学成分分析。(2)钢筋取样，每批重量不大于60to在每批钢筋中的任意两根钢筋上各 取一套，每套试样从每根钢筋端部截去 500mm然后再截取试样二根，一根作 拉力试验(包括屈服点、抗拉强度和延伸率)，另一根作冷弯试验。(3)进场的每批钢筋用完后，钢筋工长、试验人员在试验报告合格证明书 上注明使用的部位，以便今后对结构进行分析，确保工程质量。(4)钢筋在储运堆放时钢筋的成品派专人管理，要分分部、分层、分段和 构件名称，按号码顺序堆放，同一部位或同一构件的钢筋要放在一起，并有明 显标识，标识上注明构件名称、部位、钢筋型号、尺寸、直径、

27、根数。并按级 别、品种分规格堆放整齐，钢筋与地面之间支垫不低于 200mm勺底垫或搭设钢 管架，对于数量较大，使用时间较长的钢筋表面加覆盖物，防止钢筋锈蚀、污 染以及冬季结冰。(5)钢筋规格品种不齐需代换时，先经过设计单位同意，方可进行代换，案并及时办理技术核定单。5.1.3 钢筋保护层要求所有钢筋保护层的厚度由混凝土垫块来保证，其垫块由 1: 2水泥碎石制成， 标号C35,设计成在浇制混凝土时不会翻动且在满足设计要求的前提下尽可能 的小。5.1.4 钢筋加工制作和焊接(1)采用连续配筋方法配筋，尽量不丢短节，节约钢筋。(2)专业工人须持证上岗，并做好现场焊接钢筋的随机取样工作。(3)同一连接区段内钢筋搭接接头面积百分率不大于25%,焊接接头面积百分率不大于50%(4)钢筋制作必须符合设计要求，并满足抗震规范的要求，平直段长度不 应小于10d (d为箍筋直径)。(5)钢筋在加工厂制作完成后运转至塔吊基础施工地点。(6)钢筋制作前，应按照大样试制检查无误后方可进行生产，钢筋的搭接 和锚固长度均应符合设计和规范要求。5.1.5 钢筋安装绑扎要求(1)按图放样，在施工前对每一编号钢筋均先试制无误后，方可加工生产。(2)绑扎钢筋时，应先按施工图设计用尺寸分线，标出间距、范围，经校 对正确后再摆放钢筋进