塔吊基础工程施工组织设计方案

1、德尔国际丝绸广场三期项目工程塔吊基础施工方案审批：审核：编制：编制单位：江苏省建工集团有限公司二零一五年十月第0页共20页目录一、编制依据 .2二、工程概括 .2三、塔吊布置 .2四、基础施工 .3五、质量保证措施 .4六、基础计算书 .5-18附图 -1塔吊基础图附图 -2塔吊位置图第1页共20页一、编制依据1、德尔集团苏州博世国际地产德尔国际丝绸广场三期施工图纸2、苏州市市政工程设计院有限责任公司2014 年 03 月完成的详勘地质报告3、厂家塔吊说明书及基础图4、混凝土结构设计规范 （GB 50010-2010）5、建筑地基基础设计规范 （GB 50007-2011）二、工程概况本工程位

2、于江苏省苏州市盛泽镇市场路与西环路交接， 德尔丝绸广场 14#、15#、16#、17#、18#楼及相应的地下室，框剪结构。地下室建筑面积 6924.98m2, 地上建筑面积 29349.65m2，总建筑面积为36274.63m。根据楼层高度本工程 14#楼总高度度 84 米，15#、16#、17#楼建筑总高度为 13 米， 18#楼总高度为 106 米。第2页共20页根据现场实际需要， 本工程采用 QTZ63塔吊两台，塔吊基础采用预应力砼竹节桩基础，桩长 19 米，预应力砼 400 竹节桩单桩抗压极限承载力标准值取 1350KN，Ra 取 675KN；预应力砼竹节桩单桩抗拔极限承载力标准值取

3、480KN，特征值取 240KN。根据地址勘察报告得知，预应力竹节桩选用 6 号粉质黏土层作为持力层。三、塔吊布置根据本工程的实际情况及特点， 使用 2 台 QTZ63型塔吊。1#塔吊布置在地下车库轴线为 5-6/c-g 位置及 18#楼南侧，标准节离 18#楼外墙距离 8 米；2#塔吊布置在地下车库轴线为 5-6/E-F 位置及 14#楼北侧，标准节离 14#楼外墙 8 米。具体位置见塔吊基础位置图。根据现场施工图纸、 承台基础布置图以及承台大样图纸， 1#塔吊基础顶面标高为筏板基础下面的垫层标高： -5.5m ；2#塔吊基础顶面标高为筏板基础下面的垫层标高： -5.5m 。根据地勘报告，

4、地基承载力不满足塔吊天然地基承载力要求。 根据规范要求采用桩承台基础， 桩采用预应力混凝土桩基础， 每个塔吊基础下 5 根，塔吊基础承台截面为 50005000，高度 14500，砼标号为 C40（原说明要求 C35以上，为确保基础砼强度尽快达到要求，现场砼标号提高一个等级）。四、基础施工1、采用全站仪对塔吊基础定位放线，确定位置后根据本工地土壤性质，采用1:3 的放坡机械开挖方式，基础垫层上30 公分为人工第3页共20页挖土，待人工挖土到计算标高后， 立即浇筑 150 公分 C15垫层每边宽出 20 公分。待垫层凝固后，基础放线，桩头清理并焊接（桩头高出部分，采用割桩，增大桩芯笼钢筋），考虑

5、到雨水天气， 四周砌筑 240宽的砖膜。基础钢筋绑扎（上层筋采用三级钢直径 20mm，双层双向160mm间距；下层筋采用三级钢直径 20mm，双层双向 160mm间距；上下层钢筋设 16 的拉钩梅花形布置，上层筋与下层筋中间用直径 25mm，间距 800mm的钢筋焊接支撑，防雷接地采用扁铁焊接固定在桩头上） 。在下层钢筋绑扎结束后，用钢筋、钢管焊接成马镫，将塔吊标准节直接固定在马镫上，确保平衡、稳定后，进行加固（标准节预埋基础部位为 1.4 米），钢筋绑扎结束后，在砖膜外进行定为加固。监理验收合格后， C40砼浇筑。2、由于场地限制 1#塔吊、 2#塔吊架立在建筑地下车库内部，塔吊的安装要穿过

6、楼板并和底板连成整体，所以在楼板预留2500mm*2500mm的空间，绑扎板钢筋时，钢筋不截断，贯穿标准节。浇筑板时，洞口采用快易收口网封闭，塔吊拆除时，截断预留洞口处钢筋，留出焊接长度。塔吊拆除后，板钢筋进行帮条焊，接头率不大于 50%，楼板后浇部位砼提高一个强度等级，并掺加膨胀剂。3、砼浇筑时，安排试验人员现场制作标养和同条件试块。五、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。第4页共20页（ 2）塔吊基础混凝土浇筑完毕后，应设专人做好混凝土养护。塔吊基础计算书计算依据：依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)、塔

7、式起重机设计规范（GB/T 13752-92 ）、混凝土结构设计规范（ GB 50010-2002 ）、建筑地基基础设计规范（ GB50007-2002 ）、建筑桩基技术规范 （ JGJ 94-2008 ）、建筑结构荷载规范（ GB50009-2001(2006年版 ) ）编制。一、参数信息第5页共20页1) 塔吊基本参数塔吊型号 :QTZ63 ，塔吊最大起吊高度 H0 117m，塔身宽度 B 1.6m ；2) 塔机自重参数塔身自重G0 251kN，起重臂自重G1 52.1kN ，小车和吊钩自重G2 3.1kN ，平衡臂自重G3 21.59kN ，平衡块自重G4 110.71kN ，最大起重荷

8、载Qmax58.8kN ，最小起重荷载Qmax 9.8kN ；3) 塔机尺寸参数起重臂重心到塔身中心的距离RG1 28.37m ，小车和吊钩重心到塔身中心的距离RG211.5m，平衡臂重心到塔身中心的距离RG3 7.42m ，平衡块重心到塔身中心的距离RG4 14.2m ，最大起重荷载到塔身中心的距离RQmax 14m，最小起重荷载到塔身中心的距离RQmin 54m；4) 塔吊承台参数承台长度b 5m，承台宽度l 5m，承台高度 h 1.45m ，承台混凝土强度等级：C35，承台混凝土自重25kN/m3，承台上部覆土厚度d 0m，承台上部覆土重度17kN/m3；5)塔吊基础参数2 0.3 ，基

9、础埋深地基地基承载力特征值 f 150kN/m ，基础宽度地基承载力修正系数ab承载力修正系数 d 1.6 ，基础埋深地基承载力修正系数 25kN/m3，基础底面以上的土的加权平均重度 m 25kN/m3，承台埋置深度D 1.5m，修正后的地基承载力特征值f a 145kN/m2 ；6)风荷载参数第6页共20页塔身桁架杆件类型为：型钢或方钢管，地面粗糙度类型为：C 类 有密集建筑群市区，塔机计算高度h 43m，塔身前后片桁架平均充实率 0 0.35 ，塔身风向系数 1.2 ，基本风压W0 0.45kN/m 2( 工程所在地：北京，取50 年一遇 ) ，风荷载高度变化系数 z 0.94 ，风荷载

10、体型系数 s 1.95 ，风荷载风振系数 z 1.85 ；7) 承台配筋参数承台底面长向配筋：使用 HRB400钢筋，直径为 20mm，间距为 160mm；承台底面短向配筋：使用 HRB400钢筋，直径为 20mm，间距为 160mm；承台箍筋：使用 HPB235钢筋，直径为 20mm，间距为 200mm；8) 桩参数承台使用 5 根圆桩，桩直径 d 0.4m，桩心距 b 4.2m，桩心距 l 4.2m ，桩使用C35混凝土，桩混凝土保护层厚度50mm，入土深度 18m，桩使用 HPB235钢筋，直径16mm，数量10根，桩使用 40Si2Mn 预应力钢筋，直径 10.7mm，数量 11 根。

11、二、荷载计算1、自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值Fk1 251+52.1+3.1+21.59+110.71 438.5kN ；2) 基础自重标准值Gk 5 5 (1.45 25+0 17) 906.25kN ；丰水期： G k 5 5(1.45 (25-10)+0 17) 543.75kN ；3) 起重荷载标准值Fqk 58.8kN ；2、风荷载计算第7页共20页计算公式如下：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工作状态下 0 0.2kN/m 2 z 0.94 s 1.95 z 1.77 0 0.35 1.2计算结果：k 0.52kN/m

12、 2qsk 0.35kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk q H 15.05kNskc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk 0.5F vk H 323.58kN 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非工作状态下 0 0.45kN/m 2( 北京，取50 年一遇 ) z0.94 s1.95 z1.85 00.35 1.2计算结果： k1.22kN/m 2q sk 0.82kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk q sk H 35.26kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值第8页共20页M sk 0.5F vk H 7

13、58.09kN m3、塔机的倾覆力矩塔机自身产生的倾覆力矩，向前( 起重臂方向) 为正，向后为负。1) 大臂自重产生的向前力矩标准值M1 52.1 28.37 1478.08kN m2) 最大起重荷载产生的最大向前起重力矩标准值(Qmax比 Qmin 产生的力矩大)M2 58.8 14 823.2kN m3) 小车位于上述位置时的向前力矩标准值M3 3.1 11.5 35.65kN m4) 平衡臂产生的向后力矩标准值M4 -21.59 7.42 -160.2kN m5) 平衡重产生的向后力矩标准值M5 -110.71 14.2 -1572.08kN m计算结果：工作状态下，标准组合的倾覆力矩标

14、准值Mk M+M+M+M+0.9(M2+M ) 813.55kN m1345sk非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值M k M1 +M4+M5+M sk 503.89kN m三、桩竖向力计算说明：倾覆力矩按最不利的对角线方向作用。5桩，桩对角线距离L (4.2 2 +4.2 2) 0.5 5.94m；1) 工作状态下Fk Fk1+Fqk 438.5+58.8 497.3kNa. 轴心竖向力作用下Qk (F +G )/n (497.3+906.25)/5 280.71kNk kb. 偏心竖向力作用下Qkmax (F k+Gk)/n+(Mk+Fvk h)/L (497.3+906.25)/5+(

15、813.55+15.05 1.45)/5.94421.35kNQkmin (Fk+G)/n-(M+F h)/L (497.3+543.75)/5-(813.55+15.05 1.45)/5.94 kkvk第9页共20页67.57kN2) 非工作状态下F k Fk1 438.5kNa. 轴心竖向力作用下Qk (F k+Gk )/n (438.5+906.25)/5 268.95kNb. 偏心竖向力作用下Qkmax (F k+Gk)/n+(M k +Fvk h)/L (438.5+906.25)/5+(503.89+35.26 1.45)/5.94 362.39kNQkmin (F k+Gk)/n

16、-(Mk+Fvk h)/L (438.5+543.75)/5-(503.89+35.26 1.45)/5.94 103.01kN四、承台受弯验算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：1)工作状态下最大压力： Ni 1.35 (F k1+Fqk)/n+(M k+Fvk h)/L 324.13kN ；最大拔力： Ni 1.35 (F k1+Fqk)/n-(Mk+Fvk h)/L -55.59kN ；2) 非工作状态下最大压力： Ni 1.35 F k1/n+(M k+F vk h)/L 244.54kN ；最小压力： Ni 1.35 F k1/n-(M k+F vk h

17、)/L 15.49kN ；2. 弯矩计算弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JTJ/T 187-2009)第 条：取最不利的Ni 324.13kN ；1) 、X方向1.1) 、弯矩计算Yi (4.2-1.6)/2 1.3m；Mx 2 324.13 1.3 842.74kN m；第 10页共 20页1.2) 、配筋面积计算, 公式如下 :依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002式中系数， 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 C801时，1 取为0.94, 期间按线性内插法确定，承台使用C35 混凝土，故1 1；fc混凝土抗压强度设计值，承台使用C

18、35 混凝土，取16700kN/m 2；h承台的计算高度，取1.45-0.05 1.4m ；01.3) 、承台底面长向配筋验算：fy钢筋强度设计值，使用HRB400钢筋，取360000kN/m 2；钢筋直径20mm；钢筋间距160mm；配筋数量32 根；经过计算得：s 842.74/(1 16700 5 1.4 2) 0.005 1-(1-2 0.005) 0.5 0.005s1-0.005/2 0.998As=842.74/(0.998 1.4 360000) 1000000 1675.454mm2；承台底面长向需要配筋：As1 lh 0.0015A2s1 0.0015 5 1.45 100

19、0000 10275mm；承台底面长向需要配筋：A1 Max(A ,As1) 10275mm；s承台底面长向实际配筋：A2 3.14 (20/2)22 32 10048mm；验算结果： A1A2，满足要求。第 11页共 20页2) 、Y方向2.1)、弯矩计算Xi (4.2-1.6)/2 1.3m；My 2 324.13 1.3 842.74kN m；2.2)、配筋面积计算, 公式如下 :依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002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，承台使用C35 混凝土，故1

20、1；fc混凝土抗压强度设计值，承台使用C35 混凝土，取16700kN/m 2；h0承台的计算高度，取1.45-0.05 1.4m ；2.3) 、承台底面短向配筋验算：fy钢筋强度设计值，使用HRB400钢筋，取360000kN/m 2；钢筋直径20mm；钢筋间距160mm；配筋数量32 根；经过计算得：s 842.74/(1 16700 5 1.4 2) 0.005 1-(1-2 0.005) 0.5 0.005s1-0.005/2 0.998As=842.74/(0.998 1.4 360000) 1000000 1675.454mm2；承台底面短向需要配筋：As1 bh 0.0015A2

21、s1 0.0015 5 1.45 1000000 10275mm；承台底面短向需要配筋：第 12页共 20页A1 Max(A ,As1) 10275mm；s承台底面短向实际配筋：A2 3.14 (20/2)22 32 10048mm；验算结果： A1A2，满足要求。五、承台剪切验算依据建筑桩基技术规范（ JGJ94-2008 ）第条；计算简图如下：受剪承载力满足下面公式：第 13页共 20页最大剪力设计值Vmax 324.13kN ；1) 、X方向b0 5mH0 1.45-0.05 1.4m因为 800mmH2000mm，所以按线性内插法取H 1.4m0ax (4.2-1.6)/2-0.4/2

22、 1.1m 1.1/1.4 0.79x 1.75/(0.79+1) 0.98hs0.25 0.87 (0.8/1.4)ft （承台使用C35 混凝土） f t 1570kN/m 2公式右侧计算结果：10517.43kN验算结果满足要求。2) 、Y方向b0 5mH0 1.45-0.05 1.4m因为 800mmH2000mm，所以按线性内插法取H 1.4m0aY (4.2-1.6)/2-0.4/2 1.1m第 14页共 20页 1.1/1.4 0.79Y 1.75/(0.79+1) 0.98 hs (0.8/1.4)0.25 0.87ft （承台使用C35 混凝土） f t 1570kN/m2公

23、式右侧计算结果：10517.43kN验算结果满足要求。六、桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第 5.8.2条取最不利的桩轴向压力Q 421.35kN桩顶轴向压力设计值N 1.35 421.35 568.82kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中 c 基桩成桩工艺系数，取0.85fc 混凝土抗压强度设计值，桩使用C35 混凝土，取 16700kN/m 2Aps桩身截面面积，桩形状为圆桩，桩直径0.4m，所以A 0.13m2ps验算结果满足要求。七、桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009) 的第 6.3.3和 6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk 280.71kN偏向竖向力作用下，Q 421.35kNkmax桩基竖向承载力必须满足以下公式：其中： qsia 第 i 层岩石的桩侧阻力特征值，按下表取值li 第i 层土层的厚度，按下表取值qpa桩端端阻力特征值，按下表取值u桩身的周长，圆桩，直径d 0.4m ， u 1.26m第 15页共 20页Ap桩端面积，取A 0.13m2p地基以下土层参数表如下:序号土厚度