高层建筑塔吊基础施工方案桩基

#######项目塔吊基础施工方案审批：审核：编制：#######工程有限公司二零一三年一月目录HYPERLINK\l"_Toc347408001"一、编写依据3HYPERLINK\l"_Toc347408002"二、工程概况3HYPERLINK\l"_Toc347408003"2.1场地工程地质条件3HYPERLINK\l"_Toc347408004"2.2地下水5HYPERLINK\l"_Toc347408005"三、塔吊基础设计5HYPERLINK\l"_Toc347408006"四、桩基施工6HYPERLINK\l"_Toc347408007"4.1操作工艺6HYPERLINK\l"_Toc347408008"五、基础钢筋、模板、混凝土施工8HYPERLINK\l"_Toc347408009"5.1操作工艺8HYPERLINK\l"_Toc347408010"5.2质量记录要求：9HYPERLINK\l"_Toc347408011"六、其它注意事项10HYPERLINK\l"_Toc347408012"附图（一）17HYPERLINK\l"_Toc347408013"附图（二）18HYPERLINK\l"_Toc347408014"塔吊平面布置图18塔吊基础施工方案为保证塔吊基础顺利施工，我项目部经过讨论及可行性研究，制订了以下塔吊基础工程施工方案。一、编写依据1、###########项目《岩土工程勘察报告》；2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；4、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009；5、《塔式起重机安全规程》GB5144-2006；6、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)；7、QTZ5008塔吊说明书二、工程概况########工程位于##################。该工程主要由5五幢18层高层、局部11层高层住宅楼、周围裙楼及地下车库组成，总建筑面积为88268.22平方米。主楼建筑高度为54.1米。结构形式为剪力墙结构，基础采用桩基承台。2.1场地工程地质条件地形、地貌该场地属搬迁场地，便面大部分区域已开挖，地势比周围场地低，且局部高差较大，大部分地段比其西侧的路面低约4.0～6.0m，各勘探点孔口标高变化在161.41～154.29m之间，最大高差为7.12m。场地地貌单元属于洛河Ⅱ级阶地后缘。环境工程地质条件该场地位于市区，交通便利，但离居民区及道路较近，因此施工时注意减小对周围居民及环境造成的影响。地层结构⑴杂填土（Q4ml）：主要由粉质粘土组成，含砖块、灰渣、碳末等。土质松散，结构性差，在住宅楼1#～3#楼之间范围内的填土底部有一层水泥板。层厚0.4～3.80m。⑵黄土状粉土（Q42al+pl）：褐黄色，可塑～硬塑，局部坚硬，含瓦片、碳末。含少量白色钙质条纹，具针孔、大孔隙，无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，该层形成时间短，为新近堆积黄土。压缩系数平均值ā1-2=0.19MPa-1属中压缩性土。层厚0.50～3.00m，层顶标高154.29～160.41m。承载力特征值为120Kpa。（3）黄土状粉质粘土Q4lal+pl）：黄褐色（局部稍红色），硬塑，局部可塑，局部坚硬，具体针状孔隙。无摇震反应，干强度中等～高，韧性中等～高，稍有光泽。压缩系数平均值ā1-2=0.18MPa-1，属中压缩性。层高0.4～3.00m，层顶标高152.69～157.41m。承载力特征值为140Kpa。（4）黄土状粉质粘土（Q3al+pl）：褐黄～黄褐色，可塑～硬塑，含铁锰质及少量姜石。具有针状孔隙及大孔隙。无摇震反应，干强度中等，稍有光泽。压缩系数平均值ā1-2=0.17MPa-1，属中压缩性土。层厚2.80～6.50m，层顶标高151.39～155.05m。承载力特征值为150Kpa。（5）黄土状粉质粘土（Q3al+pl）:棕褐，硬塑，局部可塑，含铁锰质斑点，具块状结构，具有针孔状孔隙。无摇震反应，稍有光泽，干强度高，韧性高。压缩系数平均值ā1-2=0.16MPa-1，属中压缩性土。层厚0.50～2.7m，层顶标高146.13～149.98m。承载力特征值为170Kpa。(6)黄土状粉质粘土夹粉土（Q3al+pl）:褐色～黄褐色，可塑为主，局部硬塑，含铁锰质及少量姜石。具有针状孔隙及大孔隙。无摇震反应，稍有光泽，干强度高，韧性高,稍有光泽。压缩系数平均值ā1-2=0.18MPa-1，属中压缩性土。层厚1.30～4.00m，层顶标高145.18～148.18m。承载力特征值为160Kpa。(7)黄土状粉质粘土（Q3al+pl）:棕褐～棕红色，硬塑为主，局部可塑或坚硬，含铁锰质颗粒，具块状结构，具针状孔隙。无摇震反应，具油脂光泽，干强度高，韧性高。压缩系数平均值ā1-2=0.15MPa-1，属中压缩性土。层厚1.50～2.80m，层顶标高142.89～144.96m。承载力特征值为190Kpa。(8)黄土状粉质粘土夹粉土（Q3al+pl）:褐色～浅黄褐色，可塑～硬塑，粉土呈稍～中密状。含有少量白色钙质条纹，含姜石。具针状孔隙及大孔隙。无摇震反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽。压缩系数平均值ā1-2=0.16MPa-1，属中压缩性土。层厚0.50～4.70m，层顶标高140.62～143.07m。承载力特征值为170Kpa。(8-1)细沙（Q3al+pl）:黄褐色～褐色，稍湿，中密，主要成份为长石及石英，含有少量云母、砂姜石。层厚0.50～2.20m，层顶标高138.09～141.33m。承载力特征值为180Kpa。（9）卵石Q3al+pl）:杂色，稍湿～湿，水下饱和，中密～密实。岩性成份为砂岩、石英岩、灰岩等。颗粒以亚圆形为主，一般粒径2～9cm，最大粒径超过16cm。卵石含量约65%左右，充填物为圆砾、砂及少量粘性土。层顶标高137.39～140.13m。该层未揭穿，最大揭露厚度10.0m。承载力特征值为600Kpa。2.2地下水场地地下水稳定水位埋深在20.2～27.4m之间，相应稳定水位标高在134.0～134.5m之间。该地下水类型属潜水，主要由大气降水及河水补给，赋水量大，含水层主要为（9）卵石层及其亚层，地下水位年变化幅度约2.0～3.0m。塔基坐落在基坑底部，标高在153.20m，施工不受地下水影响。三、塔吊基础设计3.1方案选择：塔吊采用QTZ5008型号，根据现场地质条件及塔吊技术要求，基础决定采用五根桩基承台基础，桩基作法同主楼桩基，塔机基础放在标高153.20m桩基上，单桩承载力特征值为900KPa，做100厚C15混凝土垫层。基坑边坡采用砖砌挡土墙处理。四、桩基施工4.1操作工艺1工艺流程：塔基定位→塔吊基坑开挖→桩定位复核→桩机成孔→浇筑砼→下钢筋笼塔吊基坑开挖：根据现场实际情况，该塔基位于主楼基坑边坡位置，此位置地质为（1）层杂填土需挖除至标高153.20m。开挖尺寸详见附图。采用机械300型挖机和9方车进行挖运。下遇障碍物：砼板：5m×5m×20cm，采用空压机破除。开挖尺寸详见附图（一）。边坡支护：采用砖砌体挡土墙，具体作法：（1）材料：MU10烧结页岩砖，M10水泥砂浆配比。（2）500mm厚1米高，370mm厚1.5米高，240mm厚3.1米高。（3）具体尺寸见附图（一）。4钢筋笼（附图二）：进入现场的钢材，必须有合格证，并经复试合格后方可使用；加工过程偏差控制：笼长应控制在±100mm；笼径±10mm；主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm，内加强间距±100mm；施工控制：笼顶标高+30mm，-50mm，水平位移±70mm；成品钢筋笼的堆放不宜过高，并用标识牌醒目标识，钢筋笼底部用木方垫起，防止沾泥，搬运过程中要严禁砸压；会同监理单位做好检查、验收工作，并办理签证手续。箍筋应做到绑扎牢固，防止安放时移位、变形。5桩定位：开钻前找到桩位后，应对照图纸查验其与相邻桩位距离及桩号、桩型，确保桩位无误后，方可移机就位。桩位偏差小于50mm。6桩机就位：移动桩机使钻头对准桩位，然后依据钻塔上的磁性线坠（塔架上前后及左右各有一条磁性线坠）调整垂直度，使垂直度偏差小于1%。7钻进成孔：①确保成孔直径在设计桩径±20mm之内，垂直度∠1%。②开钻时关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面后启动动力头钻进，先慢后快，当钻头到达设计桩端持力层时再继续钻进1.0m完成钻孔。应在第一次开钻前在塔身表明进尺刻度，作为施工时测定实际桩长的依据。为防止钻孔过程中因钻杆晃动造成偏桩，钻孔过程中必须使用护筒；成孔后桩径保证在设计桩径±20mm范围之内。8灌注拔管桩成孔到设计地层后空钻约一分钟后停止钻进，开始泵送混凝土，当钻管内充满混凝土后开始拔管，边拔管边浇注，灌注过程应连续进行，混凝土面必须埋过钻头1-2m，防止拔脱。灌注至施工桩顶标高时方可停止泵料。施工桩顶标高应高出设计桩顶标高50cm。9清理桩土成桩后用挖掘机清理钻出的桩土，然后人工清理桩孔中落入的泥块，确保桩孔内混凝土清洁。10放置钢筋笼在钻孔过程中用桩机副卷扬提起送笼器并将送笼器插入钢筋笼内，将钢筋笼与送笼器固定于一体，待桩孔内砼浇筑到位并清理杂土后，提起送笼器，将钢筋笼对准桩中心并垂直放置在混凝土面上，保证钢筋笼吊挂垂直，两边分别用两根绳子拉着，确保钢筋笼稳定不再左右摇摆。利用自重下沉，防止钢筋笼碰撞孔壁，待利用自重不再下沉时，开动振动器，使钢筋笼沉到预定标高，固定好钢筋笼后，缓慢提出送笼器并开启震动，使桩身混凝土振捣密实，以免造成桩头空心。11成品桩保护成品桩在混凝土终凝前应避免人员、机械踩压。五、基础钢筋、模板、混凝土施工5.1操作工艺1工艺流程：核对钢筋半成品→钢筋绑扎→预埋铁活→绑好砂浆垫块2钢筋绑扎（基础图详见附图二）：（1）钢筋绑扎：钢筋应按顺序绑扎，一般情况下，先长轴后短轴，由一端向另一端依次进行。操作时按图纸要求划线、铺铁、穿箍、绑扎，最后成型。（2）铁活：预留孔洞位置应正确，桩伸入承台梁的钢筋、承台上的插铁，均应按图纸绑好，扎结牢固(应采用十字扣)或焊牢，其标高、位置、搭接锚固长度等尺寸应准确，不得遗漏或位移。（3）绑保护层垫块：底部钢筋下的保护层垫块，一般厚度不小于50mm，间隔1m，侧面的垫块应与钢筋绑牢，不应遗漏。3安装模板：（1）采用模板：15厚木模板、钢管支撑。（2）混凝土浇筑：应先浇水润湿。承台浇筑混凝土时，应按顺序直接将混凝土倒入模中。（3）振捣：棒头朝前进方向，插棒间距以500mm为宜，防止漏振。振捣时间以混凝土表面翻浆出气泡为准。混凝土表面应随振随按标高线，用木抹子搓平。（4）养护：混凝土浇筑后，在常温条件下12h内应覆盖浇水养护，浇水次数以保持混凝土湿润为宜，养护时间不少于七昼夜。4混凝土浇筑：塔吊基础采用C35混凝土。在基坑壁上制作流槽，混凝土尺寸为4.6×4.6×1.2。混凝土采用插入式振动棒振捣。表面采用木模子抹光，表面平整度要求在千分之一，预埋支腿位置要准确，允许偏差在标准范围之内。5.2质量记录要求：钢筋进场检验记录、产品合格证、复试报告。2、隐蔽验收记录。3、商品混凝土配合比。4、混凝土试块。承台钢筋安装及预埋件位置允许偏差项次项

目允许偏差

(mmm)检查方法1骨架的宽度、高度度±5尺量检查2骨架的长度±10尺量检查3焊接绑扎±10±20尺量连续三档取其最大值4间距排距±10±5尺量两端，中间各各一号取其最大值5钢筋弯起点位移20尺量检查66中心线位移水平高差5+3

-0尺量检查7受力钢筋保护层基基础±10尺量检查承台模板安装和预埋件允许偏差项次项

目允许偏差

(mmm)检验方法1轴线位移5尺量检查2标

高±5用水准仪或拉线检检查3截面尺寸±10尺量检查4相邻两板表面高低低差2用直尺和尺量检查查5表面平整度5用2m靠尺和塞尺检查6预埋螺栓中心线位移2拉线和尺量检查外露长度+100截面内部尺寸+100六、其它注意事项1.基坑成型后，要向监理申请验槽；钢材进场要进行现场验收和向监理报验，要有产品合格证和复试证明；绑扎完成后，要进行隐蔽验收；浇筑混凝土过程中要注意确保预埋螺栓位置的正确，要留置混凝土同条件试块二组，作为安装时和塔吊验收时确定塔基混凝土强度的依据。混凝土浇筑完成2h后，要做好覆盖保温措施。2.冬期施工应采取保温措施完成后表面应进行覆盖防止受冻。3.基坑回填前，应按厂家图示要求进行防雷接地。塔吊五桩基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。一.参数信息塔吊型号:QTZ5008塔机自重标准值:Fk1=357.70kN起重荷载标准值:Fqk=50.00kN塔吊最大起重力矩:M=733.7kN.m塔吊计算高度:H=64m塔身宽度:B=1.50m非工作状态下塔身弯矩:M1=-356.86kN.m桩混凝土等级:C30承台混凝土等级:C35保护层厚度:50mm矩形承台边长:4.60m承台厚度:Hc=1.200m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.000m桩直径:d=0.500m桩间距:a=3.000m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:16.00m桩型与工艺:干作业钻孔灌注桩(d<0.8m)计算简图如下：二.荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=357.7kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=4.6×4.6×1.20×25=634.8kN3)起重荷载标准值Fqk=50kN2.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)=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2=1.2×0.71×0.35×1.5=0.45kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.45×64.00=28.67kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×28.67×2)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=0.35kN/m2)=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2=1.2×1.27×0.35×1.50=0.80kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.80×64.00=51.19kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×51.19×3.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=-356.86+0.9×非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk三.桩竖向力计算非工作状态下：QQk=(Fk+Gk)/n=((357.77+634..80)/55=198..50kNQQkmax=((Fk+Gk)/n+((Mk+Fvk×h)/L=((357.77+634..8)/5++(12811.32+551.19××1.20))/4.244=515..04kNQQkmin=((Fk+Gk-Flk)/n--(Mk+Fvk×h)/L=((357.77+634..8-0)//5-(12281.322+51.119×1.20))/4.244=-1188.04kNN工作状态下：QQk=(Fk+Gk+Fqk)/n==(357..7+6344.80+550)/5==208.550kNQQkmax=((Fk+Gk+Fqk)/n++(Mk+Fvk×h)/L=((357.77+634..8+50))/5+(11129.222+28..67×1.20))/4.244=482..81kNQQkmin=((Fk+Gk+Fqk-Flk)/n--(Mk+Fvk×h)/L=((357.77+634..8+50--0)/5--(11299.22+228.67××1.20))/4.244=-65..81kN四.承台受弯计算算1.荷载载计算不计承台自重及其其上土重，第第i桩的竖向力力反力设计值值：工作状态下：最大压力Ni==1.35××(Fk+Fqk)/n++1.35××(Mk+Fvk×h)/L=11.35×(357.77+50)//5+1.335×(1129..22+288.67×1.20))/4.244=480..40kN最大拔力Ni==1.35××(Fk+Fqk)/n--1.35××(Mk+Fvk×h)/L=11.35×(357.77+50)//5-1.335×(1129..22+288.67×1.20))/4.244=-2600.24kNN非工作状态下：最大压力Ni==1.35××Fk/n+1..35×(Mk+Fvk×h)/L=11.35×357.77/5+1..35×(1281..32+511.19×1.20))/4.244=523..90kN最大拔力Ni==1.35××Fk/n-1..35×(Mk+Fvk×h)/L=11.35×357.77/5-1..35×(1281..32+511.19×1.20))/4.244=-3300.75kNN2.弯矩矩的计算依据据《塔式起重重机混凝土基基础工程技术术规程》第条条其中Mx,Myy1──计算截面处处XY方向的弯弯矩设计值((kN.m))；xi,yi──单桩相对承承台中心轴的的XY方向距离离(m)；Ni──不计承台自自重及其上土土重，第i桩的竖向反反力设计值((kN)。由于非工作状态下下，承台正弯弯矩最大：Mxx=My=2×523.990×承台最大负弯矩::Mxx=My=2×-330..75×3.配筋筋计算根据《混凝土结构构设计规程》GB50010-2002第条式中1──系数，当当混凝土强度度不超过C550时，1取为1.0,,当混凝土强强度等级为CC80时，1取为0.94,期期间按线性内内插法确定；；ffc──混凝土抗压压强度设计值值；hh0──承台的计算算高度；ffy──钢筋受拉强强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算:s=785.86××106/(1.0000×16.7000×4600..000×11502)=0.00077=1-(1-2××0.00777)0.55=0.00078s=1-0.00778/2=00.99611AAs=785..86×106/(0.99961×1150..0×360.00)=19005.6mmm2顶部配筋计算:s=496.12××106/(1.0000×16.7000×4600..000×11502)=0.00049=1-(1-2××0.00449)0.55=0.00049s=1-0.00449/2=00.99611AAs=496..12×106/(0.99976×1150..0×360.00)=12001.3mmm24.桩承承台配筋11)承台顶顶面钢筋选择择3014，实际配配筋面积46619mm2222)承台底底面钢筋选择择3014，实际配配筋面积46619mm22五.承台剪切计算算最大剪力设计值：：Vmmax=5223.90kkN依据《混凝土结构构设计规范》(GB50010-2002)的第条。我们考虑承台配置置箍筋的情况况，斜截面受受剪承载力满满足下面公式式：式中──计算截面面的剪跨比,,=1.5000ftt──混凝土轴心心抗拉强度设设计值，ft=1.5770N/mmm2；b───承台的计算算宽度，b==4600mmm；h00──承台计算截截面处的计算算高度，h0=11500mm；fyy──钢筋受拉强强度设计值，fy=360N/mm2；S───箍筋的间距距，S=2000mm。经过计算承台已满满足抗剪要求求，只需构造造配箍筋!六.承台受冲切验验算角桩轴线位于塔机机塔身柱的冲冲切破坏锥体体以内，且承承台高度符合合构造要求，故故可不进行承承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依依据《建筑桩桩基础技术规规范》(JGJ944-20088)的第条根据第二步的计算算方案可以得得到桩的轴向向压力设计值值，取其中最最大值N=11.35×515.004=6955.30kNN桩顶轴向压力设计计值应满足下下面的公式：：其中c──基桩成成桩工艺系数数，取0.990fcc──混凝土轴心心抗压强度设设计值，fc=11.99N/mm22；Apps──桩身截面面面积，Aps=1966350mmm2。桩身受拉计算，依依据《建筑桩桩基技术规范范》JGJ994-20008第条受拉承载力计算，最最大拉力NN=1.355×Qkmin=--159.335kN经过计算得到受拉拉钢筋截面面面积As=442..638mmm2。由于桩的最小配筋筋率为0.220%，计算算得最小配筋筋面积为3993mm2综上所述，全部纵纵向钢筋面积积443mmm2桩纵向钢筋选择6614，实际配配筋面积9224mm2八.桩竖向承载力验算算依据《塔式起重机机混凝土基础础工程技术规规程》(JGJ/TT187--2009))的第和条轴心竖向力作用下下，Qk=208..50kN；；偏向竖向力力作用下，QQkmax桩基竖向承载力必必须满足以下下两式：单桩竖向承载力特特征值按下式式计算：其中Ra──单单桩竖向承载载力特征值；；qssik──第i层岩石的桩桩侧阻力特征征值；按下表表取值；