5#塔吊基础施工方案(QTZ806012)

5#塔吊基础施工方案(QTZ80-6012)_文档视界目录

一、编制依据(1)

二、工程概况(2)

三、地质情况(2)

四、塔吊布置选型及基础设计(3)

五、施工方案(4)

1、定位放线：(4)

2、土方开挖：(4)

3、基础模板的制作：(4)

4、钢筋的制作与绑扎和预埋件预埋：(4)

5、砼浇筑：(4)

六、防雷接地(5)

七、塔吊基础质量要求(5)

八、基础降排水(5)

九、塔吊基础设计(四桩)计算书(6)

附图

塔吊平面布置图

一、编制依据

1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；

2、《塔式起重机使用说明书》；

3、施工图；

4、《岩土工程勘察报告》

5、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)；

6、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2011)

7、《塔式起重机》GB/T5031—2008

8、《塔式起重机安全规程》GB5144—2007

9、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2012

10、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—2011

11、《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160—2008

12、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—1991

13、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005

14、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

15、《塔式起重机砼基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

16、《施工组织设计》

17、《一洲安全计算软件》V5.3

二、工程概况

工程名称：广东白云学院北校区（首期）-1#实验楼、艺术楼、体育馆、风雨连廊、地下室

工程地点：广州市白云区钟落潭镇登塘村

工程规模：总建筑面积：149559.2㎡，其中1#实验楼1幢，地上14层，39326.2㎡；艺术楼1幢，地上9层，30314.60㎡；体育馆1幢，地上3层，19304.50㎡；风雨连廊、地下室1幢，地上3层，6619.60㎡，地下1层53994.30㎡。

本工程由广东白云学院筹建，广东省冶金建筑安装有限公司承建，广东省城规建设监理有限公司监理。

根据工程进度情况及施工组织设计布置，本工程拟继续安装一台QTZ80(6012)型塔式起重机(自编号5#）。塔机安装周边空旷，无障碍物，周边环境符合塔机安装和进退场需要。

三、地质情况

一、场地土层自上而下情况大致为：

耕植土：层厚0.30～0.90m，为灰色、灰褐色、浅灰色，由粉质粘土及少量植物根系等组成，稍湿，可塑。

素填土：层厚0.90m，为杂色，由粘性土及块石等堆填而成，稍湿，结构松散，为新近填土，未完成自重固结，堆积年限不超过10年。

粉质粘土：层厚0.60～10.0m，为棕红色，黄棕色，灰白色等，呈花斑状，可塑，局部硬塑，粘性较好，切面光滑。综合建议其承载力特征值fak=180kPa。

淤泥质土：层厚1.40m，为深灰、灰黑色，饱和，流塑，含少量粉细砂及大量腐木碎屑，有腥臭味。综合建议其承载力特征值fak=50kPa。

粉细砂：层厚1.50～3.30m，平均2.27m，为浅黄色，灰白色，灰黄色，饱和，松散～稍密，级配一般，成分为石英。综合建议其承载力特征值fak=100kPa。

中粗砂：层厚1.80～7.20m，平均4.21m，为黄棕色，灰白色，土黄色等，饱和，松散～稍密，级配良好，成分为石英砂，含少量粘粒。综合建议其承载力特征值fak=160kPa。

砾砂：层厚0.60～9.40m，平均4.78m，以砾砂、圆砾为主。为浅黄色，灰白色、灰褐色等，饱和，稍密～中密，局部松散，分级配良好，成分为石英砂，磨圆较差，次棱角状。综合建议其承载力特征值fak=200kPa。

卵石：层厚0.60～3.50m，平均1.52m，为灰黄色，灰白色等，饱和，稍密～中密，卵石含量50～60%，成分以石英砂岩为主，粒径一般2～5cm，充填物为粗砾砂。综合建议其承载力特征值f

=300kPa。

ak

粉质粘土：层厚0.40～8.80m，平均3.64m，为棕褐色，土黄色等，稍湿，硬塑，粘性一般，含少量粉细粒石英砂颗粒，为风化残积土，遇水易软化。综合建议其承载力特征值fak=250kPa。

强风化岩：主要由泥质粉砂岩和砂砾岩等组成，层厚0.50～5.20m，平均2.53m，为棕褐色，岩石风化强烈，岩石结构大部分已破坏，岩芯呈半岩半土状、碎块状、岩柱状，局部夹中风化岩块。综合建议承载力特征值fa=500kPa。

二、地下水

场区内各钻孔所遇地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水，粉细砂、中粗砂、砾砂和卵石为主要含水层，属于中等～强透水层，在场地呈厚层状连续分布，故第四系孔隙水较丰富。下伏基岩强风化或中风化岩，在裂隙发育部位，有一定水量，但水量一般不大。根据现场开挖情况，无明显地下水。

四、塔吊布置选型及基础设计

考虑工作面的覆盖范围以及利用率，同时考虑施工段间的流水施工方案，本工程拟继续投入一台QTZ100（TCT6012）型塔式起重机。

塔吊型号：QTZ100型(TCT6012)，

塔吊起升高度（独立式）H：40.5m，（附着式）H：200m，

塔身宽度B：1.8m，基础埋深D：1.500m，

：450kN，基础承台厚度Hc：1.400m，

自重F

1

：60kN，基础承台宽度Bc：5.500m，

最大起重荷载F

2

标准节长度：2.8m，基础垫层厚度Hc：0.100m，

桩钢筋级别:HRB400，桩直径：0.500m，

桩间距a：4.0m承台箍筋间距S：170.000mm，

承台混凝土的保护层厚度：40mm，承台混凝土强度等级：C35；

额定起重力矩是：1000kN·m，

主弦杆材料：角钢/方钢,宽度/直径c：120mm，

：0.75kN/m2，

所处城市：广东广州市，基本风压ω

地面粗糙度类别为：B类田野、乡村，风荷载高度变化系数μ

：1.32。

z

本方案选用的QTZ100型塔式起重机。塔机为水平臂架，小车行走变幅，上旋转自升起塔式起重机，最大起重6T，结合主体情况考虑,安装高度为40m,最大幅度起重时为1.0T。

基础设计：按照塔吊厂家提供的塔吊使用说明书，QTZ100型塔吊基础选用5500×5500×1400mm，根据塔吊说明书所提供的数据显示所需要的地基承载力设计值需200KN/m2（即为200Kpa/m2）。

结合塔吊说明书及现场实际情况，本工程设计塔机基础为5500×5500×1500mm,桩基选用与本工程基础桩做法相同的4根D=500预制管桩，单桩设计竖向承载力为1900KN，桩端持力层为强风化砂岩，入持力层不小于1.0m。由于塔吊基础面与地下室底板底部平标高，根据勘察报告及现场地下室开挖情况，地下室底板土质基本为粉质粘土层，综上所述，当塔吊桩入岩强风化持力层时，有效桩长约为7m。其施工方法按工程桩设计做法要求进行施工。

五、施工方案

施工流程：定位防线→土方开挖（支护）→100厚砂石垫层施工→钢筋制作及绑扎→预埋塔吊基础预埋件→模板支设→C35基础砼浇筑

1、定位放线：

根据塔吊具体位置放出塔吊基础土方开挖边线。

2、土方开挖：

①进行机械挖土和人工清理，机械挖至预定标高层，满足规范承载能力的要求，人工清理后及

时进行垫层施工。

②注意事项：

A.土方开挖时，不得在已开挖的基坑边进行其它施工活动。

B.注意地表水的合理排放，防止地表水流入基坑或渗入边坡。

C.观测边坡，发现失稳先兆（如产生裂纹时），立即采取有效措施修复支护边坡。

3、基础模板的制作：

根据现场情况，本工程塔吊基础模板采用18厚夹板，螺杆双向对拉加支撑。

4、钢筋的制作与绑扎和预埋件预埋：

①按方案要求均匀绑扎钢筋，绑扎完毕后垫好垫块，保证钢筋保护层厚度。

②预埋件的预埋：先绑扎好基础底板下层钢筋后，用吊车将预埋平板按放好的位置点放好。用

水准仪校正标准节水平后，用钢筋做支撑及斜撑把预埋件与塔吊基础钢筋焊牢。

③防雷钢筋采用φ14钢筋，分别在塔吊基础四个角位与塔吊基础钢筋及桩钢筋进行焊接，焊

接长度为20cm，伸出塔吊基础长度1m。

④经质检人员检查无误后方可浇筑砼。

5、砼浇筑：

①塔吊基础采用C35商砼配浇筑。

②砼必需振捣密实，并制作试块。

③基础混凝土一次性浇捣密实，加强养护，控制混凝土内外温差不得大于25℃。

六、防雷接地

1、塔吊基础接地采用40*40的角铁垂直向下埋设，埋设深度不小与1000；

2、接地角铁用4*100的扁钢与基础钢筋焊接牢固（或采用不小于4m2的铜芯线）。

3、置于基础的塔吊基础节决不能做为接地装置；

4、接地装置的电阻不得超过4欧姆；

5、接地装置应由专业人员安装，因为接地电阻率视时间和条件不同而有很大变化，测定电阻

要高效精密的仪器，且要定期检查接地线及电阻；

七、塔吊基础质量要求

1、塔吊基础土方开挖到设计标高后应会同监理、甲方等单位检查土质是否符合〈岩土工程勘

察报告〉要求，并形成相关隐蔽资料，验收合格后及时浇筑垫层混凝土；

2、基础采用C35商品混凝土，混凝土要振捣密实，施工时制作同条件试件一组；

3、基础混凝土强度达到设计要求的75%以上时方可安装塔吊；

4、基础表面应平整，平面度误差应小与1/500；

5、与基础节下端四个大法兰的连接处应用二次浇筑的方法找平至水平，可用水平仪测量，其

水平误差值应小于1/1000；

6、基础采用浇水养护，养护时间不少于7d；

八、基础降排水

1、本工程塔吊基础面相对于自然地面较低，雨水与地基土层含水汇集到基坑内，合理的排水

系统将关系到塔吊基础的正常使用。

2、基础施工时在距基础边任意一方1.5米处设置一个圆形钢筋笼，钢筋笼采用6Ф16,Ф8＠

500制作，钢筋笼下口低于基础面500，并及时进行抽水。

3、日后地下室底板施工时要进行要在地下室底板预埋止水钢板。

九、塔吊基础设计(四桩)计算书

工程名称：广东白云学院北校区(首期)-1#实验楼、艺术楼、体育馆、风雨连廊、地下室

编制单位：广东省冶金建筑安装有限公司

1.计算参数

（1）基本参数

采用1台QTZ100(6012)塔式起重机，塔身尺寸1.80m,地下室开挖深度为-7.70m；现场地面标高-5.80m，承台面标高-6.20m；采用预应力管桩基础，地下水位-9.00m。

1）塔吊基础受力情况

荷载工况

基础荷载

P(kN)M(kN.m)

F

k

F

h

MM

Z

工作状态558.2019.701545.70301.10

非工作状态451.0080.401677.300

比较桩基础塔吊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如图

F

k=451.00kN,F

h

=80.40kN

M=1677.30+80.40×1.30=1781.82kN.m

F

k

，=451.00×1.35=608.85kN,F

h

，=80.40×1.35=108.54kN

M

k

=(1677.30+80.40×1.30)×1.35=2405.46kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料

序号地层名称

厚度L

(m)

极限侧阻力

标

准值q

sik(

kPa

)

极限端阻力标

准值q

pk

(kPa)

q

siki

(kN/m)

抗拔系数

λ

i

λ

i

q

siki

(kN/m)

1砾砂1.5270.00106.400.5053.202粉质粘土3.6426.0094.640.7066.25

3强风化砾岩2.53220.007000.00556.600.70389.62

桩长7.69∑q

sik*L

i

757.64∑λ

i

q

sik*

L

i

509.07

3）基础设计主要参数

基础桩采用4根φ500预应力管桩,桩顶标高-7.50m；桩混凝土等级

C80,f

C=35.90N/mm2,E

C

=3.80×104N/mm2；f

t

=2.22N/mm2,桩长7.69m,壁厚125mm；钢筋HRB400，

f

y=360.00N/mm2,E

s

=2.00×105N/mm2

承台尺寸长(a)=5.50m,宽(b)=5.50m,高(h)=1.40m；桩中心与承台中心2.25m,承台面标高

-6.20m；承台混凝土等级C35，f

t=1.57N/mm2,f

C

=16.70N/mm2,γ

砼

=25kN/m3

G

k=abhγ

砼

=5.50×5.50×1.40×25=1058.75kN

塔吊基础尺寸示意图

2.桩顶作用效应计算（1）竖向力

1）轴心竖向力作用下

N

k=(F

k

＋G

k

)/n=(451.00+1058.75)/4=377.44kN

2）偏心竖向力作用下

按照Mx作用在对角线进行计算，M

x=M

k

=1781.82kN.m，y

i

=2.25×20.5=3.18m

N

k=(F

k

＋G

k

)/n±M

x

y

i

/Σy

i

2=(451.00+1058.75)/4±(1781.82×3.18)/(2×3.182)=377.44

±280.16

N

kmax=657.60kN,N

kmin

=97.28kN(基桩不承受竖向拉力)

(2)水平力

H

ik=F

h

/n=80.40/4=20.10kN

3.单桩允许承载力特征值计算

管桩外径d=500mm=0.50m，内径d

1=500-2×125=250mm=0.25m，h

b

=2.53

h

b/d=2.53/0.50=5.06,λ

p

=0.80

（1）单桩竖向极限承载力标准值计算

A

j=π(d2-d

1

2)/4=3.14×(0.502-0.252)/4=0.15m2,A

pl

=πd

1

2/4=3.14×0.252/4=0.05m2

Q

sk=u∑q

siki

=πd∑q

siki

=3.14×0.50×757.64=1189.49kN

Q

pk=q

pk

(A

j

+λ

p

A

pl

)=7000.00×(0.15+0.80×0.05)=1330.00kN，Q

uk

=Q

sk

＋

Q

pk

=1189.49+1330.00=2519.49kN

R

a=1/KQ

uk

=1/2×2519.49=1259.75kN

(2)桩基竖向承载力计算1）轴心竖向力作用下

N

k=377.44kN＜R

a

=1259.75kN,竖向承载力满足要求。

2）偏心竖向力作用下

N

kmax=657.60kN＜R

a

=1.2×1259.75=1511.70kN,竖向承载力满足要求。

4.桩基水平承载力验算

(1)单桩水平承载力特征值计算

I=π(d4-d

1

4)/64=3.14×(0.504-0.254)/64=0.0029m4

EI=E

c

I=3.80×107×0.0029=110200kN.m2

查表得:m=6.00×103kN/m4,X

oa

=0.010m

b

o

=0.9(1.5d+0.5)=1.13m=1130mm

α=(mb

o/E

C

I)0.2=(6.00×1000×1.13/110200)0.2=0.57

αL=0.57×7.69=4.38＞4,按αL=4,查表得:υ

x

=2.441

R

Ha=0.75×(α3EI/υ

x

)χ

oa

=0.75×(0.573×110200/2.441)×0.01=62.70kN

（2）桩基水平承载力计算

H

ik=20.10kN＜R

ha

=62.70kN,水平承载力满足要求。

5.抗拔桩基承载力验算

（1）抗拔极限承载力标准值计算

T

gk=1/nu

1

Σλ

i

q

sik

L

i

=1/4×(2.25×2+0.50)×4×509.07=2545.35kN

T

uk=Σλ

i

q

sik

u

i

L

i

=509.07×3.14×0.50=799.24kN

(2)抗拔承载力计算

G

gp=G

gp1

＋G

gp2

=5.50×5.50×1.40×18.80/4＋5.50×5.50×6.19×(18.80-10)/4=610.99kN

G

p=G

p1

＋G

p2

=0.15×1.50×25＋0.15×6.19×(25-10)=19.55kN

T

gk/2+G

gp

=2545.35/2+610.99=1883.67kN

T

uk/2+G

p

=799.24/2+19.55=419.17kN

由于基桩不承受竖向拉力,故基桩呈整体性和非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。

6.抗倾覆验算

a

1=2.25+0.50/2=2.50m,b

i

=2.25×2+0.50/2=4.75m

倾覆力矩M

倾=M＋F

h

h=1677+80.40×(7.70-6.20)=1797.60kN.m

抗倾覆力矩M

抗=（F

k

＋G

k

）a

i

＋2(T

uk

/2+G

p

)b

i

=(451.00+1058.75)×2.50+2×(799.24/2+19.55)×4.75=7756.49kN.m

M

抗/M

倾

=7756.49/1797.60=4.31

抗倾覆验算4.31＞1.6,满足要求。

7.桩身承载力验算

(1)正截面受压承载力计算

按照M

x作用在对角线进行计算，M

x

=M

k

=2405.46kN.m，y

i

=2.25×20.5=3.18m

N

k=(F

k

‘＋1.2Gk)/n±M

x

y

i

/Σy

i

2=(608.85+1.2×1058.75)/4±(2405.46×3.18)/(2×3.182)

=469.84±378.22

N

kmax=848.06kN，N

kmin

=91.62kN

Ψ

c=0.85,Ψ

c

f

c

A

j

=0.85×35.90×1000×0.15=4577.25kN

正截面受压承载力=4577.25kN＞N

kmax

=848.06kN,满足要求。

(2)预制桩插筋受拉承载力验算

插筋采用HRB400，f

y=360.00N/mm2，取620，A

s

=6×314=1884mm2

f

yA

s

=360×1884=678240N=678.24kN

f

yA

s

=678.24kN＞N

kmin

=91.62kN,正截面受拉承载力满足要求。

M

倾/(4x

1

A

s

)=1797.60×1000/(4×2.25×1884)=106.02N/mm2

M

倾/(4x

1

A

s

)=106.02N/mm2＜360.00N/mm2,满足要求。

(3)承台受冲切承载力验算1）塔身边冲切承载力计算

F

ι=F－1.2ΣQ

ik

=F

k

，=608.85kN，h

o

=1.40-0.10=1.30m=1300mm

β

hp

=1.0+[(2000-1400)/(2000-800)]×(0.9-1.0)=0.95

а

0=2.25-0.50/2-1.80/2=1.10m,λ=а

/h

o

=1.10/1.30=0.85

β

=0.84/(λ+0.2)=0.84/(0.85+0.2)=0.80

u

m

=4×(1.80+1.30)=12.40m

β

hpβ

u

m

f

t

h

o

=0.95×0.80×12.40×1.57×1000×1.30=19234.38kN

承台受冲切承载力=19234.38kN＞F

ι

=608.85kN,满足要求。

2)角桩向上冲切力承载力计算

N

1=N

k

，=F

k

，/n+M

x

y

i

/Σy

i

2=608.85/4+2405.46×3.18/(2×3.182)=530.43kN

λ

1x=λ

1y

=а

/h

o

=1.10/1.30=0.85,c

1

=c

2

=0.50+0.25=0.75m

V=2N

k

，=2×530.43=1060.86kN

β

1x=β

1y

=0.56/(λ

1x

+0.2)=0.56/(0.85+0.2)=0.53

[β

1x(c

2

+а

1y

/2)+β

1y

(c

1

+а

1x

/2)]β

hp

f

t

h

o

=0.53×(0.75+1.10/2)×2×0.95×1.57×1000×1.30=2671.8