塔吊基础施工方案

塔吊基础施工方案目录目录 1\o"CurrentDocument"工程概况 1\o"CurrentDocument"工程地理位置 1\o"CurrentDocument"编制依据 1\o"CurrentDocument"塔吊选型及定位 1\o"CurrentDocument"QTZ80G塔吊技术参数 2\o"CurrentDocument"FO/23C塔吊技术参数 2\o"CurrentDocument"塔吊基础形式 2\o"CurrentDocument"塔吊基础定位 2\o"CurrentDocument"塔吊基础施工 3\o"CurrentDocument"塔吊桩计算承载力计算 4\o"CurrentDocument"计算依据 4塔吊桩承载力计算 4\o"CurrentDocument"塔吊受力验算 5\o"CurrentDocument"计算原则 5塔吊承载力分析与计算 6\o"CurrentDocument"格构柱稳定性验算 8\o"CurrentDocument"格构柱截面的力学特性： 8\o"CurrentDocument"格构柱长细比计算 8\o"CurrentDocument"格构柱稳定性计算 9\o"CurrentDocument"钢平台稳定性计算 10\o"CurrentDocument"QTZ80钢平台验算 10\o"CurrentDocument"F0/23C塔吊钢平台验算 11\o"CurrentDocument"施工注意要点 13\o"CurrentDocument"应急预案 13\o"CurrentDocument"成立应急领导小组 13\o"CurrentDocument"联系电话 13\o"CurrentDocument"应急措施 131工程概况工程地理位置本工程位于本市静安区002-E号街坊，南依永源路，沿永源路向东西两面延伸，呈狭长形布局，东接南京西路，西邻协和城一期。场地的东、西、北三面部分被上世纪20〜40年代的2〜3层砖木结构房屋(优秀历史保护建筑)环抱，大部分为大放脚基础，部分为上世纪80、90年代的5〜6层砖混结构房屋。地下有已建成运行的地铁2号线穿过，地铁将工地一分为二，分为东侧的北I地块，与西侧的北∏地块。施工阶段将布置2台QTZ80型塔吊，及一台F0/23C型塔吊。塔吊平面布置平面如附图01编制依据《塔式起重机安全规程》(GB5144—2006)《塔式起重机技术条件》(GB/T9462—1999)《起重机用纲丝绳检验和报废实用规范》(GB5972—86)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)《FO/23B塔吊安装使用说明书》《QTZ80G型塔式起重机安装使用说明书》施工图纸备注：本方案所有高程均为黄海高程塔吊选型及定位QTZ80G塔吊技术参数塔吊型号：QTZ80塔吊（1600塔身）制造厂家：本宝达工程机械有限公司本项目要求塔吊安装臂长50米，臂端起重量1.6吨；2.5-14.2米范围达到最大起重量6吨。塔吊标准节规格为1600×1600×3000最终安装高度4个标准节。FO/23C塔吊技术参数塔吊型号：FO/23C塔吊（1600塔身）制造厂家：四川建筑机械厂本项目要求塔吊安装臂长50米，臂端起重量2.3吨；2.5-14.5米范围达到最大起重量10吨。塔吊标准节规格为：1600×1600×3000o最终安装高度6个标准节。塔吊基础形式塔吊基础形式塔吊定位及基础形式详见附图0203塔吊基础为4根Φ800的中心距为2m×2m钻孔灌注桩（桩长25m、23m）上接钢格构柱，格构柱外包尺寸450×450，采用4∟160×16边角钢及380×200×16的缀板焊接而成，长度分别为14.5、17米左右，埋入钻孔灌注桩内3米，具体详见见基础施工方案中附图，在中心距为2m×2m的四根格构柱的顶部各焊接一块720×720×25口板，并将两台塔吊配套钢平台焊接在封口板上，塔吊的固定支脚焊接在钢平台上。格构柱的上口需要做水平处理，以确保钢平台的水平误差控制在Imm以内。钢平台均为成品，在其他工程均应用于同型号或更大型号的塔吊。格构柱与封口板焊接时，每个面要加2块筋板，共2义4义4=32块。筋板尺寸和焊接位置见附图。所有焊缝宽度均不小于20mmo格构柱开挖后，每隔2米用:16槽钢做一道支撑，将四根格构柱连成一整体，两支撑间设斜撑增加其整体刚度。最后一道支撑的高度按实际空间决定，并打入建筑物的底板内。4塔吊基础施工各塔吊基础的定位依照塔吊平面布置图中的标示的与轴线关系进行定位。桩顶标高必须按照设计标高进行严格控制。支撑立柱在坑底以下为800工程桩，坑底以上为4L160×16格构柱。钢格构柱均采用Q335b钢，焊条采用E50型。焊缝均为通长满焊，焊缝厚度≥12mm0格构柱穿过底板时设置止水板，开挖后位于地下室底板中间。钢平台将事先场外焊接，必须严格复核各相关资料，确保符合现场实际尺寸。钢平台基础：在格构柱的顶部焊接一块封口板，并将十字梁钢平台焊接在封口板上，塔吊的固定支脚焊接在钢平台上，其中的所有焊缝宽度均不小于20mm。雷接地和电气重复接地安装利用塔吊自身钢结构另增加专门的接地体组成避雷接地和电气重复接地系统，并安装一组3根接地极，其中接地极距离塔吊接地点≥5m远，3个接地极之间的距离≥5m,接地极采用2.5m长的L50×5角钢，接地带采用扁铁，所有接地带之间以及接地带与接地极之间的焊接要符合相关规范规定将接地电阻控制在4Ω以内。塔吊钢格构柱穿过底板时，其做法与其它钢格构柱穿过底板做法相同，穿过支撑时将与支撑砼浇筑在一起，穿过地下室顶板时将在顶板上预留出洞口，洞口周边预留出钢筋，待塔吊拆除，经过处理后将此位置砼浇筑完成。塔吊的安装将在土方开挖前完成，首先将塔吊基础位置将土方开挖，找出格构柱，然后进行钢平台焊接施工，然后进行塔身与平台的连接施工，最后进行塔吊标准节的安装。塔吊桩计算承载力计算计算依据桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94)的第5.2.2-3条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=980.12kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：最大压力:A=%。玳七十%‰√/其中R——最大极限承载力；Qsk一一单桩总极限侧阻力标准值：Q或二MEq浜hQPk一一单桩总极限端阻力标准值：QpA-q通'9ηs,ηp——分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；rs,rp一一分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；qsk一一桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；qpk―极限端阻力标准值，按下表取值；U——桩身的周长，u=2.513m;AP——桩端面积，取Ap=0.50m2;li——第i层土层的厚度,取值如下表；塔吊桩承载力计算1#塔吊桩承载力计算(1#塔吊桩桩，桩顶标高-10.75皿，桩入土层为第④层粘土层,入土深度为25m，桩端落于第⑦-1层砂土层。)厚度及侧阻力标准值表如下：序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa)I土端阻力标准值(kPa) 土名称Q2.54200粘性土Qι-ι6.1250粘性土Q1-26.6350粘性土Q4.2600粘性土Q-ι6.7802000粉土或砂土故根据上面的公式1#塔吊桩极限抗压及抗拔力如下：最大压力验算:R=2.51×(2.54×20×0.8+6.1×25×0.8+6.6×35×0.8+4.2×60×0.8+5.56×80×1.2)∕1.65+1.26×2000.00×0.50∕1.65=2417.01kN最大拔力验算：R=2.51×(2.54×20×0.8+6.1×25×0.8+6.6×35×0.8+4.2×60×0.8+5.56×80×1.2)∕1.65=1647.2kN2#、3#塔吊桩承载力计算(2#、3#塔吊桩桩，桩顶标高-13.75皿，桩入土层为第Q)I-I层粘土层,入土深度为25m,桩端落于第⑦-ι层砂土层。)厚度及侧阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称Q1-14.74250粘性土Q1-27.3350粘性土Q3.7600粘性土Q-18.5802000粉土或砂土最大压力验算:R=2.51×(4.74×25×0.8+7.3×35×0.8+3.7×60×.8+7.26×80×1.2)∕1.65+1.27×2000.00×0.50∕1.65=2558.74kN最大拉力：R=2.51×(4.74×25×0.8+7.3×35×0.8+3.7×60×.8+7.26×80×1.2)∕1.65=1784.6kN塔吊受力验算计算原则计算简图：图中X轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)其中n——单桩个数，n=4；F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2×(F1+F2)G——桩基承台的自重，G=1.2×50=62kN;Mx,My——承台底面的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi——单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni一一单桩桩顶竖向力设计值(kN)。F1——塔吊自重(包括压重)F2——塔吊最大起重荷载6.2塔吊承载力分析与计算1#3#塔吊受力验算(QTZ80)由于1#3#塔吊均为QTZ80型塔吊，安装高度相同，故计算最大受力即可，计算参数依据《QTZ80(ZJ5710)塔式起重机产品说明书》，计算模型选取塔吊安装高度40.5皿自由高度，未采取任何附着装置状态，(1#3#塔吊安装高度均小于40.5m)。工况一：塔吊处于非工作状态塔吊参数：自重(包括压重)F1+F2=449kN塔吊倾覆力距M=1668kN.m,塔身宽度B=1.6m若塔吊标准节与四根桩偏差45。时最大压力：NmaX=1.2×(449+50)/4+1.4×1668×(2.00×1.414∕2)∕[2×⑵00×1.414/2)2]=976kN<2417.01kN最大拔力：NmaX=1.2×(449+50)∕4-1.4×1668×(2.00×1.414∕2)∕[2×(2.00×1.414∕2)2]=-720.2kN<1647.2kN若塔吊标准节与四根桩平行最大压力：NmaX=1.2×(449+50)∕4+1.4×1668×1∕(2×1)2=734kN<2417.01kN最大拔力：Nmax=1.2×(449+50)∕4-1.4×1668×1∕(2×1)2=-523.6kN<1647.2kN通过计算，非工作状态下塔吊压力及拔力均小于桩基极限抗压力及极限抗拔力，满足要求。工况二：塔身处于工作状态塔吊参数：自重(包括压重)F1+F2=509kN,塔吊倾覆力距M=1039kN.m,塔身宽度B=1.6m若塔吊标准节与四根桩偏差45o时最大压力：Nmax=1.2×(509+50)∕4+1.4×1039×(2.00×1.414∕2)∕[2×(2.00×1.414∕2)2]=677kN<2417.01kN最大拔力：Nmax=1.2×(611+50)∕4-1.4×1039×(2.00×1.414∕2)∕[2×(2.00×1.414∕2)2]=-341.6kN<1647.2kN若塔吊标准节与四根桩平行时最大压力Nmax=1.2×(538.8.80+50)∕4+1.4×1039×1∕(2×1)2=533.4kN<2417.01kN最大拔力：Nmax=1.2×(538.8.80+50)∕4-1.4×1039×1∕(2×1)2=-198kN<1647.2kN通过计算，工作状态下塔吊压力及拔力均小于桩基极限抗压力及极限抗拔力，满足要求。2#塔吊受力验算(FO/23C)计算参数依据《F0/23C塔式起重机产品说明书》，计算模型选取塔吊10个标准节，塔身未采取任何附着装置状态。工况一：塔吊处于非工作状态塔吊参数：自重(包括压重)F1+F2=516.2kN,塔吊倾覆力距M=1624kN.m,塔身宽度B=1.6m若塔吊标准节与四根桩偏差45o时最大压力：Nmax=1.2×(516.2+50)/4+1.4X1624X(2.00X1.414/2)/[2×(2.00×1.414/2)2]=973.6kN<2558.74kN最大拔力：Nmax=1.2×(516.2+50)/4-1.4×1624X(2.00X1.414/2)/[2X⑵00×1.414/2)2]=-633.8kN<1784.6kN若塔吊标准节与四根桩平行最大压力：Nmax=1.2×(516.8+62)/4+1.4X1624X1/(2X1)2=738.3kN<2558.74kN最大拔力：Nmax=1.2×(516.8+62)/4-1.4X1624X1/(2X1)2=-398.5kN<1784.6kN通过计算塔吊压力及拔力均小于桩基极限抗压力及极限抗拔力，满足要求。工况二：塔吊处于工作状态塔吊参数：自重(包括压重)F1+F2=616.2kN,塔吊倾覆力距M=1570.5kN.m,塔身宽度B=1.6m若塔吊标准节与四根桩偏差45o时最大压力：Nmax=1.2×(616.2+50)∕4+1.4×1570.5×⑵00×1.414∕2)∕[2×⑵00×1.414/2)2]=977.1kN<2558.74kN最大拔力：Nmax=1.2×(616.2+50)∕4-1.4×1570.5×(2.00×1.414∕2)∕[2×(2.00×1.414∕2)2]=-577.3kN<1784.6kN若塔吊标准节与四根桩平行最大压力：Nmax=1.2×(616.2+50)∕4+1.4×1570.5×1∕(2×1)2=749.6kN<2558.74kN最大拔力：Nmax=1.2×(616.2+50)∕4-1.4×1570.5×1∕(2×1)2=-349.8kN<1784.6kN通过计算塔吊压力及拔力均小于桩基极限抗压力及极限抗拔力，满足要求。7格构柱稳定性验算本工程塔吊基础下的格构柱高度分别有17m及14m两种，格构柱的截面及属性均相同，为了方便计算，取17m为计算模型。7.1格构柱截面的力学特性：格构柱的截面尺寸为0.45X0.45m；主肢选用：16号角钢bXdXr=160X16X16mm；缀板选用(mXm):0.38X0.38主肢的截面力学参数为A0=43.30cm2，Z0=4.47cm，Ix0=1048.36cm4，Iy0=1048.36cm4；格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩：格构柱的X-X轴截面总惯性矩：「4Λ0÷Λ(∣-zq)2经过计算得到：Ix=4×[1048.36+43.30×(45/2-4.47)2]=60492.25cm4；Iy=4×[1048.36+43.30×(45/2-4.47)2]=60492.25cm4；7.2格构柱长细比计算格构柱主肢的长细比计算公式：1=h——√//(¼)其中H——格构柱的总高度，取17.00m；I——格构柱的截面惯性矩，取，Ix=60492.25cm4,Iy=60492.25cm4;A0 一个主肢的截面面积，取43.30Cm2。经过计算得到工x=90.96,工y=90.960格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:%;W其中b——缀板厚度，取b=0.38m。h 缀板长度，取h=0.20m0al——格构架截面长，取a1=0.45m0经过计算得i1=[(0.382+0.202)∕48+5×0.452∕8]0.5=0.36m0/1=17.00/0.36=47.08。换算长细比计算公式：“=/把+用经过计算得到工kx=102.42,工ky=102.4207.3格构柱稳定性计算格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：其中N――轴心压力的计算值(kN)；1#3#塔吊(QTZ80),N=976kN;2#塔吊(F0∕23C),N=977.1kN；A——格构柱横截面的毛截面面积，取4×43.30cm2;———轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；根据换算长细比工OX=IO2.42,工Oy=IO2.42,查《钢结构设计规范》得到4x=0.54,dy=0.54。经过计算得到。1#3#塔吊X方向的强度值为104.5N∕mm2,不大于设计强度215N∕mm2,所以满足要求！Y方向的强度值为104.5N∕mm2,不大于设计强度215N∕mm2,所以满足要求！2#塔吊X方向的强度值为104.3N∕mm2,不大于设计强度215N∕mm2,所以满足要求！Y方向的强度值为104.3N∕mm2,不大于设计强度215N∕mm2,所以满足要求！8钢平台稳定性计算QTZ80钢平台验算说明本计算模型忽略所有的筋板及增设的支撑，故计算结果是偏安全的。本次计算以H400型钢焊接十字梁作为钢平台主肢。1）使用参数QTZ80塔吊自由高度下，（非工作状态）塔吊所承受的：弯矩：M=2594KNm垂直力：Fv=589.6KN水平剪力：Fv=97KN其它钢结构焊接Q235材料的焊接许用应力：[o]=118N/mm2钢结构Q235材料的抗压许用应力：f=200N/mm2（《机械设计手册》提供）H400型钢：Wx=3124cm3，Ix=62479cm4焊缝宽度：20mm基础节与钢平台焊缝宽度：20mm受力分析本计算仅需根据塔吊所受的弯矩和剪力验算钢平台和封口板的焊缝强度以及钢平台强度。封口板为720*720*25，示意图如下：平台上表面标高720*720*25封口板

封口板加筋板20厚注：支撑四面均有，为方便视图，图中未画出背面的杆件。撑支道首钢平台与格构柱图、强度验算1)钢平台和封口板的焊缝计算首先，焊缝有效厚度He=焊缝宽度*0.7=14mm取12mm焊缝长度Lw=1200取IIOOmm根据角焊缝的强度公式：σf=N∕(He*Lw)≤[σ]代入数据，得：σf=[2594/(2*1.414)+589.6/4]*1000/1100/12=80.7N/mm2相似地，对于剪力：στ二F剪/(He*Lw)=97*1000/1100/12=7.3N/mm2对于拉力和剪力的共同作用，。合2=σf2+στ2=80.72+7.32。合=81.1N/mm22)钢平台和塔吊基脚的焊缝计算首先，焊缝有效厚度He=焊缝宽度*0.7=14mm取12mm焊缝长度Lw=800mm根据角焊缝的强度公式：σf=N/(He*Lw)≤[σ]代入数据，得：σf=[2594/(2*1.414)+589.6/4]*1000/800/12=111N/mm2相似地，对于剪力：στ二F剪/(He*Lw)=97*1000/800/12=10N/mm2对于拉力和剪力的共同作用，。合2=σf2+στ2=1∏2+1θ2。合=111.4N/mm23)钢平台强度验算σc=ψF/txlz=[1*[2594/(1.665*1.414)+589.6/4]*1000]/(0.013*0.6)=160N/mm2<f=200N/mm2结论以上计算的应力数据均小于给出的Q235材料的焊接许用应力[o]=118N/mm2,以及抗压许用应力f=200N/mm2。因此，本设计的焊接强度是符合强度要求的。8.2F0/23C塔吊钢平台验算说明本计算模型忽略所有的筋板及增设的支撑，故计算结果是偏安全的。本次计算以H400型钢焊接十字梁作为钢平台主肢。1)使用参数F0/23C塔吊38.8米高度下(10节标准节)，(非工作状态)塔吊所承受的：弯矩：M=1624KNm垂直力：Fv=516.2KN水平剪力：Fv=95KN其它钢结构焊接Q235材料的焊接许用应力：[o]=118N/mm2钢结构Q235材料的抗压许用应力：f=200N/mm2(《机械设计手册》提供)H400型钢：Wx=3124cm3，Ix=62479cm4焊缝宽度：20mm基础节与钢平台焊缝宽度：20mm受力分析本计算仅需根据塔吊所受的弯矩和剪力验算钢平台和封口板的焊缝强度以及钢平台强度。封口板为720*720*25，示意图同上图：强度验算1)钢平台和封口板的焊缝计算首先，焊缝有效厚度He=焊缝宽度*0.7=14mm取12mm焊缝长度Lw=1200取∏00mm根据角焊缝的强度公式：σf=N∕(He*Lw)≤[σ]代入数据，得：σf=[1624/(2*1.414)+516.2∕4]*1000∕1100∕12=53.3N∕mm2相似地，对于剪力：στ二F剪/(He*Lw)=95*1000/∏00/12=7.2N∕mm2对于拉力和剪力的共同作用，。合2=σf2+στ2=53.32+7.22。合=53.8N∕mm22)钢平台与塔吊基脚的焊缝计算首先，焊缝有效厚度He=焊缝宽度*0.7=14mm取12mm焊缝长度Lw=800根据角焊