2漳州万科城02地块项目塔吊基础专项施工方案428修改.docx
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2漳州万科城02地块项目塔吊基础专项施工方案428修改
第一节工程概况
1.工程设计简介
地质概况：
拟建场地位于漳州芗城区瑞京路南侧，场地原始地貌属冲洪积地貌；场地原为耕植地，分布鱼塘，现经人工填土回填平整后地势较平坦，拟建场地现地面标高介于3.69～7.60米之间,最大高差3.91米，主楼持力层为土状强风化花岗岩。
用地概况：
项目占地1890.64m2（首开15#～17#楼及地下室A区）。
建设规模：
总建筑面积50250.17m2，其中地下建筑面积7203.71m2。
功能布局：
本工程15#、16#楼为高层建筑、17#楼为多层建筑，区街变为单层建筑，地下室为中型停车库，建筑等级均为一级。
主体结构合理使用年限为50年，抗震设防为：
7.5度。
设计标高±0.000相对于黄海标高为7.800m。
建设单位：
漳州市万科滨江置业有限公司
勘察单位：
福建岩土工程勘察研究院有限公司
设计单位：
厦门佰地建筑设计有限公司
监理单位：
厦门勤奋建设工程监理有限公司
施工单位：
中国建筑第四工程局有限公司
2.方案设计简介
综合考虑安装、拆除、运输成本及工程施工材料的吊装及转运，并根据工程施工进度和各栋楼高度等工程特点，以及塔吊布置的原则和交叉作业，整个漳州万科城02地块项目设计布置8台塔吊。
分布如下表：
编号
型号
臂长
位置
主要服务区域
安装高度
1#塔吊
中天TC6013-6
60米
16#楼西南侧
地下室A区（15#~17#楼）
115m
2#塔吊
中联TC6515
65米
13#楼西南侧
12#、13#、19#、21#楼
135m
3#塔吊
中联TC6515
65米
11#楼西侧
10#、11#、12#楼、21#楼
135m
4#塔吊
中联TC5013
45米
8#楼东侧
8#、9#楼
85m
5#塔吊
中联TC6013
60米
20#楼西侧
7#、20#楼
85m
6#塔吊
中联TC6013
60米
18#楼西侧
5#、18#楼
85m
7#塔吊
中联TC6013
60米
5#楼东北侧
3#、5#楼
135m
8#塔吊
中联TC6013
60米
2#楼东南侧
1#、2#楼
135m
本次承台基础设计方案仅是1#塔吊，具体详见平面布置图：
1#塔吊基础为四桩承台，桩与桩间距为4m，塔吊工程桩与主体工程桩单独设置，设计桩基采用先张法预应力静压高强混凝土空心管桩（PHC管桩），PHC管桩为圆桩管径大小为DN500,空心直径为250mm的预制桩,桩混凝土强度为C80,桩钢筋级别为HRB400。
根据福建岩土工程勘察研究院提供的漳州万科城02地块（2014年2月27日），1#塔吊基础位于GK9/GK41附近，经土层剖面分析，全风化花岗岩，且较稳定，故以此土层作为塔吊桩持力层,桩的入土深度为27m即可满足承载力的要求,根据《建筑地基基础设计规范》GB5007-2011和《PKPM施工现场设施安全计算软件》（SGJS）计算，满足要求，具体详后附的计算书。
入土深度情况：
本次安装塔吊位置与DK41相近，地下水位为自然地面以下1.8m，自然地面至地面以下3.3米为粘性土层，地面以下3.3米至4.7米为淤泥土层，地面以下4.7米至8.6米为中砂层，地面以下8.6米至11.5米为粗砂层，地面以下11.5米至14.4米为圆砾层，地面以下14.4米至28.4米为全风化花岗岩层。
勘探点19-19剖面图
勘探点18-18剖面图
岩土设计参数表1
项目
土层
编号
名称
重度
γ
（KN/m3）
承载力特征值
fak
（kPa）
变形
模量
Eo
预制桩
渗透
系数
K
（cm/s）
基坑（槽）
开挖
临时坡角
（高宽比）
（H≤5米）
土体与锚固体极限摩阻力标准值qi
（kPa）
抗拔系数
qsik
（kPa）
qpk（kPa）
①-1杂填土
16.5
30
5.0×10-5
1:
1.5
20
①-2素填土
18.0
30
2.0×10-4
1:
1.5
25
②粉质粘土
19.0
170
13.0
45
6.0×10-6
1:
1.25
40
0.8
③淤泥
15.5
45
25
2.5×10-7
1:
2.0
15
0.8
④中细砂
18.5
150
12.0
50
7.0×10-3
1:
2.0
45
0.7
⑤粗砾砂
19.0
220
18.0
80
4.3×10-2
1:
2.0
55
0.7
⑤-1淤泥
16.0
50
25
1.7×10-7
15
0.8
⑤-2粉质粘土
19.2
170
14.0
45
4.0×10-6
40
0.8
⑥圆砾
20.0
280
30.0
95
7500
8.6×10-2
120
0.7
⑦残积（砂质）粘性土
18.5
220
15.0
80
5.0×10-5
60
0.8
⑧全风化花岗岩
20.0
350
35.0
100
7000
1.0×10-4
90
⑨-1土状强风化花岗岩
20.5
500
50.0
120
9000
5.0×10-4
150
⑨-2碎裂状强风化花岗岩
22.0
800
⑩中风化花岗岩
24.0
2500
注：
1.建议试桩校核桩基参数。
2．桩基参数参照福建省标准《建筑地基基础技术规范》（DBJ13-07-2006）提供。
3．使用上表承载力特征值应进行基础深度、宽度修正，且地基土不受浸泡、扰动。
结合江西中天生产的TC6013-6型支腿固定独立式塔式起重机使用说明书、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）和《PKPM施工现场设施安全计算软件》（SGJS）计算。
1#塔吊基础采用预埋螺栓固定，考虑承台正好处于淤泥层，且周边为地下室A区桩筏基础，故设计承台底标高与桩筏基础底标标高持平，塔吊基础承台厚度考虑1500mm。
混凝土等级为C35P6（同底板），承台下浇筑100mm厚C15混凝土垫层，其中塔吊基础基础尺寸为5000mm×5000mm×1500mm。
根据塔吊基础配筋说明要求，通过计算底部配筋As=2750mm2，顶部配筋As=1500mm2，另外桩筏承台基础配筋为14@140双层双向以及构造配筋规范规定不得小于0.45%的综合考虑，塔吊基础底部与顶部设计均采用26
22@200mm双层双向布置配筋，拉筋为
12@200，钢筋保护层厚度为50mm，远能满足承载要求。
结合周边工程基础施工预留插筋并按后浇带处理办法处理（与筏板、底板交接处设置止水钢板，详见后附图）。
其他不详之处参照TC6013-6塔式起重机使用说明书及基础说明图。
由于塔吊基础承台处于淤泥土层中，且与自然地面相差约4米，即开挖深度达到5米，无法从自然地面直接放坡开挖塔吊基础承台。
塔吊基础承台土方开挖需先行对整个基坑土方平行开挖土方，使塔吊基础承台处土方堆载高度将至2～3米（具体视土方开挖后淤泥扰动情况调整）方可对塔吊基础承台进行土方开挖。
3.设计依据
（1）、TC6013-6塔式起重机使用说明书；
（2）、塔式起重机安全规程GB5144-2006；
（3）、塔式起重机操作使用规程ZBJ80012-89；
（4）、混凝土结构设计规范GB50010-2010；
（5）、建筑地基基础设计规范GB50007-2011；
（6）、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009；
（7）、福建岩土工程勘察研究院提供的漳州万科城02地块岩土工程勘察报告；
（8）、《PKPM施工现场设施安全计算软件》（SGJS）；
（9）、厦门市佰地设计院提供的工程施工图纸。
4.设计原理
固定式塔式起重机（简称塔吊）使用的混凝土基础必须能承受工作状态和非工作状态下的最大荷载，并必须满足起重机抗倾覆稳定性的要求，故应满足以下几点设计要求：
（1）、塔吊基础承台截面抗剪切承载力验算；
（2）、地基基础承载力验算；
第二节施工部署
1.塔吊施工项目人员组织
由于塔吊属于大型施工机械设备，它的安全性至关重要，因此塔吊基础的施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中；由项目经理牵头，技术负责人把关，各部门各司其职，管理好塔吊基础的施工质量与安全。
具体施工组织机构如下表所示：
职务
职责
项目经理
塔吊基础施工质量与安全总负责
生产经理
塔吊基础施工现场组织与安排
技术负责人
负责施工方案的编制与施工方案的交底
施工员
塔吊基础的现场施工技术交底和现场安全以及施工主要材料的计划编制
安全员
现场安全监督检查
材料员
施工主要材料的进场
资料员
试块制作、钢筋取样、资料报验等
2.塔吊基础施工人员
序号
工种
人数
工作内容
1
混凝土工
2
混凝土振捣及表面收理
2
木工
4
配模及安装
3
钢筋工
3
钢筋绑扎
4
电焊工
1
预埋脚柱安装
5
电工
1
现场施工用电送电
6
普工
2
零星工作
3.施工机具及测量仪器
序号
设备、工具名称
数量
1
反铲式挖掘机
2台
2
振动棒
1只
3
交流电焊机
1台
4
钢筋切断机
1台
5
钢筋弯曲机
1台
6
圆盘锯
1台
7
活络板手
12＂2把、18＂4把
8
铁锹
4把
9
全站仪
1台
10
水准仪
1台
11
安全帽
每人1个
12
手套
10付
13
工具包
1个
4.塔吊基础施工所需主要材料
施工员严格按照施工方案编制塔吊基础施工所需主要材料如钢筋、混凝土、模板、方木、钢管等的进场计划，经生产经理和项目经理审批后方可实施。
第三节塔吊基础施工
1.塔吊基础施工工艺流程
塔吊基坑土方开挖→垫层浇筑→基础放线（墨线）→验线→底层钢筋网绑扎→塔吊预埋脚柱安装固定→上层钢筋网绑扎→塔吊基础模板支模→塔吊基础钢筋模板验收→塔吊基础混凝土浇筑→混凝土养护
2.塔吊基础施工工艺
①基坑放线：
利用全站仪将塔吊定位轴线测出，并引至基坑冠梁处，以便土方开挖过程中对塔吊桩处开挖的观察。
②塔吊基础基坑开挖：
本基础土方是土方未开挖前先进行土方开挖，减少土方开挖过程对工程桩的影响），利用挖掘机进行自然放坡的方式开挖施作，可采用反铲式挖掘机进行塔吊基础承台开挖（对称开挖），现场架设水准仪进行基底标高控制。
机械开挖应比设计标高高10㎝，剩余土方采用人工开挖。
人工开挖的平整度为±50。
由于场地水位较高，在土方开挖过程中需在距塔吊基础2米处设置临时低洼集水井，时时根据水位情况进行抽水工作，直至塔吊基础施工完毕。
边上底板施工完毕后需引浅沟至附近集水井，保证基础不泡水。
③垫层混凝土浇筑：
在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50×100的木方围起来；进行垫层混凝土浇筑，初凝后进行压光处理。
④基础放线（墨线）：
在垫层混凝土达到30%以上的强度即可进行基础放线。
首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。
⑤底层钢筋网绑扎：
将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。
⑥塔吊预埋螺栓固定基础：
通知塔吊安装公司按塔吊使用说明书进行固定，严格控制螺栓定位坐标，并加固，验收完毕后方可进行下一步施工。
塔机要用专用的接地线可靠接地，接地电阻不的大于4Ω，塔吊接地圆钢同塔吊基础钢筋与桩基钢筋用Ф12圆钢焊接，形成一个接地网，上部与塔吊专设接地线相连，确保塔吊防雷安全。
⑦基础上部钢筋网绑扎：
首先安1200mm左右的间距放置钢筋马蹬，接着将上部受力主筋按设计间距放置到位，进行绑扎，上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。
并对需进行布设止水钢板的位置进行止水钢板固定。
⑧基础支模：
采用18厚多层板做面板，50×100木方做背楞，Ф48.3钢管做外楞的模板支撑体系。
⑨钢筋、模板验收：
以上工作完成后，通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。
⑩塔吊基础混凝土浇筑：
本案中塔吊基础混凝土采用商品混凝土，混凝土在振捣过程中要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。
待混凝土初凝后，进行混凝土表面压光处理。
同时留置混凝土试块。
塔吊基础混凝土养护：
本案混凝土施工处于夏秋之季，混凝土养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于7天。
当塔吊基础混凝土强度达到不少于设计值的75%上时方可进行塔吊上部结构安装。
第四节质量保证措施
（1）、严格遵循《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2009）和《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2011）的规定进行塔式起重机基础承台的施工。
（2）、塔吊承台及塔机安装等施工中，均应做好防雷接地及隐蔽交接工作。
（3）、严格遵循《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）的有关规定，做好各项施工缝处的防水处理工作，确保地下主体工程的防水性能。
（4）、钢筋原材料：
应有供应单位或加工单位资格证书，钢筋出厂质量证明书、按规定作力学性能复试和见证取样试验。
当加工过程中发生脆断等特殊情况，还需作化学成分检验。
钢筋应无老锈及油污。
成型钢筋必须进行覆盖，防止雨淋生锈。
（5）、塔吊基础处土方开挖，机械开挖至设计标高以上100mm处，然后由人工开挖至设计标高。
（6）、混浇注承台混凝土密实，并每天养护至塔吊开始安装。
（7）、待承台混凝土强度达到75％设计强度后，方可安装并调试塔吊。
（8）、塔吊基础土方开挖如遇大雨禁止施工，天晴2天后方开挖，并且在开挖的基坑边挖一小集水坑，以便基坑内渗水给水抽干避免长时间泡水。
（9）、塔吊基础施工过程中控制水平标高，防止基础倾斜。
（10）、塔吊基础施工质量验收：
①.固定支腿附近的钢筋数量不得减少和切断，主筋通过支腿有困难时，允许避让；
②.基础节预埋后，在基础节的两个方向的中心线上挂铅垂线，保证预埋基础节的中心线与水平面的垂直度≤1.5/1000；
③.四块垫板处的地脚螺栓相对位置必须准确，四块垫板的平面度误差≤1/750；
④.混凝土浇捣时，基础承台必须满振，特别是支腿周围、四块垫板周围，支腿周围、四块垫板周围的混凝土密实度必须达到95%以上；
⑤.防雷保护必须严格按要求施工。
第五节安全保证措施
（1）、严格遵循塔吊使用说明书的要求，埋设塔机预埋件及进行塔机的安装、调试和拆除工作。
（2）、塔吊在使用过程中，由专业人员定期对其基础沉降、水平位移进行观测和监测，并认真做好记录，一旦发生过大位移或其他危险时，应及时报告并采取措施。
（3）、进入施工现场必须正确佩戴安全帽及其它劳保用品。
（4）、土方开挖时，应设专人进行指挥，防止机械伤人事故发生。
（5）、严禁酒后上岗，不准打赤脚、穿拖鞋、硬底鞋上班；上班时段严禁嬉戏打闹。
（6）、特殊工种，如电工、焊工，机械工等必须持证上岗，无证人员不准进行操作。
（7）、钢筋切断、弯曲等各道工序的加工机械必须保证安全装置齐全有效，动力线路用钢管从地坪下引入，机壳要有保护零线。
（8）、电焊场地周围应清除易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离，并在施焊部位配备灭火器材。
（9）、施工用电和照明用电要符合规定要求，严禁乱拉乱接，施工用电必须三相五线制，配电箱内应设触电保护装置，配电箱加锁。
（10）、车辆进出由专人冲洗车辆，不让泥浆带入公路。
（11）、超过噪音限度的施工作业，必须控制，如圆盘锯，刨木机等，尽量安排白天工作，不在夜间使用。
第六节塔吊监测
塔吊基础沉降每月观测一次。
垂直度在塔吊自由高度是一月测一次，当架设附墙后，每月观测一次（安装附墙是必测）。
当塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，必须偏差校正，在附墙未架设之前，在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四面缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身，当附着安装后，则通过调节附墙杆长度，加设附墙的方法进行垂直校正。
第七节塔吊穿地下室处理措施
本工程塔吊布置在地下室中，塔吊穿地下室的处理措施如下：
1、地下室底板处理措施：
本工程塔吊基础顶标高与地下室底板顶标高相同，设计塔吊基础钢筋的配筋率远大于筏板的配筋率，为了保证塔吊基础与筏板成为整体，筏板钢筋应锚入塔吊基础承台，因此塔吊基础钢筋绑扎后混凝土浇筑前应预埋筏板钢筋，并保证搭接长度要求满足规范。
2、地下室顶板处理措施：
（1）在地下室顶板上开孔，开口尺寸按照塔吊的平面尺寸，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。
因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回孔口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管加强支撑。
（2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用规范要求搭接连接，按原顶板配筋间距设置。
（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。
并在周边加设1200mm高防护栏杆。
3.后浇带处理措施：
塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板保证地下室底板不渗漏。
另外在该塔吊基础区域底板设有后浇带，考虑到后浇带的设置必须是受弯矩与剪力较小部位，建议移动至下一跨仍然可以满足后浇带设置的要求。
第八节相关图纸及计算书
1.1#塔吊基础施工图纸
1#楼塔吊基础平面布置图
L
上层筋
下层筋
架立筋
5000
纵横向各26-
22
纵横向各26-
22
12-200
2.承台土方开挖示意图
3.1#塔吊基础计算书
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:
TC6013
塔机自重标准值:
Fk1=590.50kN
起重荷载标准值:
Fqk=600kN
塔吊最大起重力矩:
M=1350kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-888.1kN.m
塔吊计算高度:
H=46m
塔身宽度:
B=1.6m
桩身混凝土等级:
C80
承台混凝土等级:
C35P6（同筏板）
保护层厚度:
H=50mm
矩形承台边长:
H=5.0m
承台厚度:
Hc=1.5m
承台箍筋间距:
S=200mm
承台钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=0.0m
桩直径:
d=0.5m
桩间距:
a=4.0m
桩钢筋级别:
HRB400
桩入土深度:
27m（有效桩长）
桩型与工艺:
预制力高强管桩
桩空心直径:
0.25m
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=590.5kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=5×5×1.50×25=937.5kN
承台受浮力：
Flk=5×5×4.20×10=1050kN
3）起重荷载标准值
Fqk=600kN
2.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）
Wk=0.8×1.59×1.95×1.35×0.2=0.67kN/m2
qsk=1.2×0.67×0.35×1.6=0.45kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.45×46.00=20.70kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×20.70×46.00=476.15kN.m
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=0.65kN/m2）
Wk=0.8×1.68×1.95×1.35×0.65=2.30kN/m2
qsk=1.2×2.30×0.35×1.60=1.55kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=1.55×46.00=71.09kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×71.09×46.00=1635.07kN.m
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=-888.1+0.9×（1350+476.15）=755.43kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-888.1+1635.07=746.97kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（590.5+937.50）/4=382.00kN
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（590.5+937.5）/4+（746.97+71.09×1.50）/5.66=532.92kN
Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（590.5+937.5-1050）/4-（746.97+71.09×1.50）/5.66=-31.42kN
工作状态下：
Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（590.5+937.50+600）/4=532.00kN
Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（590.5+937.5+600）/4+（755.43+20.70×1.50）/5.66=671.05kN
Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（590.5+937.5+600-1050）/4-（755.43+20.70×1.50）/5.66=130.45kN
四.承台受弯计算
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：
工作状态下：
最大压力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×（590.5+600）/4+1.35×（755.43+20.70×1.50）/5.66=589.52kN
非工作状态下：
最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×590.5/4+1.35×（746.97+71.09×1.50）/5.66=403.04kN
最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×590.5/4-1.35×（746.97+71.09×1.50）/5.66=-4.45kN
2.弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值（kN）。
由于工作状态下，承台正弯矩最大：
Mx=My=2×589.52×1.20=1414.84kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2
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