塔吊基础施工方案新版0809.docx
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塔吊基础施工方案新版0809
塔吊基础施工方案目录
1.编制依据
本工程塔吊基础方案主要以以下规范及文件为依据：
1.本工程施工图纸；
2.《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
3.长沙中联重工科技发展股份有限公司《QTZ125（TC6013-8）塔式起重机使用说明书》；
4.深圳市勘察研究院有限公司编制的《宿舍楼勘察报告》；
5.广东省《建筑地基基础施工及验收规程》；
6.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；
7.《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；
8.《建筑塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ196-2010）；
9.《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2010。
2.工程概况
深圳市东部环保电厂位于深圳市龙岗区上坑塘一处山坳内，主要建筑为食堂、宿舍楼、地下车库及辅助设施等，建筑占地面积6858.5平方米，总建筑面积为13040.4平方米。
项目组成有：
地下室1层、宿舍楼（地上5层，建筑高度18米）、食堂（地上2层，建筑高度9.1米）。
本工程为钢筋混凝土框架结构；建筑设计使用年限分类为3类，设计使用年限为50年，建筑抗震设防烈度为7度。
工程名称：
深圳市东部环保电厂生活区建筑施工项目
工程地点：
深圳市东部环保电厂位于深圳市龙岗区上坑塘一处山坳内
建设单位：
深圳市深能环保东部有限公司
设计单位：
华东电力设计院有限公司
施工单位：
广东省第一建筑工程有限公司
监理单位：
广东天安项目管理有限公司
为了满足施工需要，拟计划安装1台QTZ125（TC6013-8）塔式起重机，出厂日期为2014年04月29日。
根据厂家提供的使用说明书，该塔吊独立式起升高度可达46.0m，附着式起升高度达220m，基础采用矩形筏板基础，基础板尺寸为7.8m×6.3m×1.35m。
塔吊安装高度为40.0m，塔机作业半径内只有建筑物影响，无高压线其他等阻碍塔机运行的物体。
表2.1布置塔吊说明
塔吊自编号
生产厂家
型号
生产日期
安装起重臂长度（m）
1#
中联重科股份有限公司
QTZ125（TC6013-8）
2014年04月29日
60
注：
塔吊使用年限为15年。
3.工程地质条件及土层物理力学指标
根据工勘提供的《宿舍楼勘察报告》得：
2016孔钻孔柱状图见图3.1
附图:
1、勘察报告内各岩层土参数
2、钻孔布置图
图3.12016孔钻孔柱状图
4.布置塔吊
根据本工程的整体平面布置特点，综合各方面因素考虑，塔吊基础均设置在地下室底板范围内，均采用天然基础。
地下室底板位于编号2层含碎石粉质粘土（Q4dl），承载力特征值fak为160kpa。
塔吊基础设在地下室底板范围内，承台面与地下室底板、承台面持平，底板、承台及塔吊基础面相对标高为-4.600m，承台厚1.2m，底板厚0.35m，塔吊基础埋深为-5.950m；塔吊使用说明书离要求基础承台砼强度等级不小于C35，本项目为尽快达到设计强度，基础砼强度等级采用C40。
塔吊基础轴线位置：
1#塔吊安装轴线位置为UA～UB轴交U4～U5轴之间，详见基础平面图。
具体安装轴线定位详见附图一塔吊基础平面布置图。
由于现场条件受地下室柱下基础影响，相邻两个承台间距为4.4m，出于考虑塔吊基础不影响柱下基础沉降等问题，以及满足塔吊基础抗倾覆力矩要求，故将塔吊基础暂时设计为长度为7.8m，宽度为6.3m，厚度为1.35m；配筋采用HRB400双向配筋：
底向22@150mm，面向22@150mm，拉钩14@500mm。
基础下土质应坚固并夯实后浇C20垫层100厚。
为加快施工进度，本塔吊计划在基础阶段就投入使用，因此该塔吊基础应提前施工，为保证底板防水的整体性，在施工塔吊基础时，塔吊基础与旁边相邻独立基础及底板需同步施工，然后在四周预留止水钢板，基础面的防水按设计图纸要求施工。
5.塔吊基础所受荷载
QTZ125（TC6013-8）1#塔吊基础所受的荷载如下：
表5.1QTZ125（TC6013-8）厂家提供基础承受最大荷载表
荷载工况
基础承受荷载
P（kN）
M（kN.m）
Fk
Fh
Mk
MZ
工作状态
24.4
733
2358
320
非工作状态
97
590
2538
0
6.1#塔吊基础设计计算
6.1.塔吊基础选型
根据深圳市勘察研究院提供的《宿舍楼勘察报告》，1#塔吊基础距离2016号钻孔最近，因此选取2016号钻孔的地勘资料为1#塔吊基础设计的参考资料；根据2016号钻孔柱状图，查得1#塔吊基础位于编号2层含碎石粉质粘土（Q4dl），承载力特征值fak为160kpa。
由于1#塔吊所处位置场地土质较好，故基础采用天然地基基础，承台砼强度等级为C40，基础厚度h=1.35m，基础长度Lc为7.8m，宽度Bc为6.3m。
地下室底板面相对标高为-4.600底板厚350mm，承台面与地下室底板面持平，承台埋深为-5.950m（相对标高），±0.000为48.8m。
6.2.塔吊基础参数及荷载计算
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ125
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
46
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.8
二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1（kN）
540.85
起重荷载标准值Fqk（kN）
80
竖向荷载标准值Fk（kN）
620.85
水平荷载标准值Fvk（kN）
22.749
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
2297.004
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
540.85
水平荷载标准值Fvk'（kN）
90.62
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
2728.33
2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1（kN）
1.35Fk1＝1.35×540.85＝730.148
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35FQk＝1.35×80＝108
竖向荷载设计值F（kN）
730.148+108＝838.148
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×22.749＝30.711
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×2297.004＝3100.955
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×540.85＝730.148
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×90.62＝122.337
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×2728.33＝3683.245
三、基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l（m）
7.8
基础宽b（m）
6.3
基础高度h（m）
1.35
基础参数
基础混凝土强度等级
C40
基础混凝土自重γc（kN/m3）
25
基础上部覆土厚度h’（m）
0
基础上部覆土的重度γ’（kN/m3）
19
基础混凝土保护层厚度δ（mm）
50
地基参数
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
160
软弱下卧层
基础底面至软弱下卧层顶面的距离z（m）
5
地基压力扩散角θ（°）
20
软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk（kPa）
130
软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz（kPa）
329.5
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=6.3×7.8×1.35×25=1658.475kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1658.475=2238.941kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=2728.33kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=90.62/1.2=75.517kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=3683.245kN·m
Fv''=Fv'/1.2=122.337/1.2=101.948kN
基础长宽比：
l/b=7.8/6.3=1.238>1.1，基础计算形式为矩形基础。
1、偏心距验算
e=（Mk''+Fvk''·h）/（Fk+Gk）
=（2728.33+75.517×1.35）/（540.85+1658.475）=1.287m≤b/4=6.3/4=1.575m
满足要求！
2、基础底面压力计算
（1）、荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值
e=1.287m>b/6=6.3/6=1.05m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=b/2-e=6.3/2-1.287=1.863m
Pkmin=0
Pkmax=2（Fk+Gk）/（3la）=2×（540.85+1658.475）/（3×7.8×1.863）=100.894kPa
（2）、荷载效应基本组合时，平行于基础边的压力值
X轴方向：
Pxmin=0
Pxmax=2（F+G）/（3la）=2×（730.148+2238.941）/（3×7.8×1.863）=136.206kPa
Y轴方向：
e=1.287m≤l/6=7.8/6=1.3m
基础底面抵抗矩：
Wy=bl2/6=6.3×7.82/6=63.882m3
Pymin=（F+G）/（bl）-（M''+Fv''·h）/W
=（730.148+2238.941）/（6.3×7.8）-（3683.245+101.948×1.35）/63.882=0.61kPa
Pymax=（F+G）/（bl）+（M''+Fv''·h）/W
=（730.148+2238.941）/（6.3×7.8）+（3683.245+101.948×1.35）/63.882=120.232kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（540.85+1658.475）/（7.8×6.3）=44.756kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=160.00kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=44.756kPa≤fa=160kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=100.894kPa≤1.2fa=1.2×160=192kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1350-（50+22/2）=1289mm
X轴方向净反力：
Pxmax=γ（2Fk/（3la））=1.35×（2×540.850/（3×7.800×1.863））=33.495kN/m2
P1x=（1-（（b-B）/2）/3a）Pxmax=（1-（（6.300-1.800）/2）/（3×1.863））×33.495=20.012kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymax=γ（2Fk/（3ba））=1.35×（2×540.850/（3×6.300×1.863））=41.470kN/m2
P1y=（1-（（L-B）/2）/3a）Pymax=（1-（（7.800-1.800）/2）/（3×1.863））×41.470=19.212kN/m2
基底平均压力设计值：
Px=（Pxmax+P1x）/2=（33.495+20.012）/2=26.754kN/m2
基底平均压力设计值：
Py=（Pymax+P1y）/2=（41.470+19.212）/2=30.341kN/m2
基础所受剪力：
Vx=Px（b-B）l/2=26.754×（6.300-1.800）×7.800/2=469.525kN
基础所受剪力：
Vy=Py（l-B）b/2=30.341×（7.800-1.800）×6.300/2=573.448kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1289/7800=0.165≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×19.1×7800×1289/1000=48008.805kN≥Vx=469.525kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1289/6300=0.205≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×19.1×6300×1289/1000=38776.342kN≥Vy=573.448kN
满足要求！
6、软弱下卧层验算
基础底面处土的自重压力值：
pc=dγm=1.5×19=28.5kPa
下卧层顶面处附加压力值：
pz=lb（pk-pc）/（（b+2ztanθ）（l+2ztanθ））
=7.8×6.3×（44.756-28.5）/（（6.3+2×5×tan20°）×（7.8+2×5×tan20°））=7.025kPa
软弱下卧层顶面处土的自重压力值：
pcz=zγ=5×19=95kPa
作用在软弱下卧层顶面处总压力：
pz+pcz=7.025+95=102.025kPa≤fa=160kPa
满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ22@150
基础底部短向配筋
HRB400Φ22@150
基础顶部长向配筋
HRB400Φ22@150
基础顶部短向配筋
HRB400Φ22@150
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（6.3-1.8）2×26.754×7.8/8=528.216kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（7.8-1.8）2×30.341×6.3/8=860.171kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=860.171×106/（1×19.1×6300×12892）=0.004
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.004）0.5=0.004
γS1=1-ζ1/2=1-0.004/2=0.998
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=860.171×106/（0.998×1289×360）=1858mm2
基础底需要配筋：
A1=max（1858，ρbh0）=max（1858，0.0015×6300×1289）=12181mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=16337.42mm2≥A1=12181.05mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=528.216×106/（1×19.1×7800×12892）=0.002
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.002）0.5=0.002
γS2=1-ζ2/2=1-0.002/2=0.999
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=528.216×106/（0.999×1289×360）=1140mm2
基础底需要配筋：
A2=max（1140，ρlh0）=max（1140，0.0015×7800×1289）=15081mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=20136.82mm2≥A2=15081.3mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=16337.42mm2≥0.5AS1'=0.5×16337.42=8168.71mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=20136.82mm2≥0.5AS2'=0.5×20136.82=10068.41mm2
满足要求！
（5）、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ10@500。
五、配筋示意图
基础配筋图
7.塔吊基础与周边地下室底板施工缝处理
由于塔吊基础先于底板施工，在塔吊基础与周边底板连接处形成施工缝，为防止施工缝产生渗漏，对该施工缝作如下处理：
塔吊基础周边500mm宽的底板与塔吊基础同时施工，在施工缝中部位置留设钢板止水带。
钢板止水带连接部位应焊接严密。
绑扎底板钢筋时，应先将施工缝表面凿毛，清理干净；浇筑底板砼时，应先将表面洗擦干净，然后在其表面淋一层与砼配比相同的水泥砂浆，随即浇筑底板砼，施工缝处砼应加强振捣，确保砼密实。
见下图：
图7.1塔吊基础施工缝处理大样
8.塔吊穿楼板预留洞口的处理措施
8.1.预留洞口的留设
在地下室顶板对应塔吊的位置预留3m×3m的洞口，洞口中心与塔吊标准节中心重合，如下图。
浇捣砼前，预留洞口侧面采用木模板封堵，拆模后表面凿毛处理。
图8.1塔吊穿楼板处理大样
8.2.预留洞口的模板支撑体系
8.2.1.从地下室负一层楼板到顶板均设置预留洞口，预留洞口尺寸为3m×3m，为确保结构支撑体系的安全，预留洞口模板采用独立的支撑体系。
预留洞口模板采用门架支撑，纵向间距900。
预留洞口设计宽度3000，门架宽度为1220，在洞口两侧按纵向间距900各设一榀门架，以确保支撑体系的稳定性。
8.2.2.预留洞口两侧梁属于悬臂结构，应在梁底中间部位采取加密支撑，独立设置保留3榀门架不拆除（排距600mm）。
预留洞口的留槎在梁的部位使用双层5mm孔眼铅丝网，背面用φ16钢筋固定牢靠；在板的部位使用夹板根据钢筋的间距锯口支设，以确保钢筋保护层的准确。
8.2.3.预留洞口的覆盖保护：
在预留洞口边砌1皮灰砂砖用于拦住养护水。
预留洞口上方先覆盖一层塑料薄膜或彩条布，再覆盖一层夹板，以保持预留洞口内无杂物。
8.3.预留洞口后补的钢筋绑扎
钢筋绑扎时预留洞口两侧的砼垫块及马凳应增加用量，确保钢筋网片高度和保护层。
预留洞口范围内的马凳和垫块边也应加密放置。
地下室顶板及楼板，板内的钢筋先做分离处理，浇灌板砼前将两侧分离钢筋加焊。
对于在预留洞口处设置的加密钢筋，必须在第一次施工预留洞口一侧钢筋时绑扎完成。
8.4.楼板预留洞口后补砼施工
预留洞口由下层至上层按顺序浇筑。
预留洞口混凝土用比原混凝土设计强度大一个等级的微膨胀砼浇筑。
地下室预留洞口砼标号为C35P8。
8.4.1.预留洞口砼浇筑前准备
钢筋除绣：
对于表面锈蚀的钢筋在支模前必须进行除锈处理，除锈时使用钢丝刷、砂纸将铁锈打磨掉。
同时对钢筋进行调整，重新补齐保护层垫块，保证钢筋间距及位置正确。
8.4.2.将模板内浮浆、铁锈清理干净，特别是施工缝处要认真清理防止出现夹渣现象。
在施工缝一侧塞好海绵条防止漏浆。
对于原有预留洞口模板支撑要视情况进行加固处理，确保接槎的平整度。
8.4.3.浇灌预留洞口混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清理干净并凿毛，弹线后用切割机沿线将施工缝切进10mm深，剃凿平整提前24小时将原结构混凝土面浇水湿润，再铺30～50mm厚的与所浇砼成分相同的水泥砂浆并及时浇灌混凝土。
8.4.4.砼选用商品砼，在砼浇筑前用水进行润湿，保证新旧砼结合良好，浇筑时一定要注意施工缝处的振捣必须密实，但也不可过振，影响该处的砼强度，振捣时宜向施工缝处逐渐推进，距已浇筑砼砼边80～100mm。
在用大杠刮平时让施工缝处新浇砼面高于已浇砼2mm，以便在搓毛后能保证两侧砼面没有高差，搓毛时施工缝处应加强，保证两者结合良好。
8.4.5.预留洞口的独立支撑模板中途不得拆除，必须等预留洞口混凝土浇筑后达到设计强度的100%方可拆除支撑模板。
8.5.楼板预留洞口的砼养护
加强砼浇水养护，采用覆盖浇水和蓄水养护等自然养护方式，这种养护方式既经济，又能使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度条件确保混凝土强度的增长。
浇水的次数以保持混凝土再整个养护期内始终处于湿润状态为度。
自然养护时间一般在混凝土浇筑完后12h进行，14d内保证混凝土表面湿润。
9.施工技术要求
1、基础土方开挖至设计持力层后，应立即修平（不得有浮土），并立即浇筑100厚砼垫层封底，防止雨水浸泡持力土层。
2、混凝土强度不低于C35。
为了保证强度，满足提前安装的要求，实际施工基础混凝土强度等级采用C40。
3、浇筑基础混凝土时必须留置试件，基础混凝土达到说明书要求强度就可以安装。
4、塔机安装，基础混凝土强度应达到说明书要求，并做好基础的排水工作。
5、防雷接地按厂提供的接地大样进行施工，塔吊基础防雷在垫层浇筑前，先打入L50×5角钢到地下土内，并测量接地电阻，不得超过4欧姆，打入土内的角钢应与基础钢筋及塔吊预埋支腿接通，浇筑混凝土后应重新测试按地电阻是否符合要求，不符合要求者必须重新另外再打入角钢并连接，直至达到防雷要求为止。
6、浇注前，先将螺栓定位框穿好地脚螺栓与螺母，然后吊入基础地坑内，调整定位框的位置，并用水平仪检查定位框底板上端面，使其平面度达到不大于1/1000的要求后，才可以将地脚螺栓与基础配筋用铁丝固定，底板和螺栓固定必须牢固可靠，不得因浇注混凝土而松动。
7、地脚螺栓禁止采用焊接固定。
8、浇筑混凝土时注意保护好地脚螺栓螺纹，以便装拆螺母。
特别注意：
塔吊基础的地脚螺栓必须由原厂家重新生产配备。
塔吊基础节安装时必须保证承台中心与塔吊基础中心重合。
10.安全技术措施
1、加强安全管理，建立安全责任制，做好现场安全标志，必须有足够数量的显眼安全标志。
工人上班前先作安全教育，安全技术及操作规程交底，严格做到安全交底在前，施工操作在后。
2、作业时按规定划定安全警戒区域，并设置基坑警示牌。
3、进入现场必须戴安全帽。
上班时间严禁穿拖鞋、高跟鞋。
驻场的质安员，应经常检查、监督，坚决制止一切未做好安全防护工作而冒险违章作业的现象。
严格执行有关安全施工操作规程。
4、在进行混凝土配合比的设计时，应计算可能出现的最高温升，若超过规定要求，必须进行调整，以求得到最佳的混凝土配合比。
5、选用级配良好的骨料，严格控制砂、石子的含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和强度。
6、混凝土必须分层浇筑，每层厚度以300mm为宜，以加快热量散发，并使温度分布较均匀，同时也便于振捣密实。
上层混凝土覆盖要在下层混凝土初凝之前进行。
7、在浇筑混凝土时，要注意防止钢筋产生位移，因此在浇筑混凝土过程中应随时检查复核钢筋的位置，并采取措施，以保证位置正确。
8、在热天浇筑混凝土时，设置简易遮阳棚，用湿润的麻袋遮盖混凝土泵管，以降低混凝土的入模温度。
下雨天浇注混凝土应做好保护措施。
9、塔吊四周设置专门的排水，以保证塔吊基础不被水长期浸泡。
11.验收要求
1、承台基础施工必须严格执行广东省《建筑地基基础施工及验收规程》。
2、基础必须挖深至本方案要求。
3、承台钢筋必须进行隐蔽验收，浇筑承台混凝土时必须留置足够的试件。
4、塔吊基础完成后必须进行专项验收合格后方可进行塔吊安装工作。
12.附图
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