恒景园塔吊格构柱基础施工方案.docx

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恒景园塔吊格构柱基础施工方案

目录

一、工程概况

二、工程施工机械布置

三、编制依据

四、施工工艺

五、塔吊承台基础施工

六、安全文明施工措施

七、塔吊基础计算

八、附图

QTZ80塔式起重机钢格构柱基础施工方案

一、项目工程概

本项目恒景园（恒大帝景项目一期二标段及恒大帝景项目二期二标段工程），建设单位为天津恒大帝景房地产开发有限公司，本工程位于天津市河东区，总建筑面积：

地上约92323.51平米、地下54544平米（共6栋5层，1栋29层，4栋32层）；剪力墙结构。

二、工程概况

1、建筑概况

建筑类别:

地上一类；建筑耐火等级,11-18#地上二级，1-10#地上一级，地下部分一级。

建筑抗震设防烈度:

7度，结构体系:

剪力墙结构，建筑物耐久年限:

50年。

2、结构概况

楼栋号

层数（地上∕地下）

主要屋面高度M

楼栋号

层数（地上∕地下）

主要屋面高度M

5#楼

29∕3

88.500

商业

2、4∕2

13.1、15.4、23.9

6#楼

32∕3

97,500

物业

3

10.200

7、9#楼

32∕3

97,500

幼儿园

2

7.800

8#楼

32∕2

97.500

16#楼

5、6∕1

16.200、19.200

13、14、15#楼

5∕2

16,200

17、18#楼

5∕1

16.200

地下车库为两层，局部为一层。

局部有甲类防空地下室，等级为核6级人防，核5级人防，地下室层高均为3.9M，地下一层建筑标高为-5.7M，地下二层建筑标高为-9.6M

二、工程施工机械布置

恒景园工程,施工面积大，但施工场地较小，施工道路难以兜通要确保工程顺利施工，应合理组织材料进出场及施工流程，合理布置施工机械确保安全施工。

根据5栋高层、6栋及商业、幼儿园的布置，5#、8#、9#、17#、18#楼均为单独布置塔吊。

13#和14#、15#和16#、6#和7#楼为两栋楼布置一台塔吊。

基础及主体部分垂直运输采用塔式起重机作为运输机械，以强化机械化施工。

经我项目部优化考虑结合平面布置。

（具体位置详现场布置平面图）

三、编制依据

1、GB50007-2002建筑地基基础设计规范

2、GB50017-2003钢结构设计规范

3、GB50010-2002混凝土结构设计规范

4、JBJ94-94建筑桩基技术规范

5、JGJ59-99建筑施工安全检查标准

6、GB50205-2010钢结构工程施工质量验收规范

7、JGJ81-2012建筑钢结构焊接技术规程

8、GB50204-2011混凝土结构工程施工质量验收规范

9、JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规范

四、施工工艺

4.1施工工艺流程:

4.2施工工艺

塔吊基础为C50钢筋混凝土，尺寸为5.0×5.0×1.35m,基础底板标高-5.8m，-9.7m.承台底标高-1.0m.下设四根Ф800钻孔灌注桩,桩长15米，桩内插入440×440型钢焊接而成的格构柱，格构柱锚入桩内2.65米，格构柱锚入塔吊基础为0.8米，混凝土等级为水下混凝土C50，桩的间距为3.2×3.2m，穿底板的格构柱设置止水片。

位于底板面上的格构柱四面用16#槽钢作为水平撑和剪刀撑加固，每道剪刀撑高度为2.8米，共计三道。

位于塔吊部位的结构楼板留洞，此处的结构楼板钢筋留出，必要时在洞口周边进行适当结构加强，并焊接止水片。

4.3基础桩质量标准

钻孔灌注桩质量控制指标明细表

测量项目

具体内容

应达到的指标

测量定位

综合要求

复核测量基准线、基准点、护筒埋设准确

成孔

设备安装

稳固、周正、水平，泥浆性能符合要求

孔深偏差（cm）

0－+30

孔位偏差（cm）

≤50㎜

垂直度偏差

≤1/200

孔径偏差（cm）

-0+0.20d

沉渣厚度（cm）

≤10

钢筋笼

综合要求

按规范和设计图纸

尺寸偏差（㎜）

主筋±10㎜、笼径±10㎜、螺旋筋±20㎜、笼长±100㎜、箍筋±20㎜

焊接质量

主筋搭接10d点焊牢固，环笼与主筋点焊牢

吊放下笼

不变形、垂直、轻放、可靠

混凝土

灌注

综合要求

按规范和设计要求保证质量

导管

同心、光滑、密封、距孔底0.5m

混凝土性能（cm）

坍落度18±3和易性好、流动性好

灌注连续性

不堵管、连续灌注、保证桩顶标高

原始资料

成桩、竣工

收集保管成孔灌注桩原始资料，联系会签

4.4格构柱垂直度控制

为确保塔吊的正常使用与安全，必须严格控制格构柱的垂直度，力争将其垂直度控制在1/300之内，具体控制措施如下：

4.4.1桩位放测:

1）用J2级光学经纬仪（全站仪）以提高测量精度。

2）根据甲方提供的坐标点与桩的距离关系和具体施工要求，准确放出其桩位基准点，对原有的基准点进行复核，并做好轴线基准点的保护标志。

4.4.2护筒的制作和埋设、泥浆护壁

1）泥浆的制备和循环系统：

本工程桩体的成孔采用自然造浆，如有需要则采用人工造浆护壁，在不同的土层中应采用不同性能的泥浆予以护壁成孔，有必要时掺入适量的处理剂，以防钻孔坍塌。

合理地配置好泥浆，是成孔成败的关键。

2）护筒制作：

用4㎜的钢板卷成1.50m长的护筒，安装时护筒中心与桩位中心尽量吻合，最大偏差不大于20㎜，护筒顶面基本上与施工地面一致。

4.4.3钻进成孔

1）钻机定位时，前后左右要用水平尺校正，水泡一定要在二红线中心，确保安装稳固、周正、水平，并使天车、转盘及钻头“三点成一直线”。

2）采用Φ800mm双腰带三翼合金钻头，钻杆钻具要直，只能中心度要好，钻杆长度一般长3－4m，确保钻孔垂直度。

3）严格把好开孔关。

开孔时尽量采用短钻杆，并轻压慢转，以防止钻具因摇动过大而造成超径。

4）分层钻进，确保成孔质量。

针对淤泥质粘土层特性，选用适当控制钻速，自然造浆护壁。

4.4.4成孔技术参数选择

1）刚开孔时，应轻压慢转成孔，把好开孔关。

2）在容易缩径的土层中，应采用钻完一段孔后再复扫一遍的方法，在提钻具时，发现有障碍的孔段，也应进行复转从而确保设计孔径。

3）在成孔过程中，应根据钻孔的负载大小、土层的变化钻孔的速度、泵量的大小，视具体情况，采取相应的钻孔速度，从而保证成孔质量，杜绝隐患。

4.4.5沉渣控制

1）钻进将近设计孔深时，应降低转速，限制钻速以利排除孔底沉渣，同时进行泥浆性能调整，确保其携带钻渣的最佳程度，以利清孔作业。

2）采用“一次清孔为主，二次清孔为辅”的清孔排渣原则，切实做好第一次清孔换浆工作，使其泥浆性能达到密度1.10－1.30，粘度8″－26″，孔底沉渣厚度≤10cm，力争达到≤5cm。

3）清孔结束提钻后，会同现场监理对孔深、孔底沉渣等情况进行检查，并填写成孔验收单。

4.4.6钢筋笼制作与吊放

1）严格把好进料关，钢筋的规格和质量应符合规程和设计要求，施工现场必须加强验收，妥善保管，严禁使用有缺陷或无质保书的钢材。

2）按设计要求制作钢筋笼，分段长度应根据施工要求和材料长度而定，一般单节钢筋笼长度为9米左右，尽量满足即不浪费钢材又不妨碍钢筋笼起吊，也不会使其发生弯曲变形。

3）采用箍筋成形法，其主筋应保持平直，不坍腰，对焊接在进行抗拉与抗弯试验的基础上，确保成形钢筋笼各项偏差值在规程规定允许范围内。

4）成形钢筋笼由制作者自检后，经质检员会同监理验收，并记入专用验收单，严禁将不合格钢筋笼下入孔内。

5）吊放钢筋笼应注意轻吊、慢放，如遇阻力，应查明原因并进行处理后再下入，严禁将钢筋笼强拉猛放，强行下入。

6）设置钢筋笼应配有导向保护设施或用钢筋支撑，确保钢筋笼放置在钻孔中心，同时认真计算钢筋笼沉深，并加以固定，做到有效的控制上下浮动，以满足设计要求。

5、钢格构柱

1）立柱采用钢格构柱形式，共4根。

钢格构柱顶标高为－0.30m，底标高为－12.30m，钢格构柱总设计长度为12.00m。

钢格柱截面尺寸为600×600mm,每根由四根160×16的角钢和-440×300×10@300的缀板焊接而成，格构柱之间采用160×160×16的角钢作水平和斜向支撑，间距3000mm。

格构柱上端锚入混凝土承台长度700mm，下端插入灌注桩中的长度2000mm。

确保12根主筋与钢格构柱焊接连接，双面焊接长度均不小于200mm，增强箍筋不得少于6只。

钢格构柱钢材采用Q345，焊条采用E50型，焊缝均为通长满焊，焊缝高度为10mm。

2）上承台（塔吊基座承台）

塔吊基座设置于地库板面以上，基座顶面标高为+0.350m，基座底面距离顶板面500mm。

钢格构柱锚入承台700mm。

塔吊型号

塔吊基础尺寸（m）

砼强度

等级

承台顶面标高

承台配筋

a

b

h

QTZ80

5.0

5.0

1.35

C50

+0.30m

双层双向Φ25@200

拉筋Φ10@500，双向梅花形布置

3）下承台（桩顶构造承台）

塔吊型号

塔吊基础尺寸（m）

砼强度

等级

承台顶

标高

构造承台配筋

a

b

h

QTZ63

5.0

5.0

0.6

C50

-9.700m

Φ16@200双层双向

4）塔身与基座连接做法

根据天津安达机械租赁有限公司的QTZ80、TZ5710塔式起重机的使用说明书，本工程塔身与基座采用固定节预埋的连接方式。

固定节尺寸1650×1650×1400mm（a×b×h），埋入承台内1050mm，外露350mm。

5）塔吊穿地下室结构做法

1、穿地下室底板

1　本工程塔吊桩顶构造承台设于地下室底板之下，承台顶与底板垫层面平。

2　构造承台砼浇筑完成，按照底板的防水要求进行防水层铺贴，在底板下增加防水附加层其面层防水做法同垫层面，并在钢格柱脚周边做防水加强处理。

3　在塔吊钢格柱穿越地下室底板的中部预埋3mm厚的止水钢板（止水钢板环绕钢格柱跟通满焊），并与地下室底板结构整体浇筑。

2、穿地下室楼板、顶板

1　塔身截面尺寸为1650×1650mm，每边再加300mm工作面，所以预留孔洞大小为2250×2250mm。

顶板预留孔洞四周垂直设三层镀锌钢丝网，并拉通设置3mm厚300mm宽止水钢板。

塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。

2　板筋预留长度满足伸至孔洞的另一边，预留钢筋在孔洞边缘250mm范围内向上或向下弯起以避开塔吊节；待塔吊拆除后，将弯起的预留板筋重新调整好，回弯钢筋时，要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏；孔洞内再加双层双向φ8@100钢筋，与原预留板筋绑扎牢固。

3　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，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。

4　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。

4.4.7格构柱吊放

1）格构柱施工时，将制作好的格构柱事先焊接在一段较短钢筋笼上，应满足机器起吊要求，然后与桩身钢筋笼焊接在一起。

2）当钻孔、孔径和垂直度达到要求后，应立即下放钢筋笼，钢筋笼吊放应垂直。

为了保证柱、桩垂直度校正的统一和方便，在格构柱顶部外套一根钢管，并沿桩位十字线方向预先弹一根垂直控制线。

在格构柱下放过程中，采用经纬仪从两个方向进行观测，确保格构柱垂直吊放。

3）下放钢筋笼和格构柱十应缓慢，遇有阻力时不要猛冲，应查明原因，处理好之后再缓慢下放。

4）格构柱放到设计标高后，测量人员应复核其方位及水平标高，达到设计要求的精度后，用护筒上的螺栓定位。

否则，应继续调整，直到满足要求。

5）当桩位及垂直度均满足设计要求后，用上口固定架将格构柱固定在井口上，然后下放导管，清孔合格后浇捣混凝土。

五、塔吊承台基础施工

5.1模板工程

塔吊基础从整个基础进度、质量等方面综合因素考虑承台模板采用木模。

模板支设方木龙骨、双钢管加固、强度及稳定性。

5.2钢筋绑扎

根据设计图纸事先将各类基础钢筋切断成型好，按设计要求配料，计算数量（根数）正确，挂牌堆放在有遮盖的下有垫檩的地方，钢筋必须取样做物理试验，符合要求后方可切断成型。

绑扎时先扎外边四框，中间按要求分成同样的间距。

主筋在下，要绑扎牢固，基础底板钢筋要满扎不要跳扎。

绑扎完毕及时垫好预制混凝土垫块，纵横间隔每米一个。

钢筋绑扎后应自检、互检、质检员专检，规格、品种、数量成型尺寸搭接长度（焊接接头）、垫块、网的长度、宽度尺寸偏差±10mm，网眼尺寸偏差在±20mm，保护层在±10mm以下，再请监理继续隐蔽工程的验收后保存。

（具体配筋详基础图）

5.3塔节的预埋

待承台底层钢筋绑扎完毕后，用吊车将塔吊固定节按放好线的位置放好。

用水准仪校正标准节水平后，用钢筋做支撑及斜撑与固定节焊接牢固，防止混凝土浇筑时偏位。

注意塔节预埋的平面尺寸必须准确无误，偏差不大于1mm。

5.4承台砼的浇捣

本工程均采用C50商品砼。

砼由搅拌车运到现场，用汽车泵泵送入模浇筑。

砼到现场坍落度根据施工期间的温度确定（一般为12±3cm），在现场由专人每1车测一次坍落度，并做好记录。

砼施工操作要求：

混凝土浇筑采取循序渐进、一次到顶。

振捣棒的操作要求，做到“快插慢拔”，快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面的混凝土发生分层离析现象；慢拔是使混凝土能填满振动棒出时所造成的空洞。

在振动过程中宜将振动棒上下稍移动，以使上下振动均匀。

振动棒要均匀排列，可采用行列式或交错式，严禁跳振漏振，每次移动位置的距离应不大于作用半经的1.5倍，一般振动棒的作用半经为30～40CM。

每一点要掌握振捣时间，不得时间过短或过长，过短不易振实，过长要引起混凝土产生离析现象，一般点振捣时间为20～30秒。

是否振实可以下列四个条件衡量：

a、不再出现气泡；b、混凝土不再显著下沉c、表面泛浆；d、表面形成水平面。

振动棒不允许支承在钢筋上或模板上，不得踩踏钢筋。

每只承台混凝土浇振后上面要括平，抹压。

在浇灌混凝土时，四周的地下水要及时抽干，以免泡浸承台砼，影响质量，抽水要日夜抽水，要待混凝土终凝后或拆模板后，回填土时方可停止。

六、安全文明施工措施

6.1安全生产措施

1）严格执行天津市及公司有关安全生产的规范、规程及文件，定期开展安全教育，做到警钟长鸣。

经常进行安全检查，及时发现和排除安全隐患。

2）认真执行各工种操作规程。

电工、汽车司机、吊车司机、电焊工、钻机班长等特殊工种必须持证上岗，严禁窜岗操作。

3）严禁酒后上班和班中喝酒。

4）高处作业，必须系好安全带，已开凿的孔要加盖。

5）各类机电设备必须要有良好的接地装置。

6）吊装作业时设置警戒区域，有专人监护和指挥。

现场配备足够的灭火器材。

7）吊车钢丝绳、吊钩要经常检查，保持完好。

6.2现场文明施工和标化管理

1）现场每个施工作业人员必须由其施工队伍负责进行文明施工和标化管理的教育，提高思想认识和觉悟，必须做到文明施工、文明操作、互相团结友爱，相互帮助、发扬风格、制止不良习气。

2）现场标准化管理必须严格遵守部颁标准来进行管理，定期对照考核。

材料堆放必须按场布图严格堆放，严禁乱堆、乱放、混放。

各种设备、材料应尽量远离场地，并不准堆放过高，防止倒塌坠落伤人。

3）制定办公室卫生管理制度，使施工现场做到整洁、卫生。

4）车辆进出门前有纠察、装卸工或专派人员负责指挥，现场道路须畅通。

5）消除场地内积水，操作和上下攀登的地方加设防滑措施。

6）夜间施工必须要有足够的照明。

6.3消防管理措施

1）消防器材的申请、保管、检查，一律由现场纠察统一负责，并且必须做到及时到位，经常检查和定期检查，发现问题立即解决，并做好书面记录。

2）电焊工在动用明火前必须申请动火证，在动用明火时必须随身带好1只灭火器方可施工作业，并且灭火机必须专人专管，不得随便使用固定点的消防器材。

3）气割作业场所必须清除易燃物品。

氧气、乙炔与明火应保持最小的安全距离。

6.4对分包的安全监控措施

1）对分包队伍进场要先进行安全教育。

2）对分包队伍机械设备如电箱、桩机、吊车进行安全验收，组装完成后定期安全检查。

3）要求分包单位指派专职的安全员现场管理。

4）与分包单位签订安全生产协议，明确各方的安全生产权利与义务。

七、塔吊基础计算

7.1地质参数

土层分布及物理力学性质参数如下表所示。

5m以下

层序

土名

平均深度（m）

重度γ

（KN/m3）

固结快剪峰值

渗透系数

承载力

内摩擦角φ（°）

粘聚力C（KPa）

水平

垂直

fak（kpa）

①

杂填土

②

粉质粘土

10.1

18.8

11.4

22.1

8.0

4.2

125

③

粉质粘土

1.9

19.8

18.4

15.0

1.2

6.1

140

④a

粉质粘土

3.0

18.5

32.0

7.8

2.4

1.2.2

180

⑤

粉质粘土

3.5

19.9

8.4

12.7

4.3

6.2

200

2、塔吊基本参数

3、格构柱基本参数

格构柱计算长度lo：

12.00m；格构柱缀件类型：

缀板；

格构柱缀件节间长度a1：

0.3m；格构柱分肢材料类型：

L160×160×16；

格构柱基础缀件节间长度a2：

2m；格构柱钢板缀件参数：

宽300mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b：

0.6m；格构柱基础缀件材料类型：

L160x16。

4、基础参数

塔吊桩

桩主筋直径：

16mm桩直径d：

0.8m；

桩有效长度：

15.00m；桩型与工艺：

钻孔灌注桩；

桩混凝土等级：

C50；桩钢筋型号：

HRB400；

。

格构柱顶承台

承台宽度Bc：

5.0m；承台厚度h：

1.35m；

承台混凝土等级为：

C50；承台钢筋等级：

HRB400；

承台钢筋直径：

25；承台保护层厚度：

50mm；

承台拉筋间距：

500×500mm；

5、钢构柱计算

1）最大轴向拉力为100.89KN，轴向压力为636.31KN，考虑轴向力产生的弯矩引起为主，乘以1.35荷载分项系数即为设计值。

格构柱取最小有效长度的一种工况来验算（塔吊钢格构柱有效长度9.00米。

）

2）强度验算

L160×16角钢参数：

A=37.6cm2、Z0=3.98cm、IX=689cm3、WX。

max=173、ix=4.28cm。

经验算，钢格柱采用4根L160×16角钢强度满足要求。

6、格构柱的长细比

计算长度按一端固支，一端铰支限水平位移，U取1.0。

L=UL0=1.0×12000=12000mm。

回转半径：

格构柱的截面总惯性距

=4×[689+37.6×（45/2-3.98）2=54342cm4

格构柱的长细比：

式中格构柱有效高度H=12.00m

格构柱分肢最小刚度长细比

式中b为缀板宽度30cm

h为缀板长度44cm

a1为格构柱宽或高60cm

<40

换算长细比

经验算，格构柱的长细比满足要求。

7、格构柱受压整体稳定性验算

即：

式中N为塔吊的最大轴心压力859KN

经验算，格构柱受压整体稳定性验算满足要求。

8、钢构柱缀板验算

本钢格柱缀板选用－420×280×10mm钢板。

.缀板构造要求：

缀板高度d≥2（a－2Z0）/3=2×（480－2×39.8）/3=266.93mm

实际取值d=280mm>266.93mm，满足要求。

缀板厚度t≥（a－2Z0）/40=（480－2×39.8）/40=10mm

实际取值t=10mm，满足要求。

缀板间距l1≤2（a－2Z0）=2×（480－2×39.8）=800mm

实际取值l1=500mm<800mm，满足要求。

.缀板焊缝验算：

因缀板已满足构造要求，故其焊缝一般可不验算。

6、型钢支撑验算

根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）第7.1.6条规定，型钢支撑的截面积不宜小于格构式钢柱分肢的截面积，与钢柱分肢及缀件的连接焊缝厚度不宜小于6mm，绕角焊缝长度不宜小于200mm。

本工程塔吊钢格柱型钢支撑选用L160×16角钢（同钢柱分肢），与钢柱分肢和缀板的连接焊缝厚度为10mm，绕角焊缝长度为300mm。

故型钢支撑材料及焊缝均满足构造要求，无需另行验算。

7、相关附图附表

塔吊平面布置图

地质勘察报告相关资料

地基土物理力学指标设计参数表；

7.2QTZ80塔吊基础加固计算书

7.2.1计算原理

根据钻孔灌注桩的入土深度,计算出单根桩的设计容许承载力（只考虑桩侧摩擦力,桩的端承力不计）。

根据塔吊计算荷载资料，计算出最大单根桩的受力，即可判断桩的设计是否满足使用要求。

经试算，在非工作状态下，塔吊大臂转至塔身对角线方向，对角线上两根桩中的受压桩所受荷载最大。

7.2.2参数信息

技术性能表

定额起重力矩t.m

80

塔机工作级别A

4

塔机利用等级

U4

塔机载荷状态

Q2

机构工作级别

起升机构M5

回转机构M4

牵引机构M3

倍率独立式附着式

а=240.5160

а=440.580

最小幅度

2.5

最大幅度

57

起升

机构

倍率24

起重量t

1.533

1.533366

速度m/min

8040

8.540204.3

电机功率kW

24/24/5.4

回转

回转速度r/min0.6

机构

电机功率kW2×2.2

牵引

牵引速度m/min40/20

机构

电机功率kW3.3/2.2

顶升

顶升速度m/min0.6

机构

电机功率kW5.5

工作压力

MPa20

总功率kW

31.7（不含顶升机构电机）

平衡重重量

起重臂长m5755

重量t

0~20m800

20～100m1100

大于100m1300

整机自重t

独立式

32.18

32.00

31.84

31.66

31.47

31.29

附着式

71.31

71.13

70.97

70.79

70.60

70.42

工作温度℃

－20～50℃

设计风压Pa

顶升工况工作工况非工作工况

最高处100最高处250

塔吊型号：

QTZ80，塔吊倾覆力矩M=2196.3KN.m，混凝土强度：

C35,钢筋级别：

Ⅱ级，承台长度LC或宽度BC=5.0m，桩直径或方桩边长d＝0.8m，桩间距a＝3.20m

7.2.3塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1＝740.0KN,

塔吊最大起重荷载F2＝60.0KN

作用于桩承台顶面的竖向力F＝F1＋F2＝800.00KN

塔吊的倾覆力矩M＝2196.3KN.m

7.2.4矩形承台弯矩的计算

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