卫生护理学院QTZ80塔吊天然基础方案.docx
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卫生护理学院QTZ80塔吊天然基础方案
一、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、佛山市南海聚龙建设机械有限公司生产的QTZ80（5613）型自升塔式起重机使用说明书；
2、《河源市卫生学校新校区—护理实训大楼岩土工程勘察报告》；
3、广东省《建筑地基基础设计规范》；
4、中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》；
二、工程概况
本工程为河源市卫生学校新校区—护理实训大楼，建设地点在河源市东郊大学城，工程建设单位为河源市政府代建项目管理局，设计单位是广州市科城建筑设计有限公司，勘察单位是河源市工程勘察院，监理单位是广州建设监理有限公司，承建单位是广东金辉华集团有限公司。
本工程为地上六层实训楼，首层层高为3.6m，其余均为3.9m,总建筑面积为12338.86㎡，建筑基底面积2690.25㎡，建筑高度：
22.6m。
本工程建筑物正常使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防类别为乙类，抗震设防烈度七度，地基基础设计等级为乙级。
三、塔吊布置
（一）地质情况
Ⅰ、场地工程地质条件
根据河源市工程勘察院编制的《河源市卫生学校新校区—岩土工程勘察报告》，本场地原始地貌为低山丘陵、山间谷地及冲沟等，地形起伏变化大，岩土种类多、工程性质差异大等特点。
场地西靠东环路，交通便利。
各钻孔孔口标高为45.01～79.94m，最大高差34.93m。
根据现场钻探、原位测试及室内土工试验结果，现将场地内各岩土层岩性特征自上而下描述如下：
1素填土①（第四系人工填土层，Qml）
紫红色，稍湿～湿，松散，由粘性土组成。
该层层厚0.5～11.70m,平均2.65m；层顶标高46.10m～71.40m，平均56.73m。
2淤泥质土（有机质土）②-1（第四系冲洪积层，Qal+pl）
灰~灰黑色，软塑，成分以粘粒为主，含6~8%有机质及腐植质，味微臭。
该层层厚0.50～3.60m，平均1.54m；层顶标高43.62～63.64m，平均50.99m；层顶埋深0.00～8.60m，平均1.05m。
3粉质粘土②-2（第四系冲洪积层，Qal+pl）
黄色、浅灰、灰白等色，可塑，局部软塑，粘粒为主，粉粒次之，含5~10%砂，不均匀，局部过渡夹粉土或粉细砂薄层，粘结性较好或一般。
场地局部分布。
该层层厚0.60～3.20m，平均1.87m；层顶标高44.42～60.35m，平均47.67m；层顶埋深0.00～9.60m，平均1.74m。
4粉细砂②-3（第四系冲洪积层，Qal+pl）
黄色、浅灰色，很湿~饱和，稍密，成分以石英为主，长石次之，含10~15%粘粒。
场地局部分布。
该层层厚0.50～2.70m，平均1.23m；层顶标高43.53～56.22m，平均50.11m；层顶埋深0.60～2.30m，平均1.13m。
5（含碎石）中粗砂②-4（第四系冲洪积层，Qal+pl）
灰白、浅灰、黄等色，饱和，稍密，成分以石英为主，长石次之，局部含15~20%碎石，多达40~50%，粒径2-6cm，个别大于6cm，余为粉细砂及粉、粘粒，级配一般。
该层厚度0.50～2.50m，平均1.20m；层顶标高43.78～54.47m，平均46.00m；层顶埋深0.50～11.80m，平均2.03m。
6含砾（碎石）粉质粘土
（第四系坡积层，Qdl）
砖红色、黄色，可塑，成分粘粒为主，粉粒次之，含5~10%砾，粒径2~20mm，粘结性较好。
局部地段含10~20%碎石，粒径2~40mm，粘结性差。
该层厚度0.60～8.30m，平均2.71m；层顶标高49.67～79.94m，平均62.56m；层顶埋深0.00～8.70m，平均0.30m。
7砂、砾质粘性土
（第四系残积层，Qel）
紫红色、褐黄、灰白等色，硬塑，局部可塑，成分以粘粒为主，含10~15%砂、砾，粒径2~10mm，局部含20~30%砾或碎石，粒径2~40mm，粘结性一般~较差，由粉砂岩、砂砾岩风化而成。
场地大部分布。
该层层厚0.50～9.00m，平均2.11m；层顶标高42.40～78.49m，平均57.94m；层顶埋深0.00～11.70m，平均2.93m。
8全风化砂砾岩（全风化粉砂岩）
-1（白垩系上统基岩层，K2）
紫红色，岩石风化剧烈，原岩矿物成分除石英外，其余已完全风化，岩芯呈土柱状，局部地段含20~30%砂、砾，粒径2~40mm，手捏易散，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
该层层厚0.60～70m，平均2.16m；层顶标高43.7～70.44m，平均57.61m；层顶埋深0.60～14.60，平均5.20m。
9强风化砂砾岩（强风化粉砂岩）
-2（白垩系上统基岩层，K2）
紫红色，砂、砾状结构，中厚层状构造，泥质胶结，胶结差，基岩成分以砂、砾为主，粒径2~30mm，节理裂隙发育，多为闭合状，岩芯呈半岩半土状、碎块状，少量短柱状，岩质稍硬，岩块用手可折断，锤击声哑。
风化不均，局部夹中风化岩块或薄层。
属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
该层层厚0.50～8.00m，平均2.50m；层顶标高40.00～76.99m，平均53.49m；层顶埋深0.00～17.80m，平均4.84m。
10中风化砂砾岩（中风化粉砂岩）
-3（白垩系上统基岩层，K2）
紫红色，砂、砾状结构，中厚层状构造，泥质胶结，胶结较好，基岩成分以砂、砾为主，粒径2~30mm，节理裂隙较发育，岩芯呈块状、短柱状，节长10～50cm，RQD=60～80，岩质较新鲜坚硬，锤击声脆。
较完整，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
该层整个场地各钻孔均有揭至，但未揭穿。
揭露厚度6.40～26.60m，平均18.32m；层顶标高35.80～74.89m，平均50.97m；层顶埋深0.00～20.00m，平均7.17m。
Ⅱ、天然地基岩土设计参数的分析与确定
根据现场钻探揭露，结合室内土工试验、标准贯入试验等成果资料，并参照本地区经验，场地内各岩土层c、φ、fk、Es、E0等指标建议值见用表3。
表3场地各岩土层参数建议值一览表
地层名称及成因代码
承载力
特征值
fak（kPa）
压缩模量
Es
（MPa）
变形模量
Eo
（MPa）
抗剪强度
c（kPa）
φ（度）
①素填土Qml
/
/
/
/
/
②-1淤泥质土Qal+pl
80
3.0
7.0
6
4
②-2粉质粘土Qal+pl
150
4.0
9.0
25
10
②-4中粗砂Qal+pl
160
7.0
22.0
/
22
含砾粉质粘土Qdl
180
6.0
20.0
40
12
砂、砾质粘性土Qel
200
6.5
25.0
42
20
-1全风化粉砂岩K2
280
8.0
30.0
/
30
-2强风化粉砂岩K2
450
/
/
/
/
-3中风化粉砂岩K2
1300
/
/
/
/
（二）参数信息
基础载荷表
载荷名称
单位
数值
基础所受的垂直载荷
KN
971
基础所受的水平载荷
KN
45
基础所受的倾翻力矩
KN·M
1967
基础所受的扭矩
KN·M
305
塔吊型号：
QZT80A（5613），塔吊作用于基础的的竖向力F=1.2×971KN，塔吊倾翻覆力M=1967kN.m，塔吊附着工作时最大起重高度H=150m，根据现场情况和设计图纸，在满足施工要求的情况下，设置QZT80A（5613）塔吊一台，具体位置见附图。
塔吊最高独立安装高度为45米,本工程拟安装高度为38米，塔身宽度B=1.50m，起重臂最大幅度为57米，独立式起最大起重量为6t，最大工作幅度时额定重量为1.3t。
承台设计为5.0m×5.0m×1.4m（长×宽×高），承台砼强度为C35，承台砼龄期为28天，塔吊基础底面标高为-1.7m，塔吊出厂日期为2008年5月8日，塔吊作业平台内无高压线及建筑物的阻碍，塔吊拟安装位置在建筑物R~S×7~8轴。
（三）基础最小尺寸计算
基础的最小厚度取:
H=1.4m
基础的最小宽度取:
Bc=5.5m
承台混凝土等级C35，ft=1.57N/mm2，fc=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
钢筋HRB335，fy=300.00N/mm2，Es=2.00×105N/mm2
基础自重G=1.2×（Bc×Bc×Hc×γ砼）=1.2×（5.5×5.5×1.4×25）=1270.5kN
（四）塔吊基础承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2.2条承载力计算。
当不考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式：
式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，F=1.2×971=1165.2kN；
G──基础自重，G=1270.5kN；
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.5m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=5.5×5.5×5.5/6=27.73m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，
M=1.4×1967.00+（45×1.4×1.4）=2842kN.m
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：
a=5.5/2－2842/（1165.2+1270.5）=1.58m
经过计算得到：
无附着的最大压力设计值：
Pmax=（1165.2+1270.5）/5.52+2842/27.73=80.52+102.49kPa=183.01kPa
无附着的最小压力设计值：
Pmin=（1165.2+1270.5）/5.52－2842/27.73=－21.97kPa
偏心距最大时压力设计值：
Pkmax=2×（1165.2+1270.5）/（3×5.5×1.58）=186.86kPa
（五）地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.4条。
计算公式如下:
其中fa──修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；
fak──地基承载力特征值，根据施工图纸及岩土工程勘察报告要
求，基础持力层为全风化粉砂岩，根据表3取280.00kN/㎡；
b──基础宽度地基承载力修正系数，取3.00；
d──基础埋深地基承载力修正系数，取4.40；
──基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3；
γm──基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3；
b──基础底面宽度，取5.5m；
d──基础埋深度,取2.5m。
实际计算取的地基承载力设计值为：
fa=280+3×20×（5.5-3）+4.4×20×（2.5-0.5）=606kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=186.86kPa
，满足要求！
（六）受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:
式中
hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取
hp=0.95；
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57kPa；
am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
ab=at+2×h0
am=[1.50+（1.50+2×1.35）]/2=2.85m；
h0──承台的有效高度，取h0=1.35m；
Pkmax──最大压力设计值，取Pmax=186.86kPa；
Fl──实际冲切承载力：
Fl=Pkmax×Ai=186.86×（5.5+5.3）×0.2/2=201.81kN
允许冲切力：
0.7×0.95×1.57×2.85×1.35×103=4016.98kN
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
（七）抗倾覆力矩计算
抗倾覆力矩验算公式如下：
e=（MK+FV×h）/FK+GK≤b/4
得出：
e=（MK+FV×h）/FK+GK≤b/4
=[1.4×1967+45×1.4×1.4]/（1165.2+1270.5）≤5.5/4
=2842/2435.7≤5.5/4
=1.17≤1.375
所以本塔吊基础抗倾覆力矩满足要求。
四、承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条第3点。
1.抗弯计算，计算公式如下：
式中a1──截面I-I至基底边缘最大反力处的距离，取a1=（5.5-1.5）/2=2.00m；
P──截面I-I处的基底反力：
P=183.01×（3×1.5－2）/（3×1.5）=101.67kPa；
a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.50m。
l──基础底面的边长，取l=5.5m
经过计算得：
M=22×[（2×5.5+1.5）×（183.01+101.67－2×1270.5/5.52）+（183.01－101.67）
×5.5]/12
=4*【12.5*200.68+447.37
=293.76kN·m985.29
2.配筋面积计算,公式如下：
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
式中
1──系数，当混凝土强度不超过C50时，
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度。
经过计算得
s=985.29×106/（1.00×15.70×5.5×103×13502）=0.0063
=1－（1－2×0.0063）0.5=0.0063
s=1－0.0063/2=0.9969
As=985.29×106/（0.9969×1350×300.00）=2440.38mm2。
取最小配筋率0.15%配筋，最小配筋面积为：
As’=bh×0.15%=5500×1350×0.15%=11137.5mm2＞2440.38mm2，所以按最小配筋面积验算。
实配双向底筋30Ф22@180，基础配筋面积：
As=30×3.14×（22×0.5）2=11398.2mm2＞As’=11137.5mm2，满足要求。
3.塔吊基础配筋图：
塔吊基础平面图
塔吊基础剖面图
五、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沟，以保证塔吊基础不被水长期浸泡。
六、塔吊基础定位大样图
七、施工总平面布置图
八、塔吊使用说明书及性能参数
见附件
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