31#楼QTZ5013D塔吊基础施工方案.docx
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31#楼QTZ5013D塔吊基础施工方案
新乡碧桂园芳汀白露庄园工程
31#楼塔吊基础专项施工方案
审批：
审核：
编制：
河南六建建筑集团有限公司
二〇一七年四月
一、编制依据
新乡碧桂园芳汀白露庄园工程施工合同、招投标文件、图纸
新乡碧桂园芳汀白露庄园工程施工组织设计
本工程《岩土工程勘察报告》
塔吊产品说明书
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2013
《建筑施工模板安全技术规程》JGJ162-2008
《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011
二、工程概况
二.1基本概况
工程名称：
新乡碧桂园芳汀白露庄园31#楼工程
建设地点：
河南省新乡市平原新区滨湖路与华山路交叉口西南角
建设单位：
新乡市碧海置业有限公司
设计单位：
广州博意建筑设计院有限公司
勘察单位：
河南卓越建设工程有限公司
监理单位：
河南天正建设工程咨询管理有限公司
总承包单位：
河南六建建筑集团有限公司
二.2结构概况
本工程位于河南省新乡市平原新区滨湖路与华山路交叉口西南角，施工范围碧桂园芳汀白露四标段工程项目。
31#楼为无地下室，地上18层的高层建筑，建筑面积为10843.98㎡，建筑物檐口标高59.041m。
31#楼基础形式和结构类型：
高层住宅，基础为1.0m厚筏板、剪力墙结构，桩基为CFG复合地基。
基本风荷载Wo=0.4kg／㎡，抗震设防烈度为7度。
二.3水文地质概况
根据河南卓越建设工程有限公司提供的《岩土工程勘察报告》，本工程的重要性等级为一级、场地复杂程度为二级（中等复杂）场地，地基复杂程度为二级（中等复杂）地基，因此本工程的岩土工程勘察等级为甲级，拟建建筑抗震设防类别为丙类。
拟建场地地貌单元属黄河冲洪积平原，地形平坦。
根据钻探、静力触探及室内土工试验结果，在勘探深度范围内将地层共分为8层，主要为第四系冲洪积粉土、粉质粘土、粉砂、细砂、中砂等，现分别对本场地所揭露地层予以描述：
①粉土（Q4al+pl）：
黄褐色，稍密，稍湿，摇振反应中等，稍有光泽，干强度及韧性低，上部存在耕植土，局部为素填土，局部夹黄河淤积粉质粘土薄层（黄河淤积粉质粘土物理力学性质极差不能作为持力层，若遇黄河淤积粉质粘土薄层应全部挖除进行换填）。
②粉土（Q4al+pl）：
黄褐色，稍密，稍湿，摇振反应中等，稍有光泽，干强度及韧性低，偶见蜗牛壳碎片，局部夹黄河淤积粉质粘土薄层。
②-1粉质粘土（Q4al+pl）：
黄褐色、灰褐色，软塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，含铁锰质斑点，局部夹薄层粉土。
③粉质粘土（Q4al+pl）：
灰褐色，软塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，含铁锰质斑点，局部夹薄层粉土。
④粉土（Q4al+pl）：
褐黄色，稍湿，稍密-中密，摇振反应中等，干强度及韧性中等，含少量钙质结核，粒径约为0.5-2cm，局部夹粉砂薄层，砂感较强。
⑤粉质粘土（Q4al+pl）：
黄褐色，可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，含铁锰质斑点，含钙质结核，局部夹粉土。
⑥粉砂（Q4al+pl）：
褐黄色，饱和，中密-密实，砂质纯净，主要矿物成分以石英、长石为主，见云母片，级配良好。
⑦细砂（Q4al+pl）：
褐黄色，饱和，密实，砂质纯净，主要矿物成分以石英、长石为主，见云母片，级配良好，局部夹粉土。
⑧中砂（Q3al+pl）：
褐黄色，饱和，密实，砂质纯净，主要矿物成分以石英、长石为主，见云母片，级配良好，局部夹粉土。
各土层层底埋深厚度统计表
层
厚度（米）
层底深度（米）
层底标高（米）
数据
号
最小值
最大值
平均值
最小值
最大值
平均值
最小值
最大值
平均值
个数
1
0.70
1.60
1.10
0.70
1.60
1.10
83.12
84.39
83.70
409
2
0.60
3.30
1.65
2.30
3.60
3.04
81.19
82.62
81.76
452
2-1
0.40
1.30
0.81
1.60
2.60
1.97
82.18
83.31
82.79
222
3
0.80
2.50
1.54
3.70
5.40
4.58
79.36
81.02
80.22
446
4
1.50
4.80
2.80
6.30
8.80
7.36
76.08
78.47
77.44
452
5
0.80
6.90
3.11
7.30
14.80
10.47
70.26
77.58
74.33
452
6
0.90
6.50
3.79
10.70
16.40
14.12
68.25
73.90
70.69
416
7
15.20
19.10
17.37
31.50
33.50
32.31
51.12
53.46
52.53
150
各层土承载力特征值
（kPa）
层号
①
②
②-1
③
④
⑤
⑥
⑦
承载力特征值（kPa）
100
120
95
95
125
100
200
250
280
二.4周边建筑物情况
本工程塔吊安装采用标准节高低布置，根据工程实际施工进度安排，本工程31#、52#楼塔吊塔臂相互交叉，不安全；依据进度计划安排31#楼塔吊应始终比52#楼塔吊高，其塔吊大臂与周围建筑物最小距离不得小于2米。
二.5地下水文
拟建场地在勘探深度范围内，本工程地下水稳定水位埋深为8.5m左右，稳定水位埋深在标高76.30m左右,31#楼塔吊基础底标高为-5.2m，绝对标高80.1m，不考虑水对塔吊基础的影响。
二.6塔吊选用
在充分考虑周围环境（外电线路）、建筑物本身情况（高度、塔吊覆盖面积）、施工现场平面布置（主要为材料堆放）等因素的前提下，经项目部与租赁公司协商研究，选用河南六建机械租赁有限公司的QTZ5013D和QTZ5011两种塔式起重机，其中31#楼采用QTZ5013D塔式起重机。
三、施工计划
三.1施工进度计划
计划塔吊基础土方开挖日期：
2017年4月23日；
塔吊基础施工日期：
塔吊于2017年4月28日完成浇筑，并具备塔吊安装条件。
三.2劳动力计划
根据本工程的工程特点，现场建立项目管理组织机构，由现场管理人员合理安排施工人员施工作业，具体施工人员安排如下：
序号
工种
人数
备注
1
测量工
3
定位放线
2
钢筋工
5
3
木工
4
4
混凝土
4
5
塔吊安装工
5
埋件预埋及定位
施工人员进入现场必须进行三级教育并考核，没通过考核的不得进入施工现场施工。
三.3材料与设备计划
本工程塔吊基础为现浇钢筋混凝土基础，主要用到的材料有：
20、
12钢筋，采用商品混凝土，混凝土强度等级：
C35混凝土。
需准备的工具有：
序号
名称
数量
1
钢卷尺5m
1
2
溜槽
1
3
水准仪
1
4
塔尺
1
5
振动棒
2
6
混凝土试模
3
四、施工工艺技术
四.1技术参数
塔吊QTZ5013D液压自升式塔式起重机主要技术参数见下表。
QTC5013D液压自升式塔式起重机主要技术性能表
名称
单位.
参数
工程起重力矩
KN.m
700
最大起重量
t
6
最大幅度处额定起重量
t
1.3
工作幅度
m
2.0～50
起升高度（附着式）
m
105（最大自由高度40米）
起升速度
倍率
a=2
a=4
起升速度
m/min
34
75
17.5
38
起升重量
m/min
3
1.2
6
2.6
回转速度
r/min
0.54
变幅速度
m/min
38/19
顶升速度
m/min
0.52
工作回转半径
m
45
尾部回转半径
m
12.48
最大工作风速
m/s
20
工作环境温度
℃
-20～+40
塔机结构自重
t
32.9
四.2塔吊布置位置
1、根据本工程的总平面布置图及建筑物外形尺寸，结合工程的场地情况，本标段13栋高层住宅、架空车库及商铺拟选用11台塔吊，其中31#楼选用广西建工集团机械制造有限责任公司生产QTZ5013D附着式塔吊，做为31#楼的垂直运输机械，用于钢筋、模板、周转材料的垂直搬运等工作。
2、本方案为31#楼塔吊施工方案。
具体位置：
31#楼塔基中心线距18轴线6.59m、距G轴线3.44m，设置一台QTZ5013D塔吊40m大臂长度。
塔吊位置在楼的北侧，未位于架空车库内，不影响架空车库施工。
塔吊位置（详见附图）。
3、依据31#楼塔吊的布置，塔吊位置未在架空车库外，主楼筏板基础顶标高为-3.2m，筏板厚1.0m，31#楼塔吊基础顶标高为-4.2m，绝对标高81.1m，至建筑物檐口高度为62.3m。
4、本工程基础持力层为第4层，承载力特征值为125KPa，地下水稳定水位埋深为8.5m左右，稳定水位埋深在标高76.30m左右，不考虑水的影响。
5、参考塔吊说明，31#楼采用QTZ5013自升式塔式起重机，基础形式为矩形承台基础，承台基础尺寸为5.5*5.5*1.0m，配筋上层
20@200、下层筋为
20@200双层双向，设
12@600对拉筋梅花型布置，混凝土等级为C35，基验算见后。
预埋由塔吊公司提供的专用预埋螺栓及定位板，螺杆埋深900mm，预埋位置见后页附图。
根据六建租赁公司提供的参数进行验算。
四.3施工准备
1、钢筋：
钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告，表面无老锈和油污。
2、混凝土：
采用商品混凝土。
四.4操作工艺
1、工艺流程
施工定位与放线——基槽开挖——混凝土垫层——绑扎承台钢筋——放置预埋件——安装模板——承台混凝土浇筑
2、土方开挖施工
1）严格按照定位线进行开挖，深度为3.5m，不得错挖或超挖；轴线偏移不得超过10mm。
根据土质情况，本场地无地下水，土方开挖时每边放2.0m，操作面0.5m，放坡1.5m。
采用机械开挖，专职测量人员按要求放出基坑开挖边线和放坡边线。
基坑开挖详见具体专项《土方施工方案》，开挖时专职测量人员随时测量标高及丈量宽度，挖至设计标高后，请甲方、监理单位共同进行地基验槽，合格后进入基础施工，并做好隐蔽记录。
塔机基础的地面其四周应有排水措施，严禁受水浸泡。
2）垫层浇筑完后，进行承台钢筋绑扎。
3、钢筋绑扎
1）钢筋绑扎：
钢筋应按顺序绑扎，一般情况下，先长轴后短轴，由一端向另一端依次进行。
操作时按图纸要求划线、铺铁、穿箍、绑扎，最后成型。
2）预埋件安装：
定位板位置应正确，应按图纸绑好，扎结牢固（应采用十字扣）或焊牢，其标高、位置、搭接锚固长度等尺寸应准确，不得遗漏或位移。
3）绑保护层垫块：
底部钢筋下的保护层垫块，一般厚度不小于50mm，间隔1m，侧面的垫块应与钢筋绑牢，不应遗漏。
4、安装模板
1）采用15mm厚模板。
2）混凝土浇筑：
应先浇水润湿，浇筑混凝土时，应按顺序浇筑混凝土。
3）振捣：
棒头朝前进方向，插棒间距以500mm为宜，防止漏振。
振捣时间以混凝土表面翻浆出气泡为准。
混凝土表面应随振随按标高线，用木抹子搓平。
4）养护：
混凝土浇筑后，在常温条件下12h内应覆盖浇水养护，浇水次数以保持混凝土湿润为宜，养护时间不少于14昼夜。
5）承台钢筋安装及预埋件位置允许偏差
项次
项目
允许偏差 （mm）
检查方法
1
骨架的宽度、高度
±5
尺量检查
2
骨架的长度
±10
尺量检查
3
焊接
绑扎
±10
±20
尺量连续三档
取其最大值
4
间距
排距
±10
±5
尺量两端，中间各
一号取其最大值
5
钢筋弯起点位移
20
尺量检查
6
6
中心线位移
水平高差
5
+3 -0
尺量检查
7
受力钢筋保护层基础
±10
尺量检查
6）承台模板安装和预埋件允许偏差
项次
项目
允许偏差 （mm）
检验方法
1
轴线位移
5
尺量检查
2
标 高
±5
用水准仪或拉线检查
3
截面尺寸
±10
尺量检查
4
相邻两板表面高低差
2
用直尺和尺量检查
5
表面平整度
5
用2m靠尺和塞尺检查
6
预埋
螺栓
中心线位移
2
拉线和尺量检查
外露长度
+100
截面内部尺寸
+100
7）砌围护墙：
塔吊安装完成后，通过检验合格，即可安排施工人员，沿塔吊基础四周砌240mm厚蒸压砖挡土墙围护，高度至自然地面。
此墙可防止基础回填土方时，土方进入塔身埋住连接螺栓，使塔身锈蚀，并给塔吊维修、拆除带来困难。
五、质量保证措施
1、砼采用商品砼，厂家必须提供全部原材料的出厂合格证，复验报告配合比。
2、绑扎钢筋前要熟悉塔吊图纸，按钢筋翻样单及施工图纸查验成型钢筋的品种规格、型号、钢筋接头位置和搭接长度，锚固长度砼保护层厚度符合设计要求和施工规范要求。
3、测量人员控制好予埋铁件和高强度螺栓，不得偏差或者倾斜。
4、砼浇注机械如振动棒、平板振动器，在使用前进行全面检查和检修。
确保正常使用。
砼输送泵管及软管配置到位并置有机动配件。
确保砼落差在1.5米之内。
试验工每班必须作砼坍落度测试三次，随时掌握商品砼情况。
若有不利施工和工程质量因素，随时通过监理来调整砼坍落度。
5、加强隐蔽工程验收，严把材料质量关，对进场的各种主要材料必须有材质证明，钢筋、水泥必须有复试报告
6、塔吊基础混凝土，承台混凝土强度等级采用C35，要求做同条件混凝土试块和28天标养试块。
7、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述方可施工。
8、地脚螺栓应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。
在支好塔吊基础模板后，根据塔吊基础位置拉好纵横模板的中心线，并进行校核模板的交角方正固定牢模板；用钢管或钢筋将骨架固定在模板上，保证钢筋骨架位置的稳定、不位移，然后按塔吊基础图纸将预埋螺栓焊接固定在钢筋骨架上并用钢筋对螺栓的底部和上部进行加固（先校核螺栓位置的尺寸准确性），在混凝土浇筑过程中不要碰撞模板和钢筋骨架，振捣混凝土时尽可能离预埋螺栓远一点保证预埋螺栓位置的准确。
混凝土浇筑完毕后再及时进行复查和调整。
9、塔吊基础混凝土浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑混凝土，并应作好隐检记录，以备作塔吊验收资料。
10、基础混凝土浇筑完毕后应浇水养护，达到混凝土设计强度方可进行上部结构的安装作业。
如提前安装必须有同条件养护混凝土试块试验报告，强度达到安装说明书要求。
11、检测塔机基础的几何位置及尺寸误差，应在允许范围内。
基础表面平整度允许偏差1/1000；。
12、基础塔吊混凝土拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司技术部门分析处理后，方可决定可继续使用或不能使用。
六、施工安全保证措施
六.1技术措施
1、项目部技术负责人应向塔吊基础施工人员进行施工方案安全技术交底。
2、施工现场指定专人统一指挥，施工人员进入施工现场必须戴安全帽，高空作业要系安全带，穿防滑鞋，工具、零件要系牢，防止高空物品坠落。
1、现场注意安全用电，派专人值班。
2、夜间施工，现场用200WLED设灯照明，光照达到施工要求。
3、塔吊电路为架设的一路专项线路，并配置一台较为完善配电箱。
4、塔吊基础应有专用接地，用40*4的扁钢连接到工地单设的接地极上。
塔吊的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10Ω。
5、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷引下线可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm镀锌板直接与基础底板钢筋焊接相连，接地极至少埋入塔吊基础底面以下1.5m。
6、为防止塔吊相互碰撞，两塔吊的搭设高度应错开至少5m，作业时在塔臂相交的范围内应注意小车收回（详见多塔防碰撞措施）。
7、在塔吊基础侧边无车库基础处设置一集水坑600×600mm，沿标准节四周砌筑挡水台，雨水汇入集水坑后用水泵抽出。
六.2应急预案
为加强项目部的安全生产管理工作，保证生产安全事故应急救援工作的可靠、高效、有序地进行，有效预防、及时控制和消除各类生产安全事故的发生，最大限度地减轻事故灾害及损失，保障员工生命和财产的安全。
项目部设立危险源识别小组，定期对现场危险源进行识别，并标识出危险源。
安全员在每道工序施工前，要对施工人员进行教育，让施工人员能够准确的辨别危险源，并做好防护工作。
发生生产安全事故或其他异常情况时，项目部人员应立即向上一级如实报告并及时组织救援、抢险和尽快控制险情蔓延，积极协助有关部门进行全方位的救援、抢险及处理。
严格保护事故现场，对现场有关物件做好标记、拍照，绘制现场平面图，妥善保存现场重要痕迹及物证。
应按要求积极妥善做好各项善后工作及恢复生产工作。
六.3监测监控
塔吊基础混凝土浇筑时要注意现场取样检测混凝土的塌落度、混凝土的强度、混凝土的配合比，以确保证塔吊基础混凝土的强度；混凝土浇筑完成后要随时注意混凝土的养护，塔吊安装前必须保证混凝土强度达到80%。
七、塔吊天然基础的计算书
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:
QTZ5013D
塔机自重标准值:
Fk1=573.00kN
起重荷载标准值:
Fqk=60kN
塔吊最大起重力矩:
M=755kN.m
塔吊计算高度:
H=43.1m
塔身宽度:
B=1.5m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-1278kN.m
承台混凝土等级:
C35
钢筋级别:
HRB400
地基承载力特征值:
125.00kPa
承台宽度:
Bc=5.50m
承台厚度:
h=1.00m
基础埋深:
D=0.00m
计算简图:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1）塔机自重标准值
Fk1=573kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=5.5×5.5×1×25=756.25kN
3）起重荷载标准值
Fqk=60kN
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）
=0.8×1.59×1.95×1.2×0.2=0.60kN/m2
=1.2×0.60×0.35×1.5=0.38kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.38×43.1=16.16kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×16.16×43.1=348.34kN.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=0.40kN/m2）
=0.8×1.64×1.95×1.2×0.4=1.23kN/m2
=1.2×1.23×0.35×1.5=0.77kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.77×43.1=33.34kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×33.34×43.1=718.58kN.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=-1278+0.9×（755+348.34）=-285.00kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-1278+718.58=-559.42kN.m
三.地基承载力计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）第4.1.3条承载力计算。
塔机工作状态下：
当轴心荷载作用时：
=（573+60+756.25）/（5.5×5.5）=45.93kN/m2
当偏心荷载作用时：
=（573+60+756.25）/（5.5×5.5）-2×（285.00×1.414/2）/27.73
=31.39kN/m2
由于Pkmin≥0所以按下式计算Pkmax：
=（573+60+756.25）/（5.5×5.5）+2×（285.00×1.414/2）/27.73
=60.46kN/m2
塔机非工作状态下：
当轴心荷载作用时：
=（573+756.25）/（5.5×5.5）=43.94kN/m2
当偏心荷载作用时：
=（573+756.25）/（5.5×5.5）-2×（559.42×1.414/2）/27.73
=15.42kN/m2
由于Pkmin≥0所以按下式计算Pkmax：
=（573+756.25）/（5.5×5.5）+2×（559.42×1.414/2）/27.73
=72.47kN/m2
四.地基基础承载力验算
修正后的地基承载力特征值为:
fa=125.00kPa
轴心荷载作用：
由于fa≥Pk=45.93kPa，所以满足要求！
偏心荷载作用：
由于1.2×fa≥Pkmax=72.47kPa，所以满足要求！
五.承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2条。
1.抗弯计算，计算公式如下:
式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=2.00m；
a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.50m。
P──截面I-I处的基底反力；
工作状态下：
P=（5.5-2.00）×（60.46-31.39）/5.5+31.39=49.89kN/m2；
M=2.002×[（2×5.5+1.5）×（1.35×60.46+1.35×49.89-2×1.35×756.25/5.52）+（1.35×60.46-1.35×49.89）×5.5]/12
=365.62kN.m
非工作状态下：
P=（5.5-2.00）×（72.47-15.42）/5.5+15.42=51.72kN/m2；
M=2.002×[（2×5.5+1.5）×（1.35×72.47+1.35×51.72-2×1.35×756.25/5.52）+（1.35×72.47-1.35×51.72）×5.5]/12
=473.21kN.m
2.配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
式中α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
α1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:
αs=473.21×106/（1.00×16.70×5.50×103×9502）=0.006
η=1-（1-2×0.0
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