塔吊基础施工方案.docx
《塔吊基础施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塔吊基础施工方案.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
塔吊基础施工方案
洛阳名门城市广场1#、2#、6#、9#楼
塔吊基础施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
中建五局洛阳名门城市广场项目经理部
二〇一四年五月
一、编制依据
1、洛阳市规划建筑设计研究院设计的洛阳名门城市广场1#、2#、6#、9#楼施工图；
2、洛阳市规划建筑设计研究院提供的《洛阳名门城市广场住宅楼岩土工程勘察报告书》；
3、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；
4、《砼结构工程施工规范》GB50666-2011；
5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB5002-2002；
6、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；
7、中联重机有限公司提供的《产品使用说明书》以及塔式起重机性能参数；
8、《砼质量控制标准》GB50164-2010；
9、《建筑施工手册》（第五版）；
10、《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》（JGJ/T187-2009）；
二、工程概况
洛阳名门城市广场1#、2#、6#、9#楼位于洛阳市西工区九都路南侧，上阳路以东，南临丽春路；四栋楼均为二类高层住宅楼，1#、2#楼主楼高度97.7米，1#、2#楼主楼为地下二层，地上三十三层钢筋混凝土剪力墙结构，抗震设防烈度为七度，设计使用年限为50年。
6#、9#楼主楼高度104.4米，6#、9#主楼为地下三层，地上三十四层钢筋混凝土剪力墙结构，抗震设防烈度为七度，设计使用年限为50年。
1#楼由一个单元组成，楼体东西方向长33.7米，南北方向宽度约为20.5米；2#楼由二个单元组成，楼体东西方向长58.4米，南北方向宽度约为19米；6#楼由二个单元组成，楼体东西方向长65.77米，南北方向宽度约为19米；9#楼东西方向长66.57米，南北方向宽度约为19米，两栋楼楼间距约50米。
本工程为群体工程，周围均有建筑物。
其中1#楼位于6#楼南侧，2#楼位于1#楼西侧，10#楼位于9#楼北侧，8#楼位于6#、9#楼西侧，在塔吊作业时，考虑群塔作业因素。
三、塔吊选型
根据1#、2#、6#、9#楼的建筑面积以及楼间距，结合现场布置和施工组织设计，1#、2#、6#、9#楼各使用1台TC5613型塔吊，作为基础及主体阶段垂直运输的主要设备。
该塔吊的主要性能参数如下表：
生产厂家
中联重科股份有限公司
塔机型号
TC5613
附着式起升高度
140米
固定式起升高度
39米
最大起重量
6吨
平衡重
14.1吨
最大工作幅度
56米
最小工作幅度
2.5米
四、塔吊定位、安装情况介绍
塔吊的选型、定位主要考虑了以下几点因素：
1、1#、2#、6#、9#楼均可以使用一台塔吊进行全楼覆盖，考虑本工程施工工期短，进度快，两楼之间及两楼以西施工中尽可能多的覆盖地库，以免地库覆盖不到位置人工转料耽误工期。
2、由于1#、2#楼的加工场地均布置在1#、2#楼北侧，6#、9#楼的加工场地均布置在6#、9#楼中间，为了满足施工需求和充分发挥塔吊的最大工作幅度，4台塔吊中心定位如下：
1#楼为R轴往北偏4.4米，2轴往东偏4.5米；2#楼为R轴往北偏4.6米，2轴往东偏5.05米；6#楼为L轴往北偏5.6米，36轴往西偏8.7米；9#楼塔吊为N轴往北偏5.6米，16轴往东8.77米。
具体定位情况见插图4.1
图4.1塔吊基础定位图
3、塔吊的附着，根据《塔吊说明书》进行安装，TC5613塔吊共设四套附着装置，第一套附着距基础面最大32米，第二套附着距第一套附着24米，第三套附着距第二套附着24米，第四套附着距第三套附着21米，第四套附着架以上塔身最大悬高22米。
五、塔吊基础施工
1、塔吊基础顶标高与地下车库防水底板底标高（-10.1m）相同。
2、地下车库因独立基础比较密，经咨询设计院同意之后，塔吊基础与地下车库独立基础相冲突的地方，地库独立基础在塔吊基础施工时直接随塔吊基础一同施工，并进行框架柱的插筋。
待地下车库框架柱施工时，将预留钢筋采取气压焊与柱子主筋进行焊接。
3、由于本工程塔吊基础所在标高为黄土状粉质粘土层，塔吊基础挖完之后，采用桩基对地基进行处理，在塔吊基础范围内打4根CFG桩，桩的直径、长度及桩端持力层同主楼桩，以保证地基承载力大于200Kp。
处理后的复合地基承载力
fsp，k=mRa/Ap+β（1-m）fsk=0.02*660/0.1256+0.8*（1-0.02）*155=105.1+121.5=226.6Kpa
Ra-为单桩承载力特征值（KN），为660KN；
β-为桩间土承载力发挥系数，无经验时可取0.75~0.95；
fsk-桩间土承载力特征值（Kpa），为155Kpa。
4、塔吊基础下设100厚C15混凝土垫层，垫层每边宽出塔吊基础200mm。
垫层达到一定强度后，放线定位，开始绑扎钢筋，保护层厚度为50，面筋和底筋均为HRB400 20@150双层双向，拉钩为HRB40012@300，隔一拉一，成梅花状布置，所用钢筋均为三级钢。
具体配筋详见图5.1。
图5.1塔吊基础配筋图
5、钢筋绑扎成型后，将四个支腿与一节塔身相连进入基坑内，校正四个支腿的平整度在2mm以内，并与钢筋焊接在一起固定牢固。
6、将接地电阻预留钢筋与钢筋网焊接好，并将另一端插于土层中。
7、上述工作完成后，向项目部质检员、技术总工和设备员报验，复检完毕后方能封模。
8、浇注混凝土的过程中，振捣时严禁碰撞预埋支腿和标准节。
塔吊基础混凝土标号C35，浇注同时留置同条件养护试块，塔吊安装时，基础混凝土强度不低于75%，塔吊运行时混凝土强度须达到100%。
9、浇筑完混凝土后需加强养护，防止基础混凝土表面产生裂缝。
6、塔吊基础的计算书
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
TC5613（中联重科）
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
39
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
二、塔机荷载
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
251
起重臂自重G1（kN）
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
11.5
最小起重荷载Qmin（kN）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
50
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×11.5，10×50]＝690
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.8
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
河南洛阳市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.4
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
B类（田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.64
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2＝0.79
非工作状态
0.8×1.2×1.64×1.95×1.32×0.4＝1.62
3、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）
251+37.4+3.8+19.8+89.4＝401.4
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
401.4+60＝461.4
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.79×0.35×1.6×43＝19.02
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×（690+0.5×19.02×43）＝675.88
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝401.4
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.62×0.35×1.6×43＝39.01
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×39.01×43＝481.85
4、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）
1.2Fk1＝1.2×401.4＝481.68
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
481.68+84＝565.68
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.02＝26.63
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×19.02×43）＝1008.86
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×401.4＝481.68
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×39.01＝54.61
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×39.01×43＝745.97
三、基础验算
基础布置
基础长l（m）
5.3
基础宽b（m）
5.3
基础高度h（m）
1.00
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
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
地基承载力特征值fak（kPa）
150
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm
19
基础埋置深度d（m）
0
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
226.6
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1（mm）
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2（mm）
20
基础倾斜方向的基底宽度b'（mm）
5300
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5.3×5.3×1.0×25=702.25kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×702.25=842.7kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×（690+0.5×19.02×43/1.2）
=614.54kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=19.02/1.2=15.85kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×19.02×43/1.2）
=922.98kN·m
Fv''=Fv/1.2=26.63/1.2=22.19kN
基础长宽比：
l/b=5.3/5.3=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.3×5.32/6=24.81m3
Wy=bl2/6=5.3×5.32/6=24.81m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mkb/（b2+l2）0.5=675.88×5.3/（5.32+5.32）0.5=477.92kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=675.88×5.3/（5.32+5.32）0.5=477.92kN·m
1、偏心距验算
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=（Fk+Gk）/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=（461.4+781.25）/28.09-477.92/24.81-477.92/24.81=5.71kPa≥0
偏心荷载合力作用点在核心区内。
2、基础底面压力计算
Pkmin=5.71kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=（461.4+781.25）/28.09+477.92/24.81+477.92/24.81=82.77kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（461.4+781.25）/（5.3×5.3）=44.24kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=226.26+0.30×19.00×（5.3-3）+1.60×19.00×（0.00-0.5）=220.2kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=44.24kPa≤fa=220.2kPa，满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=82.77kPa≤1.2fa=1.2×220.2=264.24kPa，满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1000-（40+20/2）=950mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（461.400/25.000-（614.538+15.850×0.95）/20.833）=-16.190kN/m2Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（461.400/25.000+（614.538+15.850×0.95）/20.833）=66.021kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.3+1.600）/2）×66.021/5.000=43.574kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（461.400/25.000-（614.538+15.850×1.250）/20.833）=-16.190kN/m2Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（461.400/25.000+（614.538+15.850×1.250）/20.833）=66.021kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.000+1.600）/2）×66.021/5.000=43.574kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（66.02+43.57）/2=54.8kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（66.02+43.57）/2=54.8kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=54.8×（5-1.6）×5/2=465.78kN
Vy=|py|（l-B）b/2=54.8×（5-1.6）×5/2=465.78kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1200/5000=0.24≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5000×1200=25050kN≥Vx=465.78kN，满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1200/5000=0.24≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5000×1200=25050kN≥Vy=465.78kN，满足要求！
6、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001，满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ20@150
基础底部短向配筋
HRB400Φ20@150
基础顶部长向配筋
HRB400Φ20@150
基础顶部短向配筋
HRB400Φ20@150
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5-1.6）2×54.8×5/8=395.91kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5-1.6）2×54.8×5/8=395.91kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=395.91×106/（1×16.7×5000×12002）=0.003
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.003）0.5=0.003
γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.998
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=395.91×106/（0.998×1200×360）=918mm2
基础底需要配筋：
A1=max（918，ρbh0）=max（918，0.0015×5000×1200）=9000mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=10781mm2≥A1=9000mm2，满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=395.91×106/（1×16.7×5000×12002）=0.003
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.003）0.5=0.003
γS2=1-ζ2/2=1-0.003/2=0.998
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=395.91×106/（0.998×1200×360）=918mm2
基础底需要配筋：
A2=max（918，ρlh0）=max（918，0.0015×5000×1200）=9000mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=10781mm2≥A2=9000mm2，满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=10781mm2≥0.5AS1'=0.5×10781=5390mm2满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=10781mm2≥0.5AS2'=0.5×10781=5390mm2
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HRB40012@300；
支撑钢筋为HRB40016@750×750.
升级会员 