安全备案塔吊方案.docx

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安全备案塔吊方案

郑州市西史赵城中村改造E2西工程

塔

吊

方

案

河南省第五建筑安装工程（集团）有限公司

西史赵城中村改造E2西工程项目部

西史赵城中村改造五期工程

塔吊方案

一、工程概况

工程名称：

郑州市西史赵城中村改造五期工程

建设单位：

信和（郑州）置业有限公司

设计单位：

中国市政工程华北设计研究院

监理单位：

郑州市监理有限公司

施工单位：

河南省第五建筑安装工程有限（集团）公司

建设地点：

郑州市宏达路与索凌路及信和路围合而成的地块内

项目技术经济指标:

工程建设用地面积51070.32m2，总建筑面积92867.84m2，为群体工程所包含单体工程如下：

1#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

二类高层；地上11层、地下1层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

33m；基础形式：

桩基承台；±0.000对应相对高程95.05m；室内外高差-0.1m；建筑面积10177.87m2；

2#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

二类高层；地上11层、地下1层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

33m；基础形式：

桩基承台；±0.000对应相对高程95.05m；室内外高差-0.1m；建筑面积9053.31m2；

3#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

多层、中高层住宅；地上7层、地下1层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

24.9m；基础形式：

桩基承台；±0.000对应相对高程95.05m；室内外高差0.1m；建筑面积4713.80m2；

5#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

多层、中高层住宅；地上7层、地下2层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

20.7m；基础形式：

桩基承台；±0.000对应相对高程94.8m；室内外高差0.4m；建筑面积4395.36m2；

6#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

二类高层；地上7层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

22.4m；基础形式：

桩基承台、独立基础；±0.000对应相对高程95.05m；室内外高差0.1m；建筑面积5318.73m2；

7#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

多层住宅；地上7层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

24.3m；基础形式：

桩基承台、独立基础；±0.000对应相对高程95.05m；室内外高差-0.1m；建筑面积3759.40m2；

8#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

多层住宅；地上7层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

24.3m；基础形式：

桩基承台、独立基础；±0.000对应相对高程94.8m；室内外高差-0.1m；建筑面积3911.30m2；

9#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

多层住宅；地上7层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

24.3m；基础形式：

桩基承台、独立基础；±0.000对应相对高程94.8m；室内外高差-0.1m；建筑面积4383.41m2；

10#楼：

工程等级：

二级；建筑分类：

二类高层；地上11层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

33.3m；基础形式：

桩基承台；±0.000对应相对高程94.80m；室内外高差1.5m；建筑面积7302.60m2；

11#楼：

工程等级：

三级；建筑分类：

三类；地上2层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

8.0m；基础形式：

桩基承台；±0.000对应相对高程95.05m；室内外高差-0.1m；建筑面积719.79m2；

健身中心、游泳馆：

工程等级：

二级；地上3层，局部地下1层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

14.2m；基础形式：

柱下独立基础；±0.000对应相对高程95.1m；室内外高差-0.1m；建筑面积7026.36m2；

餐饮中心：

工程等级：

二级；地上3层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

12.3m；基础形式：

柱下独立基础；±0.000对应相对高程95m；室内外高差0.3m；建筑面积2726.98m2；

邻里中心A区：

工程等级：

二级；地上3层、局部2层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

12.1m；基础形式：

独立基础；±0.000对应相对高程95.2m；室内外高差0.1m；建筑面积1757.14m2；

邻里中心B：

工程等级：

二级；地上3层、局部2层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

11.5m；基础形式：

独立基础；±0.000对应相对高程95.25m；室内外高差0.1m；建筑面积1616.42m2；

邻里中心C：

工程等级：

二级；地上3层、局部2层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

12.1m；基础形式：

独立基础；±0.000对应相对高程95.1m；室内外高差0.1m；建筑面积2160.55m2；

小礼堂1层：

工程等级：

三级；地上3层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

11.5m；基础形式：

独立基础；±0.000对应相对高程94.85m；室内外高差0.1m；建筑面积366.87m2；

儿童中心：

工程等级：

二级；地上4层、地下1层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

17.2m；基础形式：

桩基承台；±0.000对应相对高程94.85m；室内外高差-0.1m；建筑面积10001.87m2；

商业中心：

工程等级：

二级；地上2层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

11.3m；基础形式：

独立基础；±0.000对应相对高程94.8m；室内外高差0.3m；建筑面积4003.36m2；

地下车库：

工程等级：

二级；建筑分类：

中型汽车库；地下1层；设计使用年限：

50年；建筑高度：

3.8m；基础形式：

桩+承台基础；±0.000对应相对高程95.05m；建筑面积9472.72m2。

建筑密度38.25%。

容积率1.58。

停车位656个，绿地率32.26%，居住户数452户。

基础形式：

承台、柱，结构类型：

框架结构，抗震设防烈度：

7度。

二、塔吊选用

根据我公司塔吊设备情况，结合本工程实际特点，本工程拟选用七部塔吊：

拟选用自升式中联重科QTZ125型；额定起重力矩1250kN·m，起重臂长60m，独立高度46m，安装方式为有固定式基础。

根据工程需要1#、2#、10#楼塔吊塔身高度定为60m，在36米处加一道附着。

其余单体工程因建筑高度远低于46米，故不考虑增加附着。

三、塔吊基础平面布置

1、现场概况：

本工程现场条件通视良好，周边无障碍物。

2、塔基设定需考虑的因素：

⑴为充分发挥塔吊的性能，基础设定要使塔吊有尽可能大的覆盖面积，特别要覆盖钢筋加工车间及木工加工车间，以便于钢筋、模板及其它材料的吊运。

⑵具备塔吊安拆场地，及吊车行走路线，以利于安拆。

⑶依据塔吊使用说明书、本工程施工图纸及岩土工程勘察报告。

3、为发挥塔基优势，结合图纸设计、塔吊说明书及以上各种因素，合理确定塔吊基础平面中心位置，（详见塔吊平面布置图）。

四、基础制作：

根据QTZ125型塔吊使用说明书中有关塔吊的各种技术参数，结合本工程《岩土勘察报告》（详勘）中的地质标准值。

本工程塔机基础技术要求如下：

1、经处理基础地耐力达到200kpa。

（由于本工程地基基础不能满足塔吊安装要求，故在塔吊基础处施工相应预应力钢筋混凝土管桩，详见塔机基础施工图）

2、基础钢筋配制Φ25、环筋Φ10。

3、塔吊基础垫层采用10cm厚C15素混凝土。

4、塔吊基础砼采用C35标号，基础下土质经处理坚固牢实，满足安装要求。

5、基础支脚平面度1/1000。

6、因本工程塔吊基础顶低于自然地面2150cm，故塔吊基础周围回填土要比自然地面高出50cm，并砌筑挡水檐，并在此周围回填素土夯实，设置不小于10‰坡度，向四周散水。

但本工程场区内地质条件不符合塔机要求的基础地耐力。

故采用在基础下增加预应力钢筋混凝土管桩，将塔吊基础设计成四桩基础。

基础验算计算书附后：

五、塔身附着及预埋位置：

塔吊自立高度46米，结合本工程需要将1#、2#、10#楼塔吊塔身高度定为60m，在26米处加一道附着（主体结构第九层）。

其余单体工程因建筑高度远低于46米，故不考虑增加附着。

六、施工注意事项

1、塔吊基础预埋件严格按照中联重科QTZ125型使用说明书预埋。

2、若基础主筋通过支腿有困难时，允许主筋避让。

3、其他未尽事宜严格按照QTZ125型使用说明书及有关规范执行。

七、安装作业安全技术交底：

安全交底内容：

1、作业前召开专题安全会，进行全体作业人员技术安全交底。

2、严格按照国家规范和出厂说明书作业，严禁违章作业和酒后作业。

3、所有作业人员必须使用“安全帽、安全带、防滑鞋”等，严格检查工器具。

4、作业区域要隔离，并悬挂示警标志，否则不准作业。

5、作业时风力大于4级，严禁作业。

6、电气操作和控制必须专人负责。

7、严禁人高空往下扔工具，螺栓和其它杂物。

8、指挥要统一，各项工序的衔接必须紧凑而合理。

9、所有从事安装的作业人员必须经严格培训，持证上岗。

八、技术作业交底：

1、各结构件的重量：

（详见塔机安装说明书）。

2、基础水平度要求1/1000，要有排水措施，接地电阻小于4Ω

3、螺栓连接要坚固，销抽要符合尺寸要求，钢丝绳、绳夹要按要求配装。

4、塔机在上升过程中必须按操作规程的规定步骤作业，严禁吊臂回转，液压系统要求系统压力不小于16MPa，平衡压力不小于5MPa，油缸无内漏。

5、塔机在作业过程中应及时填写好过程记录卡。

6、调试要求：

（以各塔机说明及检测要求为准）。

7、现场塔机起重臂至少要距高压线上端6m以上。

8、安装时应考虑拆卸时起重臂的方向，应避开周围建筑物和其它障碍物，使塔机能够顺利拆卸。

9、如遇特殊安装条件必须另外制定方案。

九、作业程序：

1、现场场地道路的清理，保证设备进场和吊装机械进场。

2、作业现场应考虑避让高压线和建筑物等，并制定措施。

3、对安装设备的型号、性能、配件数量进行验收。

4、对基础进行验收。

5、吊装程序：

（1）设备基础安装；

（2）安装基础节三节，紧箍连接螺栓；

（3）安装项升套架，拼装套架上工作平台；

（4）安装回转总成；

（5）安装驾驶室及上回转节和塔帽；

（6）地面拼装平衡臂整体吊装；

（7）地面拼装起重臂整体吊装；

（8）安装平衡重；

（9）进行电气连接，通电试车。

6、吊装完毕后有安全员和机械作业组长和电工进行检查，经检验合格后进行调试。

QTZ125型塔吊四桩基础计算书

本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：

《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）等编制。

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：

QTZ125，塔吊起升高度H：

46.000m，

塔身宽度B：

1.8m，基础埋深D：

2.500m，

自重F1：

706.1kN，基础承台厚度Hc：

1.350m，

最大起重荷载F2：

80kN，基础承台宽度Bc：

5.500m，

桩钢筋级别:

RRB400，桩直径或者方桩边长：

0.400m，

桩间距a：

3.5m，承台箍筋间距S：

200.000mm，

承台混凝土的保护层厚度：

40mm，空心桩的空心直径：

0.25m。

二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=706.10kN，

塔吊最大起重荷载F2=80.00kN，

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=943.32kN，

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mkmax＝2560kN·m；

三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

1.桩顶竖向力的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。

Ni=（F+G）/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2

其中n──单桩个数，n=4；

F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=943.32kN；

G──桩基承台的自重：

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc）=1.2×（25×5.50×5.50×1.35）=1225.13kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取3584.00kN·m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.47m；

Ni──单桩桩顶竖向力设计值；

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，

最大压力：

Nmax=（943.32+1225.13）/4+3584.00×2.47/（2×2.472）=1266.19kN。

最小压力：

Nmin=（943.32+1225.13）/4-3584.00×2.47/（2×2.472）=-181.97kN。

需要验算桩的抗拔

2.承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.1条。

Mx=∑Niyi

My=∑Nixi

其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.85m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=959.91kN；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×959.91×0.85=1631.84kN·m。

四、承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。

αs=M/（α1fcbh02）

ζ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ζ/2

As=M/（γsh0fy）

式中，αl──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,期间按线性内插法得1.00；

fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；

ho──承台的计算高度：

Hc-40.00=1310.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

经过计算得：

αs=1631.84×106/（1.00×16.70×5500.00×1310.002）=0.010；

ξ=1-（1-2×0.010）0.5=0.010；

γs=1-0.010/2=0.995；

Asx=Asy=1631.84×106/（0.995×1310.00×300.00）=4173.99mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5500.00×1350.00×0.15%=11137.50mm2。

建议配筋值：

HRB335钢筋，20@150。

承台底面单向根数36根。

实际配筋值11311.2mm2。

五、承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式：

γ0V≤βfcb0h0

其中，γ0──建筑桩基重要性系数，取1.00；

b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1310mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=（3500.00-1800.00）/2=850.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.65；

β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/（λ+0.3）；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/（λ+1.5），得β=0.13；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

则，1.00×1266.19=1266.189kN≤0.13×16.70×5500×1310/1000=15642.055kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

六、桩竖向极限承载力验算

依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：

R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp

Qsk=u∑qsikli

Qpk=qpkAp

其中R──复合桩基的竖向承载力设计值；

Qsk──单桩总极限侧阻力标准值；

Qpk──单桩总极限端阻力标准值；

ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；

γs,γp──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数；

qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；

qpk──极限端阻力标准值；

u──桩身的周长，u=1.257m；

Ap──桩端面积,Ap=0.283m2；

li──第i层土层的厚度；

各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）抗拔系数土名称

16.0028.401600.000.80粉土或砂土

21.7031.60900.000.70粉土或砂土

33.4039.001800.000.70粉土或砂土

43.4023.701000.000.70粉土或砂土

56.7059.904500.000.70粉土或砂土

62.0042.501700.000.70粉土或砂土

77.00138.4019500.000.70粉土或砂土

由于桩的入土深度为18.00m,所以桩端是在第5层土层。

单桩竖向承载力验算:

R=1.257×（6.00×28.40×1.00+1.70×31.60×1.00+3.40×39.00×1.00+3.40×23.70×1.00+3.50×59.90×1.00）/1.65+1.11×4500.00×0.283/1.65=1.35×103kN>N=1266.189kN；

上式计算的R的值大于最大压力1266.19kN,所以满足要求!

七、桩基础抗拔验算

非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

Uk=Σλiqsikuili

其中：

Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；

ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×0.4=1.257m；

qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；

λi──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；

li──第i层土层的厚度。

经过计算得到：

Uk=Σλiqsikuili=590.50kN；

整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

Ugk=（ulΣλiqsikli）/3=2443.51kN

ul──桩群外围周长，ul=4×（3.5+0.4）=15.60m；

桩基抗拔承载力公式：

γ0N≤Ugk/2+Ggp

γ0N≤Uuk/2+Gp

其中N-桩基上拔力设计值，Nk=181.97kN；

Ggp-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp=1368.90kN；

Gp-基桩自重设计值，Gp=34.46kN；

Ugk/2+Ggp=2443.506/2+1368.9=2590.65kN>1.0×181.966kN

Uuk/2+Gp=590.5/2+34.459=329.71kN>1.0×181.966kN

桩抗拔满足要求。

八、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

As=πd2/4×0.65%=3.14×4002/4×0.65%=817mm2

2、桩抗压钢筋计算

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！

3、桩受拉钢筋计算

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.4条正截面受拉承载力计算。

N≤fyAs

式中：

N──轴向拉力设计值，N=181966.09N；

fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2；

As──纵向普通钢筋的全部截面积。

As=N/fy=181966.09/360.00=505.46mm2

建议配筋值：

RRB400钢筋，1110。

实际配筋值863.5mm2。

依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-94），

箍筋采用6－8@200-300mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道12-18焊接加劲箍筋。

桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。