QTZ63塔吊基础施工方案.docx
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QTZ63塔吊基础施工方案
威孚产业园二期厂房建设项目工程
QTZ63型塔吊基础施工方案
江苏无锡二建建设集团有限公司
一、工程概况
1、工程名称：
威孚产业园二期厂房建设项目
2、工程地址：
无锡锡东大道与锡勤路交叉口东南角
3、建设单位：
无锡威孚高科技集团股份有限公司
4、设计单位：
无锡工业建筑设计研究院有限公司
5、施工单位:
江苏无锡二建建设集团有限公司
6、监理单位：
江苏赛华建设监理有限公司
7、勘察单位：
无锡轻工设计研究院有限公司
本工程为无锡威孚高科技集团股份有限公司新建的威孚产业园二期厂房建设项目工程，本期建筑面积42181m2，其中2-1和2-2为一层局部二层厂房计36794m2，动力中心一层局部二层1999m2，食堂及浴室二层3206m2。
本案塔吊为张家港浮山QTZ63塔吊。
主要技术指标如下：
1、塔吊功率：
31.7KW；
2、塔吊臂长：
52m；
3、塔吊自重：
30.363t；
4、塔吊最大起重量：
6t；最大幅度起重量：
1.3t；
5、塔吊标准节尺寸：
1.75m×1.75m×2.5m；
6、塔吊平衡配重：
12.91t；
7、塔吊最大独立高度：
40m；
8、塔吊安装高度：
约25m。
其他技术参数祥见塔吊使用说明书。
本案塔吊基础尺寸为5600×5600×1350，基础埋深0m，基础上标高为-1.5m，基础混凝土等级为C35。
采用承台基础的承重构件，基础配筋拟采用三级钢，底筋选择
φ20@150双向布置，顶筋选择φ20@200双向布置。
具体验算过程如下：
矩形板式基础计算书
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
QTZ63（FS5510）
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
25
塔机独立状态的计算高度H（m）
30
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.75
二、塔机荷载
1、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）
450
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
510
水平荷载标准值Fvk（kN）
35
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
1300
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
450
水平荷载标准值Fvk'（kN）
70
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
1600
2、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）
1.35Fk1＝1.35×450＝607.5
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35FQk＝1.35×60＝81
竖向荷载设计值F（kN）
607.5+81＝688.5
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×35＝47.25
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1300＝1755
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×450＝607.5
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×70＝94.5
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1600＝2160
三、基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5.6
基础宽b（m）
5.6
基础高度h（m）
1.35
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）
180
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（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
2.5
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
255.62
软弱下卧层
基础底面至软弱下卧层顶面的距离z（m）
2
地基压力扩散角θ（°）
6
软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk（kPa）
130
软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz（kPa）
266.42
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）
5600
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5.6×5.6×1.35×25=1058.4kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1058.4=1428.84kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=1600kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=70/1.2=58.333kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=2160kN·m
Fv''=Fv'/1.2=94.5/1.2=78.75kN
基础长宽比：
l/b=5.6/5.6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.6×5.62/6=29.269m3
Wy=bl2/6=5.6×5.62/6=29.269m3
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=1600×5.6/（5.62+5.62）0.5=1131.371kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=1600×5.6/（5.62+5.62）0.5=1131.371kN·m
1、偏心距验算
（1）、偏心位置
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
=（450+1058.4）/31.36-1131.371/29.269-1131.371/29.269=-29.208<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
（2）、偏心距验算
偏心距：
e=（Mk+FVkh）/（Fk+Gk）=（1600+70×1.35）/（450+1058.4）=1.123m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=（5.62+5.62）0.5/2-1.123=2.836m
偏心距在x方向投影长度：
eb=eb/（b2+l2）0.5=1.123×5.6/（5.62+5.62）0.5=0.794m
偏心距在y方向投影长度：
el=el/（b2+l2）0.5=1.123×5.6/（5.62+5.62）0.5=0.794m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：
b'=b/2-eb=5.6/2-0.794=2.006m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：
l'=l/2-el=5.6/2-0.794=2.006m
b'l'=2.006×2.006=4.023m2≥0.125bl=0.125×5.6×5.6=3.92m2
满足要求！
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值
Pkmin=-29.208kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/3b'l'=（450+1058.4）/（3×2.006×2.006）=124.992kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（450+1058.4）/（5.6×5.6）=48.099kN/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）
=180.00+0.30×19.00×（5.60-3）+1.60×19.00×（2.50-0.5）=255.62kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=48.099kPa≤fa=255.62kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=124.992kPa≤1.2fa=1.2×255.62=306.744kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1350-（50+20/2）=1290mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（450.000/31.360-（1600.000+58.333×1.350）/29.269）=-58.058kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（450.000/31.360+（1600.000+58.333×1.350）/29.269）=96.801kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.600+1.750）/2）×96.801/5.600=63.526kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（450.000/31.360-（1600.000+58.333×1.350）/29.269）=-58.058kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（450.000/31.360+（1600.000+58.333×1.350）/29.269）=96.801kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.600+1.750）/2）×96.801/5.600=63.526kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（96.801+63.526）/2=80.164kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（96.801+63.526）/2=80.164kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=80.164×（5.6-1.75）×5.6/2=864.164kN
Vy=|py|（l-B）b/2=80.164×（5.6-1.75）×5.6/2=864.164kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1290/5600=0.23≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5600×1290=30160.2kN≥Vx=864.164kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1290/5600=0.23≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5600×1290=30160.2kN≥Vy=864.164kN
满足要求！
6、软弱下卧层验算
基础底面处土的自重压力值：
pc=dγm=2.5×19=47.5kPa
下卧层顶面处附加压力值：
pz=lb（Pk-pc）/（（b+2ztanθ）（l+2ztanθ））
=（5.6×5.6×（48.099-47.5））/（（5.6+2×2×tan6°）×（5.6+2×2×tan6°））=0.519kPa
软弱下卧层顶面处土的自重压力值：
pcz=zγ=2×19=38kPa
软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值
faz=fazk+ηbγ（b-3）+ηdγm（d+z-0.5）
=130.00+0.30×19.00×（5.60-3）+1.60×19.00×（2.00+2.50-0.5）=266.42kPa
作用在软弱下卧层顶面处总压力：
pz+pcz=0.519+38=38.519kPa≤faz=266.42kPa
满足要求！
7、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5600=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@200
基础顶部短向配筋
HRB400Φ20@200
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5.6-1.75）2×80.164×5.6/8=831.758kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5.6-1.75）2×80.164×5.6/8=831.758kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=831.758×106/（1×16.7×5600×12902）=0.005
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.997
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=831.758×106/（0.997×1290×300）=2155mm2
基础底需要配筋：
A1=max（2155，ρbh0）=max（2155，0.0015×5600×1290）=10836mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=12036.667mm2≥A1=10836mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=831.758×106/（1×16.7×5600×12902）=0.005
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.997
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=831.758×106/（0.997×1290×300）=2155mm2
基础底需要配筋：
A2=max（2155，ρlh0）=max（2155，0.0015×5600×1290）=10836mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=12036.667mm2≥A2=10836mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=9106mm2≥0.5AS1'=0.5×12036.667=6018.333mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=9106mm2≥0.5AS2'=0.5×12036.667=6018.333mm2
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Φ10@500。
五、配筋示意图
基础配筋图
三、施工人员组织
由于塔吊属于大型施工机械设备，它的安全性至关重要，因此塔吊基础的施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中；由项目经理牵头，技术负责人把关，各部门各司其职，管理好塔吊基础的施工质量与安全。
具体施工组织机构如下表所示：
姓名
职务
职责
备注
殷飞雄
项目经理
塔吊基础施工质量与安全总负责
欧斌
生产经理
塔吊基础施工现场组织与安排施工现场安全主要负责
费洪
技术负责人
负责施工方案的编制与施工技术的审核
参与塔吊基础的定位放线及其验线等工作，同时兼顾安全工作。
杨福仁
安全员
现场安全监督检查
袁文宏
资料员
试块制作、钢筋取样、资料报验等
塔吊基础施工人员：
工种
人数
工作内容
砼工
1
砼振捣及表面收理
木工
4
配模及安装
钢筋工
3
钢筋绑扎
电焊工
1
预埋脚柱安装
电工
1
现场施工用电送电
普工
3
零星工作
四、施工机具、材料准备
塔吊基础施工需要配备以下施工机具及测量仪器
1、反铲式挖掘机一台
2、振动棒一只
3、交流电焊机一台
4、钢筋切断机一台
5、钢筋弯曲机一台
6、圆盘锯一台
7、活络板手14＂4把
8、铁锹4把
9、经纬仪一台
10、水准仪一台
11、安全帽每人一只、手套30付，工具包2只
五、塔吊基础施工
1）塔吊基础施工工艺流程
基坑放线（白灰线）→验线→塔吊基坑土方开挖→垫层浇筑→基础放线（墨线）→验线→塔吊标准节预埋固定→底板钢筋网绑扎→塔吊基础支木模→塔吊基础砼浇筑→砼养护
六、安全环保措施
1、进入施工现场必须正确佩戴安全帽及其它劳保用品。
2、土方开挖时，应设专人进行指挥，防止机械伤人事故发生。
3、严禁酒后上岗，不准打赤脚、穿拖鞋、硬底鞋上班；上班时段严禁嬉戏打闹。
4、特殊工种，如电工、焊工，机械工等必须持证上岗，无证人员不准进行操作。
5、钢筋切断、弯曲等各道工序的加工机械必须保证安全装置齐全有效，动力线路用钢管从地坪下引入，机壳要有保护零线。
6、电焊场地周围应清除易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离，并在施焊部位配备灭火器材。
7、施工用电和照明用电要符合规定要求，严禁乱拉乱接，施工用电必须三相五线制，配电箱内应设触电保护装置，配电箱加锁。
8、车辆进出由专人冲洗车辆，不让泥浆带入公路。
9、超过噪音限度的施工作业，必须控制，如圆盘锯，刨木机等，尽量安排白天工作，不在夜间使用。
塔吊平面布置图
剖面图
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
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