深圳XX国际中心塔吊布置方案.docx
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深圳XX国际中心塔吊布置方案
目录
1.编制依据2
2.工程概况2
3.塔机选型及布置2
4.基础选型3
5.塔吊基础施工4
6.质量要求5
7.安全保证措施5
8.验算书6
深圳XX国际中心塔吊基础方案
1.编制依据
1.1深圳XX国际中心初步设计结构施工图纸
1.2本工程岩土工程勘察报告
1.3混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204—2002）
1.4混凝土结构设计规范（GB50010－2002）
1.5H3/36B、FO/23B塔式起重机说明书
1.6相关会议精神
2.工程概况
深圳XX国际中心工程位于深圳市南山区，X路与X路交叉口的西北角，是集办公、公寓与商业为一体的超高层民用建筑，总建筑面积约183676.09m2，商务公寓楼水箱层屋面标高为104.1m，办公楼水箱层屋面标高为176m。
办公楼共40层（局部42层），按规范要求设有二个避难层（9F、27F），商务公寓楼共31层。
办公楼下设有4层地下室，底板顶标高为-18.1m；商务公寓楼下设有3层地下室，裙房底板-16.4m；地面有4层裙房，地下室与裙房将办公楼和商务公寓楼连成一体，地下室主要设计成地下停车库，裙房为商业用房。
本工程结构形式为框筒结构，办公楼从地下室4层至29层设有型钢柱；办公楼及商务公寓楼内均设有双向剪力墙组成核心筒。
3.塔机选型及布置
根据本工程特点和施工需要，结合现场实际情况，经过综合考虑，本工程计划布置二台固定式塔式起重机。
办公楼因设计有型钢柱，选用大型塔吊H3/36B，该塔吊端部起重量3.6t，最大起重量12t，臂长60米，编号为1#塔吊。
商务公寓楼选用重型塔吊FO/23B，塔吊端部起重量2.3t，最大起重量10t，臂长50米，编号为2#塔吊。
H3/36B塔机基本参数见下表：
序号
名称
单位
参数
1
端部起重量
吨
3.6
2
最大起重量
吨
12
3
工作幅度
米
3.1～60
4
自由高度（独立式）
米
51.7
5
起升速度
米/分
40、80、106
6
回转速度
转/分
0～0.8
7
变幅速度
米/分
0－15－38－58
8
塔机自重
吨
95.2（独立式）
9
标准节
米
2×2×3
FO/23B塔机基本参数见下表：
序号
名称
单位
参数
1
端部起重量
吨
2.3
2
最大起重量
吨
10
3
工作幅度
米
2.85～50
4
自由高度（独立式）
米
59.8
5
起升速度
米/分
25、50、100
6
回转速度
转/分
0～0.8
7
变幅速度
米/分
15－38－58
8
塔机自重
吨
79.5（独立式）
9
标准节
米
2×2×3
1#塔吊、2#塔吊位置详见施工总平面布置图。
4.基础选型
根据本工程岩土勘察报告，基坑开挖至－13.4m后，地下土质分别为砾质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩、其天然承载力分别为：
220kpa、300kpa、600kpa、1500kpa、5000kpa，强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩、其人工挖孔桩桩端阻力特征值分别为：
2000kpa、5000kpa、10000kpa。
由本工程地勘报告知，1#塔吊基础位于14#、24#、25#钻孔附近，2#塔吊基础位于28#、39#钻孔附近，均座落在砾质粘性土层上，其天然承载力为220kpa。
对于办公楼的1＃塔吊，其总高至少要达到210m，总重约为186t，基础重169t；2＃塔吊总高至少要达到130m，总重约为113t，基础重142t，经计算，靠天然地基不能满足塔吊基础承载力需要，须在塔吊基础下设置桩基础，决定在两个塔吊基础下分别设置一根Φ2000和Φ1800的人工挖孔桩，桩底至强风化花岗岩，挖孔桩与塔吊基础同心。
为适当减少桩长，取岩层上部作持力层，考虑实际地质变化，入岩深度取1.0m。
1#塔吊桩入岩较早，桩长约为8m，2#塔吊桩长约为17m，桩的做法分别按照工程桩ZH9、ZH8施工，基础桩委托现场桩基施工单位施工。
二台塔吊基础均采用板式基础，基础顶面保持与工程底板上平，基础的形式按照各自的使用说明书，结合本工程两塔楼均为高层建筑的现场情况，决定1#塔选用M169型基础、2#塔选用M142型基础，基础平面尺寸分别为6.45×6.45×1.7m、5.9×5.9×1.7m。
5.塔吊基础施工
挖孔桩施工，按附图设计进行桩基施工，持力层至强风化，若现场持力层与勘探资料有差异，应根据实际调整桩长；当设计抗拨锚杆与此桩有矛盾时，经与设计院联系，塔吊基础桩代替部分抗拨锚杆，并可适当调整抗拨锚杆位置。
塔吊基础土方根据轴线及高程定位后由反铲将土方挖至塔吊基础设计底标高，由人工清理至垫层底，同时预留防水层厚度，浇C10砼垫层100mm厚，垫层比基础底板每边宽500mm。
塔吊基础设计见附图，因正式工程底板配筋未定，在塔吊基础施工前，联系设计院落实底板钢筋大小，若底板钢筋大于塔吊基础，以底板钢筋为准；若底板钢筋小于塔吊基础，以塔吊基础为准。
塔吊基础施工时预留好底板插筋，并四周设置钢板止水带，底板下防水也按设计S8抗渗施工，因此塔吊基础砼标号设计为C35、S8。
施工缝的处理：
塔吊施工缝的处理参照原设计中的施工缝处理，即埋设-300×3钢板止水带；同时，在施工缝位置处的垫层上增加一层防水层，防水层沿施工缝每边延伸500mm，上做15mm水泥砂浆保护层。
塔吊基础在垫层浇筑完毕后，底板以下部分用MU10灰砂砖M5水泥砌筑240砖胎模，按设计要求预留防水层空间，做好防水后，根据设计要求绑扎好钢筋，然后支模，预埋的地脚螺栓底部用L50×4角钢支撑架焊牢角（见附图），不能产生任何偏移，上面预安一节标准节，模板上口直接控制为砼表面高程，基础砼应一次浇筑成型，浇砼时应均匀下料，振捣密实，砼表面应压平压光，平整度控制在1/1000内，浇筑完的砼应覆盖并认真养护，并留足试块。
本工程的塔吊在穿过的楼板部位处，板、梁的钢筋均要预留出来，洞口尺寸为塔吊尺寸＋500mm。
洞口周边的梁、板需要加设支撑架，支撑架严禁在施工完后浇混凝土之前拆除。
同时此部分混凝土浇筑时，要使用微膨胀混凝土进行浇筑，同时其混凝土强度等级要提高一级。
6.质量要求
6.1安放预埋在塔吊基础内的塔吊底座，用测量仪器穿中，抄平并固定稳固，在砼浇筑后未凝固前进行二次较正。
6.2每个塔基做混凝土试块两组，R7一组，R28一组。
6.3做好塔吊基础施工的全过程记录，并完成基坑验收，钢筋隐蔽模板分项，埋件安装，砼等分项工程评定。
6.4施工过程中做好施工记录，并履行签字手续。
6.5质量控制与安全施工等的要求，由工长在施工前用书面交底形式补充。
7.安全保证措施
7.1坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针。
7.2所有施工人员进驻施工现场必须严格遵守土建项目所制定的各项安全规章制度。
7.3所有施工人员进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业必须系好安全带，且作业前系挂在安全可靠，便于操作的地方。
7.4严禁酒后、带病作业。
8.验算书
一、地基承载力验算
1、单桩承载力计算
塔吊基础下采用单桩基础，基础对地基的压力均由桩基承受，桩顶以下岩土力学资料见下表：
序号
地层名称
桩侧阻力
标准值
qsia（kPa）
岩层桩端极限阻力标准值
qpa（kPa）
桩在各岩层长度（m）
1#桩
2#桩
1
砾质粘性土
30
2
6
2
全风化花岗岩
40
5
10
3
强风化花岗岩
80
2000
1
1
桩长
8
17
单桩竖向承载力特征值可按下式估算：
Ra=ψpqpaAp+up∑ψsiqsiali
式中：
Ra——单桩竖向承载力特征值；
ψp,ψsi——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按下表取值：
土类别
粘性土、粉土
砂土、碎石土
ψsi
1
ψp
ψp取
=（0.8/2）1/4≈0.7953；ψsi各层均取1；
qpa,qsia——桩端端阻力，桩侧阻力特征值，见上表；
Ap——桩底端横截面面积；
up——桩身周边长度；
li——第i层岩土层的厚度。
Ap=πr2=12π=3.14m2； up=πd=2π=6.28m；
则1#桩承载力：
Ra=0.7953×2000×3.14+6.28×（2×30×1+5×40×1+1×80×1）≈7130kN
同理，2#桩承载力：
Ra=0.8165×2000×2.54+5.652×（6×30×1+10×40×1+1×80×1）≈7878kN
2、荷载设计值：
1#塔吊基础自重G=1690KN，F=1860KN，最大起重量12t
非工作状态：
Qk=1.2×（1690+1860）=4260kN
工作状态：
Qk=1.2×（1690+1860）+1.4×120=4428kN
2#塔吊基础自重G=1420KN，F=1130KN，最大起重量10t
非工作状态：
Qk=1.2×（1420+1130）=3060kN
工作状态：
Qk=1.2×（1690+1860）+1.4×100=3200kN
二塔吊荷载设计值与上述单桩承载力比较，均满足要求。
3、桩身混凝土强度验算：
按下式验算
Qk≤Apfcψc
式中：
fc——混凝土轴心抗压强度设计值，按现行《混凝土结构设计规范》取值，C35砼为16.7N/mm2；
Qk——相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值；
Ap——桩身横截面积；
ψc——工作条件系数，预制桩取0.75，灌注桩取0.6-0.7（水下灌注桩或长桩时用低值），取0.6。
1#桩Apfcψc=3.14×16.7×103×0.6≈31462kN＞Qk，max=4420kN
2#桩Apfcψc=2.54×16.7×103×0.6≈25450kN＞Qk，max=3200kN满足要求。
二、塔吊稳定性验算
根据塔吊使用说明书，塔机未采用附着装置前，塔机对基础产生的荷载值如下表：
H3/36B
工作状态
非工作状态
基础所受垂直力P
951.95KN
910.12KN
基础所受水平力FH
44.27KN
152.77KN
基础所受倾覆力矩M
274.985KN·M
2859.25KN·M
FO/23B
工作状态
非工作状态
基础所受垂直力P
794.40KN
694.9KN
基础所受水平力FH
41.16KN
156.2KN
基础所受倾覆力矩M
2344.81KN·M
4646.86KN·M
1）1#塔吊倾覆力矩：
在塔吊长到最高自由高度，未附着前，非工作状态的受力情况最不利，取该状况时的塔吊参数，则：
M倾=M+FH×h=2859.25+152.77×1.7=3118.959kN·M
2）1#抗倾覆力矩：
Gk=1690kN，P=910.12KN
M抗（P1+Gk）×bi=（910.12+1690）×3.225=8385.387kN·M
M抗/M倾=8385.387/3118.959=2.69＞1.6（规范要求），满足。
3）2#塔吊倾覆力矩：
M倾=M+FH×h=4646.86+156.2×1.7=4922.4kN·M
4）2#抗倾覆力矩：
Gk=1420kN，P=694.9KN
M抗（P1+Gk）×bi=（694.9+1420）×2.95=6238.955kN·M
M抗/M倾=6238.955/4922.4=1.27<1.6（规范要求），不满足安全要求。
这时，应考虑塔吊基础桩起抗拨作用，桩基的抗拨作用主要来自桩身重力及桩侧摩阻力（暂不计）,2#桩自重G=3.14×0.9×0.9×17×24=1037.7kN
2#桩M抗=1037.7×2.95=3061.215kN·M
此时M抗/M倾=（6238.955+3061.215）/4922.4=1.89＞1.6（规范要求）
满足安全要求。
三、塔吊基础的验算
本工程塔吊基础均采用塔吊说明书中附带基础，根据说明书可保证各种情况下的所需最大压力，故不需对基础进行验算。
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