最全面塔吊基础工程施工方案计算式完整易懂.docx
《最全面塔吊基础工程施工方案计算式完整易懂.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最全面塔吊基础工程施工方案计算式完整易懂.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
最全面塔吊基础工程施工方案计算式完整易懂
塔吊基础施工方案
方案说明：
本方案针对进行塔吊基础设计。
1、编制依据
⑴本工程《岩土工程勘察报告》
⑵本工程施工平面布置图
⑶JL6015塔式起重机使用说明书
⑷塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）
⑸建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）
⑹建筑桩基技术规范《JGJ94-2008》
⑺相关结构和建筑施工设计图纸
2、工程概况及塔吊选型
2.1工程概况
本工程为--------------------,位于---省----市-----，紧靠-----路，总面积**m2，地下一层，地上**层，其中地下室面积*m2，地上面积*m2，结构形式为****结构。
2.2水文地质概况
抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第1组，特征周期值为0.35s。
建筑场地类别为Ⅱ类。
场区内地下水主要为上层滞水，主要接受地下水径向补给和大气降水补给。
2.3塔吊选型
根据现场实际施工需要及施工进度计划安排，工程施工阶段，共布置1台塔吊，拟选用JL6015塔吊1台。
具体型号、塔吊服务楼号如下表：
塔吊选型一览表
序号
使用楼号
型号
臂长（m）
臂端吊重（t）
安装日期
1
**
JL6015
60
1.5
塔吊安装在**区**侧，处于ZK8勘测孔附近，其土层技术参数按就近原则以ZK8号勘测孔为依据。
3、施工准备
3.1人员准备：
在施工之前，施工员应对作业班组进行安全技术交底。
3.2材料准备：
①塔吊基础垫层采用100mm厚C15混凝土，基础采用桩基础，设4个直径800人工挖孔桩，桩身混凝土采用c30，承台采用6500*6500*1600，C35混凝土。
②钢筋准备
塔吊基础承台钢筋选用直径为25mm的Ⅲ级钢筋，拉钩选用直径为16mm的Ⅰ级钢筋。
详见《塔吊基础配筋图》。
4、塔吊定位及做法
4.1塔吊的平面布置原则
⑴满足使用功能，尽可能覆盖整个施工平面及各种材料堆场，起吊重量与工作半径满足施工要求。
⑵满足塔吊的各种性能，确保塔吊安装和拆除方便。
⑶尽可能降低费用，使塔吊安装和拆除费用最低。
塔吊总体布置详见《施工现场总平面布置图》。
4.2塔吊基础定位
塔吊布置在地下车库内，在基坑开挖同时也将塔吊基础开挖到位，待验槽完毕后即进行塔吊基础的施工、塔吊的安装，塔吊基础开挖须挖至基础设计持力层。
根据塔式起重机产品说明书中的相关参数，根据本工程地基承载力特征值及安装厂家提供的基础图，确定塔吊基础尺寸为：
6500×6500×1600（mm），塔吊承台面平地下室底板面，底板及地梁钢筋首先预埋，后期进行焊接。
塔吊基础底采用4个直径800人工挖孔桩，桩以风化岩层为持力层，预计深度为6~7m，具体以实际进入风化岩深度为准。
塔吊具体定位图附后。
5、主要施工方法
5.1塔吊定位
按照平面布置图进行塔吊基础的定位。
施工顺序:
测量放线—土方开挖—桩基施工—垫层施工—砖胎膜施工—绑扎下铁钢筋―安放马镫—绑扎上铁钢筋、预埋件―浇筑混凝土―养护。
5.2施工控制要点
⑴塔吊基础土方开挖必须挖至本方案设计持力层。
⑵进行塔吊基础垫层施工时，要等到垫层混凝土强度达到60％以上，方可进行下一道工序的施工。
⑶在垫层上标记预埋件中心点到中心点的距离的正方形，此正方形的中心必须与混凝土垫层中心重合，从而确保预埋件的定位准确。
⑷绑扎塔吊基础底部钢筋，安放马蹬、预埋件（预埋件外缘与垫层上的标记的正方形重合）。
预埋件檐口水平度控制在1‰，达到要求后将马镫、预埋件点焊好，以免由于后面工序的操作，改变了已经调整好的水平度。
要求现场工长（或机电工长）在绑扎钢筋时，应提前通知塔吊租赁单位相关人员进场，进行前期的各项准备工作。
⑸绑扎塔吊基础钢筋时施工质量管理部门必须做好过程控制、施工记录、质量验收等工作。
⑹钢筋绑扎结束后测量人员必须再次测试预埋件的水平度，水平度必须控制在规定的范围以内并作好测量记录。
塔机基础尺寸允许偏差和检验方法
项目
允许偏差（mm）
检验方法
标高
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
平面外形尺寸
（长度、宽度、高度）
±20
钢尺检查
表面平整度
10、L/1000
水准仪或拉线、钢尺检查
洞穴尺寸
±20
钢尺检查
预埋锚栓
标高（顶部）
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
中心距
±2
钢尺检查
⑺浇筑C35的混凝土，并振捣密实，施工人员在此过程中必须随时监测预埋件檐口水平度，如有变化，要随时进行调整，确保塔吊预埋件檐口水平。
混凝土不得往一个方向浇筑，以免动摇预埋件。
同时要求，浇筑混凝土时塔吊租赁单位负责人旁站监督，以防混凝土在振捣时预埋件移位。
⑻按《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009第8.1.3要求，安装塔机时基础混凝土应达到80%以上设计强度，塔机运行时基础混凝土应达到100%设计强度。
当混凝土强度达到80％以上时（以同条件养护下的标准试块强度报告为准），需经质量、安全部门验收合格后方能进行塔吊安装。
5.3基础混凝土的养护
⑴塔吊基础按大体积混凝土进行养护，表面采用一层塑料薄膜覆盖，做好混凝土强度检测报告及测温记录，保证塔吊基础混凝土内外温差不超过25℃。
⑵混凝土浇筑采用溜槽浇筑，混凝土的供应采用商品混凝土。
塔吊基础的现浇混凝土量约为67.6m3（不含垫层）。
现场浇筑混凝土前要做好充足的施工准备，采用快铺料、快振捣及时覆盖的快速施工方法。
表面抹平后浇水养护，并及时铺一层塑料薄膜。
在养护期间，随时检查混凝土表面的干湿情况及温差，及时浇水保持混凝土湿润。
5.4保障措施
按照塔式起重机使用说明书的要求以及《建筑机械使用安全技术规程》要求，做好塔吊基础的防雷接地工作。
⑴钢筋的制作及加工必须按照规范进行，塔吊基础上下层钢筋之间用铁马镫支撑。
⑵保证钢筋保护层的厚度，垫块采用与基础同强度等级的混凝土制作。
⑶混凝土浇筑过程中严禁碰撞塔吊锚脚，造成偏位。
⑷混凝土浇筑过程中派专人采用水准仪及经纬仪进行跟踪监测，确保锚脚定位准确。
⑸混凝土浇筑完成后，及时浇水养护及覆盖保温。
5.5基础底板、楼板留洞、后浇带处理措施
钢筋处理措施：
由于按塔吊平面布置，承台面平地下室底板面，塔吊穿过地下室底板及顶板，靠近后浇带，故底板钢筋在塔吊承台钢筋安装时，预先按规范要求进行预留，并在此处设止水带，预埋止水钢板。
考虑塔吊穿过上部顶板梁板，塔吊标准节在穿地下室顶板位置预留孔洞，孔洞尺寸为3000mm×3000mm,且洞口中心线与塔吊标准节中心线重合。
在顶板结构施工时，楼板预留洞口位置的梁板钢筋直接穿过塔吊标准节，并覆盖保护，预留洞口四周设止水带预埋3mm厚，400mm宽止水钢板。
在主体结构施工完成后，进行塔吊拆除施工前，将洞口位置钢筋切断，塔吊标准节拆除后，重新进行楼板主筋焊接，保证焊接长度和强度满足受力要求。
5、安全生产及文明施工
6.1安全生产
⑴人身安全
加强入场教育，组织人员学习安全生产知识和各种规章制度、安全操作规程。
机械使用电缆均要采取安全措施，避免车辆碾压，防止人员触电。
设备吊装或钻机移位时，应按负荷选择索具。
抬运重物时，必须同一口号，同时起落，以免伤人。
电器设备要求采用防雨、防水措施，以免雨水损坏绝缘。
⑵交通安全
由于施工现场临近交通干道，为此进出现场的车辆在现场道口要有人指挥、疏导、避免交通堵塞和交通事故。
夜行车辆要严格遵守交通规则。
⑶塔吊基础人工挖孔桩安全措施
1从事挖孔作业的工人须经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训合格后，方可进入现场施工。
2施工现场所有设备、设施，安全装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查，确保完好和安全使用，对不遵守安全规程、违章作业的人员，要坚决予以查处。
3工人上下桩孔时，必须使用钢爬梯，同时应配备保险绳，以防滑落，不得用人工拉绳子运送工人或脚踩护壁边缘上下桩孔。
4挖出的土方堆在桩孔四周，但离孔口四周2米范围内不得堆放其余重物。
5当桩孔开挖深度超过5米时，班前应进行有毒气体的检测（燃烛法或仪器检验或动物探测法），经检查无有害气体时方可下孔作业。
6每天上班前，应将桩孔内积水抽干，并用鼓风机向孔内送风5分钟，使孔内混浊空气排出后才准下人。
7为防止地面人员和物体坠落桩孔内，孔口四周必须放置护栏，并有踢脚板。
8桩孔内作业人员应遵守下列规定：
作业人员必须戴好安全帽，穿绝缘胶鞋。
严禁酒后作业，不准在孔内吸烟，不准在孔底使用明火，作业人员每工作4小时应轮换一次。
开挖复杂土层时，每挖深0.5～1米时，应用φ18钢筋对孔底做品字形探查，检查孔底面以下是否有洞穴或涌沙等，确认安全后，方可继续挖掘。
认真留意孔内的一切动态，如发现流砂、涌水、护壁变形等不良预兆以及异味气体时，应及时停止作业并迅速撤离，及时报告。
在中途抽水后，必须先将地面上的专用电源切断后，作业人员方可下孔作业。
现场必须安排管理人员旁站值班，孔口配合人员应精力集中，密切监视孔内情况，并积极配合孔内作业人员进行工作，不能擅离岗位，在孔内上下传送工具物品时，严禁用抛掷的方法，严防孔口的物件落入孔内。
施工现场的一切电源，电路的安装和拆除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器，电器安装后经验收合格才准使用，各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用，孔上电线必须架空，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆必须绝缘，并有防磨损，防潮、防断等保护措施，孔内作业照明应采用低压安全电压。
每天下班时，桩孔井口应加盖板封闭。
6.2文明施工
⑴各种材料要求定点存放，摆放整齐，有防雨、防潮措施；
⑵清洁机械设备，做好泥浆清运工作，减少噪音污染。
7、塔吊基础计算书
附后
塔吊基础承载力计算
1、基础设计主要参数
塔吊型号:
JL6015工作时（包括压重）:
F1=700kN最大起重荷载:
F2=80.00kN塔吊倾覆力距工作时:
M=2150.00kN.m，非工作状态2890KN，塔吊起重高度:
H=60.00m，初始安装高度32m，塔身宽度:
B=1.70m
基础桩采用4根φ800人工挖孔灌注桩，桩间间距a=4.9m，桩顶标高55.7m，桩端设扩大头，扩大头直径1000，桩长计算时按6m考虑，即根据地勘资料，桩端入风化泥岩3.18m；桩混凝土等级C30，fC=14.30N/mm2,EC=3.00×104N/mm2；ftk=2.01N/mm2，钢筋HRB400,fy=400.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2；
矩形承台尺寸边长（BC）=6.5m、高（h）=1.60m；桩中心与承台中心重合,承台面标高57.20m；承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
Gk=a×b×h×γ砼×1.2=6.5×6.5×1.6×25×1.2=2028kN
Fk=700×1.2=840KN
Mk=2150KN.m
2.单桩允许承载力特征值计算
（1）单桩竖向承载力特征值
1）按地基土物理力学指标与承载力参数计算
轴心力作用下:
=（840+2028）/4=717KN
在偏心竖向力作用下:
最大压力
＝717+2150*3.465/（2*3.465*3.465）=1027KN
最大拔力
＝717-2150*3.465/（2*3.465*3.465）=-406KN
（如为正数，可不验证抗拔）
式中Xi,Yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离
为a/20.5=3.465m
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.2条；
单桩允许竖向承载力特征值按下面的公式计算：
其中Ra──单桩竖向承载力特征值；
K──安全系数，取K=2；
──单桩竖向承载力标准值；
──单桩总极限侧阻力标准值:
──单桩总极限端阻力标准值:
──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；
──极限端阻力标准值；查地勘资料，中风化为2600Kpa。
──桩身的周长，
=3.14*0.8=2.512m
──桩端面积,取
=3.14*0.5*0.5=0.785m2；
──第i层土层的厚度；
桩侧阻力标准值如下：
序号
地层名称
厚度
L（m）
桩侧阻力特征值qsia（kPa）
桩侧岩层和桩端
岩层岩样抗压强
度frs、frp（kPa）
qsia*ιi
（kN/m）
抗拔摩阻力
折减系数λi
λiqsia*ιi
（kN/m）
1
填土
0.72
0
0
0.70
2
粉质粘土
2.30
40
92
0.70
3
强风化泥岩
1.5
80
120
0.70
4
中风化泥岩
1.78
130
231
0.70
桩长
6
∑qsia*ιi
443
∑λiqsia*ιi
310
Quk==2.512*443+0.785*2600=3153kN
Ra=0.5*Quk=1576KN
3、单桩桩顶承载力复核
轴心竖向力作用下
Qk=（Fk＋Gk）/n=717kN
轴心竖向力Qk=717kN＜Ra=1576kN,满足要求。
偏心作用下为Q1k=1027kn＜Ra=1576kN,满足要求。
4、单桩抗拔力特征值计算
桩抗拔力的验算按下式计算：
式中G0－桩自重，地下水位以下取有效重度计算；
qsia－桩侧土摩阻力特征值；
μp－桩周长，μp=πd；
λi－抗拔摩阻力折减系数。
0.9G0=0.9×0.5024×6×25=67.8kN
Rta=upΣλiqsia
i+0.9G0=2.51×310+67.8=845.9kN
由于最大拔力Q2K=406KN＜Rta=845.9KN,满足要求
5、灌注桩配筋计算
桩抗压钢筋，根据以上计算，可知，桩抗压已满足要求，故仅按照规范规定配置构造钢筋
=0.2%*800*800/4*3.14=1045mm2
（特别说明，桩配筋配筋率一般为0.2~0.65%）
主筋配置10Φ14，
=1539mm2,箍筋Φ8@200，加劲箍Φ12@2000。
满足要求。
6、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=406000N；
fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=400.00N/mm2；
As──纵向普通钢筋的全部截面积。
As=N/fy=406000/400.00=1015mm2
故按受压构造配筋已可满足要求。
7.承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2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=1.60m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×（Nkmax-Gk/4）=1.2×（1027-2028/4）=624kN；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx=My=2×624×1.6=1996.8kN·m。
8、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-50.00=1550.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=400.00N/mm2；
经过计算得：
αs=1196.8×106/（1.00×16.70×6500.00×1550.002）=0.0045；
ξ=1-（1-2×0.0045）0.5=0.046；
γs=1-0.046/2=0.977；
Asx=Asy=1196.8×106/（0.977×1550.00×400.00）=1975mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
6500.00×1600.00×0.15%=15600mm2。
塔基承台配筋选择HRB400级22@150（16724mm2）即可满足要求，但根据塔式起重机使用说明书中塔基配筋为HRB400级25@150（21599mm2），所以配筋为25@150，双层双向。
9、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：
V≤βhsαftb0h0
其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=6500mm；
λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=1.2m；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.774；
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=（800/1550）1/4=0.848；
α──承台剪切系数，α=1.75/（0.774+1）=0.986；
0.848×0.986×1.57×6500×1550=13225.66kN≥1.2×1027=1232kN；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
即按塔吊使用说明书中设置拉钩即可。
附页：
1、地勘设计参数表（地勘资料）
2、钻孔柱状图（地勘资料）
3、厂家提供塔吊载荷表（塔吊使用说明书内）
4、厂家提供承台大样（塔吊使用说明书内）
5、塔吊基础平面布置图
6、塔吊基础配筋图
7、塔吊基础桩配筋图
8、施工总平面布置图
升级会员 