塔吊基础钢板桩围护施工方案.docx
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塔吊基础钢板桩围护施工方案
一、编制依据：
序号
名称
编号
备注
1
周浦41#地块高层区施工图纸
S10基础平面
上海天华建筑设计有限公司
2
周浦41#地块高层区勘察资料
K070-2010
上海海洋地质勘察设计有限公司
3
《地下防水工程及验收规范》
GB50209-2002
国家
4
《建筑机械使用安全技术规范》
（JGJ33-2001）
国家
5
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50200-2002
国家
6
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50204-2002
国家
7
塔吊厂家提供的相关资料
QTZ80、QTZ63型
企业标准
二、工程概况：
名称
内容
工程名称
周浦41#地块高层区
工程地址
上海市南汇区周祝公路与周东公路交口东南角
建设单位
上海康桥高科创业发展有限公司
监理单位
上海市海达工程监理有限公司
施工单位
龙元建设集团股份有限公司
建筑面积
72818㎡
建筑特点
主楼地下室1层。
地下一层战时为人防、平时为汽车库。
首层为商铺
2-18层住宅
建筑最高度为63.5米
地下一层高3.3米
地下一层高为3.8米。
首层高为3.6米
标准层层高为3米
基础类型
本工程采用桩筏基础，场地类别为Ⅳ类，底板厚0.45米、0.7米。
基础埋深6.05米，地下建筑外围尺寸为：
240000×69000mm
地质勘察资料：
地基土承载力表
土层
编号
厚度m
岩性
承载力基本值KPa
2
0.4~3.3
粉质粘土
120
3
0.8~4
0.2~6.3
淤泥粉质粘土
95
3夹
粉质粘土
125
4
5.6~9
淤泥质粘土
130
5.1-1
2.9~5.5
2.2~6.5
粘土
150
5.1-2
粉质粘土
200
5.3
1.5~13
粉质粘土
200
6
1.48~5
粉土
190
7
3~8.7
砂质粉土
三、塔吊型号、位置确定：
根据施工现场环境及工程结构的类型特点，工程施工采用3台塔式起重塔吊（如下）：
（1）、1台QTZ80型塔吊、臂长55米、用于2、5#楼、安装高度70米（建筑物最最高顶标为63.5米）
（2）、2台QTZ63型塔吊、臂长55米。
分别用于1#、4#楼和3、6#楼，安装高度65米（房屋顶标高为60.5米）
1#楼塔吊位置图
2#楼塔吊基础位置图
3#楼塔吊基础位置图
四、塔吊基础施工：
根据工程结构特点及施工环境条件允许，工程基础挖土前必须把塔吊架立
完毕，因此塔吊基础土方先行开挖做塔吊基础，塔吊基础与车库筏板顶面一平，塔吊基础底面防水及垫层做法同筏板做法，防水及筏板钢筋在塔吊基础边甩出搭设长度，塔吊基础四周施工缝在筏板板厚中心预埋止水钢板，以满足防水及人防密闭要求。
基础混凝土到设计强度后方可进行塔吊安装。
具体施工方法详见附图。
五、塔吊基础计算：
㈠、塔机属性
塔机型号
QTZ80（浙江建机）
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
40
塔身桁架结构
圆钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
㈡、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）
401.4
起重荷载标准值Fqk（KN）
80
竖向荷载标准值Fk（KN）
461.4
水平荷载标准值Fvk（KN）
16.89
倾覆力矩标准值Mk（KN·m）
611.86
非工作状态
竖向荷载标准值Fk`（KN）
401.4
水平荷载标准值Fvk`（KN）
39.402
自重倾覆力矩标准值Mk`（KN·m）
431.18
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=1.35×401.4=541.89
起重荷载设计值Fq（KN）
1.35Fqk=1.35×60=81
竖向荷载设计值F（KN）
1.35Fk=1.35×461.4=622.89
水平荷载设计值Fv（KN）
1.35Fvk=1.35×16.89=22.802
倾覆力矩设计值M（KN·m）
1.35Mk=1.35×611.86=826.011
非工作状态
竖向荷载设计值F`（KN）
1.35Fk`=1.35×401.4=541.89
水平荷载设计值Fv`（KN）
1.35Fvk`=1.35×39.402=53.193
自重倾覆力矩设计值M`（KN·m）
1.35Mk`=1.35×431.18=582.093
㈢、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.25
承台长l（m）
5.5
承台宽b（m）
5.5
承台长向桩心距al（m）
3.5
承台宽向桩心距ab（m）
3.5
桩直径d（m）
0.7
承台参数
承台混凝土等级
C40
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
承台上部覆土的重度γ'（kN/m3）
19
承台混凝土保护层厚度δ（mm）
50
配置暗梁
否
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=5.5×5.5×（1.25×25+0×19）=945.312kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×945.312=1276.172kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（3.52+3.52）0.5=4.95m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（461.4+945.312）/4=351.678kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（461.4+945.312）/4+（611.86+16.89×1.25）/4.95=479.558kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（461.4+945.312）/4-（611.86+16.89×1.25）/4.95=223.798kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：
Qmax=（F+G）/n+（M+Fvh）/L
=（622.89+1276.172）/4+（826.011+22.802×1.25）/4.95=647.403kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（622.89+1276.172）/4-（826.011+22.802×1.25）/4.95=302.128kN
（四）、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C35
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25
桩混凝土保护层厚度б（mm）
35
桩入土深度lt（m）
6
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
3500
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es（N/mm2）
200000
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0（kN）
100
最大裂缝宽度ωlim（mm）
0.2
普通钢筋相对粘结特性系数V
1
预应力钢筋相对粘结特性系数V
0.8
地基属性
是否考虑承台效应
否
土名称
土层厚度li（m）
侧阻力特征值qsia（kPa）
端阻力特征值qpa（kPa）
抗拔系数
承载力特征值fak（kPa）
粉质粘土
0.8
11
0
0.7
粘土夹泥碳质土
3.2
8
0
0.7
砂质粉土
0.6
15
0
0.5
强风化砂砾岩
6.8
54
1500
0.5
中风化砂砾岩
8.8
100
3500
0.5
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.7=2.199m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×0.72/4=0.385m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap=2.199×（1.42×8+0.6×15+3.98×54）+1500×0.385=1094.88kN
Qk=351.678kN≤Ra=1094.88kN
Qkmax=479.558kN≤1.2Ra=1.2×1094.88=1313.856kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=223.798kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积：
Aps=nπd2/4=10×3.14×142/4=1539mm2
（1）、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：
Q=Qmax=647.403kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=3500kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=223.798kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=（1539.38/（0.385×10
））×100%=0.4%≥0.3%
满足要求
5、裂缝控制计算
Qkmin=223.798kN≥0
不需要进行裂缝控制计算！
（五）、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400
Φ20@120
承台底部短向配筋
HRB400
Φ20@120
承台顶部长向配筋
HRB400
Φ20@200
承台顶部短向配筋
HRB400
Φ20@200
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1250-50-20/2=1190mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（647.403+（302.128））×4.95/2=2349.969kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=2349.969×3.5/4.95=1661.679kN·m
Y方向：
My=Mal/L=2349.969×3.5/4.95=1661.679kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=622.89/4+826.011/4.95=322.602kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1190）1/4=0.91
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（3.5-1.6-0.7）/2=0.6m
a1l=（al-B-d）/2=（3.5-1.6-0.7）/2=0.6m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=600/1190=0.504，取λb=0.504；
λl'=a1l/h0=600/1190=0.504，取λl=0.504；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.504+1）=1.163
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.504+1）=1.163
βhsαbftbh0=0.91×1.63×1.71×103×5.5×1.19=11790.263kN
βhsαlftlh0=0.91×1.63×1.71×103×5.5×1.19=11790.263kN
V=322.602kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=11790.263kN
满足要求！
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.6+2×1.19=3.98m
ab=3.5m≤B+2h0=3.98m，al=3.5m≤B+2h0=3.98m
角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！
4、承台配筋计算
（1）、承台底面长向配筋面积
αS1=My/（α1fcbh02）=1661.679×106/（1.02×19.1×5500×11902）=0.011
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.011）0.5=0.011
γS1=1-ζ1/2=1-0.011/2=0.994
AS1=My/（γS1h0fy1）=1661.679×106/（0.994×1190×360）=3901mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.71/360）=max（0.2,0.214）=0.214%
梁底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（3901,0.0021×5500×1190）=13990mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=14714mm2≥A1=13990mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=1661.679×106/（1.02×19.1×5500×11902）=0.011
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.011）0.5=0.011
γS2=1-ζ2/2=1-0.011/2=0.994
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=1661.679×106/（0.994×1190×360）=3901mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.71/360）=max（0.2,0.214）=0.214%
梁底需要配筋：
A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.0021×5500×1190）=13990mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=14714mm2≥A2=13990mm2
满足要求！
（3）、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS3'=8954mm2≥0.5AS1'=0.5×14714=7357mm2
满足要求！
（4）、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS4'=7041mm2≥0.5AS2'=0.5×14714=7357mm2
满足要求！
（5）、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
（六）、配筋示意图
矩形桩式承台配筋图
矩形桩式桩配筋图
六、基础做法
1、塔吊桩基与工程桩同时施工
2、塔吊基础在建筑物基础土方工程施工前进行，通过基槽开挖，定位放线，准确布置塔吊，并核对与建筑物的几何关系。
3、塔吊基础按照建筑物基础设计文件要求设置。
4、桩头处理构造符合规范要求。
桩头填芯混凝土应比筏板混凝土高一等级的微膨胀混凝土。
①筋为620，②为410；填芯深度为1.5m，为C40P6混凝土。
5、桩头填芯完成后，进行塔吊基础防水层施工，防水要求按照建筑物设计要求进行，向四周预留接茬的长度不得小于500mm并做好保护措施，防水层完成后及时浇筑保护层混凝土。
6、塔吊基础承台钢筋，按照塔吊基础设计绑扎完成后，按照车库筏板配筋要求对塔吊基础进行底板钢筋布置安装，筏板钢筋在塔吊基础部位贯通设置，向四周甩出长度应满足规范要求（搭接长度和搭接位置）。
筏板上下部钢筋按照人防验收要求设置拉钩，间距不大于500mm。
7、在塔吊基础四周车库底板厚度中心位置预埋止水钢板（260*3），止水钢板翻边朝下。
8、支设基础四周边模板，模板应稳固有刚度，并确保止水钢板位置不至于被搅动。
9、预埋塔吊基座预埋件，预埋件与塔吊基础钢筋及桩头甩筋焊固，确保位置准确且稳固。
10、浇筑混凝土。
混凝土采用与建筑物筏板同一型号的C30P6微膨胀混凝土浇筑，浇筑时派专人看护预埋件，浇筑完成后应复测预埋件的位置及标高，确保准确无误。
11、基础混凝土养护达到设计强度后进行塔吊安装。
七、塔吊穿越顶板的施工洞预留：
1、塔吊穿越顶板时，尽可能避开顶板梁，且不得穿越主梁。
2、预留洞口处钢筋应预留甩出，甩出长度应满足搭接长度要求。
3、预留洞口四周应按照人防规求，在顶板中心位置预埋止水钢板，止水钢板翻边朝上。
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