塔吊基础施工方案.docx
《塔吊基础施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塔吊基础施工方案.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
塔吊基础施工方案
塔吊基础施工方案
工程名称：
机场开发区西区三期房地产项目Ⅰ标段施工总包工程
建设单位：
深圳机场地产公司
监理单位：
深圳市合创建设工程顾问有限公司。
施工单位：
深圳市越众（集团）股份有限公司
方案编制：
深圳市越众（集团）股份有限公司
编制人：
审核人：
日期：
二、编制依据2
三、塔吊型号的选用2
四、塔吊基础位置的确定2
五、塔吊基础设计方案：
2
六、验算及复核：
3
七、塔吊基础施工19
八、安全、文明施工措施和要求：
20
九、附件20
一、工程概况
本项目为住宅楼工程,位于深圳市宝安区西乡街道107国道西侧，航城路北侧。
本项目由深圳市机场开发区房地产有限公司开发建设。
本工程高层住宅为二类建筑，建筑结构安全等级为二级，设计耐火等级为一级，防水等级为二级，抗震设防烈度为７度。
总建筑面积172176.10平方米；为12栋高层住宅（编号为7~18栋）及1个满铺地下室；7~18栋一层局部为架空绿化，二层及以上为住宅。
7~9栋为25层住宅，高度为74.09；10~17栋为31层住宅，高度为90.85；18栋为30层住宅，高度为88米。
-5.25标高层和地下一层为机动车库，地面部分沿街设有商业及公共配套用房（商业层高为4.7~6.0米）设备用房设于地下一层。
地下设有人防工程，人防地下室实际建筑面积为13649.18m²。
二、编制依据
1、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992；
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012；
4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；
5、《建筑桩基技术规范》JGJ97-2008；
6、本项目建筑、结构施工图纸。
三、塔吊型号的选用：
本项目为12栋高层住宅，根据本项目的建筑高度及作业面要求和使用需要，共设置6台塔吊（以下称为1#~6#塔），其中1#~3#塔吊型号为：
TC6013-6；4#~6#塔吊型号为：
TC6513-6。
中联重科建筑起重机械分公司生产。
四、塔吊基础位置的确定：
经过综合考虑该本项目所需塔吊最合理的作业面（覆盖范围），附墙技术要求，吊臂无障碍覆盖范围，塔吊基础位置避开该工程地下室承台基础，以及安装和拆除等各方面的问题，确定每台塔吊基础位置。
其中1#、2#、3#和5#、6#塔吊基础在地下室内，4#塔吊基础在地下室以外。
具体位置详塔吊平面位置图及塔吊基础定位图（附图1~2）。
五、塔吊基础设计方案：
1、根据地质勘察资料以及桩基施工情况，1#、2#、3#和5#、6#塔吊基础统一按TC6513-6型号设计（TC6013-6型号的基础可按TC6513-6型号设置），4#塔吊基础采用天然基础设计。
2、1#、2#、3#和5#、6#塔吊基础选用矩形板式桩基础，尺寸为：
4.5m×4.5m×1.45m，基础顶面标高平地下室底板结构面标高，承台混凝土标号C35P6，承台底面主筋纵横向各Φ22@140（HRB400），承台顶面主筋纵横向各Φ22@200（HRB400），上层主筋混凝土保护层厚度50mm，下层主筋混凝土保护层厚度130mm。
桩型为：
高强预应力混凝土管桩（PHC400桩），桩端持力层为强风化花岗岩，单桩竖向承载力特征值Ra：
1300KN，桩端入持力层深大于1M,贯入度达到控制标准。
桩长约8~12M。
3、4#塔吊基础采用矩形板式基础（天然基础）设计，尺寸为：
5.6m×5.6m×1.35m，基础位置在13#楼地下室挡土墙外侧，基础顶面标高平地下室挡土墙外侧的基坑（现状）土面标高。
承台混凝土标号C35，承台底面主筋纵横向各Φ20@150（HRB400），承台顶面主筋纵横向各Φ20@200（HRB400），上下层主筋混凝土保护层厚度均为50mm。
六、验算及复核
（一）、矩形板式桩基础计算书:
1、塔机属性
塔机型号
TC6513
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
46
塔机独立状态的计算高度H（m）
48.15
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.8
2、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1）、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
251
起重臂自重G1（kN）
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
11.5
最小起重荷载Qmin（kN）
13
最大吊物幅度RQmin（m）
65
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×11.5，13×65]＝845
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
185
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.8
2）、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
广东深圳市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.75
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
C类（有密集建筑群的城市市区）
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.59
风压等效高度变化系数μz
1.37
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.37×0.2＝0.82
非工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.37×0.75＝3.06
3）、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）
251+37.4+3.8+19.8+185＝497
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
497+60＝557
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.82×0.35×1.8×48.15＝24.87
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.4×22+3.8×65-19.8×6.3-185×11.8+0.9×（845+0.5×24.87×48.15）＝61.43
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝497
水平荷载标准值Fvk'（kN）
3.06×0.35×1.8×48.15＝92.82
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-185×11.8+0.5×92.82×48.15＝749.7
4）、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）
1.2Fk1＝1.2×497＝596.4
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
596.4+84＝680.4
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×24.87＝34.82
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×65-19.8×6.3-185×11.8）+1.4×0.9×（845+0.5×24.87×48.15）＝333.59
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×497＝596.4
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×92.82＝129.95
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-185×11.8）+1.4×0.5×92.82×48.15＝1346.57
3、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.45
承台长l（m）
4.5
承台宽b（m）
4.5
承台长向桩心距al（m）
3.6
承台宽向桩心距ab（m）
3.6
桩直径d（m）
0.4
承台参数
承台混凝土等级
C35
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'）=4.5×4.5×（1.45×25+0×19）=734.06kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×734.06=880.88kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（3.62+3.62）0.5=5.09m
1）、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（497+734.06）/4=307.77kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（497+734.06）/4+（749.7+92.82×1.45）/5.09=481.46kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（497+734.06）/4-（749.7+92.82×1.45）/5.09=134.07kN
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
=（596.4+880.88）/4+（1346.57+129.95×1.45）/5.09=670.82kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（596.4+880.88）/4-（1346.57+129.95×1.45）/5.09=67.82kN
4、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C60
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）
12
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
1300
地基属性
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.1
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）
淤泥质土
4.5
25
1400
0.7
70
中砂
8.5
48
3600
0.7
150
强风化岩
1
60
6000
0.7
200
1）、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.4=1.26m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×0.42/4=0.13m2
承载力计算深度：
min（b/2,5）=min（4.5/2,5）=2.25m
fak=（2.25×70）/2.25=157.5/2.25=70kPa
承台底净面积：
Ac=（bl-nAp）/n=（4.5×4.5-4×0.13）/4=4.94m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=1.26×（3×25+8.5×48+0.5×60）+6000×0.13+0.1×70×4.94=1433.19kN
Qk=307.77kN≤Ra=1433.19kN
Qkmax=481.46kN≤1.2Ra=1.2×1433.19=1719.83kN
满足要求！
2）、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=134.07kN≥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=8×3.14×102/4=628mm2
（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=670.82kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=1300kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=134.07kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
5、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ22@140
承台底部短向配筋
RRB400Φ22@140
承台顶部长向配筋
HRB400Φ22@200
承台顶部短向配筋
HRB400Φ22@200
1）、荷载计算
承台有效高度：
h0=1450-50-22/2=1389mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（670.82+（67.82））×5.09/2=1880.26kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=1880.26×3.6/5.09=1329.55kN·m
Y方向：
My=Mal/L=1880.26×3.6/5.09=1329.55kN·m
2）、受剪切计算
V=F/n+M/L=596.4/4+1346.57/5.09=413.59kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1389）1/4=0.87
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（3.6-1.8-0.4）/2=0.7m
a1l=（al-B-d）/2=（3.6-1.8-0.4）/2=0.7m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=700/1389=0.5，取λb=0.5；
λl'=a1l/h0=700/1389=0.5，取λl=0.5；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.5+1）=1.16
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.5+1）=1.16
βhsαbftbh0=0.87×1.16×1.57×103×4.5×1.39=9947.48kN
βhsαlftlh0=0.87×1.16×1.57×103×4.5×1.39=9947.48kN
V=413.59kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=9947.48kN
满足要求！
3）、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.8+2×1.39=4.58m
ab=3.6m≤B+2h0=4.58m，al=3.6m≤B+2h0=4.58m
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）=1329.55×106/（1.03×16.7×4500×13892）=0.009
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.009）0.5=0.009
γS1=1-ζ1/2=1-0.009/2=0.996
AS1=My/（γS1h0fy1）=1329.55×106/（0.996×1389×360）=2671mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.57/360）=max（0.2,0.2）=0.2%
梁底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（2671,0.002×4500×1389）=12502mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=12599mm2≥A1=12502mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=1329.55×106/（1.03×16.7×4500×13892）=0.009
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.009）0.5=0.009
γS2=1-ζ2/2=1-0.009/2=0.996
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=1329.55×106/（0.996×1389×360）=2671mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.57/360）=max（0.2,0.2）=0.2%
梁底需要配筋：
A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.002×4500×1389）=12502mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=12599mm2≥A2=12502mm2
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'=8934mm2≥0.5AS1'=0.5×12599=6300mm2
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'=8934mm2≥0.5AS2'=0.5×12599=6300mm2
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。
6、配筋示意图
（二）、矩形板式基础计算书
1、塔机属性
塔机型号
TC6513
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
46
塔机独立状态的计算高度H（m）
48.15
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.8
2、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1）、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
251
起重臂自重G1（kN）
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
11.5
最小起重荷载Qmin（kN）
13
最大吊物幅度RQmin（m）
65
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×11.5，13×65]＝845
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
185
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.8
2）、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
广东深圳市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.75
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
C类（有密集建筑群的城市市区）
风振系数βz
工作状态
1.77
非工作状态
1.77
风压等效高度变化系数μz
0.98
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.77×1.95×0.98×0.2＝0.65
非工作状态
0.8×1.2×1.77×1.95×0.98×0.75＝2.43
3）、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）
251+37.4+3.8+19.8+185＝497
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
497+60＝557
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.65×0.35×1.8×48.15＝19.72
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.4×22+3.8×65-19.8×6.3-185×11.8+0.9×（845+0.5×19.72×48.15）＝50.16
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝497
水平荷载标准值Fvk'（kN）
2.43×0.35×1.8×48.15＝73.71
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-185×11.8+0.5×73.71×48.15＝289.63
4）、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）
1.2Fk1＝1.2×497＝596.4
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
596.4+84＝680.4
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.72＝27.61
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×65-19.8×6.3-185×11.8）+1.4×0.9×（845+0.5×19.72×48.15）＝177.37
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×497＝596.4
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×73.71＝103.19
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-185×11.8）+1.4×0.5×73.71×48.15＝702.47
3、基础验算
矩形板式基础布置图
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）
40
地基参数
地基承载力特征值fak（kPa）
150
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
4.4
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
20
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）
1.45
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
385.42
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=1.2Gk=1.2×1058.4=1270.08kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1-G3RG3-G4RG4+0.5Fvk'H/1.2
=37.4×22-19.8×6.3-185×11.8+0.5×73.71×48.15/1.2
=-6.13kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=73.71/1.2=61.42kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.5Fvk'H/1.2
=1.2×（37.4×22-19.8×6.3-185×11.8）+1.4×0.5×73.71×48.15/1.2
=288.4kN·m
Fv''=Fv'/1.2=103.19/1.2=85.99kN
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=29.27m3
Wy=bl2/6=5.6×5.62/6=29.27m3
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=289.63×5.6/（5.62+5.62）0.5=204.8kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=289.63×5.6/（5.62+5.62）0.5=204.8kN·m
1）、偏心距验算
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
=（497+1058.4）/31.36-204.8/29.27-204.8/29.27=35.6kPa≥0
偏心荷载合力作用点在核心区内。
2）、基础底面压力计算
Pkmin=35.6kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=（497+10
升级会员 