8#楼塔吊基础施工方案.docx
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8#楼塔吊基础施工方案
附图：
塔吊布置平面图
一.编制依据：
1、延安市市级行政中心及市民服务中心工程市民服务中心1-3#楼施工图纸；
2、业主提供的《岩土工程勘察报告》；
3、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）；
4、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）；
5、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009；
6、《延安市市级行政中心及市民服务中心工程施工组织设计》。
二.工程概况
本工程市民服务中心有1#、2#、3#楼，其中1#、2#楼以市民服务中心南北中轴线东西对称，均为地下1层，地上5、4、2层（A段5层、B段2层、C段4层），建筑面积均为39228.89㎡，；3#楼位于1#、2#楼之间，地下1层，地上1层，建筑面积为14957㎡。
本工程1#、2#楼基础采用梁-筏基础，3#楼基础采用条形基础；1#、2#楼A段结构类型为框剪结构，其余施工段及3#楼结构类型为框架结构。
地基处理形式为灰土垫层，根据设计基坑开挖平面图要求，挖至基底标高后,1#、2#楼做1000mm厚3:
7灰土、3#楼做1000mm厚3:
7灰土，灰土压实系数不小于0.97，灰土换填后承载力特征值不小于180kPa。
三.地质情况
本工程基坑底标高1105.54及1106.04，主要位于③层古土壤（Q3eol）、④层黄土（Q2eol）层，局部位于②层黄土（Q4eol），土质相对较好，且勘察深度内未见地下水存在。
根据本工程地质勘查报告显示，③层古土壤地基承载力特征值为170kPa，④层黄土地基承载力特征值为180kPa。
四.塔吊配置
根据现场的实际情况和施工组织设计安排，市民服务中心为了满足施工需要，拟设置6台塔吊，塔吊型号为QTZ6012系列塔式起重机，详细位置见附图。
综合考虑各种因素，将塔吊基础底标高与本工程地基处理采用的灰土垫层顶标高相同，即3#楼北侧2台塔吊基础底标高为1106.04，其余4台塔吊基础底标高为1107.04。
五.塔吊基础施工
5.1总体要求
根据现场勘察资料表明，本工程塔吊基础位置处③层古土壤、④层黄土，地基承载力特征值分别为170kPa和180kPa。
根据陕西龙泽机械施工有限公司所提供的QZT6012塔吊的技术要求，地耐力为200kPa，为此预先进行1m厚3:
7灰土换填+100mm厚的C15素混凝土垫层，强度达到后进行混凝土基础的施工。
基础混凝土平面尺寸为6m×6m，开挖四周外放0.5m，放坡坡度为1:
0.25，基础模板采用15厚木模板+60×80木方+A48×3.5普通钢管支设。
QZT6012塔吊基础尺寸为6m×6m×1.4m，混凝土标高为C35，配筋为双层双向C25@190，架立筋为C16@500。
塔吊基础边缘封边构造参见11G101-3图集第84页（b）节点，侧边构造纵筋C16@200。
塔吊基础表面用水泥砂浆抹面3cm厚，防止地表水深入塔吊基础。
塔吊基础混凝土施工后四周用3:
7灰土回填夯实，回填至基础顶面高度，基础四周灰土500宽范围上部做150厚C15混凝土散水，防水雨水倒流。
接地电阻应＜4欧。
混凝土基础的平整度应＜1‰，且预埋四个支脚，高低差＜1‰。
混凝土基础四周应设排水沟和挡护墙，确保四周浮土不向基础内塌落。
混凝土基础强度达85%后，进行验收合格后，可以进行塔式起重机的安装。
5.2工序流程
图5-1工序流程示意图
5.3塔吊基础土方施工：
本工程塔基土方施工采用机械挖土，人工配合清土修坡。
机械挖土前，要根据塔吊基础图，放出塔基土方开挖上、下口线。
根据塔基土方开挖线，进行土方开挖具体详见附图。
土方开挖完毕时进行支护做砖砌挡土墙。
开挖时要有专人负责测量，以确定开挖标高，及开挖尺寸大小。
当挖至基底标高以上30cm处需人工清底，拉设通线控制基底标高，保证平整度。
并做好保护工作，防止地基扰动、浸泡。
再进行普探。
根据现场实际开挖情况，采用1m厚3:
7灰土进行分层回填夯实（如图5-2），并确保压实系数不小于0.97，换填处理后地基承载力特征值达到200kPa。
另考虑到塔吊安装完毕后，使用时间待到主体封顶后截止，因地下室外围肥槽土方回填，需对塔吊机身进行维护，以便塔吊的后期拆除。
塔身维护采用砖砌挡土墙，砖砌墙采用实心砖，使用MU7.5水泥砂浆砌筑，墙厚240，挡土墙两侧采用30厚防水砂浆抹灰。
挡土墙四角设置构造柱尺寸240×240，配筋4C16，C8@200。
在挡墙半高及顶部设置同墙宽高度200的圈梁，配筋4C16，C8@200。
圈梁、构造柱混凝土强度等级为C25。
具体见图5-2。
图5-2塔吊挡土墙围护示意图
5.4塔吊基础垫层施工
塔基3:
7灰土换填完后，检查满足机械租赁单位提供的塔吊基础技术资料所规定的地耐力值，应尽快进行塔吊基础垫层的浇筑工作。
塔基垫层采用C15细石混凝土，厚度为100mm。
垫层混凝土浇筑时要严格控制浇筑标高，保证垫层上表面水平；同时应采用平板振捣器振捣，保证垫层混凝土密实。
待混凝土表面无浆水，撒1:
1水泥砂子收浆，并随撒随用铁抹子抹压，抹压后表面应平整光滑，其表面平整度偏差2mm。
5.5塔吊基础钢筋施工：
垫层施工完毕，待其表面干燥后进行钢筋加工绑扎。
其加工绑扎顺序为：
钢筋放样→钢筋加工→下层筋→（预埋件）马凳、拉钩→上层筋。
钢筋作法详见基础配筋图。
钢筋绑扎前，应先根据附图制作马凳，马凳采用C18钢筋制作，如图5-3所示；马凳做好后应将其安放在基础垫层上（不准放在钢筋网上），保证马凳中心间距2m，水平偏差要求≤2mm，然后将马凳与底层钢筋焊牢。
钢筋绑扎采用22#火烧丝，要求：
钢筋交叉点全部绑扎。
图5-3塔吊基础马凳筋示意图
5.6固定支角就位：
由塔吊公司负责，项目部配合，要求：
就位后，将上层钢筋绑好后，在浇注砼前再一次抄测水平度（垂直度）要求偏差≤2mm，偏差过大可用1mm或2mm厚的钢板调整，钢板由项目部准备，调整好后用电焊将非标节支脚与马凳焊牢固定，避免浇注混凝土时支脚错位。
5.7塔吊基础混凝土施工：
采用C35商品混凝土进行浇筑。
1、浇筑前做好各项准备工作，隐、预检手续齐备；试验员应作好测温工作，保证混凝土入模温度不低于15oC。
2、混凝土浇筑时分层进行，每层浇筑高度不大于振捣棒作用长度的1.25倍且不超过50cm。
各层混凝土的浇筑应连续进行，不得留设施工缝。
3、振捣棒快插慢拔，插点均匀，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。
插点间距不得大于振捣棒作用半径的1.5倍且不大于30cm。
振捣上层混凝土时需插入下层5cm，以消除两层间的接缝，振捣棒在每一插点的停留时间以混凝土表面呈水平并出现水泥浆和不再出现气泡，不再显著沉落为度。
4、对边角部位需增加振捣时间或做二次振捣，以保证混凝土质量。
整个基座需一次性浇筑完毕。
5、严格按要求标高吊线控制好浇筑高度。
6、在混凝土浇注过程中随时监测水平度（垂直度）要求偏差≤2mm，如发现偏差过大，需要马上采取措施使偏差在允许范围之内。
7、在混凝土浇注完毕后抄测水平度（垂直度）要求偏差≤2mm。
8、做好混凝土的取样送检工作，试块组数不少于三组，其中一组备做7日同条件试压。
9、混凝土的养护：
浇筑完毕的混凝土需及时覆盖草帘养护，待初凝时做二次抹面找平压光。
白天温度高于7oC时可适时浇水养护，夜间禁止浇水。
六.基础计算
一、塔机属性
塔机型号
FH6015
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）
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
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）
475.3
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
535.3
水平荷载标准值Fvk（kN）
17.6
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
1434
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
475.3
水平荷载标准值Fvk'（kN）
69.3
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
1898
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＝1.35×475.3＝641.65
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35FQk＝1.35×60＝81
竖向荷载设计值F（kN）
641.65+81＝722.66
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×17.6＝23.76
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1434＝1935.9
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×475.3＝641.65
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×69.3＝93.55
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1898＝2562.3
三、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
6
基础宽b（m）
6
基础高度h（m）
1.4
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）
1.4
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
224.46
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）
5000
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=6×6×1.4×25=1260kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1260=1701kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=1898kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=69.3/1.2=57.75kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=2562.3kN·m
Fv''=Fv'/1.2=93.55/1.2=77.96kN
基础长宽比：
l/b=6/6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=6×62/6=36m3
Wy=bl2/6=6×62/6=36m3
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=1898×6/（62+62）0.5=1342.09kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=1898×6/（62+62）0.5=1342.09kN·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
=（475.3+1260）/36-1342.09/36-1342.09/36=-26.36<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）=（1898+69.3×1.4）/（475.3+1260）=1.15m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=（62+62）0.5/2-1.15=3.09m
偏心距在x方向投影长度：
eb=eb/（b2+l2）0.5=1.15×6/（62+62）0.5=0.81m
偏心距在y方向投影长度：
el=el/（b2+l2）0.5=1.15×6/（62+62）0.5=0.81m
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=6/2-0.81=2.19m
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=6/2-0.81=2.19m
b'l'=2.19×2.19=4.78m2≥0.125bl=0.125×6×6=4.5m2
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=-26.36kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/3b'l'=（475.3+1260）/（3×2.19×2.19）=120.93kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（475.3+1260）/（6×6）=48.2kN/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×（6.00-3）+1.60×19.00×（1.40-0.5）=224.46kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=48.2kPa≤fa=224.46kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=120.93kPa≤1.2fa=1.2×224.46=269.35kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1400-（50+25/2）=1338mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（475.300/36.000-（1898.000+57.750×1.400）/36.000）=-56.383kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（475.300/36.000+（1898.000+57.750×1.400）/36.000）=92.031kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（6.000+1.600）/2）×92.031/6.000=58.286kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（475.300/36.000-（1898.000+57.750×1.400）/36.000）=-56.383kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（475.300/36.000+（1898.000+57.750×1.400）/36.000）=92.031kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（6.000+1.600）/2）×92.031/6.000=58.286kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（92.03+58.29）/2=75.16kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（92.03+58.29）/2=75.16kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=75.16×（6-1.6）×6/2=992.09kN
Vy=|py|（l-B）b/2=75.16×（6-1.6）×6/2=992.09kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1338/6000=0.22≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×6000×1338=33516.9kN≥Vx=992.09kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1338/6000=0.22≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×6000×1338=33516.9kN≥Vy=992.09kN
满足要求！
6、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB335Φ25@190
基础底部短向配筋
HRB335Φ25@190
基础顶部长向配筋
HRB335Φ25@190
基础顶部短向配筋
HRB335Φ25@190
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（6-1.6）2×75.16×6/8=1091.3kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（6-1.6）2×75.16×6/8=1091.3kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=1091.3×106/（1×16.7×6000×13382）=0.006
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.006）0.5=0.006
γS1=1-ζ1/2=1-0.006/2=0.997
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=1091.3×106/（0.997×1338×300）=2727mm2
基础底需要配筋：
A1=max（2727，ρbh0）=max（2727，0.0015×6000×1338）=12042mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=15984mm2≥A1=12042mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=1091.3×106/（1×16.7×6000×13382）=0.006
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.006）0.5=0.006
γS2=1-ζ2/2=1-0.006/2=0.997
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=1091.3×106/（0.997×1338×300）=2727mm2
基础底需要配筋：
A2=max（2727，ρlh0）=max（2727，0.0015×6000×1338）=12042mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=15984mm2≥A2=12042mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=15984mm2≥0.5AS1'=0.5×15984=7992mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=15984mm2≥0.5AS2'=0.5×15984=7992mm2
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
矩形板式基础配筋图
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