塔吊基础施工方案无桩.docx
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塔吊基础施工方案无桩
京文大厦（A、B栋）
3#塔吊基础施工案
编制：
审核：
审批：
山河建设集团有限公司
2017年10月23日
一编制依据
包括但不限于以下所示规、规程等：
1、《塔式起重机安全规程》（GB5144-2012）
2、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
3、《施工现场临时用电安全技术规》（JGJ46-2005）
4、《建筑施工高处作业安全技术规》（JGJ80-2016）
5、《混凝土结构设计规》（GB50010-2010）
6、《混凝土结构工程施工质量验收规》（GB50204-2015）
7、《钢结构设计规》（GB50017-2011）
8、《钢结构工程施工质量验收规》（GB50205-2015）
9、《建筑桩基技术规》（JGJ94-2008）
10、TC6517B塔吊使用说明书
11、工程地质勘查报告
二工程概况
1工程概况
本工程为龙湖地产开发的京文大厦A、B栋楼，本工程分A、B栋，A栋楼为一类超高层公共建筑,其中分为A1（25F）、A2（2F）、A3（5F）、A4（8F）、A5（11F）五中不同层数，其中9F、17F为避难层，建筑高度分别为139.5m、11.60m、28.70m、45.50m、62.30m。
B栋楼为一类高层公共建筑，其中分为B1（17F）、B2（3F）、B3（5F）、B4（7F）、B5（8F）五中不同层数，建筑总高度分别为95.90m、17.20m、28.70m、39.90m、45.50m。
地下均为三层机动车库，其中负一层为升降横移机械三段式及二段式车位。
A栋地下三层层高分别为6.50m、3.40m、3.40m，B栋地下三层层高分别为6.50m、3.40m、3.60m，B栋地下负三层局部为人防区。
地下车库为框架结构，地下3层，地上最高A1栋25层为剪力墙结构，建筑最高高度为139.5m，总建筑面积约为134677.66m²。
抗震设防裂度为6度，±0.000相当于绝对标高37.000m。
为满足现场的实际需要，经过对施工组织设计的优化和塔机案的比选，本工程拟在现场设置三台塔吊四个基座，前期安装一台TC6015（编号1#塔吊）、一台TC5610（编号2#塔吊），一台TC6517（编号3#塔吊）型塔吊。
后期待A5楼封顶后将TC5610拆除在A区中庭2-1#基础上安装TC5510（编号2-1#塔吊）平头塔吊，保证A1栋东面盲区的施工。
2地质情况
在勘探揭露深度围，拟建场地地层依据年代成因差异自上而下可划分为三个单元层，即：
第
（1）单元层为人工填土层（Qml）及淤泥层（Ql）；第
（2）单元层为第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）老黏性土层；第（3）单元层为志留系（S）泥岩层。
自上而下描述如下：
1-1）层杂填土，杂色，结构松散，力学性质呈各向异性，工程性质差。
分布于地表，作为坑壁土层，自稳性差。
（1-1a）层淤泥，灰色，呈软塑状态，强度低，工程性质不稳定，作为坑壁土层，自稳性极差，应重点进行支护。
（2-1）层粉质黏土，可塑（局部硬塑状态），中压缩性，工程力学性质较好，作为坑壁土层自稳性较好，但该层具有在遇水条件下强度急剧衰减的特性，应做好该层土的防水保湿和支护工作。
（2-2）层粉质黏土，硬塑状态，中~低压缩性，工程力学性质较好，作为坑壁土层自稳性较好，但该层具有在遇水条件下强度急剧衰减的特性，应做好该层土的防水保湿和支护工作。
（2-2a）层黏土，可塑状态，中压缩性，工程力学性质较好，作为坑壁土层自稳性较好，但该层具有在遇水条件下强度急剧衰减的特性，应做好该层土的防水保湿和支护工作。
（2-3）层黏土夹碎，可塑~硬塑状，中压缩性，砾含量一般在5%～25%，粒径一般在0.1～4.0cm间呈亚圆～棱角状。
工程性质较好，作为坑壁土层自稳性较好，但该层具有在遇水条件下强度急剧衰减的特性，应做好该层土的防水保湿和支护工作。
（3-1）强风化泥岩，强度较高，低压缩性，局部分布且层厚较薄，工程性质良好。
（3-2）中风化泥岩，强度高，可视为不可压缩，工程性质良好，是拟建各建筑物良好的地基持力层。
作为基坑侧壁土层，其稳定性良好。
（3-3）中风化泥岩，强度高，可视为不可压缩，工程性质良好，是拟建各建筑物良好的地基持力层。
（3a）中风化泥岩，极其破碎，强度较高，工程性质良好。
（3-3b）中风化钙质泥岩，强度高，工程性质良好，可视为场地不可压缩之刚性底板。
（3-3c）灰岩，以透镜体的式存在于（3-3）层中，强度较高。
度分类为较完整，岩体基本质量等级分类为Ⅴ级。
3#塔吊TC6517B位于地勘单位钻桩B37附近，塔吊土层位置详见下图：
三塔吊选型
根据本工程现场总平面规划设计及满足施工需求，本着经济可行的原则，提高塔吊的使用率，减少二次搬运，保证现场的安全文明施工，3#塔吊TC6517B附着于B1栋，建筑檐口高度95.90米，塔吊基础顶标高同B地块板顶标高22.75米，塔吊安装高度125米，主要技术参数如下：
TC6517B主要技术参数：
TC6517B主要技术参数：
起升高度m
自由高度
安装附着
52
125
起重力矩kN·m
1600
最大工作幅度m
65
起重量T
最大（2.5～15.6m处）
10
最小（65m处）
1.6
平衡重T
24
平衡臂长m
14.75
标准节
2.0m×2.0m×2.80m
塔基技术性能及起重特性表如下：
四塔吊基础定位及设计
本工程总建筑高度为95.90m，故拟设塔吊高度为125m，塔吊定位需满足如下要求：
1、服务围广，尽量满足工作面的需要，避免服务死角；
2、避开建筑物突起部分，减少对施工的影响；
3、塔身附着必须安全、便；
4、保证塔吊在拆除时有足够的场地条件；
5、避免与墙柱位置冲突。
根据以上原则，为尽量满足施工需求，本工程1#塔吊拟设置在A1#楼西面，2#塔吊设置在A5#楼东面，3#塔吊设置在B1#北面，2-1#塔吊设置在A1#楼南面，具体定位详见下图。
根据《龙湖京文大厦（A、B栋）项目岩土工程勘察报告》提供的地质情况、塔式起重机使用说明书，塔吊基础拟选用天然基础，基础置于持力层为（3-2）中风化泥岩，承载力特征值分别为1200kPa，大于塔吊对基础土承载力的要求200kpa，3#塔吊TC6517A为天然基础承台设计尺寸为6.0m×6.0m×1.5m，承台面标高同B地块板顶标高22.75m。
承台砼等级为C35，承台砼保护层厚度均为50mm，钢筋采用HRB400。
塔吊承台边采用1000mm高钢网片防护，防雷接地体采用4*40mm镀锌扁铁与桩主筋焊接。
塔吊基础排水，保证积水不浸泡塔基，随积随排。
塔吊定位图：
塔吊基础定位图：
五塔吊基础验算
本计算书主要依据施工图纸及以下规及参考文献编制：
《塔式起重机设计规》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规》（GB50010-2002）等编制。
1参数信息
塔吊型号：
TC6517B，塔吊起升高度H：
52.00m，
塔身宽度B：
2m，基础埋深d：
1.50m，
自重G：
1690kN，基础承台厚度hc：
1.50m，
最大起重荷载Q：
98kN，基础承台宽度Bc：
6.00m，
混凝土强度等级：
C35，钢筋级别：
HRB400，
基础底面配筋直径：
25mm
地基承载力特征值fak：
180kPa，
基础宽度修正系数ηb：
0.5，基础埋深修正系数ηd：
1.5，
基础底面以下土重度γ：
20kN/m3，基础底面以上土加权平均重度γm：
20kN/m3。
2塔吊对承台中心作用力的计算
1、塔吊竖向力计算
塔吊自重：
G=1690kN；
塔吊最大起重荷载：
Q=98kN；
作用于塔吊的竖向力：
Fk＝G＋Q＝1690＋98＝1788kN；（因塔吊基础包含一个地下室承台，承台上的三层框架柱竖向力为2547.5KN，塔吊基础和地下室底板及其他承台连接为一个整体，塔吊可想象为增加的一个地下室基础框架柱进行验算）
2、塔吊弯矩计算
作用在基础上面的弯矩计算：
Mkmax＝3455kN·m；
3塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算：
e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3
式中e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；
Mk──作用在基础上的弯矩；
Fk──作用在基础上的垂直载荷；
Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×6×6×1.5=1350kN；
Bc──为基础的底面宽度；
计算得：
e=3455/（1788+1350）=1.101m<6/3=2m；
基础抗倾覆稳定性满足要求！
4地基承载力验算
依据《建筑地基基础设计规》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。
计算简图:
基础底面边缘的最大压力值计算：
当偏心距e>b/6时，e=1.101m>6/6=1m
Pkmax＝2×（Fk＋Gk）/（3×a×Bc）
式中Fk──作用在基础上的垂直载荷；
Gk──混凝土基础重力；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：
a＝Bc/20.5－Mk/（Fk＋Gk）＝6/20.5-3455/（1788+1350）=3.142m。
Bc──基础底面的宽度，取Bc=6m；
不考虑附着基础设计值：
Pkmax=2×（1788+1350）/（3×3.142×6）=110.983kPa；
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
fa--修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；
fak--地基承载力特征值，按本规第5.2.3条的原则确定；取180.000kN/m2；
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；
γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基础底面宽度（m），当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取6.000m；
γm--基础底面以下土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基础埋置深度（m）取1.500m；
解得地基承载力设计值：
fa=240.000kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=240.000kPa；
地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=87.167kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=110.983kPa，满足要求！
5基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规》（GB50007-2002）第8.2.7条。
验算公式如下:
F1≤0.7βhpftamho
式中βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性插法取用；取βhp=0.94；
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；
ho--基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=1.45m；
am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=（at+ab）/2；
am=[2.00+（2.00+2×1.45）]/2=3.45m；
at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝2m；
ab--冲切破坏锥
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