塔吊格构柱专家论证方案Word下载.docx
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中国建筑西南勘察设计研究院
6
设计单位
绿城建筑设计
7
基坑围护设计单位
浙大福世德勘测设计
8
监理单位
信达投资咨询估价监理
9
施工总承包单位
中豪建设工程
第二节设计概况
建筑面积（m2）
73175
建筑高度（m）
59.85
总工期〔天〕
880
主体结构
框剪
地上层数
18
地下层数
标准层层高（m）
地下一层层高（m）
地下二层层高（m）
本工程由5幢高层与相应地下室组成，地下建筑面积为：
27665.08㎡，总建筑面积为73175㎡。
结构形式：
钢筋混凝土框架剪力墙结构体系，根底形式为筏板结构。
工程±
0.000相当于黄海高程8.100m，场地部整平后高程为7.40，即相对标高为-0.7m。
地下室区域：
①二层地下室根底底板顶面标高为-8.90m，根底底板垫层底标高为-9.6m，根底为桩根底，周边承台根底垫层底标高-9.8m～-10.6m，集水井垫层标高最深处-10.8m。
即挖深为8.9m～10.1m；
②一层地下室根底底板面标高为-5.40m，根底底板垫层底标高为-5.9m，根底为桩根底，周边承台根底垫层底标高-6.8m～-7.1m，集水井垫层标高最深处-7.7m。
即挖深为5.2m～7m。
主楼区域：
①地下二层区域主楼根底底板顶面标高为-8.90m，根底底板垫层底标高为-9.8m，电梯井坑中坑深-12.6m。
即挖深为9.2m～11.9m；
②地下一层区域主楼根底底板顶面标高为-5.40m，根底底板垫层底标高为-6.1m，电梯井坑中坑深-8.9m。
即挖深为5.4m～8.2m；
第三节基坑支护结构设计概况
一、围护结构类型与概况
根据工程特点难点分析，结合主体结构和场地特点，确定围护方案安全性、施工工期、经济性等选型原如此，经比拟：
1）排桩的选择：
采用钻孔灌注桩＋三轴水泥搅拌桩止水止土
2）支锚结构的选择：
采用可回收式预应力锚索，角部采用钢筋砼支撑
3）放坡开挖的选择：
东侧设置一层地下室局部采用自然放坡开挖
～3.5m。
一层地下室区域采用钻孔灌注桩加一道可回收旋喷锚索或支撑支护。
围护结构使用限期为12个月。
围护桩外侧采用三轴水泥搅拌桩止水，坑外设置深井降水。
〔具体详见深基坑专项方案〕
第四节周边环境与场地条件
①周边建构筑物：
本工程施工场地狭小，工地东侧为新建闻潮路，北侧为新建银鼓路，西侧为宽约8-12米的绿化带，绿化带超高出自然地面约1M，中间段凹局部为未拆迁的房屋，南侧为钱江路。
②周边市政地下管线：
基坑周边暂无任何市政管线，市政管线均在场地规划红线外。
东临闻潮路
南临钱江路
西临甬江路
北临银鼓路
第五节工程地质与水文地质概况
一、工程地质条件
场地地貌单元为mm。
各岩土层特性与分布特征自上而下描述如下：
①-1杂填土
杂色，松散，主要由大量建筑、生活垃圾、砼块以与碎石等组成，以粉土与粘性土充填，局部见有原有建筑物根底与30～40cm厚度的混凝土、大量块石，其中ZK45、ZK92、ZK93、ZK115、ZK118与ZK119号孔下部存在黑色流性土。
该层顶标高7.45～7.88m，层厚1.10～6.30m；
②-1粘质粉土
灰色，湿，松散～稍密，含云母碎片，局部为砂质粉土，摇振反响中等，无光泽反响，干强度与韧性低。
该层顶标高1.41～6.51m，层厚1.20～6.30m，全场分布；
②-2砂质粉土
灰色，湿，稍密～中密，含云母碎片，局部为粘质粉土，摇振反响中等，无光泽反响，干强度与韧性低。
该层顶标高-1.14～1.29m，层厚1.90～9.20m，全场分布；
②-3粉砂夹砂质粉土
灰色，湿，中密，含云母碎屑、少量有机质，局部粘粒含量较高，摇振反响中等，刀切面粗糙，无光泽反响，干强度与韧性低。
该层顶标高-9.71～-1.81m，层厚3.10～13.90m，全场分布；
②-4砂质粉土
灰色，湿，稍密，含云母碎片，局部为粉砂，摇振反响中等，无光泽反响，干强度与韧性低。
该层顶标高-12.04～-8.03m，层厚3.00～7.70m，零星分布；
③淤泥质粉质粘土
灰色，流塑，饱和，富含有机腐殖质，摇振反响无，刀切面规如此，稍有光滑，干强度与韧性中等。
该层顶标高-16.96～-13.96m，层厚0.50～5.90m，全场分布；
④粉质粘土
青灰、灰黄色，可塑，局部硬可塑，含氧化铁、锰斑点，摇震反响无，切面规如此，稍有光滑，干强度中等，韧性中等，该层顶部较软。
该层顶标高-21.64～-16.43m，层厚1.60～10.70m，全场分布；
⑥-1含砂粉质粘土
青灰色，灰绿色，软可塑，局部可塑，含氧化铁，摇震反响无，刀切面规如此，较为光滑，干强度与韧性中等，局部砂含量较高。
该层顶标高-28.59～-21.50m，层厚0.60～8.60m，零星缺失；
⑥-2细砂
灰色、灰黄色，中密。
含云母，粒径大于0.075mm的颗粒含量占全重的88%左右，局部含少量砾石。
该层顶标高-30.73～-21.38m，层厚0.60～7.40m，零星缺失；
⑧圆砾
灰黄色，中密～密实，卵砾石含量约占55%，其余由砂与粉粒等组成，粘性土含量少，卵砾石磨圆度好，呈浑圆状，粒径最大约100mm，一般在10～40mm，成份以熔结凝灰岩、燧石为主。
该层顶标高-31.33～-24.78m，揭露层厚8.90～17.40m，该层未揭穿。
根据工程地质勘察报告，Z80勘察孔〔3#塔吊〕、Z111勘察孔〔2#塔吊〕、Z68勘察孔〔1#塔吊〕涉与到土层与地基土物理力学指标如下：
层号
土层名称
抗拔
系数
地基承载力特征值（kPa）
钻孔灌注桩
桩周土的摩擦力特征值kPa
桩端土的承载力特征值kPa
-1
杂填土
②-1
粘质粉土
130
13
②-2
砂质粉土
160
16
②-3
粉砂
180
21
②-4
150
14
③
淤泥质粉质粘土
75
10
④
粉质粘土
200
27
600
⑥-1
含砂粉质粘土
22
⑥-2
细砂
210
31
900
⑧
圆砾
500
54
2300
二、地下水情况
孔隙潜水
孔隙潜水主要赋存于浅部的砂质粉土和粉砂层中，其渗透性一般，分布广泛而连续。
潜水主要承受大气降水的入渗补给，以垂直蒸发排泄为主，地下径流微弱。
其水位受季节与大气降水控制，动态变化较大。
勘察期间实测水位埋深在0.10～1.90m之间。
地下水位受大气降水与季节影响有一定变幅，年水位变化约1.0～1.5m。
孔隙承压水
场区承压水主要赋存于⑧层圆砾中，其水位受气候影响不明显，径流较慢，一般以人工掘井为主要排泄途径。
根据掌握的附近的水文地质资料，结合粘性土充填情况，⑧层中地下水单井出水量Q=100～200m3/d以上，其承压水水位埋深在8～9m之间。
③基岩裂隙水
本场地基岩裂隙水埋藏深，水量贫乏，对本工程的施工几乎无影响。
第三章塔吊选型与平面布置
第一节塔吊选型与塔吊参数
一、塔吊选型
根据建筑物平面布置情况，在满足周边环境与现场垂直运输要求的前提下，现确定设置3台虎霸QTZ63C〔5510〕型塔吊。
二、QTZ63C〔5510〕型起重特性表
R（m）
20
30
35
40
45
50
55
2Fall
三、塔吊计算力学参数
Fv（KN）
Fh（KN）
M1（KN·
m）
M2（KN·
Mk（KN·
非工作状态
452
1628
工作状态
531
1211
67
第二节塔吊平面布置
塔吊编号
塔吊位置
塔吊轴线位置〔塔吊中心〕
最大臂长
塔吊初装高度
塔吊安装高度
1#
4#楼南侧〔浅区〕
D-BF/D-129～D-136轴
2#
2#楼南侧〔深区〕
D-L/D-94～D-101轴
3#
9#楼东侧〔深区〕
D-AL/D-76～D-83轴
具体位置详见《塔吊平面布置图》
第三节塔身穿过主体结构的处理
塔身垂直向上穿过地下室时，地下一层与地下室顶板预留洞口，因塔吊塔身截面尺寸分别为1.6m×
1.6m，拟预留2.2m×
2.2m的洞口。
洞口按设计结构构造要求增加洞口四边加强筋，并预留出足够长度的梁板钢筋，钢筋接头相互错开，且错开长度不小于500mm。
塔吊拆除后即可进展预留孔洞的施工，孔洞处应先清理干净，梁钢筋采用绑条焊接，板钢筋采用绑扎搭接，孔洞处砼应采用原混凝土等级强度高一级的膨胀砼。
第四章塔吊根底设计
第一节塔吊根底选型
2#、3#二台塔吊均布置在深区〔二层地下室〕，塔吊根底采用逆作法施工，根底采用四根钻孔灌注桩插钢格构柱，格构柱顶部做上承台。
随着土方分层向下开挖，在格构柱间分段焊斜撑加固，开挖至基底时，在根底垫层以下做一个下承台，加强钻孔桩与格构柱交接节点具体见附图。
塔吊桩采用φ800钻孔灌注桩，配筋：
10C18。
具体见附图。
1#塔吊布置在1台设在浅区〔一层地下室〕，根底采用钻孔灌注桩、砼承台。
塔吊桩均采用φ600钻孔灌注桩，配筋：
第二节塔基设计参数
一、1#塔吊根底的相关参数〔标高均为相对标高〕
1、桩相关参数：
桩数
4根
桩顶标高
-m
桩直径
600mm
桩底标高
-31.47〔-m黄海〕
桩心距
2.7m
桩的砼强度等级
C35
参照钻孔位
7-7’剖面Z68
有效桩长
m
桩身配筋
HRB40010C18通长布置；
箍筋C6250、加劲箍间距C122000；
桩顶标高以下3m加密区箍筋间距C6100，加劲箍间距C121000。
2、承台相关参数
塔机型号
QTZ63C塔式起重机
塔机独立状态下最大起吊高度H0（m）
塔身桁架结构宽度B（m）
计算依据
《塔式起重机混凝土根底工程技术规程》JGJ/T187-2009
承台长l（m）
承台高h（m）
1.2
承台长向桩心距a1（m）
承台宽b（m）
承台宽向桩心距ab（m）
承台混凝土强度等级
C30
上下双层双向HRB400C22200mm，拉筋C12600mm。
二、2#、3#塔吊根底的相关参数〔标高均为相对标高〕
1、2#塔吊桩相关参数：
800mm
-37.82〔-m黄海〕
14-14’剖面Z111
箍筋C8250、加劲箍间距C142000；
桩顶标高以下4m加密区箍筋间距C8100，加劲箍间距C141000。
2、3#塔吊桩相关参数：
-38.01〔-m黄海〕
9-9’剖面Z80
桩顶标高以下4m加密区箍筋间距C6100，加劲箍间距C121000。
3、格构柱相关参数
格构柱钢柱长度〔包括埋桩3m〕
格构柱顶标高
格构柱截面边长
460mm
格构柱底标高
格构柱分肢材料
L140×
10mm
角焊缝焊脚尺寸
缀板截面
370×
280×
14mm
格构柱分肢与缀板焊缝形式
绕角焊
缀板间距
剪刀撑材料
格构柱分肢与缀板焊缝长度
510mm
剪刀撑间距
止水片材料
200×
埋入桩的格构柱底部、顶部与桩的3根纵向主筋焊接，焊接长度10d
4、上承台相关参数
上承台尺寸
4.3×
1.1m
承台底标高
格构柱伸入承台长度
550mm
砼强度等级
承台配筋
上下双层双向HRB400C20200mm，上下构造连接筋HRB400C10600mm
格构柱与承台连接
采用每分肢焊接1根C22的竖向钢筋锚入承台900mm
塔吊根底节与承台连接
严格按塔吊说明书
5、下承台相关参数
承台尺寸
上下双层双向HRB400C14200mm，上下构造连接筋HRB400C10600mm
承台与底板缝隙
两者间距300mm，灌100mm粗砂，100mm碎石，100mm底板垫层
第五章施工技术措施
第一节塔吊根底施工流程
2-3#塔吊开挖至上承台垫层底，浇筑上承台垫层→绑扎钢筋〔包括格构柱锚入钢筋〕→支模→预埋固定支脚→浇筑混凝土，养护至塔吊安装；
后面每挖深m，施工剪刀撑，剪刀撑每设置一道，挖土至底板底；
施工下承台，扎钢筋、支模、浇筑混凝土。
至下承台施工完毕才能真正完成塔吊根底施工。
挖至第三层土时〔-4.20M〕→1#塔吊放线→二级1:
1放坡挖至标高-7.30M→浇筑100mm厚素混凝土垫层→放塔吊预埋节位置线→绑扎塔基下层钢筋→安装预埋节身→绑扎塔基上层钢筋→浇筑混凝土→振捣→养护→安装塔吊。
第二节塔吊格构柱制作
1、格构柱制作在现场制作，柱身必须要保证焊缝的质量、长度与按设计图纸加工。
2、待格构柱运至现场后放置平稳,要求不能引起格构柱的变形。
3、钻孔桩下笼时将格构柱吊入钻孔,与钻孔桩一起浇筑,确保锚固长度。
4、钢材与焊接材料的品种、规格、性能等应满足国家产品标准和设计要求。
焊条等焊接材料与母材的匹配应符合设计和行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
5、焊工必须经考试合格，且取得合格证书；
6、焊缝厚度应符合设计要求，焊缝外表不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
焊缝外表不得有气孔、夹渣、焊坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
7、钢格构柱与缀板的拼装误差应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规》GB50205的规定；
8、格构柱与灌注桩主筋按照规定认真焊接，随钢筋笼就位后需对格构柱加固定位，确保格构柱方正。
9、钢格构柱的安装误差应符合下表的规定：
钢格构柱的安装允许误差：
允许偏差〔mm〕
检验方法
柱端中心线对轴线的偏差
用吊线和钢尺检查
柱基准点标高
+10
用水准仪检查
柱轴线垂直度
且<
用经纬仪或吊线和钢尺检查
10、钢格构柱与钢筋笼搭接后，使用汽车吊将其插入桩孔，并与桩心轴线重合，保证四根格构柱四个立面的平整度。
钻孔桩浇筑前将格构柱吊入钻孔桩，与钻孔桩一起浇筑，确保锚固长度。
11、为保证格构柱的垂直度，格构柱顶至自然地坪采用角钢作为吊筋，在孔口设置钢板制作成的孔口板，并在上面设置方向线，通过校核角钢吊筋顶与孔口板的关系进展调整。
第三节钻孔灌注桩施工与钢格构柱安装
一、测量定位
各测量点〔俗称大样点〕采用光电测距仪进展闭合测定，无误后用混凝土固定，并安装防护标志，防止因重车碾压和重物碰撞后而产生位移。
尽量将各点设置在不影响施工的视线围，且不易被碰撞，以利长久保存。
桩位测量采用经纬仪、钢尺丈量法。
但在桩位测定前，需对所用的测量基点进展复核，使其符合各种平面尺寸关系后方可使用该基点。
桩位测定分初、复测，分别为挖埋护筒前和埋设护筒后，复测合格后，打入Ф12钢筋一根，作为钻机定位标志，然后用水准仪测定其护筒标高后，经现场监理验收合格后方可就位施工。
二、埋设护筒
钻孔灌注桩的孔口护筒是保护孔口，隔离上部杂填松散物，防止孔口塌陷的必要措施，也是控制定位，标高的基准点。
护筒选用大于桩径10～20cm的钢制护筒，埋入深度以满足隔离杂填士，防止孔口塌陷为准，护筒四周间隙用粘土回填并捣实，以确保护筒稳定结实。
三、钻机就位
钻机就位时，转盘中心对准桩位中心标志的偏差应小于20mm，并用水平尺校对转盘水平，并做到天车中心、转盘中心与桩位中心成一垂直线。
四、成孔
1、机具配备
施工前按其施工孔深配置钻具、导管，预先由当班质检员和机长一起丈量，核准其钻头直径和长度、机上钻杆长度、钻杆长度、根数、导管长度、根数，然后请现场监理到现场检验，经核准后的器具不得随意更换。
假如需更换时，必须事先经质检员认可，并报监理同意后方可执行。
2、成孔过程
本工程采用正循环回转钻进方法，钻头选用单腰带三翼锥形钻头。
钻进参数控制围：
钻压6-15KPa转速40-128r／min。
施工中应根据地层情况合理选择钻进参数，一般开孔宜轻压慢转，正常钻进时钻进速度控制在6m/h以，临近终孔前放慢钻速以便与时排出钻屑，减少孔沉渣。
通过3PN泥浆泵将循环池的泥浆泵入钻杆，从钻头返出，钻头切削土体形成的泥浆从钻杆与孔壁的环状间隙上返至孔口，再通过立式排污泵或泥浆沟排入循环池，从而形成泥浆循环系统。
现场备用立式排污泵。
为防止相邻桩串孔或影响邻桩的成桩质量，相邻桩的成孔施工以满足4D或不少于36小时为宜，因此，对不满足要求的跳桩施工。
3、护壁
钻孔形成自由面时，由于受地层覆盖土压力的作用，使自由面产生变形，泥浆使用得当可以抑制变形的产生。
根据本工程地质岩土物理性能，选用原地层自然造浆，地表调节泥浆物理性能。
根据不同的地质情况，选用不同的泥浆性能参数，来平衡地层的侧压力，以保证孔壁的稳定性，防止坍孔。
泥浆性能多数指标控制围如下：
一清泥浆比重≤1.30粘度20~26s
二清泥浆比重≤1.15粘度18~20s
含砂率≤4～8%
泥浆性能多数一般选择原如此是：
易塌孔地层选用较大值，不易塌孔地层选用较小值。
五、清孔
清孔是钻孔灌注桩施工重要的一道工序，清孔质量的好坏直接影响水下混凝土灌注施工、桩身质量与承载力的大小。
为了保证清孔质量，本工程采用两次正循环清孔。
在保证泥浆性能的同时，必须在终孔后清孔一次和灌注前清孔一次。
为保证清孔后沉渣满足设计要求，在钻进将至终孔深度时，减缓钻进速度，使土层颗粒充分水化分散，为清孔的顺利进展，作好必要的前期准备。
第一次清孔在成孔完毕时利用钻杆清孔，调制性能好的泥浆替换孔泥浆与钻屑，时间一般控制在30~60分钟左右。
第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后利用导管进展清孔，清孔时经常上下窜动导管，以便能将孔底周围虚土去除干净。
清孔后沉渣控制在50mm以，用泥浆比重仪和漏斗粘度计测定泥浆比重和粘度，符合要求后方可进展水下混凝土灌注，并在第二次清孔完毕后30分钟灌入混凝土。
六、水下混凝土灌注
1、材料选用
材料选用将严格按照我公司ISO9001质量认证体系对合格供给商的要求，选择符合要求的商品混凝土生产单位，并报建设单位和监理单位。
每次现场使用时，要核准其出厂质量证明书，本工程考虑现场实际环境与厂家距现场的距离远近等因素与业主、监理共同确定商品混凝土厂家。
2、导管
导管采用直径为219mm或250mm，长度为和无缝钢管，游轮丝扣连接。
该导管密封性好、钢性强、不易变形。
在使用前必须检查丝扣的好坏和导管是否有残物，导管是否已经变形。
下导管时，必须加好橡皮密封圈，以确保导管密封。
使用后，必须清洗干净，整齐的堆放于指定位置。
3、灌注
a.根据孔深配置导管长度，并按先后次序下入孔，导管口距孔底距离控制在500mm围。
当第二次清孔完毕时，在30分钟倒入足够的初灌量，以满足导管初次时埋入深度超过。
b.灌注器具和隔水塞的选用
灌注器具主要包括导管、漏斗。
导管选用Φ219或Φ250螺纹连接式无缝钢管；
漏斗用4mm厚的钢板制成棱锥形，尺寸为1000×
1000×
800mm,底部用导管螺纹接头与导管连接，沿斗口外侧焊30×
30mm角钢以确保其刚度。
隔水塞选用砂包，其外径比导管径小20~25mm，在灌注前用将其置于导管泥浆液面处，再在灌注漏斗口放一块直径大于导管径的圆形铁板〔盖板〕。
c.灌注部署
灌注前，导管位置应居中，导管底口距孔底左右，放好球胆、砂包或盖板。
混凝土车靠近孔口后，将混凝土倒入漏斗，待混凝土装满漏斗后提起盖板，将漏斗混凝土灌至孔底，同时砼车的混凝土也连续地灌入孔。
为确保导管的埋深长度，每次拔管前必需用测绳进展测量后，由现场质检员确定应拔管的长度，并进展记录备查。
之后，连续灌注混凝士，导管埋深一般控制在3~10m的围。
d.桩顶
为了保证桩顶质量，一方面清孔时尽量降低泥浆比重，另一方面经常检测混凝土灌注的上升速度，尽量准确掌握砼上升面。
灌注完毕前准确测量桩顶标高，确保超灌长度不少于设计要求的1米后方可停止灌注，以保证桩顶质量，同时，应减少材料的浪费。
e.试块制作与养护
现场随机对混凝
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