清华园项目工程塔吊基础专项施工方案.docx
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清华园项目工程塔吊基础专项施工方案
目录
第一章工程概况
第二章编制依据
第三章地质条件
第四章塔吊安装、位置及选型
第五章塔吊基础设计概况
第六章塔吊基础形式及技术要求
第七章塔吊基础的土石方开挖施
第八章塔吊基础承台施工
第九章混凝土质量要求保证措施
第十章安全保证措施
第十一章塔吊基础计算
第十二章附图
1、12#楼塔吊平面布置图
2、12#楼塔吊基础定位图
3、12#楼塔吊基础A--A平面示意图
4、12#楼塔吊基础配筋图
第一章工程概况
工程名称：
清华园项目工程
建设单位：
桂林广汇房地产开发有限责任公司
设计单位：
中国化学工业桂林工程有限公司
监理单位：
桂林华泰工程监理有限公司
勘察单位：
建材桂林地质工程勘察院
施工总承包单位：
浙江宏宇建筑有限责任公司
清华园项目工程位于桂林市中隐路与西外环之间，北靠宽12m的规划路，南临24m宽规划路；规划道路南侧是公园绿地；地块的西北角为军事用地。
清华园项目工程，建筑耐火等级为二级，建筑防水等级为二级，框架结构，结构的设计使用年限为50年，抗震设防裂为6度，总建筑面积101338㎡,地上59338㎡，地下42000㎡。
其中A-1#商业楼：
建筑高度18.10m，地上3层，建筑面积5376.84㎡；1#楼：
建筑高度19.95m，地下1层，地上7层，建筑面积3997.62㎡；2#楼：
建筑高度19.95m，地下1层，地上7层，建筑面积3445.38㎡；3#楼：
建筑高度19.95m，地下1层，地上7层，建筑面积3487.02㎡；5#楼：
建筑高度19.95m，地下1层，地上7层，建筑面积5264.05㎡；6#楼：
建筑高度19.95m，地下1层，地上7层，建筑面积3542.59㎡。
第二章编制依据
1、建材桂林地质工程勘察院提供的《清华园岩土工程勘探报告》；
2、中国化学工业桂林工程有限公司设计的施工图纸以及图纸会审纪要；
3、长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的型号为TC5610-6塔式起重机使用说明书；
4、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
5、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
6、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ196-2010）
7、塔式起重机安全规程（GB5144-2006）；
8、塔式起重机操作使用规程（JG/T100-99）；
9、起重吊运指挥信号（GB5082-85）；
10、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；
11、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
12、本工程总体施工组织设计；
第三章地质条件
1、根据建材桂林地质工程勘察院提供的清华园岩土工程勘探报告，场地地基土构成层序概况如下：
拟建场地岩土层主要为由第四系人工成因（Q4ml）杂填土，植物成因（Q4pd）耕土及残积成因（Qpl）红粘土组成；下伏基岩为上泥盘系上统融县组（D3r）灰岩。
（1）杂填土①：
为第四系人工堆积成因类土（Q4ml），杂色，松散，主要以粘性土、碎石，红砖、碎石及生活垃圾组成，在场地内见有少量素混凝土板及块石。
（2）耕植土
：
为第四系植物层（Q4pd），灰黄、灰黑色，稍湿，以粘性土为主，含有机质及植物根须。
该层土体结构松散，主要分布在杂填土之下。
（3）红粘土
：
黄褐色、黄色，该层土质均匀，结构较致密，无摇振反应，切面光滑。
a、硬塑红粘土
-1：
为第四系残积成因类土（Q4el），黄褐色、黄色，稍湿，硬塑状态，土质均匀，韧性及干强度高，有光泽，无摇振反应，含有少量铁锰质结合物。
b、可塑红粘土
-2：
为第四系残积成因类土（Q4el），黄褐色、黄色，稍湿，可塑状态，土质均匀，韧性及干强度高，有光泽，无摇振反应，含有少量铁锰质结合物。
c、软塑红粘土
-3：
为第四系残积成因类土（Q4el），黄褐色、黄色，软塑状态，饱和，土质较均匀，无摇振反应，切面稍光滑，土中含有铁、锰质氧化物。
（4）灰岩
层（D3r）：
灰~灰黑色，晶质结构，中厚层状构造，岩面起伏较大。
a、较破碎灰岩
-1：
灰~灰黑色，网状微裂隙发育，方解石胶结，多呈闭合状。
场地灰岩质硬细晶结构，块状结构。
岩石风化裂隙、溶孔发育。
岩芯破碎，岩芯多呈碎块状。
部分可见明显溶蚀现象，钻探取芯困难。
岩石的坚硬程度为较硬岩，岩体的完整程度为破碎，岩体的基本质量分级为
级。
b、较完整灰岩
-2：
灰~灰黑色，中厚层状构造，网状微裂隙发育，方解石胶结，多呈闭合状。
场地灰岩质硬性脆，在外力作用下易折断破碎。
岩芯较完整，岩芯多呈短柱状，钻进过程较平稳。
岩石的坚硬程度为较硬岩，岩体的完整程度为较完整，岩体的基本质量分级为
级，该层全场均有分布。
详见《清华园项目工程岩土工程勘探报告》。
2、根据建材桂林地质工程勘察院提供的清华园项目工程岩土工程勘探报告，场地内各层土的地基承载力特征值fak、相应的压缩模量Es及有关岩土参数可按下表取值：
层号
地层名称
fak（kPa）
直剪（快剪）
Es1-2（MPa）
Ck
（kPa）
Фk
度
①
杂填土
80
②
耕土
/
③-1
硬塑红粘土
190
59.95
11.24
8.76
③-2
可塑红粘土
140
32.78
3.52
6.67
③-3
软塑红粘土
60
24.18
3.45
3.74
-1
较破碎灰岩
1000
-2
较完整灰岩
6000
第四章塔吊安装、位置及选型
为了满足本工程12#、9#、10#、11#楼及周边地下室施工时垂直运输的需要，根据施工现场拟建建筑物的平面位置、施工现场条件、周边施工环境和施工先后顺序，在12#楼北侧16轴-18轴之间安装一台塔吊（具体位置详见12#楼塔吊定位图）。
12#楼塔吊选用长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的TC5610-6型塔吊，工作有效半径56m，最大起重重量6T，最大独立高度40.5m，附着高度为220.0m，计划安装高度为36m。
混凝土强度等级：
C35,钢筋级别：
Ⅱ级,承台长度L=5.5m,承台宽度B=5.5m,承台厚度H=1.25m，地下室底板板底相对标高为-5.55m；混凝土承台表面平整度允许偏差1.5mm,基础与塔身采用预埋螺栓组,承台内埋设一根-M40×4㎜的镀锌扁钢接地体,扁铁与承台内的基础节及钢筋骨架焊接牢固。
塔吊混凝土基础的荷载参数表
工况
弯矩（kN.m）
垂直力（kN）
水平力（kN）
扭矩（kN.m）
非工作
1712
490.0
74.0
0
工作
1718
568.1
18.9
303
第五章塔吊基础设计概况
12#楼塔吊座落于12#楼北侧，12#楼塔吊基础承台底相对标高为-6.850m；承台所在的土层为③-1硬塑红粘土层。
根据地质勘查报告，③-1硬塑红粘土层的地基承载力特征值为190Kpa。
地基承载力特征值大于塔吊使用说明书地基耐力不小于0.16Mpa，故选择③-1硬塑红粘土层作为塔吊基础持力层。
12#楼塔吊:
混凝土强度等级：
C35,钢筋级别：
Ⅱ级。
承台尺寸：
5.5×5.5×1.25（L×b×h）。
混凝土承台表面平整度允许偏差1.5mm，基础与塔身采用采用预埋螺栓组，承台内埋一根M40×4mm的镀锌扁铁接地，扁铁与承台内的钢筋骨架及标准节焊接牢固。
塔吊用电从二级配电箱直接接入，并设立专用箱（详见《临时用电施工方案》）
生产
厂商
塔吊
编号
承台尺寸
（单位：
m）
长×宽×高
承台混凝土强度
承台配筋
承台底相对标高m
垫层
承台持
力层
承台持力层地基承载力（KPA）
塔吊基础要求地耐力（KPA）
塔吊安装高度（m）
自然地面相对标高（m）
中联重科
12#楼塔吊
5.5*5.5*1.25
C35
Φ25@210双层双向
-6.85
100mm厚，砼标号C15
③-1硬塑红粘土
190
160
35
-2.20
第六章塔吊基础形式及技术要求
塔吊基础采用钢筋混凝土基础，其技术要求如下：
1、基础开挖至设计标高后必须验槽，看地基土质是否与地质勘查报告相符。
所用钢筋、水泥必须有质保书及复试报告，钢材为Ⅱ级。
2、混凝土标号≥C35。
3、12#楼塔吊钢筋混凝土基础承台的厚度为1.25m，边长为5.5×5.5m。
4、预埋基础节应与基础内钢筋网可靠连成一体，预埋基础节周围的钢筋数量不得减少和切断，主筋通过预埋标准节有困难时，允许主筋避让。
5、地耐力不小于0.16Mpa。
6、基础上平面的平整度≤1/1000。
7、预埋基础节的垂直度≤1/1000。
8、砼的重量约95吨。
第七章塔吊基础的土石方开挖施工
12#楼塔吊基础承台底设计相对标高为-6.85m，承台厚1.25m，垫层为0.1m，自然地面相对标高为-2.20m，塔吊基础土石方开挖深度为4.75m，计划采取机械加人工的方法进行土石方开挖。
土石方开挖完成后24小时内进行基础垫层施工，并及时准备承台结构施工。
在土石方开挖过程中，控制好塔吊基础的位置和标高，以防塔吊基础错位或标高错误。
第八章塔吊基础承台施工
1、施工准备
绑扎好承台钢筋，在承台内焊好避雷接地引下线，接地线采用一根-M40×4㎜的镀锌与底层钢筋焊接并形成封闭,钢筋的隐检工作已经完成,并已核实预埋标准节、线管、孔洞的位置、数量及固定情况无误。
1.1模板的预检工作已经完成,模板标高、位置、尺寸准确符合设计要求，支架稳定，支撑和模板固定可靠，模板拼缝严密，符合规范要求。
1.2混凝土浇筑前对施工人员交底，设专人负责，做到人人心中有数。
1.3浇筑混凝土用泵管架、走道安全稳固，能够满足浇筑要求。
1.4混凝土浇筑前，仔细清理泵管内残留物，确保泵管畅通，仔细检查泵管架加固情况。
1.5严格按试验室配合比进行配料。
混凝土入模坍落度控制在120mm左右。
1.6预埋节的螺栓孔洞要用防水胶纸密封，防止混凝土进入而影响后续的安装工作。
1.7控制好原材料的计量，搅拌台电子计量必须经法定的计量检测机构检测认可后方可使用，砂、石计量的允许偏差≤±3%；散装水泥计量的允许偏差≤±2%；外加剂及混合料的计量允许偏差≤±2%；水计量的允许偏差≤±2%。
1.8原材料的质量要求
A.砂中含泥量：
当混凝土强度等级≥C30时，含泥量≤3%；
B.对于石子：
粒径、级配应符合混凝土配合比通知单的要求，石子含泥量当混凝土强度等级≥C30时，含泥量≤1%；
C.水：
施工用水采用自来水并符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-89）的规定。
2、混凝土浇灌
承台混凝土强度等级C35，由商品搅拌台拌制，汽车泵输送到施工承台。
浇筑混凝土时使用50棒，插入振捣要快插慢拔，插点呈梅花形布置，按顺序进行，不得遗漏。
移动间距不得大于振捣棒插入作用半径的1.5倍（50棒取50cm）振捣上一层时插入下一层混凝土5cm,以消除两层间的接缝。
平板振动器的移动间距，保证振动器的平板能够覆盖已振实部分的边缘。
振捣时间以混凝土表面出现浮浆及不出现气泡、下沉为宜。
施工时不留设施工缝。
混凝土施工时要随时检查预埋螺栓的位置及标高，严禁振动棒振捣在预埋螺栓上，待承台混凝土有七、八成干时，用木抹进行两次抹面，有效控制混凝土的微裂缝。
第九章混凝土质量要求保证措施
混凝土振捣密实，不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣等缺陷，表面平整度允许偏差为1.5㎜,预埋标准节允许为1㎜，标高允许偏差为±5㎜,预埋件中心线位置允许偏差为2㎜。
混凝土在浇筑完毕后的12小时内进行养护。
对普通硅酸盐水泥、养护时间不得小于7天，浇水次数应根据能保持混凝土处于湿润的状态来决定。
当日平均气温低于5°c时,不得浇水。
当混凝土的强度达到设计强度的80%后方可进行塔吊的安装施工。
当混凝土的强度达到设计强度的100%后方可使用塔吊。
第十章安全保证措施
1、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜观测。
2、如施工工期较长，根据实际情况定期对塔吊连接螺栓进行紧固。
3、塔吊按拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。
4、塔机安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。
5、附墙架的位置按实际租赁装拆单位结合工期进度与现场条件可作合理调整。
6、需根据实际情况定期对塔机底部进行防锈处理。
7、上岗前必须对上岗人员进行安全教育，必须带好安全帽，严禁酒后上班。
8、塔机的安拆工作严禁在台风来临或雨天进行。
9、严禁非专业人员上场操作，违者按公司有关规定予以处罚，并责令退出施工现场。
10、未经验收合格，塔机司机不准上台操作，工地现场不得随意自升塔机、拆除塔机及其它附属设备。
11、严禁违章指挥，严禁超载和风力较大情况下起吊。
塔机司机必须坚持“十个”不准吊。
12、夜间施工必须有足够的照明，如不能满足要求，司机有权停止操作。
第十一章塔吊基础计算
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
TC5610
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40.5
塔机独立状态的计算高度H（m）
43.5
塔身桁架结构
型钢
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
二、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
小车最小工作幅度RG2（m）
0
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）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
50
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×11.5，10×50]＝690
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）
89.4
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
广西桂林市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.35
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
B类（田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）
风振系数βz
工作状态
1.586
非工作状态
1.627
风压等效高度变化系数μz
1.327
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
0.8×1.2×1.586×1.95×1.327×0.2＝0.788
非工作状态
0.8×1.2×1.627×1.95×1.327×0.35＝1.415
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+89.4＝401.4
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
401.4+60＝461.4
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.788×0.35×1.6×43.5＝19.196
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×（690+0.5×19.196×43.5）＝683.602
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝401.4
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.415×0.35×1.6×43.5＝34.469
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22+3.8×0-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×34.469×43.5＝392.841
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＝1.2×401.4＝481.68
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
481.68+84＝565.68
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.196＝26.874
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×19.196×43.5）＝1019.674
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×401.4＝481.68
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×34.469＝48.257
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×0-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×34.469×43.5＝621.349
三、基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5.5
基础宽b（m）
5.5
基础高度h（m）
1.25
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
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
190
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5.5×5.5×1.25×25=945.312kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×945.312=1134.375kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×（690+0.5×19.196×43.5/1.2）
=620.975kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=19.196/1.2=15.997kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=1.2×（37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×19.196×43.5/1.2）
=931.997kN·m
Fv''=Fv/1.2=26.874/1.2=22.395kN
基础长宽比：
l/b=5.5/5.5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
Wy=bl2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
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=683.602×5.5/（5.52+5.52）0.5=483.38kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=683.602×5.5/（5.52+5.52）0.5=483.38kN·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
=（461.4+945.312）/30.25-483.38/27.729-483.38/27.729=11.639kPa≥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=11.639kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=（461.4+945.312）/30.25+483.38/27.729+483.38/27.729=81.367kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（461.4+945.312）/（5.5×5.5）=46.503kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=190.00kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=46.503kPa≤fa=190kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=81.367kPa≤1.2fa=1.2×190=228kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1250-（40+22/2）=1199mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（461.400/30.250-（620.975+15.997×1.250）/27.729）=-10.614kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（461.400/30.250+（620.975+15.997×1.250）/27.729）=51.797kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.500+1.600）/2）×51.797/5.500=33.433kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（461.400/30.250-（620.975+15.997×1.250）/27.729）=-10.614kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（461.400/30.250+（620.975+15.997×1.250）/27.729）=51.797kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.500+1.600）/2）×51.797/5.500=33.433kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（51.797+33.433）/2=42.615kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（51.797+33.433）/2=42.615kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=42.615×（5.5-1.6）×5.5/2=457.045kN
Vy=|py|（l-B）b/2=42.615×（5.5-1.6）×5.5/2=457.045kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1199/5500=0.218≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5500×1199=27532.037kN≥Vx=457.045kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1199/5500=0.218≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5500×1199=27532.037kN≥Vy=457.045kN
满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ22@200
基础底部短向配筋
HRB400Φ22@
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