保利银滩高层12号塔吊施工方案修改文档格式.docx
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三、工程地质状况1
3.1、工程地质条件1
3.2、地下水文情况3
3.3、塔吊情况4
四、塔吊基础设计5
4.1、塔吊基础计算6
附图：
1、塔吊基础剖面图
2、塔吊定位图
3、塔吊地脚螺栓预埋图
4、塔吊承台配筋图
5、塔吊坐标图
6、1、2号塔吊平面布置图
一、编制依据
1、本工程地质勘察报告
2、本工程施工图纸
3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
6、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-92）
7、TCT5513塔式起重机使用说明书
8、钢筋混凝土结构设计用表（中国建筑工业出版社）
9、《建设工程基坑、高支模、塔式起重机施工专项安全培训讲义》
二、工程概况
本工程是由保利（阳江）房地产开发有限公司开发建设，地处阳江市海陵岛闸坡镇南村，南面即为南海海岸,西侧离广东“南海一号”博物馆约2Km，保利银滩P3区高层由4栋高层组成，该高层地下一层，地上11栋为29层，12栋24层，13、14栋为22层，建筑结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构，抗震设防烈度为七度，建筑设计合理使用年限为50年。
三、工程地质状况
3.1、工程地质条件
现将基坑开挖深度范围内各土层分述述如下：
3.1.1工填土层（Qml）
人工填土层主要为素填土，颜色主要为浅黄色、灰色等，组成物主要为人工堆填的中细砂，局部夹少量碎石、块石、粉质粘土等，大部分稍压实～欠压实状，稍湿～湿。
本层广泛分布于场地内，直接出露于地表，绝大多数钻孔中有揭露，层顶标高为4.35～8.40m，厚度为6.00～10.20m，平均厚度8.48m。
3.1.2海相沉积层（Qm）
本层分布范围较大，大部分钻孔有揭露，按组成成份有粉质粘土、淤泥质土、细砂、粗砂、砾砂及圆砾，现分亚层分述如下：
（1）细砂
灰白色，饱和，稍密，主要成分为石英砂，分选性较差，局部含少量中粗砂粒，层顶标高为-3.43～-7.72m，平均厚度为4.30m。
（2）淤泥质土层
深灰色等，流塑状，含少量粉细砂，局部夹粉砂薄层，具臭味，本层分布较广泛，大多数钻孔中有揭露，层顶标高为-10.32～7.72m，厚度为2.6m，标贯击数N=3～9击，平均6击。
3.1.3淤泥质粉细砂层
深灰色等，松散-稍密状，组成物主要为细砂及少量粉砂，含有机质和少量淤泥质土，局部夹少量贝壳碎片，具臭味，本层局部分布，层顶标高为-9.82～-1.70m，厚度为2.40～6.90m，平均厚度3.91m，标贯击数N=7～14击，平均11击。
（1）细砂层
深灰色，灰白色，浅黄色等，松散-稍密状，局部中密状，含水饱和，主要为石英砂，含较多粘性土，在场地内局部分布，呈透镜体产出，层顶标高为-6.12～4.62m，厚度为1.60～9.30m，平均厚度3.90m，标贯击数N=8～17击，平均13击。
（2）中粗砂层
浅灰色，灰白色，浅黄色等，多呈稍密状，局部松散状或中密状，含水饱和，主要为石英砂，含较多粘性土，并含有中细砾石，在场地内零星分布，呈透镜体状，层顶标高为-1.82m，厚度为3.30m，标贯击数N=17击。
3.1.4残积土层（Qel）
由花岗岩风化作用而形成风化残积土，棕黄色、棕红色、褐黄色，青灰色等，组织结构已全部破坏，矿物成分大部分已风化成土状，以粉粘粒为主，见石英砂粒，其中EZK3、EZK28、EZK40号孔揭露夹有花岗岩孤石，摇振反应无，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中等，遇水易软化崩解。
根据室内颗粒分析试验结果和野外鉴别结果，在本场地内，其风化产物主要为砂质粘性土，局部夹砾质粘性土和粘性土。
根据其塑性状态分二个亚层：
<
3-1>
和<
3-2>
，现将各残积土层分述如下：
（1）可塑状砂质粘性土层<
：
本层在场地内缺失，暂未见揭露。
（2）硬塑～坚硬状砂质粘性土层<
本层分布较广泛，多数钻孔中有揭露，层顶标高为-16.05～-5.74m，厚度为2.00～7.90m，平均厚度3.98m，标贯击数N=18～29击，平均24击。
3.1.5花岗岩层（γ52（3））
场地内基岩为燕山三期花岗岩，按其风化程度可分为全风化岩层、强风化岩层、中风化岩层和微风化岩层4个风化带，详述如下：
3.1.6全风化花岗岩层
呈青灰色、褐黄色等，原岩组织结构已基本风化破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土柱状及密实砂状。
局部夹强风化花岗岩碎块，本层分布广泛，在大多数钻孔中有揭露，层顶标高为-19.55～-6.64m，厚度为2.00～8.10m，平均厚度4.47m，标贯击数N=34～47击，平均40击。
3.1.7强风化花岗岩层
呈褐黄色、青灰色、棕红色等，原岩组织结构已大部分风化破坏，矿物成分已显著变化，风化裂隙很发育，岩石极破碎，岩块可用手折断。
局部夹全风化薄层，岩芯呈半岩半土状、碎块状，局部呈薄饼状。
分布广泛，大多数钻孔中有揭露，层顶标高为-24.75～-9.53m，揭露厚度为2.30～14.30m，平均厚度8.21m，标贯击数N=51～64击，平均56击。
3.1.8中风化花岗岩层
呈浅褐色、灰色等，中、粗粒结构，块状构造，岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，风化裂隙被铁染，并充填少量风化物。
斜长石矿物风化较深，钾长石、云母矿物风化轻微。
岩质硬，锤击声稍脆，不易击碎。
岩芯较破碎，呈短柱状、碎块状。
部分钻孔有揭露，层顶标高为-37.92～-21.27m，揭露厚度为0.60～7.88m，平均厚度2.60m。
3.1.9微风化花岗岩层
呈浅灰色、灰色等，中粒、粗粒结构，块状构造，岩石组织结构基本未变化，断口处新鲜，节理面稍被铁染，岩质坚硬，锤击声脆。
岩芯呈长柱状、短柱状。
多数钻孔中有揭露，层顶标高为-40.02～-7.33m，揭露厚度为0.85～8.18m，平均厚度5.52m。
3.2、地下水文情况
实测钻孔地下水初见水位埋深为1.10～5.30m，平均埋深2.87m，标高为1.55～5.30m，平均标高为3.10m；
稳定水位埋深为1.60～5.60m，平均埋深3.71m，标高为0.36～4.40m，平均标高为2.26m。
地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年4～9月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降。
场地地下水来源主要为大气降水及地表水渗透补给，按其赋存方式分为第四系孔隙水和基岩裂隙水。
1）第四系孔隙含水层
第四系孔隙水与地表水具有密切的水力联系，由大气降水补给。
主要赋存于第四系海相沉积砂层（包括淤泥质砂、细砂、中粗砂、砾砂等）中，含水性能与砂的形状、大小、颗粒级配及粘粒含量等有关，本场地的第四系砂层分布广泛，颗粒介于粉细砂～中粗砂，属中等～强透水层，水量丰富。
其它冲积-洪积土层相对不饱水，其透水性较弱。
残积土层及全风化层相对不饱水，属于相对隔水层，且透水性也较弱。
第四系孔隙水一般具有统一的地下水位，具有微承压性。
2）基岩裂隙水
主要分布在风化裂隙发育的岩石中风化带<
4-3>
中，微风化带岩层节理裂隙稍发育且密闭，可视为弱透水层，为承压型或微承压型裂隙含水层，地下水埋深随基岩面起伏而不同，由于岩性及裂隙发育程度及充填的差异，其富水程度与渗透性也不尽相同，其渗透性受基岩裂隙发育程度影响，具有一定的随机性，局部裂隙发育，裂隙连通性较好，渗透性较强，致使地下水的渗透性在空间分布上的差异较大。
3.3、塔吊情况
P3区高层塔吊选用TCT5513塔吊（固定附着式），最大幅度55m，最大设计自由高度37.7m，附着后起升高度可达220m。
本工程拟安装两台塔吊，1、2号塔吊的安装最终高度均为100m；
塔吊安装平面图见附图。
工艺流程：
静压桩施工→塔基土方开挖→素混凝土垫层施工→砖模、防水保护层施工→塔吊基础施工→塔吊安装→塔吊拆除。
四、塔吊基础设计
采用两台TCT5513塔式起重机，塔身尺寸1.60m×
1.60m，塔吊基础开挖深度为2.9m；
现场地面标高为绝对标高3.5m，承台面标高平地下室底板面标高，其为2.2m。
1、2号塔吊基础均采用6根Φ500预制管桩，桩入土深度约30m，桩端锚入承台100mm，桩端持力层选在全风化花岗岩上。
承台尺寸为6m*4m*1.7m（长×
宽×
高）。
塔吊基础桩顶以下岩土力学资料（参考地质资料鉴PZK55钻孔柱状图）
序号
土层名称
厚度（m）
土侧阻力标准值（kPa）
土端阻力标准值（kPa）
1
素填土
7.18
2
粉质粘土
8.3
30
3
砂质粘土
3.7
45
1300
4
全风化花岗岩
0.5
110
4000
注：
桩基础施工时桩长按实际到全风化花岗岩层为准。
施工有关说明：
1）、承台砼等级为C35（抗渗等级≥1.2MPa），其施工应严格按规范要求执行；
2）、塔吊底座与塔吊的安装应按塔吊出厂说明书要求执行，控制好预埋螺栓的位置及锚固深度；
3）、所有钢构件的焊接均为接触边长度内满焊，焊缝厚度≥6mm。
4）、塔式起重机预埋件截面尺寸及预埋位置、标高均按塔吊使用说明书要求施工，安装单位派技术人员到场做技术指导。
5）、基础浇筑混凝土时实行分层浇筑，每层不大于500㎜，使用插入式震动振捣密实，浇筑要连续进行。
塔吊基础施工完成塔吊安装后做180厚砖墙进行围护。
6）、混凝土浇筑后要浇水养护，养护期不少于14天。
严格按工程桩的验收手续进行验收，做好混凝土试块28天抗压试验。
7）、混凝土强度达到85％后方可安装塔吊。
8）、加强安全管理，做好现场安全标志。
作业时按规定划定安全警戒区域.
9）、基础平面平整度允许偏差1/1000
10）、在空载条件下，塔吊和基础平面的垂直度允许偏差为4/1000，明高锚固点以下垂直度允许偏差为2/1000。
11）、地脚螺栓进场后要按照说明书检查，保证符合要求，埋置深度≥1000mm。
12）、基础防雷接地参照建筑防雷设计要求施工。
13）、地脚螺栓与防雷地极接通，接地电阻≤4Ω。
14）、塔吊安装、拆卸方案另编。
4.1、塔吊基础计算
4.1.1计算参数
（1）基本参数
塔身尺寸1.60m×
1.60m,塔吊基础开挖深度为3.10m；
现场地面标高3.5m（绝对标高），承台面标高2.2m（绝对标高），承台底标高0.5m（绝对标高），垫层为100mm的C15砼，垫层底标高0.4m（绝对标高），桩顶标高为0.6m（绝对标高）。
1）塔吊基础受力情况
荷载工况
基础荷载
P（kN）
M（kN.m）
Fk
Fh
M
MZ
工作状态
453.00
19.00
1699.00
225.00
非工作状态
487.00
81.00
1796.00
比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算如图；
Fk=487.00kN，Fh=81.00kN，M=1796.00+81.00×
1.50=1917.5kN.m
Fk,=487.00×
1.2=584.4kN，Fh,=81.00×
1.4=113.40kN，Mk=（1796.00+81.00×
1.50）×
1.4=2684.5kN.m
2）桩顶以下岩土力学资料（参考PZK55土层情况）
地层名称
厚度L
（m）
极限侧阻力标
准值qsik（kPa）
极限端阻力标
准值qpk（kPa）
qsik
i
（kN/m）
抗拔系数λi
λiqsik*
0.50
28.5
236.55
118.275
砂质粘性土
38.25
141.525
70.763
165
4800.00
82.5
41.25
桩长
11.96
∑qsik*Li
460.575
∑λiqsik*Li
230.288
3）基础设计主要参数
塔吊基础桩采用6根φ500预应力管桩,桩顶标高0.6m（绝对标高）；
桩混凝土等级C80,fC=35.90N/mm2,EC=3.80×
104N/mm2；
ft=2.22N/mm2,桩长约30m,管道壁厚100mm；
钢筋HPB235，fy=210.00N/mm2,Es=2.10×
105N/mm2；
承台尺寸长（a）=6m,宽（b）=4m,高（h）=1.70m；
桩中心与承台中心长方向为2.5m，短方向为1.5m,承台面标高2.2m（绝对标高）；
承台混凝土等级C35，抗渗等级为P6，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
Gk=a×
b×
h×
γ砼=4×
6×
1.50×
25=900KN
4.1.2.桩顶作用效应计算
（1）竖向力
1）轴心竖向力作用下
Nk=（Fk＋Gk）/n=（487.00+900）/6=231.2kN
2）偏心竖向力作用下
按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=M=1811.2kN.myi=1.75×
20.5=2.47m
Nk=（Fk＋Gk）/n±
Mxyi/Σyi2=（487.00+900）/6±
（1917.5×
2.45）/（2×
2.452）
Nkmax=622.5kN,Nkmin=-160.1kN（桩基承受竖向拉力）
（2）水平力
Hik=Fh/n=81.00/6=13.5kN
4.1.3.单桩允许承载力特征值计算
管桩外径d=500mm=0.50m，内径d1=500-2×
100=300mm=0.30m，hb=0.50m
hb/d=0.5/0.50=1,λp=0.16×
1=0.16
（1）单桩竖向极限承载力标准值计算
Aj=π（d2-d12）/4=3.14×
（0.502-0.302）/4=0.13m2,Apl=πd12/4=3.14×
0.302/4=
0.07m2
Qsk=u∑qsik
i=πd∑qsik
i=3.14×
0.50×
460.575=723.103kN
Qpk=qpk（Aj+λpApl）=4800.00×
（0.13+0.16×
0.07）=677.75kN
Quk=Qsk＋Qpk=677.75+723.103=1400.853kN
Ra=1/KQuk=1/2×
1400.853=700.426kN
（2）桩基竖向承载力计算
Nk=231.2kN＜Ra=700.426KN,竖向承载力满足要求。
Nkmax=622.5kN＜Ra=1.2×
700.426KN=840.5KN,竖向承载力满足要求。
4.1.4.桩基水平承载力验算
（1）单桩水平承载力特征值计算
I=π（d4-d14）/64=3.14/64×
（0.504-0.304）=0.0027m4
EI=EcI=3.80×
107×
0.0027=102600kN.m2
查表得:
m=6.00×
103kN/m4,Xoa=0.010m
bo=0.9（1.5d+0.5）=1.13m=1130mm
α=（mbo/ECI）0.2=（6.00×
1000×
1.13/102600）0.2=0.58
αL=0.58×
19.68=11.4＞4,按αL=4,查表得:
υx=2.441
RHa=0.75×
（α3EI/υx）χoa=0.75×
（0.583×
102600/2.441）×
0.01=61.51kN
（2）桩基水平承载力计算
Hik=16.2kN＜Rha=61.51kN,水平承载力满足要求。
4.1.5.抗拔桩基承载力验算
（1）抗拔极限承载力标准值计算
Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1/6×
（5.5+3.50）×
2×
230.288=691kN
Tuk=ΣλiqsikuiLi=230.288×
3.14×
0.50=361.55kN
（2）抗拔承载力计算
Ggp=4×
19.68×
（18.80-10）/5=692.74KN
Gp=0.13×
（25-10）=38.376KN
Tgk/2+Ggp=829/2+692.74=1107.24kN
Tuk/2+Gp=361.55/2+38.376=219.151kN
击桩竖向拉力Nkmin=113.93<
Tuk/2+Gp=291.151KN
故击桩呈整体性和非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。
4.1.6.抗倾覆验算
a1=2-0.25=1.75m,bi=1.5+1.75=3.25m，
倾覆力矩M倾=M＋Fhh=1917.5+81.00×
1.50=2039kN.m
抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）ai＋2（Tuk/2+Gp）bi
=（487.00+900）×
2+2×
219.151×
3.25=3851.73kN.m
M抗/M倾=3851.73/2039=1.89
抗倾覆验算1.89＞1.6,满足要求。
4.1.7.桩身承载力验算
（1）正截面受压承载力计算
按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=2684.5kN.m，yi=（32+52）0.5/2=2.45m
Nk=（Fk，＋1.2Gk）/n±
Mxyi/Σyi2=（584.4+1.2×
900）/5±
（2684.5×
2.45/（2×
2.452）=
277.4±
547.857
Nkmax=825.257kN，Nkmax=-270.457kN
Ψc=0.85
ΨcfcAj=0.85×
35.90×
0.13=3966.95kN
正截面受压承载力=3966.95kN＞Nkmax=880.737kN,满足要求。
（2）预制桩插筋受拉承载力验算
插筋采用HPB335，fy=300.00N/mm2，取6Φ18，As=5×
254=1524mm2
fyAs=300×
1524=457200N=457.2kN
fyAs=457.2kN＞Nkmin=270.457kN,正截面受拉承载力满足要求。
M倾/（4xiAs）=2039×
1000/（4×
2.5×
1524）=133.79N/mm2，满足要求。
（3）承台受冲切承载力验算
1）塔身边冲切承载力计算
Fι=F－1.2ΣQik=Fk，=584.4kN，ho=1.50-0.10=1.40m=1400mm
βhp=1.0-（1500-800）/（2000-800）×
（1.0-0.9）=0.94
а0=1.45m,λ=а0/ho=1.45/1.40=1.04＞1，故λ=1
β0=0.84/（λ+0.2）=0.84/（1+0.2）=0.7
um=4×
（1.60+1.40）=12m
βhpβ0umftho=0.94×
0.7×
12×
1.57×
1.40=17355.4kN
承台受冲切承载力=17355.4kN＞Ft=584.4kN,满足要求。
2）角桩向上冲切力承载力计算
N1=Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=584.4/6+2684.5×
2.452）=645.257kN
λ1x=λ1y=а0/ho=1.45/1.40=1.04，c1=c2=0.50+0.25=0.75m
β1x=β1y=0.56/（λ1x+0.2）=0.56/（1+0.2）=0.47
[β1x（c2+а1y/2）+β1y（c1+а1x/2）]βhpftho=（0.75+1.45/2+0.75+0.45/2）×
0.47×
0.94×
1.4=2379.14kN
角桩向上冲切承载力=2379.14kN＞2Nl=1329.4kN,满足要求。
3）承台受剪切承载力验算
Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=584.415/6+2684.5×
V=2Nk，=2×
664.7=1329.4kN
βhs=（800/ho）1/4=（800/1400）0.25=0.87，λ=а0/ho=1.45/1.40=1.04，取λ=1
α=1.75/（λ+1）=1.75/（1+1）=0.875，b0=4m=4000mm
βhsαftb0ho=0.87×
0.875×
4×
1.40=6692.91kN
承台受剪切承载力=6692.91kN＞2Nl=1329.4kN,满足要求。
（4）承台抗弯验算
1）承台弯矩计算
Ni=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=584.4/6+2684.5×
2.452）=645.257kN,Xi=2.5m
M=ΣNiXi=2×
645.257×
2.5=3226.3kNm
2）承台配筋计算
承台采用HRB335，fy=300.00N/mm2
As=M/0.9fyho=3226.3×
106/（0.9×
300×
1400）=8535.2mm2
取2820@140mm（钢筋间距满足要求）,As=28×
202/4=8792mm2；
故短方向承台钢筋为2820@140mm，长方向为4320@140mm。
4.18.计算结果
（1）基础桩
6根φ500预应力管桩,桩顶标高0.6m（绝对标高），桩长约30m；
桩混凝土等级C80,壁厚100mm,桩顶插筋618，
（2）承台
长（a）=6m，宽（b）=4m，高（h）=1.70m，长方向桩中心与承台中心2.5m，短方向桩桩中心与承台中心为1.5m；
承台面标高2.2m（绝对标高）；
混凝土等级C35，承台底长方向钢筋采用双向4320@140mm，短方向钢筋采用双向2820@140mm。
（3）基础大样图
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