塔吊基础方案Word文件下载.docx
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2、塔吊基础布置
本工程选用2台杭州杰牌建设机械有限公司生产的JTZ5510塔式起重机和3台浙江省建设机械有限公司生产QTZ63（ZJ5510）塔式起重机，根据总平面布置及工程实际情况，共设置5台塔吊基本可满足场内物件垂直与水平运输需求。
塔吊用电从二级配电箱直接引入，并设立专用箱。
塔吊布置的位置具体如下：
塔吊
编号
塔吊基础在地下车库的位置
地质报告地质
剖面图位置
型号
塔吊起重
高度（M）
1#
1~2×
7L轴处（2#楼东面）
剖面8-8中Z6
省建机
ZJ5510
85
2#
9~10×
4A~H轴处（3#楼南面）
剖面2-2中Z17
杰牌
JTZ5510
50
3#
22~23×
4A~H轴处（4#楼南面），
剖面2-2中Z25
80
4#
10~11×
C~6M轴处（6#楼西面）
剖面5-5中J49
35
5#
19~20×
D~C轴处（5#楼北面）
剖面5-5中J52
3、塔吊基础设计
±
0.000相当于绝对高程8.250米，现场自然地坪相对标高为-2.30m，地下室底板结构标高为-6.35米，板厚400。
因塔吊定位于地下室内，且塔吊将在土方大面开挖前安装，需对塔吊基础部位土方提前进行大开挖后制作基础承台。
塔吊基础开挖时采用三级大放坡，因地下常水位较高，在开挖前采用自流深井进行降水至开挖面500mm以下。
塔吊基础承台按产品使用说明书要求，均采用截面尺寸为5000*5000*1350㎜的钢筋混凝土承台，承台下配4根Φ500预应力管桩。
塔吊承台桩顶标高1#塔吊-8.20m；
2#、3#、4#、5#塔吊-7.75m，塔吊标准节穿地下室底板处于底板中部焊止水片。
（详见基础承台剖面示意图）
地下室顶板施工时，应在塔身处留置2000×
2000㎜预留洞。
在洞口侧面四周放置止水钢板，迎水面朝上。
顶板钢筋断开（预留焊接接头长度），待塔吊标准节拆除后按规范及设计要求进行焊接，重新绑扎钢筋并按后浇带要求浇筑比顶板高一级别的混凝土，并在混凝土中掺加设计采用的微膨胀剂（具体掺用数量根据设计要求确定），浇筑后覆盖麻袋、洒水养护不少于28天。
3.1预应力管桩设计
塔吊基础桩采用PC-A500（100）-12-12-12预应力管桩，桩承载类型为摩擦端承桩，有效桩长均为48米，进入
号土层：
园砾土层。
桩间距a=3.8m。
预应力管桩由专业单位定位施工,定位误差在20mm以内，桩顶标高1#塔吊-8.20m；
2#、3#、4#、5#塔吊-7.75m。
预应力管桩施工严格按照相关技术规程、规范施工。
3.2塔吊承台
采用钢筋混凝土承台，截面尺寸为5000*5000*1350㎜，双层双向二级钢筋Φ20@170（183），拉筋Φ12，预应力管桩锚入承台100mm，承台混凝土强度等级为C35。
桩主筋锚入承台长度不小于40d。
（详见承台配筋详图）相关数据见下表：
塔吊编号
1#塔吊
4#塔吊
5#塔吊
2#塔吊
3#塔吊
生产厂商
浙江省建设机械有限公司
杭州杰牌建设机械有限公司
塔吊型号
桩型号
PC-A500（100）-12-12-12预应力管桩
桩径（mm）/有效桩长（m）
48M
桩顶标高m
（相对标高）
-8.200m
-7.750m
承台尺寸mm
长×
宽×
高
5000×
1350mm
承台底标高m
（像对标高）
-8.250m
-7.800m
承台配筋
20＠183
20＠170
塔吊起身高度m
35
塔吊标准节数量（节）
28
（每节3M）
12
21
（每节2.5M）
33
相对应地质勘探孔
剖面8-8中
Z6
剖面5-5中
J49
J52
剖面2-2中
Z17
Z25
四、选用塔吊的主要性能
1、浙江省建设机械有限公司生产QTZ63（ZJ5510）塔式起重机为水平臂架、小车变幅、上回转、自升式多用途塔机，其标准臂长为55米，最大起重量为6吨，独立高度为40.5米，附着工作时最大起升高度为140米。
总功率为31.7KW。
塔身截面为1.60m×
1.60m，每节长3m。
2、杭州杰牌建设机械有限公司JTZ5510塔式起重机为水平臂架、小车变幅、上回转、自升式多用途塔机，其标准臂长为55米，最大起重量为6吨，独立高度为40.米，附着工作时最大起升高度为140米。
塔身截面为1.65m×
1.65m，每节长2.5m。
五、塔吊基础土方开挖与降水方案
工程所处位置上沙路与上沙北路交叉口，场地稳定水位埋藏1.1～2.5米，土的渗透性大。
0.000相当于绝对高程8.250米，现场自然地坪相对标高为-2.30m。
5台塔吊基础开挖深度为：
1#塔吊6.250m；
2#、3#、4#、5#塔吊5.800m。
（一）土方开挖方案
本工程塔吊承台基础因位于地下室结构梁底板下，塔吊承台基础应先于地下室底板施工。
对塔吊基础土方进行开挖时，根据实际情况留好工作面和坡度，再进行施工,以便塔吊基础的正常施工。
A、在对塔吊基础施工前，对基坑上部30米范围内的土方进行三次开挖,先进行对30m范围内整体卸土2m即-4.300标高（工程自然地面标高约为-2.300m）,然后以下各层土进行分层开挖，每次开挖土方高度控制在2米左右。
第二次土方开挖,挖至-6.300标高，第三次土方开挖,挖至塔吊基坑底标高,最后的10cm土方采用人工开挖,挖后立即浇筑垫层,进入下道工序。
B、在土方开挖过程中，控制好塔吊基础的位置和标高，以防塔吊基础错位和标高的下沉或上浮。
C、土方开挖后及时对塔吊基础进行施工，避免基坑土方外露时间过长，引起不必要的施工麻烦和土方坍塌。
D、塔吊基础施工完成后，再进行工程基坑剩余土方的开挖。
E、在土方开挖过程中，控制好塔吊基础的位置和标高，以防塔吊基础错位和标高的下沉或上浮。
（二）降水方案
由于塔吊基础最先开挖，所以应优先施工5塔吊附近的几个深井，根据围护设计方案在5台塔吊的附近均设置了打深井。
可以对塔吊基础内的地下水进行排除。
在塔吊基础施工过程中,如若自流深井降水无法满足塔吊基础施工中降水要求,考虑在塔吊基础四周设置轻型井点降水。
先打深井进行降水，土方开挖过程中地下水位控制在低于开挖面0.5m以上。
并在塔吊基坑开挖前一周进行抽水，并且抽水保持连续，不得间断。
进行基坑降水后再进行塔吊基础土方开挖。
在塔吊基础土方开挖过程中，边挖土边对塔吊基坑进行深井降水，保证塔吊基础土方开挖的正常施工。
深井定位和做法详见《基坑围护降水布置图》。
（三）土方开挖安全措施
3.1挖土方开始后,在基坑四周用钢管设120cm高的防护栏杆。
3.2坑内、坑壁及支撑顶上的杂物都要随时清理干净以免附物伤人，工人在坑内作业时，要戴好安全帽。
3.3基坑边的围墙要做好临时防护加固措施。
3.4在夜间进行土方开挖时，挖土现场应配备足够的照明设备，同时对各照明线路应架空，线路应经常检查，不得裸露或拖地，车辆进出应做好保护措施。
3.5人员进入坑内必须戴好安全帽，同时不得进入挖机旋转范围内及车辆通道区，以防意外事故发生。
3.6上、下基坑应设置专用通道，不得随意上下。
3.7开挖期间，除应确保施工人员人身安全外，应另派人员对基坑四周的渗漏水等情况进行密切检查，发现问题及时报告有关人员研究方案，及时处理。
同时应密切注意四周建筑物、管线的安全，根据监测结果确定处理方案。
3.8土方开挖时做好对附近工程桩的保护，严禁损伤工程桩。
基坑开挖完成后，经监理和项目部技术负责人检验合格后应马上进行垫层和承台施工，承台混凝土模板拆除后在承台周围应立刻回填土并压实。
5台塔吊基础承台和工程桩距离很近，必要时局部采用人工开挖和修补。
工程桩承台和塔吊基础承台两者的施工时间间隔比较长，所以两者施工并没有影响。
六、质量保证措施
（一）预应力管桩质量保证措施
1、做好施工前的技术交底工作，要求每一位施工人员在掌握施工方法、质量保证措施和施工要求的同时，还必须有足够质量意识。
认真执行单桩质量自检、互检、交接验收制度。
2、预应力管桩施工要求：
（1）、必须采取可靠措施，消除挤土影响，确保桩的垂直度。
（2）、接桩处的连接采用钢端板焊接法（分三次满焊）。
（二）承台施工质量保证措施
1、承台底标高、尺寸严格按照设计标高放样确定；
2、砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收；
3、与塔机生产厂家联系，正确预埋预埋件；
4、承台砼标号采用C35。
并留置同条件试块。
试块强度达到设计强度100%后方可安装塔吊。
5、塔吊基础承台与结构梁底板、承台交接处用50厚泡沫板隔开，并做卷材防水，以消除沉降对结构造成不良影响。
具体做法详见附图
七、安全保证措施
1、本工程塔吊处于地下室内，须预留孔洞，孔洞的围护采用钢管搭设进行临边围护。
2、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量，发现超差及时采取办法纠正。
3、塔吊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。
4、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。
5、本工程施工工期较长，需根据实际情况定期对塔吊底部进行防锈处理。
八、塔吊基础计算
第一部分：
2#、3#塔吊基础
塔吊型号:
JTZ5510；
两个塔吊地质基本相近，2#塔吊起重高度为50M,3#塔吊起重高度为80M，以3#塔吊为计算依据。
对应的地质报告剖面图2-2中Z25中
塔机固定在基础上，在塔机未采用附着装置前，对基础产生的载荷值最大，如下表：
吊钩高度（M）
砼基础承受的载荷
工作方式
非工作方式
Fv
Fn
M1
M2
40
514.48
31.5
1313.83
273
435.28
71
2076.41
Fv:
基础所受的垂直力KN；
Fn：
基础所受的水平力KN；
M1：
基础所受的倾翻力矩KN•M；
M2：
基础所受的扭矩KN•M；
塔吊各主要部件重量表
序号
名称
理论重要KG
备注
1
吊钩
160
2
小车
235
3
臂架及变幅机构
4590
4
塔顶
1760
5
平衡臂及起升机构
2900
6
上下支座及回转塔身节、身节、司机室
3300
7
爬身架及油缸
3330
8
附着架
910×
3=2730
9
标准节
837×
33=27621
一节标准节为：
837KG
10
配重
2200×
5+1460×
2=13920
共七块
合计
60546KG
塔吊桩基础的计算书
一.参数信息
自重（包括压重）:
F1=605.46kN；
最大起重荷载:
F2=60.00kN
塔吊倾覆力距:
M=2076.41kN.m；
塔吊起重高度:
H=80m；
塔身宽度:
B=1.65m
桩混凝土等级:
C60；
承台混凝土等级:
C35；
保护层厚度:
50mm
矩形承台边长:
5.00m；
承台厚度:
Hc=1.350m；
承台钢筋间距:
S=170mm
承台钢筋级别:
Ⅱ级；
承台预埋件埋深:
h=1.05m；
承台顶面埋深:
D=0m
桩直径:
d=0.500m；
桩间距:
a=3.800m；
桩钢筋级别:
Ⅱ级
桩入土深度:
48.00；
桩型与工艺:
预应力管桩；
桩空心直径:
0.300m
塔吊最大起重力矩:
630.00kN.m；
塔吊总高度：
H=89m；
基本风压:
Wk=0.45kPa
塔吊主弦杆截面宽度:
b=0.15m；
塔身最大水平力:
Vh=71kN；
水平力作用高度:
h=40m标准节数:
n=33
二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重（包括压重）F1=605.460kN
2.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=665.460kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×
2076.410=2906.974kN.m
三.矩形承台弯矩的计算
计算简图：
图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条）
其中n──单桩个数，n=4；
Fk──作用于承台顶面的竖向力，Fk=665.460kN；
Gk──桩基承台和承台上土自重标准值，Gk=25.0×
Bc×
Hc+20.0×
D=843.750kN；
Mxk,Myk──荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y轴的力矩
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力（kN）。
经计算得到:
桩顶竖向力设计值:
最大压力：
N=1.2×
（665.460+843.750）/4+2906.974×
（3.800×
1.414/2）/[2×
1.414/2）2]=993.777kN
最大拔力：
N=（665.460+843.750）/4-2906.974×
1.414/2）2]=-163.711kN
桩顶竖向力标准值:
N=（665.460+843.750）/4+2076.410×
1.414/2）2]=763.741kN
1.414/2）2]=-9.136kN
2.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条）
其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离（m）；
Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力，Ni=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值：
压力产生的承台弯矩：
（3.800/2）/[4×
（3.800/2）2]=835.260kN
Mx1=My1=2×
（835.260-843.750/4）×
（1.900-0.825）=1342.292kN.m
拔力产生的承台弯矩：
（3.800/2）2]=-5.194kN
Mx2=My2=2×
-5.194×
（1.900-0.825）=-11.167kN.m
四.矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。
式中
1──系数，当混凝土强度不超过C50时，
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度。
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。
承台底面配筋:
s=1342.292×
106/（1.000×
1.570×
5000.000×
1300.0002）=0.0095
=1-（1-2×
0.0095）0.5=0.0096
s=1-0.0096/2=0.9952
Asx=Asy=1342.292×
106/（0.9952×
1300.000×
300.000）=3458.302mm2
承台顶面配筋:
s=11.167×
1300.0002）=0.0001
0.0001）0.5=0.0001
s=1-0.0001/2=1.0000
Asx=Asy=11.167×
106/（1.0000×
300.000）=28.635mm2。
满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.14条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
记为V=1987.553kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
其中
──计算截面的剪跨比,
=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；
b──承台计算截面处的计算宽度，b=5000mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=350mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.000N/mm2；
S──箍筋的间距，S=170mm。
经过计算得:
箍筋的最小配筋面积Asv=（1987.553×
1000-0.700×
350）×
170/（300.000×
350）=104.110mm2
六.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=993.777kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
c──基桩成桩工艺系数，取0.850
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=27.500N/mm2；
Aps──桩身截面面积，Aps=0.1257m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,受压钢筋只需构造配筋!
桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算，最大拉力N=163.711kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=545.703mm2。
综上所述,全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小于545.703mm2
构造规定：
预制桩最小配筋率不宜小于0.8%,采用静压法沉桩时,最小配筋率不宜小于0.4%,直径不宜小于14mm
七.桩抗压承载力计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.5和5.3.5条
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：
最大压力:
其中R──基桩竖向承载力特征值；
Ra──单桩竖向承载力特征值；
K──安全系数，取2.0；
fak──承台下土的地基承载力特征值加权平均值；
c──承台效应系数，当不考虑承台效应系数时，其值取0；
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；
qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；
u──桩身的周长，u=1.5708m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.126m2；
Ac──计算桩基所对应的承台净面积，去Ac=6.124m2；
li──第i层土层的厚度,取值如下表；
厚度及侧阻力标准值表如下:
土层厚度（m）
桩周边土摩擦力
特征值（kPa）
桩端土承载力
土名称
1.78
18
粘质粉土
7.8
23
砂质粉土
5.8
粉砂
10.31
22
11．9
淤泥质粉
质粘土
16
2.9
45
3000
园砾
由于桩的入土深度为48m,所以桩端是在第7层土层。
最大压力验算:
Ra=1.571×
（1.78×
18+7.8×
23+5.8×
28+10.31×
22+11.9×
12+10×
16+0.41×
45）+3000.000×
0.126=1825.124kN
R=1825.124/2.0+0.350×
140.000×
6.124=1212.654kN
上式计算
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