塔吊基础施工方案1230文档格式.docx

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9

JGJ46-2005

施工现场临时用电安全技术规范

10

DG/J08－903－2010

现场施工安全生产管理规范

2、工程概况

新建松江区中山街道国际生态商务区N5地块商业办公项目，拟建场地东至规划绿地，南至规划绿地，西至茸梅路，北至广富林路。

本项目总用地面积30743.8m2，总建筑面积约101480m2，其中地上面积约61480m2，地下面积约40000m2。

工程主要由1幢22层办公楼，1幢15层酒店，3~4层酒店裙房、数幢2~3层商业及地下1~2层车库组成。

22层办公楼为框架剪力墙结构，采用桩筏基础形式，建筑高度为99.7m，基础埋深6.50m；

15层酒店为框架剪力墙结构，采用桩筏基础形式，建筑高度为71.5m，基础埋深11.0m；

裙房为框架结构，建筑高度为11~16.8m；

1层地下车库基础埋深6.5m，2层地下车库基础埋深11.0m，均采用桩筏基础形式。

本工程预应力高强混凝土管桩，桩身混凝土强度等级为C80。

本工程设计标高±

0.000相当于绝对标高4.8m。

3、地质概况

3.1地基土构成与特征

根据本工程《岩土工程勘察报告》场地土层特征见下表：

土层层号

土层名称

层厚（m）

钻孔灌注桩

桩侧极限摩阻力

标准值fs（KPa）

桩端极限端阻力

标准值fp（KPa）

填土

1.29

浜底淤泥

1.07

灰黄~兰灰色粘

1.77

15

灰色粘土

5.36

16

④

9.58

20

⑤

6.49

35

⑥

暗绿~灰绿色粘土

2.53

55

850

⑦1-1

草黄~灰绿色粘质粉土夹粘土

5.19

50

1200

⑦1-2

灰黄~灰色粉砂

7.86

75

1700

⑦2

灰色粉砂

12.03

65

1500

3.2地下水

场地内浅部地下水属潜水类型，地下水位埋深高水位埋深约0.50m、低水位埋深约1.50m。

4、施工部署

4.1根据本工程特点综合考虑各种材料运输需要，在基础及主体结构施工阶段拟采用4台QTZ80（6010）塔吊进行施工期间的垂直和水平运输，塔吊布置具体内容见下表：

塔吊编号

规格型号

工作幅度

安装高度

安装位置

基础形式

1#

QTZ80

60m

110.0m

办公楼

砼承台

2#

85.0m

酒店

桩基、格构柱、钢平台

3#

55m

40.0m

酒店裙楼

4#

33.0m

1#商铺

4.2本工程塔吊安装在土方开挖前完成。

2#、3#塔吊基础采用钢平台格构柱式塔吊基础，格构柱穿过地下室底板和顶板，拟在底板和顶板处不留孔洞，底板和顶板施工时，在格构柱位于板中部设置止水钢板；

1#、4#塔吊基础另出方案。

5、塔吊基础设计

钢平台格构柱式塔吊基础体系见下图：

5.1钢筋砼灌注桩

2台塔吊基础均采用4根φ850钻孔灌注桩，桩长25m，桩顶标高－9.95m，桩底标高-34.95m，桩配筋为16Φ20（HRB400）、φ16@2000加强箍筋、φ8@200螺旋箍筋。

砼强度为水下C35。

灌注桩做法详见附图。

5.2钢格构柱

灌注桩内插钢格构柱，钢格构柱截面尺寸为480×

480，采用4根L160×

16角钢、缀板-460×

290×

12@630组对焊接而成，钢格构柱长度为9m，下部锚入灌注桩内3.0m。

5.3钢平台

钢平台采用一整块2400×

2400×

40钢板焊接在钢格构柱顶部，钢板下面在格构柱每侧使用2块100×

150×

15（或150×

200×

15、200×

15）三角形钢板与钢板、格构柱焊接加强；

钢板上面焊接塔吊固定支腿（成品），支腿与每块钢板之间采用4块200×

15三角形钢板焊接加强。

6、塔吊基础施工

6.1工艺流程

塔吊在基坑内的平面位置确定—→根据塔吊型号进行塔吊基础设计—→钢格构柱、钢平台制作—→灌注桩钢筋笼制作—→灌注桩成孔—→钢格构柱与钢筋笼焊接并安放到位—→灌注桩混凝土浇筑—→钢平台安置—→塔吊安装、验收，并投入使用—→基坑第一层土方开挖—→基坑第一层土层高度范围内钢格构柱间型钢水平杆、斜杆焊接—→循环进行土方开挖以及型钢水平杆、斜杆焊接直至基坑底—→基坑底混凝土垫层施工—→混凝土结构施工—→塔吊使用完毕拆除—→钢平台、钢格构以及联系杆割除

6.2钻孔灌注桩及格构柱施工

6.2.1施工工艺本工程塔吊基础桩采用正循环泥浆护壁回转钻进成孔、分节制作钢筋笼吊装、导管法水下灌注砼成桩的施工方法。

施工设备选用1台GPS-10型回旋钻机。

6.2.2施工流程桩位放线→埋设护筒→桩机就位→钻孔至设计标高→清孔→吊放钢筋笼、钢格构柱→安设导管、二次清孔→浇筑桩身水下砼→拔出护筒→砼养护

6.2.3测量放线

每个桩位用经纬仪、钢卷尺定位放线。

桩位线允许偏差为20。

桩位线放好后，须进行自检，再请监理人员检查，并及时办理复核手续。

6.2.4埋设护筒

护筒直径比设计桩径大100。

埋设护筒时，其中心线与桩位中心线偏差不得大于

20，护筒底部应深入原土层200左右。

6.2.5钻机就位

钻机就位后，底座必须用水平尺打好水平，达到平整、稳固，以确保钻进中不发生倾斜和移动；

转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20，转盘在四个方向上的水平度误差小于1/100。

6.2.6正循环成孔

采用GPS-10型工程钻机进行灌注桩施工，采用泥浆护壁正循环成孔工艺，泥浆采用原土造浆。

相邻桩距小于4d时，钻孔必须跳打，以免串浆和连孔，或砼灌注后相隔36小时以上，方能在相邻孔位施工。

钻孔深度不得小于设计孔深，超深不得大于300。

成孔垂直度偏差按不超过1/100

控制。

6.2.7第一次清孔当钻至设计标高后，应停止钻进并及时用换浆法进行一次清孔。

一次清孔的时间不宜小于20分钟。

6.2.8钢筋笼、格构柱施工

（1）钢筋笼制作钢筋必须具有质量证明书，并经现场抽样复试检验合格后方可使用。

钢筋笼分节制作，一般分节长度为9m，分节吊放，吊拼焊接而成；

主筋的搭接以50%错开，单面焊接长度应≥10d；

焊缝宽度不应小于0.8d，厚度不小于0.3d。

钢筋保护层为50。

为保证保护层厚度，每节钢筋笼设置三组砼保护块，每组三个，平面上呈120度角布置，且上下两组均匀错开。

钢筋笼制作允许偏差：

主筋间距±

10；

箍筋间距±

20；

钢筋笼直径±

钢筋笼长度±

100。

（2）格构柱制作

1）选料

钢立柱的材料主材为∟160×

16角钢和12厚钢板，辅材为E43型焊条。

钢材应有质量证明书，钢材表面不允许有裂缝、结疤、折叠、麻纹、气泡和夹渣

等缺陷，钢材的外形、尺寸、重量及允许偏差应符合规范标准。

焊条应有出厂合格证，严禁使用药皮脱落，焊芯生锈的焊条。

放样前，放样人员须熟悉施工方案和工艺要求，并核对构件及连接板的几何尺寸。

3）号料、切割角钢下料采用氧乙炔手工火焰切割器切割。

缀板采用半成品。

4）制作焊接制作焊接（组装）应在平整的地面上进行。

先将二根角钢与缀板焊接成一片，然后再把二片组装成钢立柱。

组装成形前均先点焊定位搭接，成形后，焊接采取跳档焊，防止热变形扭曲，全部焊接完毕后，方可拆除对角撑钢筋。

焊接后焊缝应饱满，不得有裂缝、气孔、夹渣现象。

（3）钢筋笼、格构柱制作完成后自检，并经监理验收合格后，方可吊放。

（4）钢筋笼、格构柱安装为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高，安放前由技术员测定具体标高尺寸，确定吊筋长度，以保证偏差在±

100以内。

同时应慢放，尽量减轻碰撞。

为防止灌注砼时钢筋笼移位及上浮现象发生，钢筋笼下到设计位置后在钢筋笼顶部对称焊接2根钢筋吊环，固定在机架上。

确保钢筋笼保护层偏差为±

20，笼顶、底标高偏差在±

100之间。

钢筋笼孔口焊接应符合如下规定：

上下节笼各主筋位置应对正，且上下笼均处于垂直状态时方可施焊，焊接时宜两边对称施焊，并敲去焊渣。

焊接完毕后，应补足焊接部位的箍筋。

钢立柱在灌注桩钢筋笼放下后，采用现场50t履带吊进行吊放。

吊点设在格构柱顶端，格构柱吊放要有起重工指挥。

吊放时钢立柱应保证垂直，并插入钢筋笼3.0m，立柱角钢与钢筋笼主筋间断焊接（每隔500，焊接100），焊缝应饱满，不得有裂缝、气孔、夹渣现象。

焊接完毕后，清理焊缝熔渣，并经验收合格后方可继续下放。

格构柱安放位置方向应与轴线方向一致，垂直度偏差不大于1/200，经仪器检测满足要求后进行固定。

6.2.9导管安装及二次清孔

本工程钻孔灌注桩砼灌注采用φ250导管，灌注前准确量好导管总长度。

当钢筋笼吊放完毕后，应尽快安放导管，进行第二次清孔。

吊放导管时，应位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。

安放完毕后，应在导管上口设漏斗和储料斗，下口离孔底约300，用3PNL泵进行泥浆循环清孔，并进行泥浆指标的调整，二次清孔的泥浆比重应小于1.15，返浆比重应小于1.30，沉渣厚度应小于100。

二次清孔结束后，由施工员进行孔底沉渣的测试，在满足沉渣厚度控制指标后，会同监理进行验收，合格后及时签字，并及时进行砼灌注工作。

6.2.10水下砼施工

采用水下C35商品砼。

砼灌注质量应按下列要求控制：

砼坍落度控制在200±

20，砼初凝时间控制在8～10小时，严格把好质量关，每批进场砼搅拌站必须附送级配单。

水下砼的灌注应在第二次清孔后30分钟内进行，若超过30分钟应重新测量孔底沉渣厚度，如不符合要求应进行重新清孔。

水下砼灌注应连续进行，导管埋深应控制在3～7m，最小埋深不得小于2.5m，导管应勤提勤拆，一次提管长度不得超过6m，最佳提管长度为2.5～5m，应经常测定砼面高度，以确定提管长度，切不可将导管提出砼面以上。

砼灌注高度应高出设计桩顶标高1m。

灌注完毕后，待砼初凝后即可切断钢筋笼吊筋，拔出护筒，清洗导管和护筒，清除孔口泥浆（灌注时排出的废泥浆引入排污池），然后回填孔口，以保证施工现场安全文明。

由专人制作砼试块，每根桩做砼试块一组，每组3块，注明日期、桩号。

6.3钢平台施工

6.3.1施工顺序钢格构柱柱头调平→柱帽盖板及加强板焊接→固定支腿及加强板焊接→检查→清理、刷防锈漆

6.3.2格构柱柱头调平钢平台焊接前须对四根格构柱的柱头调平，并且将格构柱角钢打好坡口。

6.3.3柱帽盖板焊接

柱帽盖板采用2400×

40钢板（Q235），盖板与格构柱连接处每侧附加两块

100×

15）加强板。

6.3.4固定支腿焊接固定支腿采用成品（由制造厂将支腿角钢打好坡口），底部与柱帽盖板焊接，并在支腿角钢每侧焊接200×

15加强板。

6.3.5材料及焊接要求

（1）所有钢平台材料均采用Q235材质。

（2）焊接采用手工电弧焊，接触处全部满焊，焊缝高度≥10。

6.4土方开挖

塔吊基础四根格构柱之间的连接水平杆和斜撑要随着土方开挖进度及时进行加设。

当达到可以加设水平杆的高度时，即开始进行水平杆的加设，接着继续开挖，当达到可以加设斜撑的高度时，即开始进行斜撑的加设，以此类推，直至坑底。

在基坑土方开挖过程中，每层土方开挖完成后，要清除钢格构柱上的混凝土块和渣土，并及时进行钢格构柱之间水平杆、斜杆的安装和焊接，确保塔吊基础的整体稳定性。

6.5格构柱剪刀撑加固施工

6.5.1水平杆及斜撑采用L140×

140×

10角钢，角钢两端与格构柱接触处均满焊，焊缝高度为8，且不得使型钢咬边和烧伤。

焊接应由持证上岗的焊工焊接。

6.5.2施工前应清理干净待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污、泥污等。

6.5.3焊条采用E43焊条，使用前应按说明书规定进行烘干，严禁使用药皮脱落，焊芯生锈的焊条。

6.5.4焊接完成后，项目质量员要逐一对焊接质量进行检查，采取必要的加焊或增加缀板等措施来确保焊接质量。

6.5.5焊接过程中加强验收并做好验收记录。

6.6所有钢构件均作防锈处理，表面用钢丝刷砂皮除锈后，采用铁红色防锈漆满刷。

7、质量保证措施

7.1钢筋进场时，核查质量证明书，并按规定做好监理见证、取样复试，复试合格后方能使用。

7.2灌注桩砼采用水下C35商品砼，每根桩做1组试块。

7.3型钢及钢板、焊条等具有出厂合格证或质量证明书。

7.4钢平台、格构柱由有相应加工能力的人员进行加工及检验,以保证部件质量。

焊工必须持有效证件上岗。

7.5灌注桩施工允许偏差：

7.5.1灌注桩成孔质量应符合下表规定：

桩位允许偏差

D/4

垂直度允许偏差

≤L/100（L为桩长）

孔径允许偏差

不小于设计孔径

孔深允许偏差

-0，+300

7.5.2孔底允许沉淤厚度≤100。

7.5.3清孔后泥浆密度≤1.15。

7.5.4钢筋笼制作允许偏差：

主筋间距允许偏差

±

钢筋笼直径允许偏差

箍筋间距允许偏差

钢筋笼整体长度允许偏差

100

7.6钢格构柱质量要求：

7.6.1焊工必须持有效证件上岗。

格构柱焊接的焊缝厚度应符合要求，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。

7.6.2格构柱锚入桩基中的长度不小于3m。

7.6.3吊（插）入桩孔时，应控制钢格构柱的垂直与水平二个方向的偏位。

特别需防止浇捣砼后格构柱的偏位。

格构柱安装的允许偏差见下表：

项目

允许偏差（mm）

检验方法

柱端中心线对轴线的偏差

0~20

用吊线和钢尺检查

柱基准点标高

用水准仪检查

柱轴线垂直度

0.5H/100且≤35

用经纬仪或吊线和钢尺检查

注：

表中H为格构式钢柱的总长度。

7.6.4单肢格构柱内部需留有足够空间，浇捣砼中应采取有效手段保证砼的填充率达到95%以上。

7.6.5开挖土方时，塔机格构柱周围的土方应分层开挖，格构柱之间的水平与斜撑杆（或柱间支撑）构件，必须跟随挖土深度而及时设置并焊接。

7.6.6格构柱露出端顶部设置承压板的，校正水平后进行承压板刚性定位，焊接后承压板的上表面平面度不大于1/500。

7.6.7在土方开挖过程中，挖机不得碰撞钢格构柱，以免对格构柱造成损害。

7.7焊接质量检查与验收

7.7.1所有焊缝应冷却到环境温度后，将焊渣敲干净进行外观检查。

7.7.2焊缝外观检查采用目测，裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在合适的光照条件下进行。

7.7.3焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷。

7.7.4焊缝要求与母材表面光顺过渡，同一焊缝的焊脚高度要一致。

8、安全保证措施

8.1进入施工现场，必须遵守安全生产六大纪律。

8.2对进入现场所有操作人员做好“三级”安全教育工作和各分部分项安全技术交底。

8.3在挖塔吊桩附近土方时，应沿塔吊桩周边将土方均匀挖除，挖除后立即将格构柱上多余的混凝土、渣土清除干净，并按照要求采用水平杆、斜杆与格构柱焊接连接成整体。

8.4在土方开挖过程中对钢格构柱进行观察，并对塔吊基础进行监测。

8.5焊工必须持有效证件上岗。

9、塔吊监测

8.1土方开挖过程中，每开挖一层土方后进行双向监测塔吊的垂直度及立柱桩的垂直度，如偏差超过允许范围之内，立即停止土方开挖。

8.2使用中派测量员加强对基础的监测。

启用后每月不少于一次，并做好记录，发现问题，及时通知设备提供、安装单位并采取有效措施确保塔吊使用安全。

8.3由项目安全员负责对塔吊的运转、检查、维修和保养等工作进行跟踪检查。

10、塔吊基础沉降、塔身倾斜的应急预案

根据《塔式起重机砼基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009），塔吊基础的沉降量

不得大于50mm，倾斜率不得大于0.001，倾斜率按下式进行计算：

10.1成立应急领导小组，名单如下：

成员

职务

职责分工

备注

组长

项目经理

总负责

副组长

项目技术负责人

调查原因，制定纠偏方案，组织专家

对纠偏方案进行评审论证

组员

生产经理

按照纠偏方案要求组织人员、材料等

施工员

按照纠偏方案要求具体实施

质量员

监督检查纠偏方案的实施

安全员

对纠偏方案的实施进行现场安全监控

材料员

材料采购及管理

910.2应急措施

10.2.1塔机使用中，要经常观察螺栓松动情况，随时拧紧。

10.2.2在基坑土方开挖阶段及塔吊使用过程中，定期监测塔吊基础沉降、塔身的垂直度，如发现异常，立即向应急领导小组报告，必要时停止塔吊作业，然后查明原因，制定纠偏方案，并经专家论证后实施。

10.2.3一旦发现塔吊有倾斜时，塔吊应提前附墙，通过附墙杆将塔吊倾覆力矩一部分传给建筑物。

处于稳定时，通过分析与计算，在允许条件下，对塔吊进行纠偏扶正，纠偏应经过科学论证及技术可行性分析，并制定详细的技术交底和预防措施。

11、塔吊基础计算书

11.1参数信息

塔吊型号:

中联重工QTZ80（TC6010）塔吊安装高度：

H=85m

塔吊额定起重力矩:

M=800kN.m起重荷载标准值:

Fqk=60kN

塔身宽度:

B=1.60m

塔机自重标准值:

Fk1=650kN

工况塔身弯矩M1=1718kN.m非工况塔身弯矩:

M1=1712kN.m

灌注桩直径:

d=0.850m桩身砼强度等级:

C35

桩间距:

a=1.600m桩钢筋级别:

HRB400桩入土深度:

25.00m

桩型与工艺:

泥浆护壁钻孔灌注桩

钢格构柱类型：

角钢+缀板角钢：

L160×

16缀板：

-460×

12@630

计算简图如下：

11.2.荷载计算

11.2.1.自重荷载及起重荷载

1）塔机自重标准值

Fk1=650kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=2.4×

2.4×

0.12×

25=17.28kN

承台受浮力：

Flk=2.4×

10=6.912kN

3）起重荷载标准值

Fqk=60kN

11.2.2.风荷载计算

1）工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a.塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）

Wk=0.8×

0.7×

1.95×

1.54×

0.2=0.34kN/m2

qsk=1.2×

0.34×

0.35×

1.6=0.23kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×

H=0.23×

85.00=19.21kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×

H=0.5×

19.21×

85.00=816.49kN.m

2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a.塔机所受风均布线荷载标准值（本地区Wo=0.35kN/m2）

0.35=0.59kN/m2

0.59×

1.60=0.40kN/m

H=0.40×

85.00=33.62kN

33.62×

85.00=1428.86kN.m

11.2.3.塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=1712+0.9×

（800+816.49）=3166.84kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=1712+1428.86=3140.86kN.m

11.3桩竖向力计算

非工作状态下：

Qk=（Fk+Gk）/n=（650+17.28）/4=166.82kN

Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×

h）/L

=（650+17.28）/4+Abs（3140.86+33.62×

0.12）/2.26=1556.89kN

Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×

=（650+17.28-6.912）/4-Abs（3140.86+33.62×

0.12）/2.26=-1224.98kN

工作状态下：

Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（650+17.28+60）/4=181.82kN

Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×

=（650+17.28+60）/4+Abs（3166.84+19.21×

0.12）/2.26=1582.61kN

Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×

=（650+17.28+60-6.912）/4-Abs（3166.84+19.21×

0.12）/2.26=-1220.70kN

11.4桩身承载力验算

桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（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=1.35×

1582.61=2136.52kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.75

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2；

Aps──桩身截面面积，Aps=567451mm2。

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=1.35×

Qkmin=-1653.72kN

经过计算得到受拉钢筋截面面积As=4593.661mm2。

由于桩的最小配筋率为0.65%，计算得最小配筋面积为3688mm2

综上所述，全部纵向钢筋面积4594mm2

11.5.桩竖向承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T1