商业办公楼工程塔吊基础施工方案Word格式文档下载.docx
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2.1、业主提供的“广东省建筑设计研究院”设计的本工程基坑支护设计图纸（电子版）。
2.2、通过业主提供的广州市建筑科学研究公司新技术开发中心有限公司出具的本工程《岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）2012年12月5日》。
2.3、中联QTZ80（TC6013）塔吊相关参数与使用说明书。
2.4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
2.5、本公司质量管理体系文件
2.6《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
三.塔机的平面布置
塔楼楼投入1台中联TC6013/1台中联TC5013，塔吊具体布置位置见下轴线图，及其塔吊平面布置图。
本工程共设置2台塔吊，塔吊定位在首层梁板上，利用原钢柱增加混凝土十字反梁，1#塔吊位置为8~9轴/F~H轴、2#塔吊13~14轴/A~B轴，该区域需要进行加固。
图一
四、塔机基础
1、基础设计情况
根据本项目工程的岩土工程勘察报告与超前钻地质报告显示，1#塔吊设置位置为8~9轴/F~H轴处、2#塔吊13~14轴/A~B轴。
根据岩土报告显示为故利用原设计桩基和钢柱作为桩基础，1#塔吊基础利用111#、112#、126#、127#桩基和相应的钢柱，1#塔吊基础利用174#、177#桩基和相应的钢柱、及13~14轴/A轴的地下连续墙作为塔吊基础。
111#、112#为桩基ZH2，相应的钢柱为GGZ1。
126#、127#为桩基ZH7，相应的钢柱为GGZ6。
174#、177#为桩基ZH6，相应的钢柱为GGZ3。
13轴~14轴地下连续墙厚800，墙身混凝土强度等级C30，抗渗等级1.0Mpa，为4-4剖面，深度为24.3米（详见地下连续墙支护图纸：
地下连续墙大样015、4-4剖面011、基坑支护设计说明01和02）。
桩基详见钻（冲）孔灌注桩设计说明008、钢柱详见钢管混凝土柱表020。
表一
表二
承台为5000mm×
5000mm，高1350mm，承台混凝土强度等级，取C35，抗渗等级为P6，塔吊基础承台面标高与地下室顶板结构底板面标高高1200，按照下图锚固长度伸出塔吊基础侧立面长钢筋，锚入地下室顶板钢柱柱帽内，承台中间四周位置焊接止水钢板，作为与以后结构顶板施工时的衔接；
塔身避开了地下室顶板梁，等塔吊拆除后将混凝土凿除即可，然后同地下室顶板做法的防水功能。
1#塔吊基础附近的111#桩基地质柱状图如下：
图二
2、基础配筋
按照TC6013A-6基础要求说明配筋：
C25@150（钢材为HRB335，双层双向），（塔吊使用说明要求）。
架立筋为C25@225。
3、地脚螺栓设置
3.1、按照塔吊使用说明要求预埋
要求地脚螺栓固定塔机身基节的一边平行建筑物边线，预埋地脚螺栓的丝头部分必须用海棉包起来，再定位于塔吊承台中，地脚螺栓的、预埋过程中不能与承台钢筋焊接，以免承台钢筋移位而影响地脚螺栓的埋设精确度与标高要求。
混凝土施工地程中严禁靠近地脚螺栓进行振捣，塔吊承台混凝土浇灌后必须养护14天后方安装塔身，28天后塔吊测验合格方可使用。
3.2、相关参数图三
表三
4、桩基及承台受力计算
4.1、承台桩基础受力计算（以臂长60m的TC6013塔吊计算）：
基础表面应平整,基础表面平整度允许偏差1/1000，且对角误差＜±
3mm，以保证塔吊基座安装及塔吊稳定工作。
地基的土质应坚硬牢实。
采用一台TC6013塔式起重机，塔身尺寸1.80m，塔吊承台基础面绝对标高（广州高程）15.1m,塔吊承台基础高度1.4m，基础埋设深度0.50m。
基础砼强度为C35P6,基础截面尺寸为5*5米。
桩基深度为37米，持力层为微风化安山岩和中风化安山岩。
4.2、塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。
4.2.1.参数信息表四
塔吊型号:
QT80（TC6013A-6）
塔机自重标准值:
Fk1=838.60kN
起重荷载标准值:
Fqk=60kN
塔吊最大起重力矩:
M=1255.7kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-213.2kN.m
塔吊计算高度:
H=46m
塔身宽度:
B=1.8m
桩身混凝土等级:
设计为C60，计算取C50
承台混凝土等级:
C35
保护层厚度:
H=50mm
矩形承台边长:
H=8.4m
承台厚度:
Hc=0.8m
承台箍筋间距:
S=150mm
承台钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=0m
桩直径:
d=0.6m
桩间距:
a=8.4m
桩钢筋级别:
桩入土深度:
37m
桩型与工艺:
钢管桩
计算简图如下：
4.2.2.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1）塔机自重标准值
Fk1=838.6kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=8.4×
8.4×
0.80×
25=1411.2kN
承台受浮力：
Flk=8.4×
10=564.48kN
3）起重荷载标准值
Fqk=60kN
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）
=0.8×
1.77×
1.95×
0.966×
0.2=0.53kN/m2
=1.2×
0.53×
0.35×
1.8=0.40kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×
H=0.40×
46.00=18.55kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×
H=0.5×
18.55×
46.00=426.69kN.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=0.50kN/m2）
1.86×
0.50=1.40kN/m2
1.40×
1.80=1.06kN/m
H=1.06×
46.00=48.74kN
48.74×
46.00=1120.97kN.m
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=-213.2+0.9×
（1255.7+426.69）=1300.95kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-213.2+1120.97=907.77kN.m
4.2.3.桩竖向力计算
非工作状态下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（838.6+1411.20）/4=562.45kN
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×
h）/L
=（838.6+1411.2）/4+（907.77+48.74×
0.80）/11.88=642.16kN
Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×
=（838.6+1411.2-564.48）/4-（907.77+48.74×
0.80）/11.88=341.62kN
工作状态下：
Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（838.6+1411.20+60）/4=577.45kN
Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×
=（838.6+1411.2+60）/4+（1300.95+18.55×
0.80）/11.88=688.23kN
Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×
=（838.6+1411.2+60-564.48）/4-（1300.95+18.55×
0.80）/11.88=325.55kN
4.2.4.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：
最大压力Ni=1.35×
（Fk+Fqk）/n+1.35×
（Mk+Fvk×
=1.35×
（838.6+60）/4+1.35×
（1300.95+18.55×
0.80）/11.88=452.83kN
Fk/n+1.35×
838.6/4+1.35×
（907.77+48.74×
0.80）/11.88=390.64kN
2.弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值（kN）。
由于工作状态下，承台正弯矩最大：
Mx=My=2×
452.83×
3.30=2988.68kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1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=360N/mm2。
底部配筋计算:
αs=2988.68×
106/（1.000×
16.700×
8400.000×
7502）=0.0379
=1-（1-2×
0.0379）0.5=0.0386
γs=1-0.0386/2=0.9807
As=2988.68×
106/（0.9807×
750.0×
360.0）=11287.1mm2
基础配筋
基础采用HRB400钢筋，fy=300N/mm2；
As1=M/（0.95fyh0）=1019.50×
106/（0.9×
300×
1430）=2641mm2；
按照最小配筋率ρ=0.15%计算配筋；
As2=ρbh0=0.0015×
5500×
1430=11798mm2；
比较As1和As2，按As2=11798mm2配筋，取2522@194mm（钢筋间距满足要求）；
基础配筋As=25×
491=12275mm2>
As2=11798mm2,满足要求。
考虑地下室底板配筋为双层双向C25@150mm，故塔吊基础承台钢筋按照C25@150设置，承台与底板连接板筋搭接头错开1.3Ll，架立筋C@12@225，止水钢板规格300（宽度）*3mm（厚度）,设置位置位于地下室顶板面下200mm处。
4.2.5.承台剪切计算
最大剪力设计值：
Vmax=452.83kN
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的第6.3.4条。
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：
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=3.000
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；
b──承台的计算宽度，b=8400mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=750mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；
S──箍筋的间距，S=150mm。
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!
4.2.6.承台受冲切验算
依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！
承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：
式中Nl──荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值；
β1x，β1y──角桩冲切系数；
β1x=β1y=0.56/（1.000+0.2）=0.467
c1，c2──角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；
c1=c2=300mm
a1x，a1y──承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离；
a1x=a1y=800mm
βhp──承台受冲切承载力截面高度影响系数；
βhp=1.000
ft──承台混凝土抗拉强度设计值；
ft=1.57N/mm2
h0──承台外边缘的有效高度；
h0=750mm
λ1x，λ1y──角桩冲跨比，其值应满足0.25～1.0，取λ1x=λ1y=a1x/h0=1.000
Nl=1.35×
0.8）/11.8776=452.83kN
0.8）/11.8776=390.64kN
等式右边：
[0.467×
（300+400）+0.442×
（300+400）]×
1.000×
1.57×
750/1000=749.06kN
比较等式两边，所以满足要求!
4.2.7.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=1.35×
688.23=929.11kN
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1.00
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=23.1N/mm2；
Aps──桩身截面面积，Aps=282744mm2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为565mm2
综上所述，全部纵向钢筋面积565mm2
4.2.8..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/T187-2009）的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下，Qk=577.45kN；
偏心竖向力作用下，Qkmax=688.23kN
桩基竖向承载力必须满足以下两式：
单桩竖向承载力特征值按下式计算：
其中Ra──单桩竖向承载力特征值；
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；
按下表取值；
qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；
u──桩身的周长，u=1.88m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.28m2；
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:
表五
序号
土层厚度（m）
侧阻力特征值（kPa）
端阻力特征值（kPa）
土名称
1
19
粘性土
2
6
80
750
粉土或砂土
3
100
800
4
10
70
650
由于桩的入土深度为37m,所以桩端是在第4层土层。
最大压力验算:
Ra=1.88×
（19×
0+6×
80+6×
100+6×
70）+650×
0.28=3011.22kN
由于:
Ra=3011.22>
Qk=577.45,最大压力验算满足要求!
1.2Ra=3613.46>
Qkmax=688.23,最大压力验算满足要求!
塔吊计算满足要求！
五、塔吊安装
1、安装要求
1.1、为了保证上部塔身的位置和垂直度准确无误，用起重设备将塔身基础节吊至预埋底架上方，对好方向，使基础节连接底板与预埋地脚螺栓正确就位，要求保证基础节四块连接底板在同一水平面上，其平面度误差不大于1/500，若未达到要求，允许在底板下垫垫板进行调整直至符合要求为止，拧紧与地脚螺栓配套的双螺母。
1.2、整体架设固定后再用水准仪及经纬仪对塔身侧面从四个方位进行观测，若垂直度未达到4/1000的要求，则需进行调整，调整后再从四个方位观测，确认符合垂直度要求，再浇灌砼。
2、安装步骤
2.1、安装顺序，简要路线标识：
预埋螺栓→安装基础节和标准节第二节→爬升套架→安装回转总成→安装塔身过度节和司机室→安装塔帽→安装平衡臂及其拉杆等附件→吊装平衡重A块两块→安装起重臂及其拉杆等附件→吊装余下平衡重→安装吊钩→安装电缆→试运转→顶升→到所需高度。
塔机的安装顺序参照说明书依次进行。
安装过程中各部件的安装详细情况见说明书。
2.2、在混凝土基础上安装塔身底式（基础节），利用经纬仪校准塔身中心线垂直于水平面，基础平面间只允许少于2片的开口垫铁调整塔身，塔身垂直度应小于3/1000。
2.3、在基础预埋螺栓、预埋座上安装基础节和标准2节。
2.4、在地面拼装好套架平台，将液压顶升系统组装到爬升套架上，吊装爬升套架。
2.5、在地面上将回转部分，上下支承组装为一组件，吊装回转部分。
2.6、吊装塔身过渡节，在地面上检查好司机室的电气设备，吊装驾驶室。
2.7、在地面将平衡臂最后一节拉杆及起重臂拉板销定在塔帽上，吊装塔帽。
2.8、在地面拼装平衡臂、起升机构、平衡臂栏、拉杆。
整体起吊平衡臂，使之与塔身铰点连接，接装好连接销和平衡拉杆。
2.9、根据起重机生产厂家安装说明书要求，先吊装平衡重A块两块共3.2t到平衡臂上紧固。
2.10、在地面拼装起重臂、拉杆、起重小车、机升机构。
整体起吊起重臂，使之与塔身铰点相连，装好起重臂拉杆。
2.11、吊装余下平衡重块1块1.6t，2块2.2t。
2.12、安装吊钩，安装电缆，接通电源，塔式起重机试运转至符合要求。
2.13、塔式起重机顶升接高，按塔式起重机生产厂家使用说明书或《机械设备安全技术操作规程》写出步骤，根据主体结构施工需要高度，进行连续顶升或附着后再顶升，作业至要求高度。
3.1、全面检查塔式起重机电路各接线是否正确。
3.2、全面检查整机安装的各联接部位是否正确、牢固。
3.3、检测无风状态下，塔身轴线对基础水平面的垂直度，允许差值小于4/1000。
3.4、塔身防雷检测接地电阻小于4Ω，符合要求。
3.5、开动塔式起重机，检查主机升降、塔机回转、小车行走是否正常。
3.6、调试塔式起重机各安全装置，达到灵敏、准确、安全、可靠。
4、报验并申办准用证
塔吊安装并经检测调试后，由公司有关部门初检，然后申报广州市特种设备处检验并申办准用证后，方准正式投入使用。
5、拆卸步骤
5.1、使起重臂、平衡臂平行建筑物，并与建筑物保持应有距离。
5.2、利用塔式起重机液压桩顶升系统，遂节卸下标准节，重复上述步骤，直至将塔机降到最低位置，此时臂底至地面的距离为9.8m。
5.3、用50t吊机，按塔式起重机安装时安装顺序简要路线标识，反过程拆卸，其拆卸顺序简要路线标识如下：
顶升→拆卸联接销轴→退出标准节小车→降塔身→往反前过程至塔身处于最低高度→拆卸电缆→拆卸吊钩→拆卸筒及绳、轮起升机构→拆卸平衡重B块2块、A块1块→拆卸起重臂及其拉杆等附件→吊卸余下平衡重→吊卸平衡臂及其拉杆等附件→吊卸塔帽→吊卸驾驶室和塔身过渡节→吊卸回转总成→吊卸爬升套架→吊卸标准节→吊卸基础节→拆卸联接螺栓→处理预埋螺栓。
拆卸过程中各部件拆卸参照说明书。
5.4、塔式起重机拆卸完毕，清点数量登记后，用载重汽车运离现场。
6、安全措施
6.1、作业前，有关部门人员对全体施工人员进行安全技术交底。
6.2、塔式起重机安装作业区，布好警戒线，挂好警示牌，20米周边范围内严禁非工作人员进入。
6.3、作业时，必须有专人指挥，有专职电工负责照管电源，专人操作液压台。
6.4、顶升、降塔作业时，风力不大于4级，如遇5级或以上风力应停止高空作业。
高空作业佩带好安全带，安全帽，严禁酒后作业。
6.5、顶升、降塔作业前，要检查液压系统。
6.6、顶升、降塔过程中，禁止回转、起升动作，除调整平衡外，禁止变幅。
6.7、塔式起重机吊装期间，严禁超载起吊，构件下禁止站人，以防落物伤人。
6.8、凡需使用风焊时，必须做好防火措施，专人配备灭火工具监视，用铁皮、湿透的麻袋接焊渣。
作业后认真检查，确认无火种隐患方可离场。
6.9、如遇到高压电线，吊物必须与高压电线保持有效的安全距离。
6.10、所有特种作业人员必须持证才能上岗操作。
7、塔吊安全操作规程
7.1、塔吊的砼基础必须经过设计验算，验收合格后方可使用。
7.2、塔吊基础的土壤承载力必须严格按原厂使用规定的20t/㎡。
7.3、拆装人员必须穿戴安全保护用品，高空作业时必须系好安全带，并认真执行拆装工艺和操作规程。
7.4、风力达到四级以上时不得进行顶升、安装、拆卸等作业，顶升时必须检查液压顶升系统各部件连接情况，顶升时严禁回旋臂杆和其他作业。
7.5、塔吊安装后，应进行整机技术检验和调整，经阶段及整机检验后方可交付使用，塔身与地面垂直度偏差不得超过4/1000。
7.6、塔吊应有可靠接地装置，接地电阻不应大于4Ω，并设避雷装置。
7.7、塔吊的操作人员及指挥人员都必须持证上岗，作业时，两者应密切配合，信号不清或错误时，操作人员应拒绝执行。
7.8、配备必要的对讲器等设备。
7.9、塔吊的小车变幅和动臂变幅限制器、行走限位、力矩限制器、吊钩高度限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置，必须齐全完整、灵敏可靠，不得随意调整和拆除；
严禁用限位装置代替操纵机构。
7.10、塔吊作业时，起重臂和重物下方严禁人员停留、工作和通过；
严禁用塔吊载运人员。
7.11、塔吊机械必须按规定的塔吊起重性能作业，不得超荷载和吊不明重量的物件。
7.12、严禁起吊重物长时间悬挂在空中
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