8#住宅楼塔吊基础施工方案.docx
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8#住宅楼塔吊基础施工方案
目录
一、编制目的1
二、塔吊位置选择及要求1
三、基坑及基础做法2
四、混凝土2
五、注意事项2
六、塔吊基础计算书3
七、附图：
9
塔吊基础施工方案
一、编制目的
为保证塔吊基础顺利施工，我项目部经过讨论及可行性研究，制订了以下塔吊基础工程施工方案。
二、塔吊位置选择及要求
由于本工程的特殊性，建筑外轮廓线承凸凹形状，整个小区有地下车库相连接，考虑固定式塔吊的易安易拆及对地下车库（A、B区地下室）结构的影响，定于塔吊基础位于主楼与地下车库连接的狭小空间上，并不可避免的与地下车库结构相连接。
塔吊中心在距8-11轴2250，距8-C轴4050，位于8#楼的南边（具体位置见附图）。
塔吊标准节近楼边距外脚手架（考虑1.5宽）边余1.3米。
在塔吊基础施工时，将与塔吊基础位置相连的A/B区地下室的相应建筑做法及结构构件全部带出，结构构件的钢筋甩出预留并刷水泥胶浆做防锈除理，主筋大于
16的钢筋全部做钢筋直螺纹机械连接。
计划使用一台QTZ40塔吊为8#楼施工区做先期主体施工垂直运输机械。
确保正常施工和运行，塔吊的机械参数及性能非常重要，为此要求塔吊的机械性能和具体参数如下：
塔吊的回转半径必须大于42m，（尽量覆盖主楼作业面），塔吊端部最小起重量不小于0.9t，起重高度50m左右。
由于主楼使用双排悬挑脚手架的原因，故需考虑塔吊与主楼应有一定的距离，为此使用附着杆对塔吊进行附着处理，来保持塔吊的稳定性、安全性及垂直度要求，使用过程中每15～20m一道，初步预计共需附着2道，确保使用的安全性。
经机械租赁公司的推荐，采用QTZ40型塔吊，其基础地耐力要求为200KPa，查焦作市潜龙地质勘探工程有限公司《沁阳市上林苑1#-16#住宅楼及地下室车库场地岩土工程勘察报告（详勘）》，本工程基础埋置于第2层粉质粘土中，基础地基承载力特征值为120KPa，不能够满足塔吊基础地耐力要求。
基础平面尺寸塔吊厂家提供为十字梁式基础，平面面积为18.68m2。
面积进行换算，由20/12*18.68=31.14m2知，塔吊基础接地面积需为31.14m2，由此塔吊基础需做成5.6*5.6的正方形，其面积为31.36m2，厚度为1.25m。
其配筋也需要更换，经过计算，塔吊基础上部钢筋为
16@200双向，下部钢筋为
20@180双向，拉筋为一级钢10@500。
混凝土标号为C35，具体计算过程详见计算书
塔吊位置及做法详见附图。
三、基坑及基础做法
塔机基础持力层放在粉质粘土层（地质报告第2）上，基底标高为-6.82m
基坑放坡按1：
0.5放坡，临基坑外沿按1：
0.33放坡。
基础底做100厚C15混凝土垫层四边放大100mm。
待垫层、挡土墙强度达到后，用经纬仪精确放出塔吊基础相对主楼位置关系和平面位置，再按图纸绑扎钢筋及浇筑混凝土。
模板采用木模板及方木钢管加固的方法。
在绑完底板钢筋后安装地脚螺栓，按照提供的图纸认真放置并与塔基钢筋连接，后绑扎上层钢筋网片。
待浇注混凝土时再校对一遍地脚螺栓的尺寸位置，确保准确无误。
塔吊基础上平面标高为-5.4m。
四、混凝土
塔吊基础采用C35商品混凝土。
在基坑壁上制作流槽，混凝土采用插入式振动棒振捣。
表面采用木模子抹光，表面平整度要求在千分之一。
质量记录要求：
1、钢筋进场检验记录、产品合格证、复试报告。
2、隐蔽验收记录。
3、商品混凝土配合比。
4、混凝土试块。
五、注意事项
基坑成形后，要监理验槽；钢材进场要进行现场验收和向监理报验，要有产品合格证和复试证明；绑扎完成后，要进行隐蔽验收；浇筑混凝土过程中要注意确保预埋螺栓位置的正确，要留置混凝土试块二组，以使安装时和塔吊验收时确定塔基混凝土强度的依据。
混凝土浇筑完成20h后，要定期每天4次对基础混凝土进行浇水养护，同时又要注意不能使养护混凝土的水流进基坑内，影响筏板基础质量。
六、塔吊基础计算书
矩形板式基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
QTZ40
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
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
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
河南省焦作市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.75
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
1.59
非工作状态
1.69
风压等效高度变化系数μz
1.32
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
0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2＝0.79
非工作状态
0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.75＝3.13
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）
0.79×0.35×1.6×43＝19.02
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+0.5×19.02×43）＝675.88
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）
3.13×0.35×1.6×43＝75.37
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×75.37×43＝1263.6
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＝1.4×19.02＝26.63
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+0.5×19.02×43）＝1008.86
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'＝1.4×75.37＝105.52
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×75.37×43＝1840.4
三、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5.6
基础宽b（m）
5.6
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）
3
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
地基承载力特征值fak（kPa）
120
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
1.5
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
165.22
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1（mm）
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2（mm）
20
基础倾斜方向的基底宽度b'（mm）
5000
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5.6×5.6×1.25×25=980kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×980=1176kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1-G3RG3-G4RG4+0.5Fvk'H/1.2
=37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×75.37×43/1.2
=993.52kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=75.37/1.2=62.81kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.5Fvk'H/1.2
=1.2×（37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×75.37×43/1.2
=1462.3kN·m
Fv''=Fv'/1.2=105.52/1.2=87.93kN
基础长宽比：
l/b=5.6/5.6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.6×5.62/6=29.27m3
Wy=bl2/6=5.6×5.62/6=29.27m3
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=1263.6×5.6/（5.62+5.62）0.5=893.5kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=1263.6×5.6/（5.62+5.62）0.5=893.5kN·m
1、偏心距验算
（1）、偏心位置
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
=（401.4+980）/31.36-893.5/29.27-893.5/29.27=-17<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
（2）、偏心距验算
偏心距：
e=（Mk+FVkh）/（Fk+Gk）=（1263.6+75.37×1.25）/（401.4+980）=0.98m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=（5.62+5.62）0.5/2-0.98=2.98m
偏心距在x方向投影长度：
eb=eb/（b2+l2）0.5=0.98×5.6/（5.62+5.62）0.5=0.7m
偏心距在y方向投影长度：
el=el/（b2+l2）0.5=0.98×5.6/（5.62+5.62）0.5=0.7m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：
b'=b/2-eb=5.6/2-0.7=2.1m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：
l'=l/2-el=5.6/2-0.7=2.1m
b'l'=2.1×2.1=4.43m2≥0.125bl=0.125×5.6×5.6=3.92m2
满足要求！
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值
Pkmin=-17kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/3b'l'=（401.4+980）/（3×2.1×2.1）=103.92kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（401.4+980）/（5.6×5.6）=44.05kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=120.00+0.30×19.00×（5.60-3）+1.60×19.00×（1.50-0.5）=165.22kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=44.05kPa≤fa=165.22kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=103.92kPa≤1.2fa=1.2×165.22=198.26kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1250-（40+20/2）=1200mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（401.400/31.360-（993.519+62.808×1.250）/29.269）=-32.166kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（401.400/31.360+（993.519+62.808×1.250）/29.269）=66.725kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.600+1.600）/2）×66.725/5.600=42.895kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（401.400/31.360-（993.519+62.808×1.250）/29.269）=-32.166kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（401.400/31.360+（993.519+62.808×1.250）/29.269）=66.725kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.600+1.600）/2）×66.725/5.600=42.895kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（66.73+42.89）/2=54.81kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（66.73+42.89）/2=54.81kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=54.81×（5.6-1.6）×5.6/2=613.87kN
Vy=|py|（l-B）b/2=54.81×（5.6-1.6）×5.6/2=613.87kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1200/5600=0.21≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5600×1200=28056kN≥Vx=613.87kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1200/5600=0.21≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5600×1200=28056kN≥Vy=613.87kN
满足要求！
6、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB335Φ20@180
基础底部短向配筋
HRB335Φ20@180
基础顶部长向配筋
HRB335Φ16@200
基础顶部短向配筋
HRB335Φ16@200
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5.6-1.6）2×54.81×5.6/8=613.87kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5.6-1.6）2×54.81×5.6/8=613.87kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=613.87×106/（1×16.7×5600×12002）=0.005
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.998
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=613.87×106/（0.998×1200×300）=1709mm2
基础底需要配筋：
A1=max（1709，ρbh0）=max（1709，0.0015×5600×1200）=10080mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=10083mm2≥A1=10080mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=613.87×106/（1×16.7×5600×12002）=0.005
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.998
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=613.87×106/（0.998×1200×300）=1709mm2
基础底需要配筋：
A2=max（1709，ρlh0）=max（1709，0.0015×5600×1200）=10080mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=10083mm2≥A2=10080mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=5828mm2≥0.5AS1'=0.5×10083=5041mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=5828mm2≥0.5AS2'=0.5×10083=5041mm2
满足要求！
（5）、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ10@500。
矩形板式基础配筋图
五、配筋示意图
七、附图：
1、塔吊与主楼位置关系图及断面图
2、塔吊租赁公司提供的原厂基础图
3、塔吊覆盖范围图
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