塔吊基础方案.docx

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塔吊基础方案

目录

一、工程概况2

二、塔吊选型和布置2

三、基础的设计选型和布置2

1、基础设计依据2

2、基础结构设计3

四、塔吊基础承载力计算3

（一）1#塔吊3

1、基础最小尺寸计算3

2、塔吊基础承载力计算4

3、地基基础承载力验算5

4、受冲切承载力验算5

5、承台配筋计算6

（二）2#塔吊7

1、基础最小尺寸计算7

2、塔吊基础承载力计算8

3、地基基础承载力验算9

4、受冲切承载力验算9

5、承台配筋计算10

五、塔吊基础承台施工11

六、塔吊基础施工要求和质量安全技术措施12

1#、2#塔吊基础方案

一、工程概况

大浪实验学校工程位于深圳市宝安区大浪街道大浪北路东侧，为一多功能的综合学校，主要包含体育馆A、办公楼B、小学教学楼Ⅰ、小学教学楼Ⅱ、综合教学楼、中学教学楼Ⅰ、中学教学楼Ⅱ、教工宿舍楼H；其中从体育馆A至中学教学楼Ⅱ均由风雨走廊相连。

本工程除体育馆A为人工挖孔桩基础以及教工宿舍H为筏板基础外，其余基础为独立基础。

项目总体情况：

总用地面积：

36606.67平方米，总建筑面积：

25640.14平方米，地下建筑面积：

1925.42平方米，建设用地面积：

36606.67平方米，绿地面积:

10982平方米，容积率0.61。

二、塔吊选型和布置

因本工程单体项目分布较广，工期较紧，为满足工程施工进度的需要，根据现场建筑物的位置情况，所选塔吊尽可能覆盖各施工段面，现拟安装二台QTZ80型塔吊（1#、2#），1#塔吊选用江麓QTZ80F（JL5515）型塔吊，2#塔吊选用天成QTZ80（5513）型塔吊，1#塔吊基础中心位置在小学教学楼C楼（C-A）北侧8.0m、（C-3）轴西侧16.0m处，2#塔吊基础中心位置在小学教学楼F楼（F-A）南侧10.0m、（F-4）轴西侧12.0m处具体详见“大浪实验学校工程塔吊平面布置图”。

三、基础的设计选型和布置

1、基础设计依据

（1）大浪实验学校（原名大浪九年一贯制学校）工程施工图；

（2）《大浪九年一贯制学校工程的地质勘察报告》；

（3）QTZ80型塔吊厂家提供的塔吊的说明书。

（4）PKPM安全计算软件。

2、基础结构设计

（1）、确定基础形式

首先确定1#、2#塔吊QTZ80采用预埋螺栓固定式基础。

根据塔吊QTZ80说明书提供的有关参数，确定1#塔吊最大安装自由高度为41.5m，2#塔吊最大安装自由高度为36m，本工程建筑高度在最大安装自由高度下即可满足施工高度要求。

经查QTZ80型塔吊说明书，非工况下，1#塔吊基础所受的最大倾覆力矩M=2450KN.M，作用在塔吊基础顶面的垂直力即塔身重P=550KN，基础顶面所受水平力H=83KN；2#塔吊基础所受的最大倾覆力矩M=2380KN.M，作用在塔吊基础顶面的垂直力即塔身重P=436.6KN，基础顶面所受水平力H=103KN。

（2）塔吊基础的埋深

根据说明书中要求地耐力不小于200KN/M2，以及《大浪九年一贯制学校岩土工程详细勘察报告》中岩土承载力特征值及强度指标建议值（表5-1）显示，以及塔基附近基坑开挖深度的要求，确定1#、2#塔吊基础埋深低于周边基坑埋深，1#塔吊基础底标高的绝对高程为82.36m；2#塔吊基础塔吊基础底标高的绝对高程为82.30m。

查地质勘察报告钻孔号ZK11、工程地质8-8’剖面图以及ZK37、ZK40、工程地质26-26’、31-31’显示，该1#、2#塔吊基础坐落部位的砾质粘性土层承载力为200KN/M2。

四、塔吊基础承载力计算

（一）1#塔吊

根据塔吊说明书：

1#塔吊型号:

QT80F（JL515）自重（包括压重）:

F1=550.00kN

最大起重荷载:

F2=80.00kN

塔吊倾覆力距:

M=2450.00kN.m混凝土强度等级:

C35

基础最小宽度:

Bc=6.00m基础最小厚度:

h=1.30m

1、基础最小尺寸计算

基础的最小厚度取:

H=1.30m

基础的最小宽度取:

Bc=6.00m

2、塔吊基础承载力计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。

计算简图:

由于偏心距e=M/（F×1.2+G×1.2）=3430.00/（756.00+3564.00）=0.79≤B/6=1.00

所以按小偏心计算，计算公式如下：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=630.00kN；

G──基础自重与基础上面的土的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=2970.00kN；

Bc──基础底面的宽度，取Bc=6.00m；

W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=36.00m3；

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×2450.00=3430.00kN.m；

经过计算得到:

最大压力设计值Pmax=1.2×（630.00+2970.00）/6.002+3430.00/36.00=215.28kPa

最小压力设计值Pmin=1.2×（630.00+2970.00）/6.002-3430.00/36.00=24.72kPa

有附着的压力设计值Pk=1.2×（630.00+2970.00）/6.002=120.00kPa

3、地基基础承载力验算

地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。

计算公式如下:

其中fa──修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；

fak──地基承载力特征值，取200.00kN/m2；

b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.30；

d──基础埋深地基承载力修正系数，取1.50；

──基础底面以下土的重度，取18.50kN/m3；

γm──基础底面以上土的重度，取18.00kN/m3；

b──基础底面宽度，取6.00m；

d──基础埋深度,取1.50m。

解得修正后的地基承载力特征值fa=243.65kPa

实际计算取的地基承载力特征值为:

fa=243.65kPa

由于fa≥Pk=120kPa所以满足要求！

偏心荷载作用：

由于1.2×fa≥Pkmax=215.28kPa所以满足要求！

4、受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。

验算公式如下:

式中

hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取

hp=0.96；

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57kPa；

am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[1.65+（1.65+2×1.25）]/2=2.90m；

h0──承台的有效高度，取h0=.65m；

Pj──最大压力设计值，取Pj=215.28kPa；

Fl──实际冲切承载力：

Fl=215.28×（6.002-2.952）/4=1469.14kN。

允许冲切力：

0.7×0.96×1.57×2900×650=1988750.40N=1988.75kN

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

5、承台配筋计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。

（1）.抗弯计算，计算公式如下:

式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=2.18m；

P──截面I-I处的基底反力:

P=（6.00-2.18）×（215.28-24.72）/6.00+24.72=146.20kPa；

a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.65m。

经过计算得:

M=2.182×[（2×6.00+1.65）×（215.28+146.20-2×2970.00/6.002）+（215.28-146.20）×6.00]/12

=1220.66kN.m。

（2）.配筋面积计算,公式如下:

依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

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。

经过计算得

s=1220.66×106/（1.00×16.70×6.00×103×12502）=0.008

=1-（1-2×0.008）0.5=0.008

s=1-0.008/2=0.996

As=1220.66×106/（0.996×1250×300.00）=3267.88mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

11700mm2。

故取As=11700mm2。

配筋取31根Φ22@193

（二）2#塔吊

根据塔吊说明书：

2#塔吊型号:

QTZ80自重（包括压重）:

F1=436.00kN

最大起重荷载:

F2=60.00kN

塔吊倾覆力距:

M=2380.00kN.m混凝土强度等级:

C35

基础最小宽度:

Bc=5.70m基础最小厚度:

h=1.30m

1、基础最小尺寸计算

基础的最小厚度取:

H=1.30m

基础的最小宽度取:

Bc=5.70m

2、塔吊基础承载力计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。

计算简图:

由于偏心距e=M/（F×1.2+G×1.2）=3332.00/（595.20+3762.34）=0.76≤B/6=0.95

所以按小偏心计算，计算公式如下：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=496.00kN；

G──基础自重与基础上面的土的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=3135.29kN；

Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.70m；

W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=30.87m3；

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×2380.00=3332.00kN.m；

经过计算得到:

最大压力设计值Pmax=1.2×（496.00+3135.29）/5.702+3332.00/30.87=242.07kPa

最小压力设计值Pmin=1.2×（496.00+3135.29）/5.702-3332.00/30.87=26.17kPa

有附着的压力设计值Pk=1.2×（496.00+3135.29）/5.702=134.12kPa

3、地基基础承载力验算

地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。

计算公式如下:

其中fa──修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；

fak──地基承载力特征值，取200.00kN/m2；

b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.30；

d──基础埋深地基承载力修正系数，取1.50；

──基础底面以下土的重度，取18.50kN/m3；

γm──基础底面以上土的重度，取18.00kN/m3；

b──基础底面宽度，取5.00m；

d──基础埋深度,取2.00m。

解得修正后的地基承载力特征值fa=251.60kPa

实际计算取的地基承载力特征值为:

fa=251.60kPa

由于fa≥Pk=134.12kPa所以满足要求！

偏心荷载作用：

由于1.2×fa≥Pkmax=242.07kPa所以满足要求！

4、受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。

验算公式如下:

式中

hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取

hp=0.96；

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57kPa；

am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[1.55+（1.55+2×1.25）]/2=2.80m；

h0──承台的有效高度，取h0=.65m；

Pj──最大压力设计值，取Pj=242.07kPa；

Fl──实际冲切承载力：

Fl=242.07×（5.702-2.852）/4=1474.67kN。

允许冲切力：

0.7×0.96×1.57×2800×650=1920172.80N=1920.17kN

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

5、承台配筋计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。

（1）.抗弯计算，计算公式如下:

式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=2.08m；

P──截面I-I处的基底反力:

P=（5.70-2.08）×（242.07-26.17）/5.70+26.17=163.47kPa；

a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.55m。

经过计算得:

M=2.082×[（2×5.70+1.55）×（242.07+163.47-2×3135.29/5.702）+（242.07-163.47）×5.70]/12

=1148.34kN.m。

（2）.配筋面积计算,公式如下:

依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

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。

经过计算得

s=1148.34×106/（1.00×16.70×5.70×103×12502）=0.008

=1-（1-2×0.008）0.5=0.008

s=1-0.008/2=0.996

As=1148.34×106/（0.996×1250×300.00）=3074.15mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

11115mm2。

故取As=11115mm2。

配筋取30根Φ22@190

五、塔吊基础承台施工

施工顺序

砼垫层→放线→绑扎钢筋→支设模板→安装预埋件→浇砼→养护→砌挡墙→回填土。

1）垫层采用100厚C15砼，垫层砼要求平整、密实。

2）砼垫层完成后第二天，放出承台位置和塔吊预埋件位置线。

3）1#、2#塔吊基础承台钢筋采用HRB335级，根据塔吊说明书要求，1#基础承台尺寸为6000*6000*1300的塔吊基础，配筋为双层双向配筋取3122@193钢筋，上下层钢筋间的拉筋为Φ12@386。

2#基础承台尺寸为5700*5700*1300的塔吊基础，配筋为双层双向配筋取30根22@193钢筋，上下层钢筋间的拉筋为Φ12@380。

钢筋提前按料单制作好，先绑扎底层钢筋，然后搭设钢管排架再绑扎面层钢筋，面筋绑扎时预埋件部位的钢筋暂时不绑扎，待预埋件就位固定后再绑扎到位。

上下层钢筋间所设的拉筋需钩住最处侧的钢筋。

同时为防止上层面筋下沉，采用Φ16的做成工字型支撑，纵横间距不大于@1200。

4）承台模板采用18厚胶合板和45×95木方散拼，四周采用钢管和木方支撑加固，内设Φ12钢筋拉杆，拉杆端部焊Φ12的丝头，配钢管和蝴蝶卡进行紧固。

5）承台砼采用商品砼，砼为C35，砼运输水平由砼运输车运至靠承台部位的地下室坑底，再由砼汽车泵供料至浇筑地点。

下料要求分层进行分层振捣，砼振捣采用机械振捣，要求振捣密实。

砼浇筑面采用木抹抹平，表面要求平整，砼浇筑后12小时内应安排专人浇水养护。

六、塔吊基础施工要求和质量安全技术措施

1）根据方案和图纸放出塔吊承台位置线，放线时须考虑工作面和放坡起始位置，工作面为每侧500，按1：

0.3放坡。

严格按设计要求组织土方开挖，安排专人指挥和测量放线，严格按照设计标高、位置进行开挖。

2）土方采用机械挖土，挖土机挖土时开挖的土方须存放在距坑边5m以外，待回填土完成后，多余的土方用运土车运出现场。

3）土方开挖时如遇地下水，采用在坑边挖水沟和积水井，采用污水泵及时排入排水沟。

4）土方开挖完毕后，及时浇筑砼垫层，砼垫层为100厚，C15商品砼，采用人工手推车运砼,砼表面要求平整。

5）塔吊基础使用的钢筋需有出厂合格证和检验报告。

6）垫层完毕后,按设计要求进行配筋和予埋塔吊支脚锚固螺栓。

锚固螺栓由塔吊安装单位采用专用模具定位和加固，以避免锚栓不垂直而安装塔身基础节困难。

塔吊钢筋和支脚锚固螺栓经验收，准确无误后，方可浇筑C35砼。

并留置砼试块二组。

混凝土基础表面应平整，平整度允许偏差不应大于5mm。

7）砼浇筑完毕后，按规定进行人工养护。

8）待塔吊基础强度达到设计强度的70%以上方可组织塔吊的安装。

9）为防止塔吊基础顶面积水，塔吊基础砼浇筑时留300*300*500深的积水坑，采用潜水泵排除积水。

10）塔吊安装后，在距塔身1000mm周边砌筑240挡土墙，并将周边回填土土方，回填土填至室外地坪标高，回填土要求分层夯实，夯实后表面浇筑砼硬化，并1%坡向外。

11）需按要求设防雷接地，接地采用承台上下层钢筋形成环网，连接处采用φ12钢筋，焊接长度不小于6d，塔吊接地极采用30×4扁铁与环网钢筋焊接，接地极不少于两处。

附图：

大浪实验学校工程塔吊基础平面定位图

1、2#塔吊基础平面放大图、配筋图