6五洲塔吊基础方案0906.docx
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6五洲塔吊基础方案0906
塔吊基础专项施工方案
一、工程概况：
二、编制依据：
㈠、有关法律、法规
1、《中华人民共和国建筑法》1997-11-01。
2、《中华人民共和国劳动法》1997-07-05。
3、《中华人民共和国安全生产法》2002-06-29。
4、《建设工程安全生产管理条例》2003-11-12。
㈡、有关规范、规程、标准
1、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992。
2、《混凝土结构设计规范》GB50010－2002。
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008。
4、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001。
㈢、建设单位与施工承包单位签订的施工承包合同、已批准的施工组织设计、本工程《岩土工程勘察报告》KC11-B515及设计文件。
塔式起重机租赁公司提供的塔式起重机有关安装、拆卸资料。
三、塔式起重机安装位置：
㈠、根据本工程所有拟建建筑物分布情况及工程实际特点，为满足工程主体结构施工时垂直运输要求，拟在宿舍楼、办公楼主楼各布置一台QTZ63型塔吊。
具体位置详见施工总平面布置图。
㈡、根据本工程《岩土工程勘察报告》KC11-B515塔吊持力层为③淤泥质粉质粘土层，允许地耐力6.5t/m2，而QTZ63塔吊基础地耐力要求达到15.5t/m2以上，因此采用承台、桩基基础。
四、施工准备：
㈠、技术准备
提前编制塔吊基础及安装、拆卸施工方案并对相关施工作业班组及人员进行交底；及时与搅拌站取得联系，向塔吊租赁单位索取有关塔吊技术性能参数等资料。
㈡、施工现场准备
根据塔机平面布置图，进行测量放线。
组织劳动力，做好现场安全教育及交底工作。
㈢、材料、机械准备
提前编制材料、机械设备需用量计划，及时组织材料、机械进场并妥善保管；塔吊基础混凝土采用防水混凝土，标号同地下车库底板，可适当掺入一定数量的减水剂、膨胀剂、防水剂、密实剂、引气剂等复合型外加剂；配备4台振动棒。
塔式起重机基础施工机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
钢筋切割机
GQL-40
1台
钢筋弯曲机
GW-40
1台
电焊机
BX300
1台
混凝土汽车泵
1台
五、施工工艺：
㈠、工艺流程
地质勘察→测量放线→钢筋安装→防雷接地→混凝土浇筑→塔吊安装。
1、地质勘察
依据《五洲变压器二期工程岩土勘察报告》可知，塔式起重机基础范围内无枯井、暗浜等。
本工程塔吊基础位于宿舍楼、办公楼主楼南侧中央，基础厚度1.30m，基础顶面标高为-4.5m，与地下车库底板顶面齐平，依据岩土工程勘察报告可知，塔吊基础主要位于③淤泥质粉质粘土层，由于基础采用承台桩基，桩20m，从③淤泥质粉质粘土层往下，在桩长度范围内，影响基础承载力土层的土质情况分布如下：
编号
名称
厚度
端阻力标准值（MPa）
侧阻力标准值（kPa）
③
淤泥质粉质粘土
1.70—8.30
0.498
10
④
粉砂夹粉土
2—7.20
3.003
35
⑤
淤泥质粉质粘土
1.80—7.70
1.534
34
⑥
粉砂夹粉土
0.80—9.10
3.242
51
2、测量放线
分阶段放出塔式起重机基础边线、标高及预埋件位置、中心线等。
3、钢筋绑扎
钢筋绑扎前应将塔基范围内浮土、杂物人工清理干净、平整，然后按照塔式起重机基础配筋图进行钢筋绑扎。
4、防雷接地
防雷接地体采用两根镀锌扁铁与绑扎好的基础承台钢筋及管桩焊接，另一端伸出基础日后与塔身焊接。
5、地脚螺栓预埋
⑴、根据塔吊租赁公司提供的QTZ63型塔吊使用说明书，QTZ63型塔吊基础做法采用预埋地脚螺栓，地脚螺栓采用M30，材质为Q235-A。
⑵、检查模板的放置方位，支撑系统，水平度误差及地脚螺栓等固定情况无误后方可进行塔机基础混凝土的浇捣。
6、混凝土浇筑
塔式起重机基础采用C35防水混凝土，防水等级为P6，混凝土要浇筑密实。
在混凝土浇注过程中，指派专人观察塔节的位移情况，如发生位移，及时调整。
现场做两组试块，一组标准养护，一组同条件养护，以确定塔机安装时间。
7、塔机安装
待混凝土强度达到100%后，即可进行塔机安装。
六、塔基设计施工：
㈠、本工程塔吊基础设计所使用的原材料必须符合国家规范和有关规定。
㈡、所使用的钢筋必须要有出厂合格证和复试报告,钢筋焊接接头要有试验报告,合格后方可使用。
㈢、本工程总计2台塔吊，基础顶面与地下室底板齐平，基础顶面标高为-4.5m，基础厚1.30m。
㈣、塔吊基础承台尺寸详见塔吊基础图，塔吊基础承台厚度均为1300mm,混凝土为防水混凝土，等级为C35，受力钢筋为HRB400钢筋，为直径20120mm（双层双向）。
所有主要受力钢筋均采用无接头的通长钢筋。
同时，按要求绑扎上下网片间的Φ16500mm（梅花型布置）拉钩,将上下层钢筋拉住并固定好。
马凳采用Φ14500mm。
㈤、塔吊基础桩施工在工程桩施工时进行预先打设，基础承台施工待土方开挖后立即进行。
承台桩基采用4根PHC500管桩，长度20m。
每根桩配置6根HRB400级直径20mm主筋，锚入承台长度不小于600mm。
为保证承台桩抗拔的安全工作需要，根据设计图纸做法，承台桩采用灌芯混凝土，长度为1.5m，灌芯混凝土强度等级比承台提高一级为C40。
㈥、基础土方开挖后，随即浇筑宿舍楼100mm厚C15混凝土垫层找平，办公楼150mm厚C15混凝土垫层找平；垫层施工完成后，做防水层。
在混凝土基础外砌筑砖胎模（MU10普通混凝土实心砖、M5水泥砂浆砌筑、砖胎模240mm厚）。
㈦、QTZ63塔吊预埋M30地脚螺栓时，将地脚螺栓的上部扶至竖直状态，然后在螺栓下端钩环内置入φ22的长度不小于1000mm的圆钢，并利用它将螺栓下部与绑扎好的基础承台钢筋焊接固定。
并用水准仪对其进行校核，使螺栓平面高度相对误差控制在≤1/1000内。
同时控制好螺栓的平面位置尺寸，保证螺栓中心与标准节螺孔位置相符。
螺栓就位后，将螺栓头部用塑料布等物包住以防粘上水泥等杂物。
㈧、基础混凝土浇注过程中，应作好对泥工班组的技术交底工作，在浇筑和振捣混凝土时，应尽量避免和地脚螺栓和基础标准节的碰触。
并指派专人观察塔节的位移情况，如发生位移，及时调整。
七、QTZ63型塔式起重机技术性能：
序号
名称
单位
参数
1
额定起重力矩
吨·m
63
2
最大起重量
吨
6
最大幅度处额定起重量
吨
0.79
3
工作幅度
m
2.25～47
4
最大起升高度
m
31.5（独立式）
110（附着式）
5
起升速度
m/分
a=2
703510
a=4
3517.55
6
回转速度
转/分
0．46～0.6（6～8）
8
顶升速度
m/分
0.54
9
前端回转半径
m
47
11
基础尺寸
m
5×5×1.30
12
塔机自重
吨
43（独立式）
13
平衡重重量
吨
7.6
14
整机重量
吨
96（按70m计算）
71（按52m计算）
八、塔式起重机桩基础验算：
㈠、QTＺ63型塔吊桩基础的计算（办公楼、宿舍楼相同），塔吊基础图由生产厂家提供，并盖有生产厂家技术核定章。
1、参数信息
塔吊型号：
QTＺ63，自重（包括压重）F1=960.00kn；
最大起重荷载F2=63.00kn塔吊倾覆力距M=702kn.m
塔吊起重高度H=70.00m，塔身宽度B=1.40m
混凝土强度：
C35钢筋级别：
HRB400
承台长度Lc或宽度Bc=5.00m；桩直径或方桩边长d=0.50m
桩间距a=3.50m承台厚度Hc=1.30m
承台箍筋间距S=120mm保护层厚度：
50mm桩长：
20m
承台内配直径为20双向双层间隔120三级钢筋。
2、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
⑴、塔吊自重（包括压重）Fl=960.00kn
⑵、塔吊最大起重荷载F2=63.00kn
作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=1023.00kn
塔吊的倾覆力矩M=702.00kn．m
3、矩形承台弯矩的计算
⑴、计算简图如下
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不利方向进行验算。
⑵、桩顶竖向力的计算，依据《建筑桩基技术规范》
Ni=（F+G）／n±Mxyi／∑yi2±Myxi／∑xi2
其中n—单桩个数，n=4；
F—作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1023．00kn；
G—桩基承台的自重，
G=25.0×Bc×Bc×Hc=812.5kn：
Mx，My—承台底面的弯矩设计值（kn．m）；
xi，yi—单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Ni—单桩桩顶竖向力设计值（kn）。
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值：
最大压力：
N=（1023+812.5）／4+702.00×（3.50／1.414）／[2×（3.50／1.414）2]=551.209kn
⑶、矩形承台弯矩的计算,依据《建筑桩基技术规范》
Mxl=∑NilyiMyl=∑Nilxi
其中Mxl，Myl——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）：
Nil—扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kn），Ni1=Ni-G／n。
计算方案：
以承台中心点为XY原点，将承台底面的弯矩设计值M按照XY方向分解，得到Mx、My（分解方向从0-360，stept=45循环），得到每个方向的计算截面处XY方向的弯矩设计值Mxl，Myl，将最大弯矩设计值作配筋计算。
经过计算得到弯矩设计值；
Mxl=Myl=2×（551.209-812.5／4）×（3.50／1.414）=174.273kn．m
4、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7．5条受弯构件承载力计算。
AS=KM／0.9h0ƒy
其中
M—计算截面处的弯矩设计值（kn．m）。
K—安全系数，取1.4。
h0—承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm。
ƒy—钢筋受拉强度设计值，fy=360N／mm2。
弯矩设计值Mxl=174.273KN.m，
配筋面积Asx=1.4×174.273／（0.9×1200×360）=6275.262mm2
弯矩设计值Myl=174.273kn.m。
配筋面积Asy=1.4×174.273／（0.9×1200×360）=6275.262mm2
配筋根数N1=6275.262/[3.14×（20/2）2]=19.98=20根
钢筋间距S1=5.0/20=0.25m
按最小配筋率0.2%计算：
5.0×1.30×0.2%=0.013m2=13000mm2
配筋根数N2=13000/[3.14×（20/2）2]=41.40=42根
钢筋间距S2=5.0/42=0.12m
所以，基础配筋为双层双向4220@120。
5、矩形承台截面抗剪切计算
⑴、依据《建筑桩基技术规范》，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=551.209kn
⑵、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：
r0V≤߃cb0h0+1.25ƒyASVh0／S
其中r0一建筑桩基重要性系数，取1.0。
ß—剪切系数，ß=0.40；
ƒc—混凝土轴心抗压强度设计值，ƒc=16.7N／mm2。
b0—承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm。
h0—承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm。
ƒy—钢筋受拉强度设计值，ƒy=360.00N／mm2。
S—箍筋的间距，S=120mm。
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!
6、桩承载力验算
⑴、桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》，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=551.209kn。
⑵、桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
r0N≤ƒcA
r0—建筑桩基重要性系数，取1.0。
ƒc—混凝土轴心抗压强度设计值，ƒc=16.7N／mm2。
A—桩的截面面积，A=0.196m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造配筋!
7、桩竖向极限承载力验算及桩长计算
⑴、桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》，根据第二步的设计方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大N=642KN。
⑵、桩竖向棷限承载力验算应満足下面的公式
最大压力R=（Qsk+Qpk）／rsp=（u∑qsikli+qpkAp）／rsp
其中
R--最大极限承载力，最大压力时取Nmax=551.209KN。
qsik----桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值如下表：
qpk---桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值如下表：
u--桩身的周长，u=1.57m。
Ap--桩端面积，取Ap=0.196m2。
rsp--桩侧阻端综合阻力项系数，取1.60。
li--第i层土层的厚度，取值如下表。
第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下：
序号
编号
名称
第i层土厚度（m）
第i层土侧阻力标准值（kPa）
第i层土端阻力标准值（MPa）
1
③
淤泥质粉质粘土
1.7
10
0
2
④
粉砂夹粉土
7.2
35
0
3
⑤
淤泥质粉质粘土
1.8
34
0
4
⑥
粉砂夹粉土
4.3
51
3.242
由于设计桩长20m，桩顶标高为-4.5m，所以桩端是在第6层粉砂夹粉土层。
最大压力验算：
R=[1.57×（1.70×10+7.2×35+1.8×34+4.3×51）+3242.00×0.196]／1.6=936.34KN
上式计算的R的最大值大于最大压力551.209KN，所以満足要求。
九、施工技术措施：
本塔吊基础工程全部采用商品混凝土。
㈠、钢筋工程及预埋螺杆隐蔽验收完成后，即可开始浇捣混凝土。
㈡、混凝土浇捣自始至终，质量员必须在现场监督指导。
㈢、浇筑混凝土前，模内的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂质，应清除于净。
㈣、混凝土养护，安排专人浇水。
浇水的次数以保持混凝土表面湿润状态为准。
㈤、在混凝土浇捣完成后，表面用铁锹拍实，刮尺刮平，木蟹槎毛，待收水后再二次木蟹槎平，然后用竹帚扫毛，再用二层草包覆盖。
㈥、严格控制混凝土坍落度，在混凝土运抵施工现场后，严禁任意加水。
㈦、在浇捣前对所有设备全面进行检修保养，以保证混凝土正常施工。
㈧、加强混凝土浇捣方案和操作要领的技术交底，确保严格执行。
十、施工组织保证体系：
技术负责
生产经理
项目经理
测量员
预算员
质量员
安全员
材料员
安装负责
施工员
专业、分包队伍
施工班组
十一、施工现场安全保证体系：
安全负责人
项目工程师
栋号负责人
项目安全员
车库负责人
项目经理
施工班组
专业队伍
分包队伍
十二、施工现场质量保证体系：
质量员
项目工程师
栋号长
材料员
车库负责人
项目经理
施工班组
专业队伍
分包队伍
升级会员 