塔吊基础施工方案.docx

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塔吊基础施工方案

目录

一、编制依据1

二、工程概况1

2.1工程概述1

2.2工程地质条件1

三、塔吊的位置及选型3

3.1塔吊选型3

3.2塔吊位置的布置3

3.3塔吊预埋地脚螺栓定位5

3.4塔吊高度确定6

四、塔吊基础施工7

4.1施工流程7

4.2塔吊基础施工工艺7

五、质量保证措施10

六、安全注意事项11

七、天然塔吊基础验算书12

（一）参数信息12

（二）塔吊对交叉梁中心作用力的计算13

（三）塔吊抗倾覆稳定验算13

（四）地基承载力验算13

（五）基础受冲切承载力验算15

（六）承台配筋计算16

八附件18

一、编制依据

1.地勘单位提供的《***岩土工程勘察报告》；

2.***工程相关施工图纸；

3.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；

4.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GBJ50202-2002）；

5.《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；

6.《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009；

7.QTZ63自升塔式起重机使用说明书；

8.本工程《施工组织设计》。

二、工程概况

2.1工程概述

本工程由***开发，***设计，由***监理，浙***承建。

本标段工程分为公寓、商业楼以及停车、及停车管理用房组成。

其中公寓部分由5#、11#、12#、13#组成。

商业由5#、11#、12#底层，以及14#楼组成。

19#为停车、及停车管理用房。

总面积约为总建筑面积约16万m2。

整个建筑群以现代的立面风格为主，并充分考虑生态、低碳与节能设计。

2.2工程地质条件

2.2.1工程地质条件

场地平均高程520.03。

场地地貌单元属成都平原岷江水系三级阶地。

场地地层结构简单，场地地层主要由第四系人工堆积（Q4ml）杂填土、素填土、第四系中更新统冰水积（Q2fgl）的粘土及白垩系上统灌口组（K2g）泥岩等组成。

1#塔吊位于,5-5´勘测剖面的ZK13孔附近，塔吊基础底标高为510.15m，剖面图显示508.69m～514.19m为粘土层，地基承载力240kpa；2#塔吊位于49-49´勘测剖面的ZK88孔附近，塔吊基础底标高为510.15m剖面图显示507.18m～515.18m为粘土层，地基承载力240kpa；3#塔吊位于33-33´勘测剖面的ZK61孔附近，塔吊基础底标高为507.35m，剖面图显示505.18m～508.18m为泥岩层，地基承载力280kpa；4#塔吊位于50-50´勘测剖面的ZK97孔附近，塔吊基础底标高为510.15m，剖面图显示507.25m～514.25m为泥岩层，地基承载力240kpa；根据塔吊说明书要求塔吊地基承载力不小于200kpa。

两台塔吊的地基承载力均符合要求。

为方便计算，地基承载力统一按240kpa计算。

2.2.2水文地质条件

1.地下水类型

场地地下水为赋存于低洼地段及原塘池地段的第四系人工填土及粘土层上部裂隙中的上层滞水，主要受大气降水、农灌和地表水（如堰塘、水田、水沟及地表积水等）渗透补给，水量都不大（粘性土及泥岩均为隔水层和非储水层），以蒸发、地下径流方式排泄。

2.地下水位

，水位埋深差异较大，一般在原堰塘地段水位埋藏较浅，无统一地下水位，勘察期间仅测得部分钻孔的稳定水位（埋深1.80～6.20m）。

基础施工时需酌情采取明排水措施。

3.地下水渗透性及其腐蚀性

砂卵石层富水性和透水性均较好，属强透水层。

上部人工填土、粉土层透水性较弱，属弱透水层。

该场地地下水渗透系数K=25m/d。

场地环境为Ⅱ类。

地下水对砼及砼结构中的钢筋具有微腐蚀性。

2.2.3气象条件

根据成都气象台观测资料表明，成都地区属亚热带湿润气候区，四季分明，气候温和，雨量充沛，夏无酷署，冬少冰雪。

多年年平均降水量947mm。

丰水期为6～9月份，降水量占全年降水量74%，枯水期1～3月份，其余为平水期。

丰、枯水期地下水水位年变化幅度为1.50～2.50m，相对湿度多年年平均为82%，多年年平均蒸发量为1020.50mm。

多年年平均气温16.2℃，极端最高气温为37.3℃，极端最低气温-5.9℃。

多年年平均风速为1.35m/s，最大风速14.8m/s，极大风速为27.4m/s（1961年6月2日），最多风向为北及北东风向，多年年平均风压力为140pa，最大风压力为250pa。

三、塔吊的位置及选型

3.1塔吊选型

本工程垂直运输主要通过塔吊完成，因工程体量较大，在施工中拟采用四台中兴塔吊，型号为QTZ63，臂长为50m。

该塔吊说明书中要求基础持力层承载力应不小于200kpa，根据地勘报告，两台台塔吊所处位置的持力层均满足要求。

3.2塔吊位置的布置

塔吊位置的布置主要考虑塔吊施工覆盖范围尽量消除死角、便于安装和拆除、覆盖范围内避开高压电线、塔吊相互之间满足安全距离，在平面位置不能错开时，在垂直方向必须保证位置错开一个安全距离。

基础平面定位在地下室基础平面布置图F01~F03图纸上。

3.2.11#塔吊的布置

1#塔吊位于5#楼南面，基础位于

轴～

轴交

轴外侧，中心距

轴1500mm，距

轴4000mm，塔吊基础顶标高与承台底标高一致。

图3-1-15号楼QTZ63塔吊定位

图3-1-25号楼QTZ63塔吊与独立基础关系图

图3-1-35号楼QTZ63塔吊土方开挖层剖面图

3.2.22#塔吊的布置

2#塔吊位于13#楼南面，基础位于

轴～

轴交

轴外侧，中心距

轴1500mm，距

轴4000mm，塔吊基础顶标高与承台底标高一致。

图3-2-113号楼QTZ63塔吊定位

图3-2-213号楼QTZ63塔吊与独立基础关系图

图3-2-313号楼QTZ63塔吊土方开挖层剖面图

3.2.33#塔吊的布置

3#塔吊位于11#楼西面，基础位于

轴～

轴交

轴，中心距

轴3400mm，距F轴4500mm，塔吊基础顶标高与承台底标高一致。

图3-3-111号楼QTZ63塔吊定位

图3-3-211号楼QTZ63塔吊与独立基础、筏板基础关系图

图3-3-311号楼QTZ63塔吊土方开挖层剖面图

3.2.44#塔吊的布置

4#塔吊位于14#楼南面，基础位于

轴交

轴，中心距

轴36786mm，距

轴4786mm，塔吊基础顶标高与承台底标高一致。

图3-4-114号楼QTZ63塔吊定位

图3-4-214号楼QTZ63塔吊土方开挖层剖面图

3.3塔吊预埋地脚螺栓定位

塔吊预埋地脚螺栓定位尺寸见图3-5-3。

图3-5-1螺栓定位图

图3-5-2塔吊基础配筋图

图3-5-3塔吊预埋地脚螺栓定位图

3.4塔吊高度确定

3.4.1塔吊高度计算

多塔机同时作业，既要使塔机发挥应有的工作效率，又要保证施工安全，在进行垂直运输施工方案设计时，必须特别注意塔机安全高差的控制。

安全高差的控制在于保证群塔的安全；高差太小，有可能造成高位塔吊钩与低位塔吊起重臂碰撞；高差过大，由于群塔的连续排序，造成连锁反应，结果是：

①要求过多的塔机进行附着；②建筑物结构施工达到的高度太低，不满足塔机锚固高度要求。

因此，塔机的高差须进行合理的计算。

《建筑塔式起重机安全规程》GB5144-94中第10.5条规定：

“处于高位起重机的最低位置的部位（吊钩升至最高点或最高位置的平衡重）与低位起重机中处于最高位置部件之间的垂直距离不得小于2m”。

这是最低的高差要求本工程考虑取富裕系数为5米。

四、塔吊基础施工

4.1施工流程

塔吊基础基坑开挖→浇垫层及砌砖胎模→砖胎模表面抹灰→做防水及保护层→绑扎钢筋笼→预埋地脚螺栓→浇筑基础混凝土→混凝土养护。

4.2塔吊基础施工工艺

4.2.1.测量放线

土方开挖前，根据总平面图，定位出周边建筑物外轮廓线，根据塔吊参数，确定吊臂范围内的楼层，确保能正常满足相关楼层吊运材料的施工需要，并考虑好塔吊拆除时吊臂和平衡臂的位置及方向，确保塔吊拆除安全方便，然后根据塔吊附着建筑的定位控制线定位出塔吊的四个角点，并放出基础开挖灰线及放坡线。

4.2.2.基础开挖

四塔基随主楼土方开挖，开挖坡度以1：

0.6放坡，地下室底板标高为-7.00，-9.55m，-10.55m,底板厚250mm，塔吊基础顶面与相邻承台底标高平齐；开挖过程中，测量人员随时进行测量，及时洒灰线，防止超挖和欠挖，控制标高。

4.2.3.垫层施工

将基坑挖至设计标高，并报监理进行基槽验收。

验收合格后做100mm厚C15混凝土垫层，垫层尺寸为6000×6000mm，每边比混凝土基础多出250mm。

垫层表面压实搓平并压光，为下步防水施工做好准备。

4.2.4.砖模砌筑

当垫层混凝土达到设计强度后，在垫层上开始砌筑120mm厚、内径分别为5500×5500×1500mm砖墙一圈。

内皮抹20厚1：

2水泥砂浆抹平压光，准备下步防水施工。

4.2.５.塔吊基础防水施工

等砖胎膜内皮抹灰层适宜做防水时，采用4mm厚聚脂胎SBS-Ⅱ改性沥青防水卷材进行防水施工,两遍成活，防水层做至砖胎模上平，压过2/3砖墙厚度，下步与抗水板底防水搭接。

4.2.6.塔吊基础选型

（1）混凝土基础尺寸

长×宽×高=5500×5500×1500mm。

（2）基础配筋

水平钢筋设计为双层双向，上、下层均为Φ20@170通长满铺,两端各弯180°弯钩，其中平直部分长100mm；竖向架立筋为φ16@500,长1.38m，两端各弯180°弯钩，其中弯钩平直部分长100mm。

4.2.7.预埋件放置

采用厂家提供的地脚螺栓作为预埋件，制作预埋件马凳，马凳中心距1510mm×1510mm，高度1300mm，其预埋操作步骤如下：

（1）绑扎基础钢筋。

（2）将预埋地脚螺栓按要求位置放入钢筋骨架中。

（3）调整预埋螺栓垂直度，要求误差小于1/1000为止。

（4）将预埋件与马凳焊牢，注意结构整体稳定，不得发生倾翻及偏移。

4.2.8.基础混凝土浇筑

（1）混凝土浇筑要求

①基础混凝土强度为C35，钢筋保护层厚度为50mm。

②混凝土浇筑采用“全面水平分层法”施工，每层的浇筑厚度约为500mm，并保证在下一层初凝之前返回进行上一层的浇筑,设通长标尺筋，每500mm用红漆做明显标志。

③混凝土浇筑采用溜槽下料，模板内的垃圾泥土清除干净，浇筑前用水将砼垫层湿润，并扫除积水。

④浇筑混凝土时要从四个方向同时下灰，以减少对预埋件的冲击力。

浇筑过程中要边振捣边检查预埋件的垂直度，如有变化应立即调整。

⑤混凝土浇筑完毕后采用覆盖一层塑料布和两层麻袋的方式进行养护，并且保证混凝土表面始终保持湿润。

养护工作不少于7天。

⑥砼应振捣密实，不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙等缺陷。

⑦混凝土浇筑过程中，留置28天标养试块和同条件试块各一组。

（2）混凝土浇筑注意事项

①地脚螺栓伸出长度应保证安上基础底座后能装上两个螺母及垫圈，一般应高出基础面100mm。

②预埋地脚螺栓时严禁在地脚螺栓上施焊。

③地脚螺栓用基础工装固定和浇筑，待混凝土强度达到70%以后将工装取下。

4.2.9.排水设施

在塔基上设一个400×400×400mm的集水坑，雨天积水后用潜水泵抽水排至场区排水沟。

塔基四周要有2%的排水坡度，防止排水不畅造成对基础的侵蚀。

4.2.10.避雷接地设施

在浇筑基础时，设置接地铁芯，以便塔机主体结构、电动机机座和所有电气设备金属外壳在安装后能可靠接地。

接地铁芯采用面积为1m2、横截面积大于400m2钢板，立埋后底端距地表面深度大于2.5m，电阻小于4Ω（重复接地电阻不大于10Ω）。

塔身至接地极的接电线不得采用保险丝或开关及电缆芯线代替。

4.2.11.施工缝处理

塔吊基础比地下室底板结构标高低30cm，抗水板防水施工时，要与塔吊基础四周留置的防水卷材进行连接。

连接时，接头位置增加4mm厚聚脂胎SBS-Ⅱ改性沥青防水卷材附加层，宽度30cm。

浇筑抗水板砼时，塔吊基础截面尺寸四周各加500mm处断开，待塔吊拆除后浇筑。

钢筋在此处断开，但应留置足够的搭接长度，以便将来塔吊基础顶面抗水板钢筋的连接并设置止水钢板。

施工缝施工前，应清除垃圾、水泥薄膜；松散游离状的混凝土要剔除，同时还应将混凝土表面凿毛，用压力水冲洗干净并充分湿润，并刷水泥净浆。

凿除先期浇筑的抗水板接头处松散混凝土及浮浆后充分凿毛，露出半石以便新老砼充分结合。

出于抗渗考虑，塔吊基础的原砼不宜凿成垂直状，应在抗水板高度的一半，加放遇水膨胀橡胶止水条，以达到抗渗效果。

新老砼相接处1m宽度范围采用防收缩膨胀加强带处理，所用砼标号提高一级。

五、质量保证措施

5.1.土方挖至基底标高后，要对地基土进行夯实。

5.2.钢筋、预埋件隐检合格。

5.3.商品砼进场后核实小票，检查砼型号、砼坍落度等是否符合技术要求。

并做好砼抗压强度试块。

5.4.基础表面应严格保持水平，平整度差值不得大于2mm。

5.5.严格控制保护层的厚度。

5.6.做好冬季混凝土施工的测温及养护工作，整理好测温记录装订成册。

六、安全注意事项

6.1.土方开挖过程中，成立项目现场指挥部，由专人负责现场指挥。

挖土时应指挥机车缓慢下铲，机车人员应服从指挥。

挖土机工作范围内，不得进行其它交叉作业，以预防发生危险。

6.2.在基坑开挖时，相临两人间保持安全操作间距。

挖土机同时挖土时，相临挖土机间距不小于15m。

挖土时由上而下逐层挖掘，严禁开挖部位处有人停留，以免发生危险。

6.3.挖土和修坡时，禁止采用底脚挖空的操作法，基坑边坡3m范围内不得停靠机械车辆，堆土或堆放材料。

土方机械作业时，其回转半径内严禁人员走动或停留，并设专人看护。

基坑顶部设置的挡水墙、排水沟及防护围挡应随基坑开挖同步施工。

基坑上口防护栏杆处悬埋危险标志，夜间挂红色警示灯。

6.4.基坑坡底无论任何时候，禁止有人逗留，禁止在坡底睡觉和长期堆放物品等，以防止土方塌方造成危险。

夜间施工时，应提前做好足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，出入口设疏导员疏导交通，以防止发生危险。

6.5.施工现场应24小时有电工值班，注意用电安全，现场临电使用须由专业电工操作。

施工用电设备发生故障时应找电工和修理工，禁止无证操作。

6.6.现场所有施工人员必须戴好安全帽；施工人员作业时穿好防滑软底胶鞋，并系好鞋带；不得酒后作业，施工场地禁止嬉闹。

6.7.作业人员必须在规定的区域内作业，不得到处乱走；出入基坑须走正规马道（由专业架子工所搭设），严禁跳入基坑；严禁从基坑上向下抛扔杂物，用具等，也不允许从下向上投掷用具，以防落物伤人。

6.8.混凝土浇筑过程中使用振捣棒时，操作人员湿手不得触动开关。

振捣棒操作者要穿绝缘鞋，戴绝缘手套。

机具专人使用看护，电源线不得有破皮，非电工不得拆接线，非专业人员不得动用机电设备，夜间施工有足够的照明。

6.9.人工搬运钢筋时，步伐要一致，转弯时，要前后呼应，步伐稳慢，注意钢筋头尾摆动，防止碰撞物体或打击人身，特别防止碰到周围和上下的电线。

人工垂直传递钢筋时，送料人应站在牢固平整的地面或临时构筑物上，接料人应有护身栏杆或防止前倾的牢固物体，必要时挂好安全带。

6.10.绑扎基础钢筋时，应按规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋，不得任意减小支架或马凳。

操作前应检查土壁和支撑是否牢固。

6.11.弯曲钢筋时，要紧握扳手，要站稳脚步，身体保持平衡，防止钢筋折断或松脱。

6.12.六级大风、大雨、大雾、大雪不准进行作业。

七、天然塔吊基础验算书

（一）参数信息

塔吊型号：

QTZ63，塔吊起升高度H：

101.00m，

塔身宽度B：

1.6m，基础埋深d：

0.00m，

自重G：

1837.5kN，基础承台厚度hc：

1.50m，

最大起重荷载Q：

60kN，基础承台宽度Bc：

5.50m，

混凝土强度等级：

C35，钢筋级别：

HPB235，

基础底面配筋直径：

20mm

地基承载力特征值fak：

190kPa，

基础宽度修正系数ηb：

0，基础埋深修正系数ηd：

1.5，

基础底面以下土重度γ：

20kN/m3，基础底面以上土加权平均重度γm：

20kN/m3。

（二）塔吊对交叉梁中心作用力的计算

1、塔吊竖向力计算

塔吊自重：

G=1837.5kN；

塔吊最大起重荷载：

Q=60kN；

作用于塔吊的竖向力：

Fk＝G＋Q＝1837.5＋60＝1897.5kN；

2、塔吊弯矩计算

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mkmax＝4810.13kN·m；

（三）塔吊抗倾覆稳定验算

基础抗倾覆稳定性按下式计算：

e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3

式中e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；

Mk──作用在基础上的弯矩；

Fk──作用在基础上的垂直载荷；

Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×5.5×5.5×1.5=1134.375kN；

Bc──为基础的底面宽度；

计算得：

e=4810.13/（1897.5+1134.375）=1.587m<5.5/3=1.833m；

（四）地基承载力验算

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:

混凝土基础抗倾翻稳定性计算：

e=1.587m>5.5/6=0.917m

地面压应力计算：

Pk＝（Fk+Gk）/A

Pkmax＝2×（Fk＋Gk）/（3×a×Bc）

式中Fk──作用在基础上的垂直载荷；

Gk──混凝土基础重力；

a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：

a＝Bc/20.5－Mk/（Fk＋Gk）＝5.5/20.5-4810.13/（1897.5+1134.375）=2.303m。

Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.5m；

不考虑附着基础设计值：

Pk＝（1897.5＋1134.375）/5.52＝100.227kPa

Pkmax=2×（1897.5+1134.375）/（3×2.303×5.5）=159.604kPa；

地基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:

fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）

fa--修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；

fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取190.000kN/m2；

ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；

γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；

b--基础底面宽度（m），当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.500m；

γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；

d--基础埋置深度（m）取2.000m；

解得地基承载力设计值：

fa=235.000kPa；

实际计算取的地基承载力设计值为:

fa=235.000kPa；

（五）基础受冲切承载力验算

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:

F1≤0.7βhpftamho

式中βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取βhp=0.94；

ft--混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；

ho--基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=1.45m；

am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=（at+ab）/2；

am=[1.60+（1.60+2×1.45）]/2=3.05m；

at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝1.6m；

ab--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.60+2×1.45=4.50；

Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取Pj=191.53kPa；

Al--冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.50×（5.50-4.50）/2=2.75m2

Fl--相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。

Fl=PjAl；

Fl=191.53×2.75=526.69kN。

允许冲切力：

0.7×0.94×1.57×3050.00×1450.00=4568707.85N=4568.71kN>Fl=526.69kN；

（六）承台配筋计算

1.抗弯计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。

计算公式如下:

MI=a12[（2l+a'）（Pmax+P-2G/A）+（Pmax-P）l]/12

式中：

MI--任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；

a1--任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=（Bc-B）/2＝（5.50-1.60）/2=1.95m；

Pmax--相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取191.53kN/m2；

P--相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，P＝Pmax×（3×a－al）/3×a＝191.53×（3×1.6-1.95）/（3×1.6）=113.718kPa；

G--考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×5.50×5.50×1.50=1531.41kN/m2；

l--基础宽度，取l=5.50m；

a--塔身宽度，取a=1.60m；

a'--截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.60m。

经过计算得MI=1.952×[（2×5.50+1.60）×（191.53+113.72-2×1531.41/5.502）+（191.53-113.72）×5.50]/12=950.07kN·m。

2.配筋面积计算

αs=M/（α1fcbh02）

ζ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ζ/2

As=M/（γsh0fy）

式中，αl--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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；

fc--混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；

ho--承台的计算高度，ho=1.45m。

经过计算得：

αs=950.07×106/（1.00×16.70×5.50×103×（1.45×103）2）=0.005；

ξ=1-（1-2×0.005）0.5=0.005；

γs=1-0.005/2=0.998；

As=950.07×106/（0.998×1.45×103×210.00）=3127.82mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

5500.00×1500.00×0.15%=12375.00mm2。

八附件

8.1***楼塔吊平面布置图及塔吊基础图；

8.2***《岩土工程勘察报告》；

8.3QTZ63自升塔式起重机使用说明书。