塔吊基础加固专项方案.docx

塔吊基础加固专项方案.docx

《塔吊基础加固专项方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塔吊基础加固专项方案.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

塔吊基础加固专项方案

xxxxxxxxxx工程

（20#、21#楼）

塔

吊

基

础

专

项

施

工

方

案

江苏xxxx工程有限公司

二○一一年五月十日

目录

第一章、编制依据及工程概况

一、编制依据：

二、编制原则：

三、工程概况：

第二章塔吊基础施工

一、塔吊基础设计

二、施工准备：

三、施工措施：

四、质量控制措施

五、安全文明控制措施

第三章塔吊基础计算书

第一节20#楼塔吊基础计算

一、塔吊的基本参数信息

二、塔吊对交叉粱中心作用力的计算

三、交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算

四、交叉梁截面主筋的计算

五、桩承载力验算

六、桩竖向极限承载力验算及桩长计算

七、桩抗拔承载力验算

第二节21#楼塔吊基础计算

一、参数信息

二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

三、矩形承台弯矩的计算

四、矩形承台截面主筋的计算

五、矩形承台截面抗剪切计算

六、桩承载力验算

七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算

第四章塔吊运行安全保障措施

第五章安全保障措施

第一章、编制依据及工程概况

一、编制依据：

1、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

3、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

4、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-200l

5、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

6、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）

7、《建筑工程项目管理规范》GB/T50323-2001

8、《工程测量规范》GB50026-1993

9、《建筑施工安全技术规范》DGJ08-903-2003

10、《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-99

11、《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90

12、国家、地方政府及公司现行的其他技术政策、技术标准、施工及验收规范、建筑工程施工质量验收统一标准的有关文件；

13、施工现场情况；

14、地质勘察工程公司出据的岩土工程详勘报告；

15、总平面布置图。

二、编制原则：

1、认真贯彻国家及地方政府对工程建设和各项方针和政策，严格执行工程建设程序。

2、遵循建筑施工工艺及其技术规律，坚持合理的施工程序和顺序。

3、科学地确定施工方案，合理布置塔吊数量及位置，基本消灭死角。

使塔吊的使用情况和使用费用达到最优化。

塔吊相互之间不干涉（不碰臂）。

4、指导现场塔吊基础施工、塔吊安装施工和拆除施工，以高效、安全、保质为编制线路，便于安装和拆卸，便于材料的运输。

三、工程概况：

领秀嘉园一期六标段工程（20#、21#楼）位于xxxxx区xxx路南，xxxx路西侧，剪力墙结构，±0.000下半地下车库一层，地上均为11层，建筑物总高度为33.7m。

本工程由江苏xxx置业有限公司投资建设，江苏xxx建筑设计院有限公司设计，江苏xxxx建设项目管理有限公司监理，江苏xxxxxx建设有限公司组织施工。

根据地质勘探报告2009011A编号当中20-20、21-21剖面的土层分布得知：

l、由于

（1）、

（2）层土质松软，故不能为塔基持力层，则塔基应优先采取桩基进行加固。

2、第（3）层土为淤泥粉质粘土，土的侧向摩擦力较小（只有15Kpa），则不能作为桩身和桩端的持力层。

3、第（4）层土为砂质粉土，土的侧向摩擦力较大（有50Kpa），且地耐力为2600Kpa，

则该层土能作为桩的持力层，因此在该标段20#楼南侧设置一台QTZ40塔吊，21#楼南侧设置一台QTZ50塔吊，塔基下采用静压预制桩进行加固。

塔吊的布置定位具体见塔吊平面布置图。

第二章塔吊基础施工

一、塔吊基础设计

1、该标段20#、21#楼塔基均采用五根预制工程桩，其中20#楼塔吊基础采用十字交叉基础梁基础，21#楼塔吊基础采用4000×4000独立方承台基础；塔吊桩型号采用直径400mm×14m的工程桩（桩身混凝土强度等级为C80）。

塔吊基础混凝土标号为C35，待混凝土强度达到85％方可安装塔吊标准节，待混凝土强度达到100％时，塔吊方可使用（做好混凝土试块工作）。

二、施工准备：

l、楼基开挖前，应合理布置好塔吊及施工道路的位置，根据现场特点，塔身距离建筑物净距不小于3.5米，同时塔吊基础下的土质应夯实，桩基承载能力不应小于塔基设计图中要求的20T/㎡。

2、塔基基础定位线应由测量员放线，经监理复核确认。

3、材料与机械要准备到位，并经过监理审核确认。

4、安全技术交底应即时完成，接受交底人要签字。

5、现场施工作业面要完全具备，周围障碍物应清除干净。

6、电力准备要完备，并具备满足塔吊基础施工要求的能力。

7、特种工种操作人员上岗要经过监理审批。

8、塔吊安装队伍要按时进场，并做好前期的施工沟通工作，且进行塔吊基础锚脚的预埋准备工作。

9、基坑内积水抽排准备工作要到位。

三、施工措施：

l、塔吊基础施工

（1）垫层施工

待基础挖至要求的标高后，选用不得含有植物残体，有机物垃圾等杂物、最大粒径不大于50mm，自然级配的砂碎石混合物，分两次回填于素土上，并且夯实。

（2）基础钢筋、混凝土施工

钢筋进场时要进行严格检测，各项性能检测合格后方可使用。

同时按设计基础图进行钢筋绑扎，支模加固后，进行C35混凝土浇筑。

（3）预埋锚杆放置

根据塔吊施工队伍提供的预埋锚杆布置详图，将预埋锚杆精确定位，确保其位置及表面平整度的准确性。

（4）土坡支护

由于车库基坑深度因自然地面向下在1米深以内，且塔吊桩基与工程桩标高相同，故塔基土坡按正常施工处理。

四、质量控制措施

l、严格执行技术交底制度，做到交底到人，使每一个施工人员明确施工工艺。

2、严格执行基础施工方案，塔吊基础定位要准确。

3、严格控制工程桩的施工质量。

4、混凝土的强度等级满足要求。

做好混凝土养护工作。

做好混凝土试块工作。

5、严格控制预埋锚杆的安放位置及标高。

钢筋布置及钢筋型号满足要求。

6、混凝土强度达到85％时方可进行塔吊标准节的安装工作。

达到100％时方可进行塔吊使用。

7、将接地电阻（R≤40）一端与基础节上点焊好，另一端与插于土层里的钎子连接。

五、安全文明控制措施

1、施工人员必须经过安全文明教育。

坚持以“安全第一，预防为主”的方针，确定安全生产责任。

2、严格按照施工方案作好围护和支撑加固工作，并有施工员，安全员检查通过后，方可施工，该标段工程虽基坑深度较浅，但基坑四周仍搭设1200mm高围护栏杆，并布置警示牌，防止车辆通行时碰撞。

3、基坑开挖时，挖机旋转半径以内不得有人。

4、落实安全生产责任制和各项安全管理制度。

坚持管生产必须管安全的原则，把安全措施贯穿到拆除的全过程中去。

5、各种垃圾有序堆放，并做好防尘处理。

6、未尽事宜按照国家规范、规定及公司有关安全规程、规定执行。

第三章塔吊基础计算书

第一节20#楼塔吊基础计算

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：

QTZ40

塔吊起升高度H:

30.000m；

塔吊倾覆力矩M：

400kN.m：

塔身宽度B：

1.500m：

塔吊自重G：

289kN；最大起重荷载Q：

40.000KN;

桩间距1：

2.76m；桩连长：

0.30m：

桩钢筋级别：

II级钢；混凝土强度等级：

C35：

交叉梁截面宽度：

l.0m；交叉梁截面高度：

1.20m：

交叉梁长度：

6.5m；桩入土深度：

15.100m；

保护层厚度：

50.000mm。

标准节长度a：

2.2m；

额定起重力矩：

400kN·m；

主弦杆材料：

角钢/方钢；宽度/直径C：

110mm：

基本风压W0：

0.4KN/㎡；风荷载高度变化系数uz=1.92。

二、塔吊对交叉粱中心作用力的计算

1．塔吊自重G=289KN

2．塔吊最大超重荷载Q=40kN

作用于塔吊的竖向力F=1.2×289+1.2×40=394.8kN

塔吊倾覆力矩M=1.4×400=560kN·m

三、交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算

计算简图：

十字交叉梁计算模型（最大弯矩M方向与十字交叉梁平行）

两段梁四个支点力分别为：

RA=N/4+qL/2+3M/2LRR=N/4+qL/2-3M/2L，

Rc=N/4+qL/2RD=N/4+qL/2

两段梁的最大弯矩分别为：

M1=N（L-b）2/16L+qL2/24+M/2M2=N（L-b）2/16L+qL2/24

得到最大支座力为Rmax=RB,Rmin=RA，最大弯矩为Mmax=M1。

b=21/2B=21/2×l.500=2.12m，L=21/2×1=21/2×2.760=3.903m

交叉梁自重：

q=25×1×1.2=30kN/m

桩顶竖向力：

Rmax=N/4+q×L/2+3M/（2L）=394.8/4+30×3.903/2+3×560/（2×3.903）=372.36kN

Rmin=N/4+q×L/2-3M/（2L）=394.8/4+30×3.903/2-3×560/（2×3.903）

=93.86kN

交叉粱得最大弯矩Mmin

Mmax=N（L-b）2/（16×L）+q×L2/24+M/2=394.8×（3.903-2.120）2/（16×3.903）+30

×3.9032/24+560/2=321.53kN,m

四、交叉梁截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。

式中，al——系数，当混凝土强度不超过C50时，a1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，al取为0.94，期间按线性内插法，得al=1.00；

fc——混凝士抗压强度设计值，查表得fc=16.70N/mm2；

ho——交叉粱的有效计算高度，ho=1250.00-50.00=1200.00mm；

fy——钢筋受拉强度设计值，fy=300.OON/mm2；

经过计算得：

as=321.53×106/（1.00×16.70×1000.00×1150.002）=0.014；

ξ=1-（1-2×0.014）0.5=0.014；

γs=l-0.014/2=0.993；

As=321.53×l06/（0.993×1150.00×300.00）=938.54mm2

实际配筋：

单向载面配筋改为10ф18，完全满足要求。

五、桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1条。

根据第三步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中虽大值

N=509.220kN；

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中，γ0——建筑桩基重要性系数，取1.1；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

A——桩的截面面积，A=3.14×200×200=125600mm2。

则，1.10×3.694×105=4.063×l05<16.70×125600=2.098×106N

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!

六、桩竖向极限承载力验算及桩长计算

桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）的第5.2.2-3条；

根据第三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=509.22kN;

单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：

其中R——单桩的竖向承载力设计值：

Qsk——单桩总极限侧阻力标准值：

Qpk——单桩总极限端阻力标准值：

Qck——相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值：

qck——承台底1/2承台宽度深度范围（≤5m）内地基土极限阻力标准值，取

qck=600.000kPa；

Ac——承台底地基土净面积；考虑十字交叉梁有重叠部分地基土面积，需给予折减，取Ac=6.500×1.00-2×0.09-1.00×1.00/2=5.736m2；

η——桩数量．取η=2：

ηc——承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值：

ηs，ηp，ηc——分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底士阻力群桩效应系数;

γs，γR，γc——分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；

qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值：

qpk--极限端阻力标准值；

u——桩身的周长，U=2×3.14×0.2=1.256m；

Ap——桩端面积，取Ap=3.14×0.2×0.2=0.1256㎡；

li第i层土层的厚度；

根据地质勘探报告2009011A编号当中查得第三层土侧阻力标准值为15Kpa，第四层土侧阻力标准值为50Kpa，且该层土端阻力标准值为2600kPa，同时由于桩的入土深度为15.1米，所以桩端是在第四层土层，由此单桩竖向承载力验算为：

R=1.256×10.8×15+2.1×50+0.126×2600=662.95kN>N=369.36kN：

上式计算的R的值大于最大压力369.36kN，所以满足要求!

七、桩抗拔承载力验算

Rmin=-90.860KN<0，需进行桩抗拔承载力验算

桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.7条

桩抗拔承载力应满足下列要求：

γ0N≤Ugk／γ0+Ggp

γ0N≤Uk／γs+Gp

其中；

Uk=∑λiqsikuili

Ugk=（ui/n）∑λiqsikli

式中uk——基桩抗拔极限承载力标准值：

λi——抗拔系数；对于粘性土，粉土取值0.70-0.80，在这里取0.75；对于砂土，取值0.50-0.70，在这里取0.60：

ui——桩群外围长度；取ul=4×（2.760+0.3）=12.24m

解得：

ugK=12.240×（15.00×9.3×0.70+50×2.7×0.70）/4-587.98kN

Ggp=（2.760+0.3）2×12×15/4=421.36kN

Uk=1.2×（15.00×9.3×0.70+50×2.7×0.70）=230.58kN

G`=0.09×12.000×50=54kN

γ0N=1.100×90.86=99.95kN

Ugk／γs+Ggp=587.98/1.750+421.36=757.35kN

Uk／γs+Gp=230.58/1.750+54=185.76kN

γ0N

经过计算得桩抗拔承载力验算满足要求。

第二节21#楼塔吊基础计算

根据地质勘探报告2009011A土层分布厚度及承载力特征如下：

序号

地层名称

厚度（m）

承载力特征值fak（kPa）

桩侧摩阻力特征值qsa（kpa）

桩端阻力特征值qpa（kpa）

1

耕土

0.50

/

/

/

2

粉质粘土

1.70

/

/

/

3

淤泥粉质粘土

10.80

/

15

/

4

砂质粉土

15.0

/

50

2600

从上可知，自然土质承载力不能满足塔中基础承载力要求，拟采用5根预制工程桩，计算如下：

一、参数信息

塔吊型号:

QTZ50,自重（包括压重）F1=300.00kN,最大起重荷载F2=40.00kN

塔吊倾覆力距M=500.00kN.m,塔吊起重高度H=30.00m,塔身宽度B=1.5m

混凝土强度:

C35,钢筋级别:

Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=4.0m

桩直径或方桩边长d=0.40m,桩间距a=2.0m,承台厚度Hc=1.2m

基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:

50mm

二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

1.塔吊自重（包括压重）F1=300.00kN

2.塔吊最大起重荷载F2=40.00kN

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=408.00kN

塔吊的倾覆力矩M=1.4×500.00=700.00kN.m

三、矩形承台弯矩的计算

计算简图：

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最不利方向进行验算。

1.桩顶竖向力的计算

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=1.2×340.00=408.00kN；

G──桩基承台的自重，

G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D）

=600.00kN；

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=（408.00+600.00）/4+700.00×（2×1.414/2）/[2×（2×1.414/2）2]=376.6kN

没有抗拔力!

2.矩形承台弯矩的计算

其中Mx1,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）；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n。

经过计算得到弯矩设计值：

N=（408.00+600.00）/5+700.00×（2/2）/[5×（2/2）2]=271.6kN

Mx1=My1=2×（271.6-600.00/5）×（1.85-0.75）=333.52kN.m

四、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7.2条受弯构件承载力计算。

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；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。

经过计算得

s=333.52×106/（1.00×16.70×400.00×1200.002）=0.035；

=1-（1-2×0.035）0.5=0.04；

s=1-0.04/2=0.98；

Asx=Asy=333.52×106/（0.98×300.00×1200.00）=945.35mm2。

五、矩形承台截面抗剪切计算

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=376.6kN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：

其中

0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

──剪切系数,

=0.17；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=400mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

六、桩承载力验算

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=376.6kN，

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中

0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

A──桩的截面面积，A=0.126m2。

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!

七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算

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=376.6kN，

桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：

最大压力:

其中R──最大极限承载力；

Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:

；

Qpk──单桩总极限端阻力标准值:

；

s,

p──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；

s,

p──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；

qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；

qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=1.2561m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2；

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:

序号

土层

土厚度（m）

土侧阻力标准值（kPa）

土端阻力标准值（kPa）

1

耕土

0.50

/

/

2

粉质粘土

1.70

/

/

3

淤泥粉质粘土

10.80

15

/

4

砂质粉土

15.0

50

2600

设计持力层在强风化，桩进入强风化8.1m，桩入土深度16.2m。

最大压力验算R=1.256×10.8×15+2.1×50+0.126×2600=662.95kN。

上式计算的R的值大于最大压力376.6kN,所以满足要求。

第四章塔吊运行安全保障措施

1．塔吊司机必须服从信号工的指挥，但同时，在塔吊大臂超过限位范围的情况下，塔吊司机在保证安全的原则下，有权不接受信号工的指令。

2．在塔吊回转过程中，塔吊司机和信号工有责任和权利兼顾自身塔吊的大臂和配重臂，避免大臂与配重臂、大臂与大臂之间放生碰撞。

3．塔吊进行回转在接近限位界限时，塔吊司机必须控制塔吊回转速度，避免发生异常情况。

4．在塔吊运行的过程中，后启动回转的塔吊必须避让先启动回转的塔吊。

5．塔吊司机和信号工在塔吊每次顶升后的第一次运行塔吊时，有责任和权利向塔吊管理单位提出意见和建议。

6．双方塔吊使用的对讲机在使用前，双方管理人员应对对讲机核频，避免发生混频和误接受指令的问题发生。

并在更频前通知对方进行核频。

7．吊装运输时起吊高度达到要求高度且不低于防护棚高度后再进行水平运输。

第五章安全保障措施

1．严格遵守塔机装拆操作规程，禁违章作业。

2．安装拆卸作业人员必须持证上岗。

3．安拆范围内设立防护区域，做好警戒告示牌，禁至非工作人员进入。

4.施工单位安全员配合安装单位安全员一起，做好安全防护工作。

5．四级以上大风．大雨禁止安装塔吊及顶升塔吊。

6．高空作业必须拴好安全带。

7．禁止酒后作业。

8．安装前另行安全技术交底。

9．塔吊安装完毕后的一周时问内，对塔身的垂直度的测量不少于4次，并做好测量记录，如垂直度偏差超过4‰，塔吊必须停止工作，及时请专业公司进行处理。

10．塔吊安装验收合格后方可投入使用，在使用过程中还要定期进行监测，检查维修，以确保塔吊安全使用。

11．塔吊安装好后，应遵循《安装质量验收制度》、《塔吊安装后验收和交付使用制度》中要求进行空载实验和重载实验，检查各工作机构、电气控制系统均处于正常工作状态，各安全保护装置齐全、可靠。

12．塔吊应由专职人员操作和管理。

严禁违章作业和超载使用，机械出现故障或运转不正常时应立即停止使用，并及时予以解决。

13．所有参加作业人员都必须遵守现场施工的各项安全规范及本工种安全操作规程。

14．塔吊司机、塔吊拆装人员以及塔吊指挥都必须持有特殊工种操作证；工人进入施工现场必须佩带胸卡及齐全的安全防护用品。

15．指定一名熟悉该类型塔吊、经验丰富的工长现场指挥。

16．塔吊司机每班作业前都必须对设备进行例行检奄，塔吊的各种安全限位必须齐全可靠。

17．施工机械、设备出入现场，司机注意场地周围的高压电线，严格执行《施