塔吊专项施工方案2011年12月25日修改.doc

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龙湖滟澜海岸花园2号地块项目

塔

吊

基

础

专

项

施

工

方

案

江苏顺通建设集团有限公司

二0一一年十二月

塔吊基础专项施工方案

编制：

日期：

审核：

日期：

批准：

日期：

目录

一、工程概况 3

二、编制依据 3

三、塔吊的选型与布置 3

四、塔吊基础设计 4

五、施工中应注意事项 23

六、塔吊避雷措施 23

七、主要安全技术措施 24

八、塔身与砼结构防水处理办法 24

九、多塔作业注意事项 25

十、多塔作业措施 25

十一、承台土方开挖技术措施 26

十二、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正 26

十三格构柱垂直度控制 27

十四、附图 28

一、工程概况

工程名称：

龙湖滟澜海岸花园工程

建设单位：

宁波龙嘉房地产发展有限公司

设计单位：

浙江华展工程设计研究院有限公司

本工程为龙湖滟澜海岸花园工程Ⅰ标段，由20～47#共二十八栋三层的叠院别墅和48～51#共四栋高层，地下一层平时为地下车库，战时为二等人员掩蔽所。

本工程别墅为现浇异形柱框架剪力墙结构，而高层为现浇剪力墙结构，地上建筑面积为120000㎡，地下建筑面积为38883㎡。

由于塔吊位于地下室内，且需在基坑未开挖之前架设，故采用钻孔灌注桩加钢格构柱的基础形式。

格构柱高度从地下室底板底标高至±0.000以上0.6m。

根据工程平面位置，总共布置11台塔吊作为结构施工期间是垂直运输机械，考虑到材料运输距离，所有塔吊选用QTZ63塔吊，最大幅度为50m。

安装的具体位置见附图。

二、编制依据

1、龙湖滟澜海岸花园工程施工总平面图及地下室顶板图；

2、龙湖滟澜海岸花园工程岩土工程勘察报告；

3、QTZ40、QTZ63自升式起重机使用说明书；

4、GB5144—2006《塔式起重机安全规程》；

5、GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》。

6、GB/T5031—2008《塔式起重机》；

7、JGJ196—2010《建筑施工塔式起重机安装使用拆卸安全技术规程》；

8、DB33/T1053—2008浙江省工程建设标准《固定式塔式起重机基础设计规程》；

9、建设部建质2009（87）文件。

三、塔吊的选型与布置

本工程上部由33个单体组成，地下室面积较大。

业主对工期要求紧，根据工程实际情况，采用11台自升塔式起重机。

塔吊安装由专业的安拆队伍负责施工，具有相应资质的安拆单位，并出具搭拆专项方案，符合公司机械管理办法要求。

四、塔吊基础设计

根据工程实际情况，11台塔吊在基础土方开挖时投入使用，11台塔吊全部设置于地下室基坑内。

全部塔吊基础采用桩上格构柱承台基础，塔吊桩基础采用Φ800钻孔灌注桩，桩中心距1600mm，桩身配置13Φ18钢筋，箍筋采用螺旋箍筋Φ8@200，加强箍采用Φ12@2000，砼强度等级为C35，四肢角钢格构柱直接埋设在桩内，格构柱长6.4米与桩搭接2.0米，格构柱与桩钢筋笼电焊焊接，格构柱伸出自然地坪与塔机连接，塔吊基座采用双榀I36工字钢制作，用电焊固定在4根格构柱顶。

塔身穿越底板及顶板时，应和设计取得联系，征得设计同意后，方可实施。

工程地质参数详见下表：

层序

岩土名称

桩在此土层平均厚度（m）

土层顶绝对标高（m）

桩周土摩擦力特征值qsa（Kpa）

地基土承载力特征值fak（Kpa）

桩端阻力特征值qpa（Kpa）

①-2

粉质粘土

2.30～0.4（取1.35）

2.27～-1.52

11

70

②

淤泥质粉质粘土

10.20～6.00（取8.1）

1.67～-2.26

8

60

④

淤泥质粉质粘土

15.8～1.60（取8.7）

-5.83～-10.99

9

70

⑤

粉质粘土

12.60～0.60（取6.6）

-10.42～-22.62

27

170

400

⑥-1

粉质粘土

10.90～1.20（取6.05）

-13.45～-27.74

23

140

300

⑥-2

粉质粘土

15.10～2.50（取8.8）

-22.29～-33.18

26

150

400

⑧

含粘性土角砾

12.10～0.30（取6.2）

-31.44～-41.37

45

250

1400

⑨-1

粉质粘土

14.10～0.60（取7.35）

-33.67～-45.48

35

180

600

⑨-2

含粘性土角砾

15.70～0.40（取8.05）

-37.37～-53.18

44

220

1300

⑨-3

含碎石粉质粘土

26.70～5.00（取15.85）

-42.01～-57.18

38

200

900

由于塔吊只有一种型号，采用同样的基础，所以只计算高层（23层）处的塔吊，其他的不再计算。

基本参数

1、塔吊基本参数

塔吊型号：

QTZ63；标准节长度b：

2.5m；

塔吊自重Gt：

450.8kN；塔吊地脚螺栓性能等级：

高强8.8级；

最大起重荷载Q：

60kN；塔吊地脚螺栓的直径d：

36mm；

塔吊起升高度H：

75m；塔吊地脚螺栓数目n：

16个；

塔身宽度B:

1.6m；

2、格构柱基本参数

格构柱计算长度lo：

5m；格构柱缀件类型：

缀板；

格构柱缀件节间长度a1：

0.65m；格构柱分肢材料类型：

L100x10；

格构柱基础缀件节间长度a2：

1.3m；格构柱钢板缀件参数:

宽100mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b1：

0.4m；格构柱基础缀件材料类型：

L100x10；

3、基础参数

桩中心距a：

1.6m；桩直径d：

0.8m；

桩入土深度l：

35m；桩型与工艺：

泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩；

桩混凝土等级：

C35；桩钢筋型号：

HRB335；

桩钢筋直径：

18mm；

钢平台宽度：

3.26m；钢平台厚度：

0.272m；

钢平台的螺栓直径：

30mm；钢平台的螺栓数目：

16个；

钢平台的螺栓性能等级：

高强8.8级；

4、塔吊计算状态参数

地面粗糙类别：

A类近海或湖岸区；风荷载高度变化系数：

0.5；

主弦杆材料：

角钢/方钢；主弦杆宽度c：

250mm；

非工作状态：

所处城市：

浙江宁波市，基本风压ω0：

0.5kN/m2；

额定起重力矩Me：

630kN·m；基础所受水平力P：

30kN；

塔吊倾覆力矩M：

1934.36kN·m；

工作状态：

所处城市：

浙江宁波市，基本风压ω0：

0.5kN/m2，

额定起重力矩Me：

630kN·m；基础所受水平力P：

30kN；

塔吊倾覆力矩M：

1934.36kN·m；

非工作状态下荷载计算

一）、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

作用在基础上的垂直力：

N=Gt=450.80=450.80kN；

2、塔吊风荷载计算

地处浙江宁波市，基本风压ω0=0.5kN/m2；

挡风系数计算：

φ=（3B+2b+（4B2+b2）1/2c/Bb）

挡风系数Φ=0.87；

体型系数μs=1.90；

查表得：

荷载高度变化系数μz=0.50；

高度z处的风振系数取：

βz=1.0；

所以风荷载设计值为：

ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.90×0.50×0.50=0.33kN/m2；

3、塔吊弯矩计算

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mω=ω×Φ×B×H×H×0.5=0.33×0.87×1.60×75.00×75.00×0.5=1296.20kN·m；

总的最大弯矩值：

Mmax=Me+Mω+P×h=630.00+1296.20+30.00×0.27=1934.36kN·m；

4、塔吊水平力计算

水平力：

Vk=ω×B×H×Φ+P=0.50×1.60×75.00×0.87+30.00=81.98kN；

5、每根格构柱的受力计算

作用于承台顶面的作用力：

Fk=450.80kN；

Mkmax=1934.36kN·m；

Vk=81.98kN；

图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

（1）、桩顶竖向力的计算

Nik=（Fk+Gk）/n±Mxkxi/Σxj2

式中：

n－单桩个数，n=4；

Fk－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

Gk－桩基承台的自重标准值；

Mxk－承台底面的弯矩标准值；

xi－单桩相对承台中心轴的X方向距离；

Nik－单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：

Nkmax=Fk/4+（Mkmax×a×2-0.5）/（2×（a×2-0.5）2）=450.80/4+（1934.36×1.60×2-0.5）/（2×（1.60×2-0.5）2）=967.57kN；

最小压力：

Nkmin=Fk/4-（Mkmax×a×2-0.5）/（2×（a×2-0.5）2）=450.80/4-（1934.36×1.60×2-0.5）/（2×（1.60×2-0.5）2）=-742.17kN；

需要验算桩基础抗拔力。

（2）、桩顶剪力的计算

V0=1.2Vk/4=1.2×81.98/4=24.59kN；

二）、塔吊与承台连接的螺栓验算

1、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×36.002×250/4=254.47kN；

Nv=1.2Vk/n=1.2×81.98/16=6.15kN<254.47kN；

螺栓抗剪强度满足要求。

2、螺栓抗拉验算

n1×Nt=Nmin

其中：

n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，n1=n/4；

Nt－每一颗螺栓所受的力；

Ntb=πde2ftb/4=3.14×32.252×400/4=326.69kN；

Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×742.17/4.00=222.65kN<326.69kN；

螺栓抗拉强度满足要求。

3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算

（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）1/2≤1

其中：

Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；

Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；

（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）0.5=（（6.15/254.47）2+（222.65/326.69）2）0.5=0.68；

螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。

三）、承台验算

1、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

Nv=Vk/n=81.98/16=5.12kN；

Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.1