塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
1、编制依据
1.《塔式起重机设计规范》GB/T13752-2016
2.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3.《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
5.《建筑桩基技术规范》JGJ97-2008
6.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
7.施工组织设计及建筑结构相关施工图纸等。
8.阳光水岸工程K17-037编号《岩土工程勘察报告》。
9.中联-TC6012塔式起重机使用说明书。
10.高达QTZ80A塔式起重机使用说明书。
11.徐工QTZ80-6012塔式起重机使用说明书。
2、工程概况
1、工程名称：
阳光水岸1-6幢（一期新建）工程
2、建设单位：
潮州市景荣房地产开发有限公司
3、监理单位：
广东省广大工程顾问有限公司
4、施工单位：
龙光工程建设有限公司
5、建设地点：
潮州市潮安区城区彩文路与龙桥路交界处南侧
6、结构形式：
框架结构/剪力墙结构
7、建设规模：
为1-3栋地上31层、4-6栋地上32层、裙楼2层商铺及地下二层包含人防结构组成，总建筑面积约220679㎡，其中地上建筑面积179059㎡，地下建筑面积41620㎡。
地下室埋深8.0，沿街铺面首层层高5.25m，以上住宅楼层高3.0m，建筑高度99.5m。
8、地质概况
依据2017年8月汕头市建筑设计院提供的阳光水岸工程K17-037编号《岩土工程勘察报告》。
3、塔吊基本参数
1#塔吊型号:
中联TC6012
塔机自重标准值:
Fk1=891.80kN
起重荷载标准值:
Fqk=6.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=1100kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=40.5m
塔身宽度:
B=1.8m
2#塔吊型号:
徐工QTZ80（6012）
塔机自重标准值:
Fk1=607.11kN
起重荷载标准值:
Fqk=6.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=733.7kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=40.5m
塔身宽度:
B=1.7m
3#塔吊型号:
高达QTZ80（5613）
塔机自重标准值:
Fk1=900.00kN
起重荷载标准值:
Fqk=6kN
塔吊最大起重力矩:
M=880kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=45m
塔身宽度:
B=1.8m
4、5号塔吊型号:
高达QTZ80（5613）
塔机自重标准值:
Fk1=800.00kN
起重荷载标准值:
Fqk=6kN
塔吊最大起重力矩:
M=880kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=45m
塔身宽度:
B=1.8m
4、塔吊基础设计
结合本工程周边环境并考虑施工图纸及工程现场实际情况，我项目决定共布置5台塔吊,塔吊型号选用及塔吊位置详见附图：
塔吊布置平面图。
主要承担着地下室及塔楼施工期间的砖胎模砌筑材料、零星砼、钢管支架、模板周转材料、钢筋、机具、装饰装修材料等的吊运工作。
本工程5台塔吊型号分别为1#塔吊型号:
中联TC6012；2#塔吊型号:
徐工QTZ80（6012）；3#塔吊型号:
高达QTZ80（5613）；4、5号塔吊型号:
高达QTZ80（5613），桩承台基础固定、外墙附着式，1#、2#、4#、5#塔吊采用四桩承台基础；3#塔吊采用五桩承台基础。
5、塔吊基础施工技术质量与安全施工措施
施工工艺
塔式起重机基础施工的工艺流程如下所示：
正方形承台基础：
测量定位、放线→土方开挖→基底夯实→垫层浇筑→砖胎模砌筑（模板安装）→承台钢筋绑扎→混凝土浇筑→养护、模板拆除。
施工要求
1、土方开挖、垫层浇筑
根据本工程的实际情况，土方开挖采用机械开挖。
当挖到塔吊基坑设计标高200mm处，人工清除基坑底土方，修底铲平，立即通知业主、监理检查土质情况，合格后立即施工100mm厚C15砼垫层，防止基坑暴晒及地下水浸泡基础，出现塌方现象。
2、模板制安
根据塔吊基础图，精心组织人力按要求配置模板。
施工定位点在垫层面上弹出塔吊基础边框线，及时安排人员采用九层板、钢管搭设模板，模板搭设保证稳定，防止混凝土浇筑过程中涨模、位移等现象出现。
必要时塔机基础的基坑应采取支护及降排水措施。
3、基础钢筋施工（详见塔吊基础配筋图）
基础的钢筋绑扎和预埋件安装后，应按设计要求检查验收，合格后方可浇捣混凝土，浇捣中不得碰撞、移位钢筋或预埋件，混凝土浇筑后应及时保湿养护。
基础四周应回填土方并夯实。
4、混凝土浇筑
塔吊基础混凝土全部采用商品混凝土，浇筑前应对模板浇水湿润，墙、柱模板的清扫口应在清除杂物及积水后再封闭，浇筑混凝土需使用插入式振动器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。
移动问距不大于振动棒作用半径的1.5倍（一般为300~400mm）。
振捣上一层时应插入下层混凝土面50mm，以消除两层间的接缝。
平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖已振实部分边缘。
5、安装塔机时基础混凝土应达到80%以上设计强度，塔机运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。
6、基础混凝土施工中在基础顶面四角应作好沉降及位移观测点并作好原始记录，塔机安装后应定期观测并记录，基础的沉降量不得大于50mm；倾斜率不得大于0.001。
7、基础的防雷接地应按现行行业标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的规定执行。
质量检查及验收
1、塔机基础的基坑开挖后应按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的规定进行验槽，应检验坑底标高、长度和宽度、坑底平整度及地基土性是否符合设计要求，地质条件是否符合岩土工程勘察报告。
2、基础土方开挖工程质量检验标准应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的规定。
3、钢材、水泥、砂、石子、外加剂等原材料进场时，应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定作材料性能检验。
4、基础的钢筋绑扎后，应作隐蔽工程验收，包括塔机基础节的预埋件或预埋节，验收合格后方可浇筑混凝土。
5、基础混凝土的强度等级必须符合设计要求。
用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取。
取样与试件留置应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定。
6、基础结构的外观质量不应有严重缺陷，不宜有一般缺陷，对已经出现的严重缺陷或一般缺陷应采用相关处理方案进行处理，重新验收合格后方可安装塔机。
7基础的尺寸允许偏差应符合下表规定：
8、基础工程验收尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定。
9、灌注桩施工过程中应进行下列检验：
1）灌注混凝土前，应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》的规定，对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度进行检验；
2）应对钢筋笼安放的实际位置等进行检查，并填写相应质量检测、检查记录。
3）混凝土灌注桩的强度等级应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》的规定进行检验。
4）成桩桩位偏差的检查应按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》和行业标准《建筑桩基技术规范》的规定执行。
5）桩基宜随同主体结构基础的工程桩进行承载力和桩身质量检验。
6）基桩与承台的连接构造以及主筋的锚固长度应符合《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》规定和现行行业标准《建筑桩基技术规范》的规定。
7）基桩混凝土保护层厚度不应小于35mm，嵌入承台的长度不少于100mm。
8）基桩主筋伸入承台基础的锚固长度不应小于35d（主筋直径）。
安全保证措施
本工程进行塔吊基础施工时，应着重注意的安全问题主要采取措施如下：
1、进人施工现场必须正确佩戴安全帽；
2、作业人员上下必须系好安全绳、安全带、穿防滑鞋；
3、电工、吊机操作人员等必须有操作合格证；
4、灌注桩开孔时先埋设钢护筒高于地面500mm；预制管桩桩孔设置防护盖板。
5、施工用电必须通过漏电保护开关和使用绝缘良好的电缆，每天班前必须经专业人员检查各种电器设备性能，无问题的方可使用。
6、承台基坑施工需设上下爬梯。
6、塔吊承台穿地下室处理措施
地下室底板塔吊承台部位预留施工接口的处理，承台周边钢筋绑扎时按该部位底板钢筋设计要求预留钢筋，承台混凝土设置2环止水槽。
7、塔吊基础计算书
1#塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。
一.参数信息
塔吊型号:
TC6012
塔机自重标准值:
Fk1=891.80kN
起重荷载标准值:
Fqk=6.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=1100kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=40.5m
塔身宽度:
B=1.8m
桩身混凝土等级:
C80
承台混凝土等级:
C35
保护层厚度:
H=50mm
矩形承台边长:
H=5.0m
承台厚度:
Hc=1.2m
承台箍筋间距:
S=200mm
承台钢筋级别:
HRB335
承台顶面埋深:
D=0.0m
桩直径:
d=0.5m
桩间距:
a=3m
桩钢筋级别:
HRBF335
桩入土深度:
28m
桩型与工艺:
预制桩
桩空心直径:
0.25m
计算简图如下：
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1）塔机自重标准值
Fk1=891.8kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=5×5×1.20×25=750kN
承台受浮力：
Flk=5×5×3.20×10=800kN
3）起重荷载标准值
Fqk=6kN
2.风荷载计算
1）工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）
Wk=0.8×1.59×1.95×1.295×0.2=0.64kN/m2
qsk=1.2×0.64×0.35×1.8=0.49kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.49×40.50=19.67kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×19.67×40.50=398.31kN.m
2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值（本地区Wo=0.80kN/m2）
Wk=0.8×1.69×1.95×1.295×0.80=2.73kN/m2
qsk=1.2×2.73×0.35×1.80=2.06kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=2.06×40.50=83.63kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×83.63×40.50=1693.45kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+0.9×（1100+398.31）=991.62kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+1693.45=1336.59kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（891.8+750.00）/4=410.45kN
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（891.8+750）/4+Abs（1336.59+83.63×1.20）/4.24=749.19kN
Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（891.8+750-800）/4-Abs（1336.59+83.63×1.20）/4.24=-128.29kN
工作状态下：
Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（891.8+750.00+6）/4=411.95kN
Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（891.8+750+6）/4+Abs（991.62+19.67×1.20）/4.24=651.28kN
Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（891.8+750+6-800）/4-Abs（991.62+19.67×1.20）/4.24=-27.38kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：
工作状态下：
最大压力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×（891.8+6）/4+1.35×（991.62+19.67×1.20）/4.24=626.10kN
最大拔力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×（891.8+6）/4-1.35×（991.62+19.67×1.20）/4.24=-20.08kN
非工作状态下：
最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×891.8/4+1.35×（1336.59+83.63×1.20）/4.24=758.28kN
最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×891.8/4-1.35×（1336.59+83.63×1.20）/4.24=-156.32kN
2.弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,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）；
Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值（kN）。
由于非工作状态下，承台正弯矩最大：
Mx=My=2×758.28×0.60=909.94kN.m
承台最大负弯矩:
Mx=My=2×-156.32×0.60=-187.58kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──系数，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，α1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。
底部配筋计算:
αs=909.94×106/（1.000×16.700×5000.000×11502）=0.0082
η=1-（1-2×0.0082）0.5=0.0083
γs=1-0.0083/2=0.9959
As=909.94×106/（0.9959×1150.0×300.0）=2648.5mm2
承台底部实际选用钢筋为：
钢筋直径18.0mm，钢筋间距为200mm,
承台底部选择钢筋配筋面积为As0=3.14×182/4×Int（5000/200）=6362mm2
选择钢筋配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!
推荐参考配筋方案为：
钢筋直径为18mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为6362mm2
顶部配筋计算:
αs=187.58×106/（1.000×16.700×5000.000×11502）=0.0017
ξ=1-（1-2×0.0017）0.5=0.0017
γs=1-0.0017/2=0.9991
As=187.58×106/（0.9991×1150.0×300.0）=544.2mm2
承台顶部实际选用钢筋为：
钢筋直径18mm，钢筋间距为200mm,
承台顶部实际配筋面积为As0=3.14×182/4×Int（5000/200）=6362mm2
实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!
五.承台剪切计算
最大剪力设计值：
Vmax=758.28kN
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的第6.3.4条。
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：
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；
b──承台的计算宽度，b=5000mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1150mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/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.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.8.2条
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=1.35×749.19=1011.41kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.85
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2；
Aps──桩身截面面积，Aps=147262mm2。
桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-173.19kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=577.315mm2。
由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为295mm2
综上所述，全部纵向钢筋面积577mm2
实际选用钢筋为：
钢筋直径12mm，钢筋根数为12
桩实际配筋面积为As0=3.14×122/4×12=1357mm2
实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下，Qk=411.95kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=749.19kN
桩基竖向承载力必须满足以下两式：
单桩竖向承载力特征值按下式计算：
其中Ra──单桩竖向承载力特征值；
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；
qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；
u──桩身的周长，u=1.57m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.20m2；
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
土层厚度（m）
侧阻力特征值（kPa）
端阻力特征值（kPa）
土名称
1
18
8
50
淤泥质土
2
2
24
140
粘性土
3
4
32
150
细砂
4
4
55.00
240
砾砂
由于桩的入土深度为28m,所以桩端是在第4层土层。
最大压力验算:
Ra=1.57×（18×8+2×24+4×32+4×55）+240×0.20=895.35kN
由于:
Ra=895.35>Qk=411.95,最大压力验算满足要求!
由于:
1.2Ra=1074.43>Qkmax=749.19,最大压力验算满足要求!
九.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）的第6.3.5条
偏心竖向力作用下，Qkmin=-128.29kN
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：
式中Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；
λi──抗拔系数；
Ra=1.57×（0.700×18×8+0.750×2×24+0.700×4×32+0.700×4×55）=641.514kN
Gp=0.196×（28×25-28×10）=82.467kN
由于:
641.51+82.47>=128.29，抗拔承载力满足要求!
塔吊计算满足要求！
2#塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ80（6012）
塔机自重标准值:
Fk1=607.11kN
起重荷载标准值:
Fqk=6.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=733.7kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=40.5m
塔身宽度:
B=1.7m
桩身混凝土等级:
C80
承台混凝土等级:
C35
保护层厚度:
H=50mm
矩形承台边长:
H=5.0m
承台厚度:
Hc=1.2m
承台箍筋间距:
S=200mm
承台钢筋级别:
HRB335
承台顶面埋深:
D=0.0m
桩直径:
d=0.5m
桩间距:
a=3m
桩钢筋级别:
HRBF335
桩入土深度:
28m
桩型与工艺:
预制桩
桩空心直径:
0.25m
计算简图如下：
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1）塔机自重标准值
Fk1=607.11kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=5×5×1.20×25=750kN
承台受浮力：
Flk=5×5×3.20×10=800kN
3）起重荷载标准值
Fqk=6kN
2.风荷载计算
1）工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）
Wk=0.8×1.59×1.95×1.295×0.2=0.64kN/m2
qsk=1.2×0.64×0.35×1.7=0.46kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.46×40.50=18.58kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×18.58×40.50=376.18kN.m
2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值（本地区Wo=0.80kN/m2）
Wk=0.8×1.69×1.95×1.295×0.80=2.73kN/m2
qsk=1.2×2.73×0.35×1.70=1.95kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=1.95×40.50=78.98kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×78.98×40.50=1599.37kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+0.9×（733.7+376.18）=642.04kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+1599.37=1242.51kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（607.11+750.00）/4=339.28kN
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（607.11+750）/4+Abs（1242.51+78.98×1.20）/4.24=654.53kN
Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（607.11+750-800）/4-Abs（1242.51+78.98×1.20）/4.24=-175.97kN
工作状态下：
Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（607.11+750.00+6）/4=340.78kN
Qkmax=（Fk+
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