塔吊施工方案.docx
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塔吊施工方案
郑州华南城精品交易6A、6B区工程
塔吊基础施工方案
编制：
审核：
审批：
日期：
中国建筑第五工程局有限公司
目录
一、编制依据3
二、概况3
三、塔机选型3
四、塔吊基础设计6
五、塔吊基础施工8
六、塔吊基础技术措施和质量验收9
七、塔吊基础验算9
八安全技术要求29
附件：
塔吊位置平面布置图
一、编制依据
1.郑州华南城精品交易6A、6B区工程施工图。
2.《砼结构工程施工验收规范》GB50204—2002。
3.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。
4.《砼质量控制标准》GB50164-2011。
5.郑州华南城6A、6B区岩土工程勘察报告资料。
6.《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001。
7.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011。
8.《建筑地基基础设计规范》GB50007—20011。
9.新乡克瑞有限公司QTZ5613型塔式起重机性能参数和使用说明书。
10.长沙中联重工科技发展股份有限公司TC5613-6塔式起重机性能参数和使用说明书
11.品茗安全计算软件2012版。
二、概况
1.1工程概况
本工程6区6A、6B区位郑州华南城精品交易6#区工程，位于新郑市龙湖区双湖大道与郑新高速交叉口向南600m,郑新高速以东300m，北邻华南城一路，南邻华南城二路，西邻圭壁路，东邻求实路。
2.2场地概况
本工程位于河流冲洪倾斜平原上，场地地形较为平坦。
其中在场地中部有一深沟，深约13m，目前正在回填强夯。
地下水稳定水位埋深15.0-29.0m，地下水类型为潜水，一般水位变幅2.0m左右。
历史最高水位13.0-27.0m。
地下水对基础无影响。
依据勘探资料勘探范围内共分为9层土，依据本工程地质勘探的报告资料，和实际现场的情况。
地基采用CFG桩复合地基提高承载力。
桩径按400mm，正方形布桩，以第5、6层作为桩端持力层。
3.3机械概况
为满足施工现场使用和合理高效的使用机械，同时为加快施工进度，6A、6B区在施工垂直运输上共计使用塔吊16台，龙门架40台。
三、塔机选型
依据本工程地质勘探报告和本工程结构特点，场地特点及最大限度的满足施工要求，本工程选用新乡克瑞有限公司生产的QTZ5613型塔式起重机和长沙中联重工工科技发展股份有限公司TC5613-6塔式起重机作为6A、6B区施工施工现场的主体施工阶段垂直运输工具，其中6B（A4-A5）轴线/（D-E）轴线与（A4-A5）轴线/（R-S）轴线；6A（A4-A5）轴线/（R-S）轴线采用克瑞塔吊，其余均为中联塔吊，具体位置、数量见塔吊平面布置图确定（附图-1）。
QTZ5613型塔式起重机详细说明表：
表1：
塔吊机型说明
生产厂家
新乡克瑞有限公司
塔机型号
QTZ5613
附着最大起升高度
140m
独立最大起升高度
40m
最大起重量
6t
最大幅度起重量
1.3t
最大工作幅度
56m
公称起重力矩
800KN.m
最大起升高度140m附着要求
第一套距基础面32m，第二套距第一套24m，第三套距第二套24m，第四套距三套22m，第五套距第四套20m。
表2：
QTZ5613塔吊各零部件重量
名称
重量（吨）
合计
标准节
0.96/节
0.96*30（按30节）
爬升架组（含液压站）
4
4
上下支座组（含回转支撑、回转机构）
5
5
塔顶
1.5
1.5
平衡臂组（含起升机构等）
4
4
起重臂组（含拉杆、小车等）
6.5
6.5
配重（最大块）
2.3/块
1.66*2+2.3*5
塔机自重总计
64.6（按70t计算）
TC5613-6塔式起重机详细说明表：
生产厂家
长沙中联重工工科技发展股份有限公司
塔机型号
TC5613-6
附着最大起升高度
110m
独立最大起升高度
40.5m
最大起重量
6t
最大幅度起重量
1.3t
最大工作幅度
56m
额定起重力矩
800KN.m
序号
名称
重量（kg）
备注
1
主动台车
2×850
2
被动台车
2×650
3
整梁
1300
4
半梁
2×600
5
底架拉杆
4×115
6
基节1+基节2
1900
7
撑杆
4×255
10
固定基节EQ
1020
11
标准节EQ7
13×855
12
爬升架
3300
13
回转总成
3200
14
司机室
500
15
塔顶
2380
16
平衡臂总成
4500
17
第一块平衡重
2250
一块平衡重重量
18
56米起重臂总成
6250
19
56米起重臂平衡重
6×2250+1800
安装一块平衡重后剩下的平衡重
四、塔吊基础设计
1、塔吊基础依据勘探资料将塔基基础施工在第二层粉土层为塔基的持力层，6A地基承载力特征值fak取180KPA，6B地基承载力特征值fak取170KPA,
回填强夯后地基承载力特征值fak取180KPA，（计算时地基承载力特征值fak取150参与验算），塔吊基础标高图详见附图-1
2、本工程6A/B南北方向有一深坑穿过施工场地，深沟采用强夯进行回填并回填到设计标高处。
依据施工现场的实际情况和机械设备安全技术规程，施工现场塔吊的布置分布施工建筑附近中并本着有效的，安全，合理的原则进行分布。
6A/B施工现场共计设置塔吊16台，其中使用两个厂家的塔吊，克瑞3台，13台中联中科塔吊，有10台中联中科塔吊设置在回填强夯区域，6台设置在自然地基。
3、施工现场塔基布置在自然土层内的塔机基础选用：
6m×6m×1.35m（长×宽×高）；塔机基础布置在回填强夯内的先将塔基基础先采用水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG）法进行地基处理，防止塔基不均匀沉降，同时提高承载力；单个塔机基础内打CFG桩共计9根桩（如下图）；基础采用：
6m×6m×1.35m（长×宽×高）。
基础混凝土均采用C35混凝土。
注：
回填强夯的塔基基础深度同自然地基塔基深度
4、桩的设计:
CFG桩的桩径为400mm,设计桩长为16.0m～20.5m,施工时桩长为：
16.5m～21.0m,桩顶施工标高比设计标高高出500mm，桩端持力层为5、6层粉质粘土层。
5、基础混凝土下设100mm厚C15混凝土垫层，同时垫层每边外扩300mm作为施工模板体系使用，塔吊基础混凝土采用C35，
6、TC5613-6塔式起重机、QTZ5613型塔式起重机基础配筋：
配筋均为底层HRB33522@160双层双向布置，上层HRB33520@160双层双向布置；中间使用HRB33512@500的拉钩，同时布设马凳钢筋间距2000m（如下图），钢筋保护层厚度为50mm。
五、塔吊基础施工
1、塔吊基础施工工艺
测量放线、定位→塔吊基础桩基施工→土方开挖至塔吊承台底标高处→塔吊基础垫层浇筑→基础砖台膜砌筑→基础钢筋绑扎、预埋件的安装定位→浇筑C35混凝→混凝土养护
2、主要的施工方法
2.1塔基定位放线完成后，使用反铲挖土机进行基础挖土，机械挖土挖至塔基以上200mm-300m时采用人工挖土。
2.2塔吊基础垫层使用木方和短钢筋支模，浇筑100厚C15混凝土垫层，垫层的宽度应为基础外边每侧加300㎜。
2.3垫层达到一定强度后，基础模板采用砖砌200mm厚砖胎膜作为模板体系，当开始绑扎钢筋时，应先将底层钢筋网片绑扎完成后，在测量定位塔吊基础和预埋件精确位置，并进行油漆标识，预埋件安装固定完成后，在将配筋为Φ20@160上部钢筋双层双向布置，保护层厚度50㎜，中间使用的拉钩，拉钩为Φ12@160mm。
绑扎上层钢筋时使用Φ20钢筋搭设支撑平台。
如预埋件上设置标准节，浇筑混凝土时不拆除。
2.4钢筋绑扎成型后，将四个支腿与一节塔身相连下入基坑内，校正四个支腿的水平度和平整度误差在2mm以内。
并与钢筋焊接在一起固定牢固。
2.5按照规范将接地电阻予留钢筋与钢筋网焊接好，并将另一端插于土层里，保证接地电阻符合要求。
2.6钢筋绑扎成形验收后合格后，进行混凝土浇筑，在浇筑混凝土时要不时对预埋件上平面平整度进行测量，在操作时严禁碰撞预埋标准节。
预埋件允许误差：
0，不大于2mm。
2.7混凝土浇筑完成后应进行养护，在冬季施工应采用棉被覆盖，砼应留置2组试块，塔吊安装应在砼强度不小于95%时安装。
六、塔吊基础技术措施和质量验收
1、混凝土强度等级采用C35；
2、基础表面平整度允许偏差1/1000；
3、埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。
4、预埋件严格按说明书要求的平面尺寸设置，平面度误差为1/500，允许偏差不得大于2mm。
5、基础砼浇筑完毕后应养护，达到砼强度95%方可进行上部结构的安装作业。
如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。
6、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。
7、需要打桩（CFG桩）的塔吊基础施工时桩基施工应严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。
8、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用圆钢或扁钢直接与基础底板钢筋焊接相连，焊接长度不小于10d，圆钢或扁钢净面积不得小于72mm2
9、在塔基四角设置沉降观测点，在混凝土浇筑完成后，进行完成后初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，并做好记录，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分
析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。
七塔吊沉降、垂直度监测及偏差校正
1、塔吊基础沉降观测半月一次。
垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定。
并做好监测记录。
2、在塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，必须进行偏差校正。
校正由专业的公司进行，并专业处理施工方案进行处理，同时当基础出现沉降时塔吊必须停止使用，经过检查无误后方可使用。
八基础验算
（1）QTZ5613塔吊基础验算
矩形板式基础计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ5613
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.65
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
700
起重臂自重G1（kN）
65
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
28
小车和吊钩自重G2（kN）
3
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
15
最小起重荷载Qmin（kN）
13
最大吊物幅度RQmin（m）
55
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×15，13×55]＝900
平衡臂自重G3（kN）
40
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
150
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
12.06
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
河南.新郑
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
B类（田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.65
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2＝0.79
非工作状态
0.8×1.2×1.65×1.95×1.32×0.45＝1.83
3、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1（kN）
700+65+3+40+150＝958
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
958+60＝1018
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.79×0.35×1.65×43＝19.62
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
65×28+3×15-40×6.3-150×12.06+0.9×（900+0.5×19.62×43）＝993.65
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝958
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.83×0.35×1.65×43＝45.44
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
65×28-40×6.3-150×12.06+0.5×45.44×43＝735.96
4、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1（kN）
1.2Fk1＝1.2×958＝1149.6
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
1149.6+84＝1233.6
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.62＝27.47
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（65×28+3×15-40×6.3-150×12.06）+1.4×0.9×（900+0.5×19.62×43）＝1430.31
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×958＝1149.6
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×45.44＝63.62
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（65×28-40×6.3-150×12.06）+1.4×0.5×45.44×43＝1078.54
三、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
6
基础宽b（m）
6
基础高度h（m）
1.35
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc（kN/m3）
25
基础上部覆土厚度h’（m）
0
基础上部覆土的重度γ’（kN/m3）
19
基础混凝土保护层厚度δ（mm）
50
地基参数
地基承载力特征值fak（kPa）
150
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
2.9
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
240.06
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1（mm）
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2（mm）
20
基础倾斜方向的基底宽度b'（mm）
5000
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=6×6×1.35×25=1215kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×1215=1458kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=65×28+3×15-40×6.3-150×12.06+0.9×（900+0.5×19.62×43/1.2）
=930.37kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=19.62/1.2=16.35kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=1.2×65×28+3×15-40×6.3-150×12.06）+1.4×0.9×（900+0.5×19.62×43/1.2）
=1341.72kN·m
Fv''=Fv/1.2=27.47/1.2=22.89kN
基础长宽比：
l/b=6/6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=6×62/6=36m3
Wy=bl2/6=6×62/6=36m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mkb/（b2+l2）0.5=993.65×6/（62+62）0.5=702.62kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=993.65×6/（62+62）0.5=702.62kN·m
1、偏心距验算
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=（Fk+Gk）/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=（1018+1215）/36-702.62/36-702.62/36=22.99kPa≥0
偏心荷载合力作用点在核心区内。
2、基础底面压力计算
Pkmin=22.99kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=（1018+1215）/36+702.62/36+702.62/36=101.06kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（1018+1215）/（6×6）=62.03kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=150.00+0.30×19.00×（6.00-3）+1.60×19.00×（2.90-0.5）=240.06kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=62.03kPa≤fa=240.06kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=101.06kPa≤1.2fa=1.2×240.06=288.07kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1350-（50+20/2）=1290mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（1018.000/36.000-（930.373+16.350×1.350）/36.000）=2.458kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（1018.000/36.000+（930.373+16.350×1.350）/36.000）=73.892kN/m2
P1x=Pxmax-（（b-B）/2）（Pxmax-Pxmin）/b=73.892-（（6.000-1.650）/2）（73.892-2.458）/6.000=47.997kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（1018.000/36.000-（930.373+16.350×1.350）/36.000）=2.458kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（1018.000/36.000+（930.373+16.350×1.350）/36.000）=73.892kN/m2
P1y=Pymax-（（l-B）/2）（Pymax-Pymin）/l=73.892-（（6.000-1.650）/2）（73.892-2.458）/6.000=47.997kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（73.89+48）/2=60.94kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（73.89+48）/2=60.94kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=60.94×（6-1.65）×6/2=795.32kN
Vy=|py|（l-B）b/2=60.94×（6-1.65）×6/2=795.32kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1290/6000=0.22≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×6000×1290=32314.5kN≥Vx=795.32kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1290/6000=0.22≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×6000×1290=32314.5kN≥Vy=795.32kN
满足要求！
6、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB335Φ20@160
基础底部短向配筋
HRB335Φ20@160
基础顶部长向配筋
HRB335Φ20@160
基础顶部短向配筋
HRB335Φ20@160
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（6-1.65）2×60.94×6/8=864.92kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（6-1.65）2×60.94×6/8=864.92kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=864.92×106/（1×16.7×6000×12902）=0.005
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.997
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=864.92×106/（0.997×1290×300）=2241mm2
基础底需要配筋：
A1=max（2241，ρbh0）=max（2241，0.0015×6000×1290）=11610mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=12089mm2≥A1=11610mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=864.92×106/（1×16.7×6000×12902）=0.005
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.997
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=864.92×106/（0.997×1290×300）=2241mm2
基础底需要配筋：
A2=max（2241，ρlh0）=max（2241，0.0015×6000×1290）=11610mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=12089mm2≥A2=11610mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=12089mm2≥0.5AS1'=0.5×12089=6044mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=12089mm2≥0.5AS2'=0.5×12089=6044mm2
满足要求！
（5）、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ10@500。
五、配筋示意图
矩形板式基础配筋图
（2）TC5613-6塔吊基础验算
矩形板式基础计算书
计算依据
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