塔机基础专项施工方案.docx
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塔机基础专项施工方案
成都天府国际机场芦葭镇安置房及公建配套建设项目
塔吊基础专项施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
成都建筑工程集团总公司
芦葭镇建安安置点项目部
2017年3月
目录
第一章编制依据1
第二章工程建设概况1
第三章塔吊安装要求及塔吊性能1
一、塔吊概况1
二、塔吊安装要求2
三、塔吊性能2
四、基础做法2
第四章前期准备2
第五章施工工艺3
一、土方开挖、垫层浇筑3
二、砖胎膜砌筑3
三、基础钢筋施工3
四、埋设预埋件5
五、混凝土浇筑5
六、技术要求5
七、成品保护5
第六章基础施工要求及注意事项6
一、施工要求6
二、安装注意事项6
第七章施工技术资料准备6
第八章安全管理措施7
第九章塔吊矩形板式基础计算书8
第一章编制依据
1、经审查合格的成都市建筑设计研究院设计的本工程施工图纸；
2、成都市勘察测绘研究院提供的本工程《岩土工程勘察报告》
3、本工程使用的《QTZ5510型塔式起重机说明书》
4、《塔式起重机安全规程》GB5144-2006
5、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
5、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
6、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）；
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；
8、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
第二章工程建设概况
工程名称
成都天府国际机场芦葭镇安置房及公建配套建设项目
建设单位
成都天府国际机场建设开发有限公司
设计单位
成都市建筑设计研究院
监理单位
四川元丰建设项目管理有限公司
过控单位
四川兴良信造价咨询招标代理有限责任公司
地勘单位
成都市勘察测绘研究院
施工总承包单位
成都建筑工程集团总公司
质量、安全监督
简阳市建筑工程质量安全监督站
建设地点
简阳市芦葭镇建安村
主要使用功能
包括社区服务及卫生医疗等功能
第三章塔吊安装要求及塔吊性能
一、塔吊概况
塔吊序号
参数
塔吊型号
1#QTZ5510
2#QTZ5510
半径（m）
50M
二、塔吊安装要求
为满足本工程垂直运输任务，拟安装两台QTZ5510型塔式起重机（详细位置详见总平图），最大工作幅度额定起重量为1.0吨，可把构件和物料垂直或水平直接吊运至工作位置，不需二次搬运，可有效提供工程的运输效率。
塔吊基础采用整体预埋式基础，由C35混凝土和HRB400钢筋浇筑而成。
塔吊大臂最终高度卫生院1#塔吊37.5m，社区服务综合体2#塔吊32.5m。
塔吊基础承台顶标高分别为卫生院1#塔吊-8.00m,社区服务综合体2#塔吊-6.00m。
塔吊的现场定位见附图。
塔吊基础置于粘土上。
塔吊基础地基承载力要求140Kpa才能满足要求。
三、塔吊性能
起重性能：
（四倍率）工作高度超过75m时幅度3-28.4m起重量为3t，幅度55m起重量为1t。
工作高度在75m前时，幅度3～16.18m起重量为6t，幅度55m起重量为1t。
（二倍率、四倍率）
四、基础做法
根据本工程的施工现场实际情况，依照QTZ5510型塔吊说明书基础安装要求：
1、安装塔吊的混凝土基础，要求地耐力不小于0.14Mpa。
2、塔吊基础外形尺寸采用（长×宽×高）：
5.6m×5.6m×1.5m。
混凝土强度不低于C35。
3、塔吊基础预埋螺栓材料采用A40刚才，螺纹M36，热处理T235，共16条，螺母M36，材料35。
预埋螺栓分布位置（定位图）详见附塔吊基础图。
4、承重钢板材料采用Q235A,数量为4件。
5、承重钢板、预埋螺栓国定时要保证孔距中心的对称性，保证预埋螺栓的垂直度。
预埋地脚螺栓时应用铁丝与钢筋绑扎，决不允许采用点焊的方法固定。
第四章前期准备
1、根据方案在现场对塔吊进行准确定位。
2、为满足塔吊正常工作，塔吊必须配备专用电箱，电箱距塔吊中心不得大于5m，距离塔吊不得大于3m）。
3、根据塔吊基础布筋图准备钢筋混凝土等材料。
4、提供场地，便于塔吊部件的摆放和汽车吊的入场选位。
第五章施工工艺
一、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。
二、砖胎膜砌筑
根据塔吊基础图、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M5水泥砂浆砌筑240厚砖胎膜，砖胎膜背面及时用土分层夯实，保证稳定，防止混凝土浇筑过程中涨模、位移等现象出现。
三、基础钢筋施工（详见塔吊基础配筋图）
序号
型号
高度
长度
数量
①
C22
1.4m
5520
132
②
C22
1.4m
5520
24
③
C10
1.4m
1640
144
基础预埋件平面布置图
1-1剖面图
根据本塔吊生产厂家所提供的基础图及现场实际情况，每台塔吊基础承台截面尺寸均为5.6m×5.6m，塔吊基础承台高度均为1500mm，具体设计详塔吊基础图。
塔吊平面布置详见平面布置图；塔吊基础底深度不得高于旁边楼层基础底标高，因为卫生院1#塔吊位于建筑物南侧，靠近地勘2-2’剖面290#桩孔附近，要在自然地坪标高（431.53）-8.60m（422.93）左右才能达到（粉质粘土140kPa）塔吊基础持力层要求，社区服务综合体2#塔吊位于建筑物南侧，在地勘11-11’剖面313#和314#桩孔之间，要在自然地坪标高（431.41）-7.0m（425.41）左右处才能达到（粉质粘土140kPa）塔吊基础持力层要求，具体地质情况详本工程《岩土工程勘察报告》。
为了塔吊基坑周边回填，故在塔吊基坑周边设置挡土墙。
挡土墙高度分别为卫生院1#塔吊7.10m，墙的宽度为塔吊基础起4.00m高700㎜、4.00m以上到自然地坪3.1m高500mm。
社区服务综合体2#塔吊4.50m，墙的宽度为塔吊基础起3.00m高700㎜、3.00m以上到自然地坪1.5m高500mm。
用M5水泥砂浆砌筑。
挡土墙周边设置排水沟，保证挡土墙不被水侵泡。
塔吊坑内净空两方均留置3.7m。
挡土墙外侧四周按照设计基层回填土要求进行周边土方的回填。
具体详见下图。
修正后地基土承载力特征值（估算）表5-4
土名
承载力特征值
k
（kPa）
修正后的承载力特征值
（kPa）
选用参数
粉质粘土（软）
80
98.95
r=9.5
b=6.0m
d=1.0m
＝0.3
＝1.6
rm=13.0
粉质粘土（可）
140
159.40
r=10.0
强风化砂质泥岩
300
321.20
r=12.0
中风化砂质泥岩
700
700（不修正）
中风化泥质砂岩
1200
1200（不修正）
四、埋设预埋件
塔身的预埋位置是本工程最关键一步，它的定位直接影响塔吊的安置，因此在对塔身的定位埋设严格按设计图。
用钢筋和定位磨具与基础钢筋焊接来固定地角螺栓，严格检查控制螺栓平面定位与标高，并且与基础钢筋及马凳焊在一起，防止在浇筑砼时引起塔身的位置偏移。
五、混凝土浇筑
塔吊基础钢筋绑扎完毕并经质量员验收合格后，报请专业监理工程师进行验收，验收通过方可浇筑C35混凝土。
基础砼的浇筑应严格按照砼浇筑的施工工艺要求进行操作，在浇筑过程中必须加强对预埋件的观测，防止预埋节的偏移。
如果出现预埋节偏移必须随时发现随时整改，确保预埋节的位置正确。
在混凝土浇筑过程中随机见证取样试块二组（一组标养、一组同条件）。
六、技术要求
1、地基的承压能力不得低于0.14Mpa；
2、塔吊基础砼标号不应低于C35。
3、预埋节的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。
4、基础施工完毕，经验收合格后方可使用。
七、成品保护
1、钢筋绑扎完后，应采取保护措施，防止钢筋变形、位移；
2、浇筑砼时，严禁机械碰撞预埋件，如碰动应按设计位置重新固定牢靠并校验；
3、各工种操作人员不准任意掰动切割钢筋；
4、砼浇筑后注意加强混凝土的养护。
第六章基础施工要求及注意事项
一、施工要求
1、本方案执行前必须经过监理单位和工程设计单位的批准；
2、留出安装作业面，大小要满足25吨汽车吊站位以及塔吊起重臂的拼装；
3、定位必须按图纸进行严格施工；
4、先铺设基础底钢筋网片，然后安放马凳铁和预埋件与钢筋绑扎同步进行，马凳铁必须与塔吊基础主筋焊接牢固，避免因震动跑偏；
5、基础采用C35混凝土，并捣实，确保预埋节水平度在1‰内；
6、当混凝土强度达到80%以上，方能安装塔吊；
7、做两组防雷接地，接地电阻不大于4Ω。
提供70KW的塔吊专用电源，单独设置配电箱。
防雷接地做法：
用两块-4×100的钢板立埋于基础旁边，用镀锌扁铁与塔吊标准节Ⅱ连接。
8、塔基混凝土浇筑前，必须对钢筋和标准节埋入深度安装尺寸进行隐蔽验收，并作好隐蔽资料，经监理确认合格后才能进行下道工序施工。
二、安装注意事项
1、塔吊供电电源为三相五线制，必须采用接地保护，零线不接塔身，重复接地的接地电阻不得大于4Ω。
2、塔吊的臂长范围外的5～10m不应有高、低压电线杆（低压5m，高压10m）。
3、塔吊的基础积水处理措施
塔吊基础四周挡土墙施工结束后在基础里面放置自动抽水泵，当塔吊基础存在积水情况将自动抽水。
第七章施工技术资料准备
塔吊基础验收时应提交下列资料
1、地基承载力报告；
2、钢筋检验报告；
3、塔吊基础钢筋隐蔽验收记录；
4、塔吊基础混凝土强度报告；
5、混凝土配合比报告，及原材料检验报告；
6、本施工方案等。
第八章安全管理措施
1、塔吊安装（拆除）严格按照塔吊安装（拆除）操作顺序进行操作，在安装（拆除）过程中禁止违章操作。
2、塔吊司机必须具有上岗证，持证上岗；塔吊司机负责塔吊的日常维护与保养，协同我方安全员定期或异常情况下对塔吊进行检查，主要检查机械零部件的使用情况，安全防护、基础的不均匀沉降情况。
3、安装使用前必须有机械管理部门组织检查验收，合格后方可用于施工。
4、塔臂旋转范围内高压线附近做好红色标识，塔吊吊装物体时必须避开高压线。
5、搭、拆和顶升时必须设安全区，并有专人指挥。
6、塔吊司机必须遵守“十不吊”要求。
7、塔吊吊物时要避免或尽量不要将吊物从临时设施上方越过。
8、拆、搭、顶升时必须设安全区，并有专人指挥。
9、风速超过六级，禁止吊物、顶升，需要更换或排放塔吊上的油料时必须在无风条件下进行，并将油料放到容器内回收。
10、机械在使用过程中，必须注意临塔的动态，信号员在发出启动信号之前，要观察相邻塔吊臂方向移动，根据情况发出启动信号；在塔吊臂移动过程中，塔司也要密切注意临塔臂的移动情况，一旦发现两个塔吊臂要出现相碰情况，立即停止移动或反方向移动塔机臂。
11、作业应在白天进行，当遇大风、浓雾和雨雪等恶劣天气时，应停止作业；遇到紧急情况，如停电、机械故障等，短时间不能继续作业的，必须使已拆装的部位达到稳定状态并固定牢靠，经检查确认无隐患后，方可停止作业。
12、安装作业人员在进入施工现场后应佩戴安全防护用品，高处作业时应系好安全带，熟悉并认真执行拆装工艺和操作规程，当发现异常情况或疑难问题时，应及时向技术负责人反映，不得自行其是，防止处理不当造成的事故。
13、吊安装过程中，必须分阶段进行技术检验，整机安装完毕后，应进行整机技术检验和调整，各构件动作应正确、平稳、无异常响动，制动可靠，各安全装置灵敏有效；无荷载情况下，塔身和基础平面的垂直度允许偏差为千分之四，经分阶段及整机检验合格后，应填写检验记录（即入账表），经技术负责人审核签证后，方可交付使用。
第九章塔吊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
QTZ5510
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
37.5
塔机独立状态的计算高度H（m）
46.32
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
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）
30.5
起重臂自重G1（kN）
9
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
25
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
小车最小工作幅度RG2（m）
0
最大起重荷载Qmax（kN）
6
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
11.5
最大起重力矩M2（kN.m）
800
平衡臂自重G3（kN）
3.05
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
12.75
平衡块自重G4（kN）
13.2
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.8
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
四川成都市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.35
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
1.588
非工作状态
1.627
风压等效高度变化系数μz
1.307
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
0.8×1.2×1.588×1.95×1.307×0.2＝0.777
非工作状态
0.8×1.2×1.627×1.95×1.307×0.35＝1.393
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）
30.5+9+3.8+3.05+13.2＝59.55
起重荷载标准值Fqk（kN）
6
竖向荷载标准值Fk（kN）
59.55+6＝65.55
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.777×0.35×1.6×46.32＝20.155
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
9×25+3.8×11.5-3.05×12.75-13.2×11.8+0.9×（800+0.5×20.155×46.32）＝1214.163
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝59.55
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.393×0.35×1.6×46.32＝36.133
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
9×25+3.8×0-3.05×12.75-13.2×11.8+0.5×36.133×46.32＝867.193
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＝1.2×59.55＝71.46
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×6＝8.4
竖向荷载设计值F（kN）
71.46+8.4＝79.86
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×20.155＝28.217
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（9×25+3.8×11.5-3.05×12.75-13.2×11.8）+1.4×0.9×（800+0.5×20.155×46.32）＝1685.018
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×59.55＝71.46
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×36.133＝50.586
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（9×25+3.8×0-3.05×12.75-13.2×11.8）+1.4×0.5×36.133×46.32＝1207.999
三、基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5.6
基础宽b（m）
5.6
基础高度h（m）
1.5
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）
140
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
1.6
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）
7.5
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
431.84
软弱下卧层
基础底面至软弱下卧层顶面的距离z（m）
5
地基压力扩散角θ（°）
20
软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk（kPa）
130
软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz（kPa）
573.84
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=5.6×5.6×1.5×25=1176kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×1176=1411.2kN
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）=9×25+3.8×11.5-3.05×12.75-13.2×11.8+0.9×（800+0.5×20.155×46.32/1.2）
=1144.145kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=20.155/1.2=16.796kN
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×（9×25+3.8×11.5-3.05×12.75-13.2×11.8）+1.4×0.9×（800+0.5×20.155×46.32/1.2）
=1586.992kN·m
Fv''=Fv/1.2=28.217/1.2=23.514kN
基础长宽比：
l/b=5.6/5.6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.6×5.62/6=29.269m3
Wy=bl2/6=5.6×5.62/6=29.269m3
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=1214.163×5.6/（5.62+5.62）0.5=858.543kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=1214.163×5.6/（5.62+5.62）0.5=858.543kN·m
1、偏心距验算
（1）、偏心位置
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
=（65.55+1176）/31.36-858.543/29.269-858.543/29.269=-19.075<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
（2）、偏心距验算
偏心距：
e=（Mk+FVkh）/（Fk+Gk）=（1214.163+20.155×1.5）/（65.55+1176）=1.002m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=（5.62+5.62）0.5/2-1.002=2.958m
偏心距在x方向投影长度：
eb=eb/（b2+l2）0.5=1.002×5.6/（5.62+5.62）0.5=0.709m
偏心距在y方向投影长度：
el=el/（b2+l2）0.5=1.002×5.6/（5.62+5.62）0.5=0.709m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：
b'=b/2-eb=5.6/2-0.709=2.091m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：
l'=l/2-el=5.6/2-0.709=2.091m
b'l'=2.091×2.091=4.373m2≥0.125bl=0.125×5.6×5.6=3.92m2
满足要求！
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值
Pkmin=-19.075kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/3b'l'=（65.55+1176）/（3×2.091×2.091）=94.628kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（65.55+1176）/（5.6×5.6）=39.59kN/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）
=140.00+1.60×19.00×（5.60-3）+1.60×19.00×（7.50-0.5）=431.84kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=39.59kPa≤fa=431.84kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=94.628kPa≤1.2fa=1.2×431.84=518.208kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1500-（50+22/2）=1439mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（65.550/31.360-（1144.145+16.796×1.500）/29.269）=-51.112kN/m2Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（65.550/31.360+（1144.145+16.796×1.500）/29.269）=56.756kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.600+1.600）/2）×56.756/5.600=36.486kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（65.550/31.360-（1144.145+16.796×1.500）/29.269）=-51.112kN/m2Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（65.550/31.360+（1144.145+16.796×1.500）/29.269）=56.756kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.600+1.600）/2）×56.756/5.600=36.486kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（56.756+36.486）/2=46.621kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（56.756+36.486）/2=46.621kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=46.621×（
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