11#楼塔吊基础施工方案.docx
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11#楼塔吊基础施工方案
新福兴·面孔公社11#、12#楼
塔
吊
基
础
施
工
方
案
编制人：
审核人：
批准人：
福建九建陕西分公司面孔项目部
2015年6月30日
第一节、工程概况
本工程由11#、12#楼及地下车库工程组成，基本概况如下：
1）项目名称：
范南村城中村改造项目（新福兴.面孔公社）11#楼、12#楼；
2）建设单位：
陕西省新福兴房地产开发有限公司；
3）建设地点：
西安市北郊，纬28街北侧，原范南村旧址。
4）建筑面积：
11#楼：
27334.76m2（地上：
23318.86m2，地下4015.90m2）；12#楼28575.43m2（地上24559.53m2，地下4015.90m2）
5）建筑工程等级：
一级；
6）设计使用年限：
3类，50年；
7）建筑层数：
11#、12#楼地上33层，地下2层；建筑高度：
96.15m；室内±0.000绝对高程为396.000m
8）防水等级：
屋面Ⅰ级、地下室Ⅱ级（局部配电设备用房：
一级）。
9）建筑结构类:
剪力墙结构；
10）建筑物抗震设防烈度：
8度；
共设计QTZ63塔吊2台，塔吊布置详见施工总平面图。
第二节、编制依据
工程施工平面图、工程地质勘察报告
周边建筑物相邻情况及定位（定位依据甲方提供的测量坐标及高程平面图）
《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、
《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、
《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）、
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
《塔技术资料》（SCMC50131.4m）
第三节、场地地理位置和地质性能情况
1、地形地理条件及地下水情况
该场地地貌单元属渭河II级阶地，拟建场地无地裂破坏迹象，场地稳定，分布连续无不良地质现象。
本场地的地下水属于潜水类型，稳定水位14.30～17.80m，相应标高381.17～378.2，地下水位年变幅1-2m。
2、土层分布及性能情况.
场地土层自上而下依次主要由杂填土
1和素土层
2、黄土层
、古土层
、粉土层
、细中砂
、粉质粘土⑥中砂层
、粉质粘土层
、中砂层⑨、粉质粘土⑩中砂层⑾
、粉质粘土⑾1、粉质粘土⑿、中砂层⑿1、等组成，各层土的分布特征详见岩土工程勘察报告N0＿4工程地质面图。
3、地基土承载力特征值fak（kpa）：
地层序号
⑥
特征值fak（kpa）
150
160
170
220
170
240
180
地层序号
⑨
⑩
⑾
⑾1
⑿
⑿1
特征值fak（kpa）
260
190
280
200
200
280
第四节、塔吊布置设计与要求
1、为了在施工中满足楼层施工材料垂直及水平运输要求，11#、12#楼各设置安装1台附着式QTZ63（5010）塔式起重机，最大起重量为6t，最大工作幅度为50m，最小工作幅度为2.5米，最大起升高度为40m。
塔机布置（详见塔吊平面布置图），建筑物的最高高度为105.00m（含地下室、电梯机房），塔吊的安装最终臂下最小高度为111.00m。
附墙设置在5层、10层、15层、20层、25层、30层的梁或剪力墙上共六道。
2、塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高,塔吊基础位于地质勘察报告中的地层序号
层黄土层，层底标高383.58（-12.42），上塔吊基础位于________________________________________________________________________________________________________________________，地基土承载力为150Kpa，地耐力小于塔机的要求承载力,不符合塔机安装要求，故要对天然地基进行处理（详见下节地基处理方案）。
根据本工程的基础结构形式和基础钢筋砼板顶标高（-10.90m），因此塔基基顶标高也设为-10.90m，
3、基础做法：
按照厂家要求的形式进行施工，能确保基础的安全。
具体做法为：
5600×5600×1350钢筋砼承台；采用C35砼,配三级级钢材φ22@200双层双向筋，拉钩φ14@200，布设，拉钩必须钩住上下层钢筋。
厂家要求基础的总重量100t，5.6*5.6*1.35*2.4=101.60t>100t，所以抗倾覆能满足要求。
（详见塔吊基础施工图详、见后附件与验算计算式）
4、塔吊基础施工见“计算书”设计要求。
基础施工前应由塔吊拆装队技术负责人进行如下几方面的技术交底：
混凝土强度等级、钢筋配置图、基础与建筑平面图、基础剖面图、基础表面平整度要求、预埋螺栓误差要求等，接受人为工程施工负责人，双方书面交接。
基础施工应由塔机所有部门派专人监督整个施工过程，同时做好各个隐蔽验收纪录，如钎探纪录、地基处理纪录、地基隐蔽工程验收纪录等。
施工完毕做好砼的养护，砼强度达到要求后方可安装塔吊；
5、顶面用水泥砂浆找平，用水准仪校水平，塔身倾斜度误差不超过1/5000；
6、机脚螺栓位置、尺寸要绝对正确，应特别注意做好复核工作，尺寸误差不超过±0.5mm，螺纹位须抹上黄油，并注意保护。
7、在布置安装塔吊时已慎重、周密、仔细地考虑了塔吊拆除方案，确保塔吊安装使用及拆除时安全。
8、11#、12#楼塔吊基础垫层顶标高、垫层厚度、基础高度、基础顶标高详见下表：
塔吊基础施工参考表
序号
楼号
基础灰土垫层底标高（382.58m）
灰土垫层厚度（mm）
基础砼垫层底标高（383.58m）
垫层厚度（mm）
建筑防水层（mm）
基础厚度（mm）
塔吊基础顶标高（385.1m）
1
11#
-13.42
1000
-12.42
100
70
1350
-10.90
2
12#
-13.57
1000
-12.57
100
70
1500
-10.90
第五节、塔吊地基处理及基坑防护措施
根据本工程的基础底标高和《岩土工程勘察报告》相关内容结合考虑，塔吊地基正处于
黄土层，承载力为150kpa，小于塔吊地基承载力要求（>200kpa），故塔吊地基要进行处理。
一、塔吊的地基处理措施：
按塔吊基础处于地下室车库中间，塔吊基础和车库基础筏板顶标高平，顶标高为-10.90m，在-10.90m高土层向下挖至-13.57m（即绝对标高382.57），进入黄土层
300左右，地基土承载力特性值：
为150kpa，此塔吊基础采取1.0m厚的3:
7灰土垫层处理，按设计要求，处理后的地基承载力特征值200kpa，能满足塔吊安装和使用要求。
处理地面面积为7.8×7.8m，深度为1m，3:
7灰土垫层处理示意图如下：
二、灰土地基处理工艺
1、材料及主要机具：
土：
宜优先采用基槽中挖出的土，但不得含有有机杂物，使用前应先过筛，其粒径不大于15mm。
含水量应符合规定。
石灰：
应用块灰或生石灰粉；使用前应充分熟化过筛，不得含有粒径大于5mm的生石灰块，也不得含有过多的水分。
主要机具有：
一般应备有蛙式打夯机、手推车、筛子（孔径6～10mm和16～20mm两种）、标准斗、靠尺、耙子、平头铁锹、胶皮管、小线和木折尺等。
2、作业条件：
当地下水位高于基坑（槽）底时，施工前应采取排水或降低地下水位的措施，使地下水位经常保持在施工面以下0.5m左右，在3d内不得受水浸泡。
施工前应根据工程特点、设计压实系数，土料种类、施工条件等，合理确定土料含水量控制范围。
铺灰土的厚度和夯打遍数等参数。
重要的灰土填方其参数应通过压实试验来确定。
施工前，应作好水平高程的标志。
弹上水平线或在地坪上钉好标高控制的标准木桩。
3操作工艺
工艺流程：
检验土料和石灰粉的质量并过筛→灰土拌合→槽底清理→分层铺灰土→夯打密实→找平验收
首先检查土料种类和质量以及石灰材料的质量是否符合标准的要求；然后分别过筛。
如果是块灰闷制的熟石灰，要用6～10mm的筛子过筛，是生石灰粉可直接使用；土料要用16～20mm筛子过筛，均应确保粒径的要求。
灰土拌合：
灰土的配合比应用体积比，除设计有特殊要求外，一般为2∶8或3∶7。
基础垫层灰土必须过标准斗，严格控制配合比。
拌合时必须均匀一致，至少翻拌两次，拌合好的灰土颜色应一致。
灰土施工时，应适当控制含水量。
工地检验方法是：
用手将灰土紧握成团，两指轻捏即碎为宜。
如土料水分过大或不足时，应晾干或洒水润湿。
分层铺灰土：
每层的灰土虚铺厚度为200～250
夯打密实：
夯打（压）的遍数应根据设计要求的干土质量密度或现场试验确定，一般不少于三遍。
人工打夯应一夯压半夯，夯夯相接，行行相接，纵横交叉。
灰土回填每层夯（压）实后，应根据规范规定进行环刀取样，测出灰土的质量密度，达到设计要求时，才能进行上一层灰土的铺摊。
4、应注意的质量问题
未按要求测定干土的质量密度：
灰土回填施工时，切记每层灰土夯实后都得测定干土的质量密度，符合要求后，才能铺摊上层的灰土。
生石灰块熟化不良：
没有认真过筛，颗粒过大，造成颗粒遇水熟化体积膨胀，会将上层垫层、基础拱裂。
需认真对待熟石灰的过筛要求。
灰土配合比不准确：
土料和熟石灰没有认真过标准斗，或将石灰粉花洒在土的表面，拌合也不均匀，均会造成灰土地基软硬不一致，干土质量密度也相差过大。
应认真做好计量工作。
第六节、塔吊基础施工技术措施及质量验收
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、埋设件埋设参照一下程序施工：
①将16件10.9级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。
②为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。
③再将8件Φ30的钢筋将预埋螺栓连接。
④吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体浇筑混凝土。
在预埋螺栓定位框上找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。
⑤固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。
⑥预埋螺栓定位如下图所示：
4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。
5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10Ω。
6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。
7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。
8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。
9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度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。
10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好隐检记录。
以备作塔吊验收资料。
11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。
12、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述方可施工。
13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。
14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。
15、塔吊基础的灰土地基施工严格按本工程灰土垫层施工方案进行施工质量控制。
16、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，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，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。
第七节、塔吊穿地下室处理措施
本工程塔吊均布置在地下室和裙楼中，塔吊穿地下室和裙楼的处理措施如下：
1、地下室底板处理措施：
（1）本工程设计塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高，施工时浇筑塔吊基础，塔吊基础钢筋绑扎时，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋，并预留一个搭接长度。
（2）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。
（3）在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板或膨胀止水条。
具体做法如下图所示：
塔吊基础做法详图
止水钢板安装详图
2、地下室顶板处理措施：
（1）在地下室顶板上开一个一米八见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。
因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。
（2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。
板四周预留Ф12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。
（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。
并在周边加设1200mm高防护栏杆。
第八节、塔基础施工工艺
1、施工顺序
施工准备→测量放线→地基处理→垫层→砖胎膜砌筑→抹灰→卷材防水→防水保护层→测量放线→基础钢筋加工与绑扎→隐蔽验收→浇筑砼→养护
2、工程测量放线：
根据图纸及现场实际情况，按照塔吊基础平面布置图要求设置控制轴线，同时本工程的坐标、高程点，测引轴线控制桩及高程控制点。
由专职测量员进行测量控制，并做出明显的标志。
3、砼垫层施工：
地基处理验收合格后，即进行垫层施工，采用商品混凝土浇注，垫层砼强度等级为C15,厚度均100，平板式振动器振压振实后，用铁滚子进行推拉，水平刮杠刮平，表面用木抹子搓平，砼养护采用表面覆盖一层塑料薄膜和一层草苫进行养护，养护时间不少于14d，待混凝土强度达到设计强度后，在其上口做1.0厚SBC120防水卷材两道，防水层上做细石混凝土保护层，强度等级C20,厚度均60。
4、钢筋安装：
划钢筋位置线：
按图纸标明的钢筋间距，算出底板实际需用的钢筋根数，一般靠近边缘的第一根钢筋离边缘为5cm，在底板上划出钢筋位置线。
钢筋绑扎时，靠近外围两行的相交点每点都绑扎，中间部分的相交点可相隔交错绑扎，双向受力的钢筋必须将钢筋交叉点全部绑扎。
如采用一面顺扣应交错变换方向，也可采用八字扣，但必须保证钢筋不位移。
摆放底板混凝土保护层用砂浆垫块，垫层厚度等于保护层厚度，按每1m左右距离梅花型摆放。
基础底板双向双层钢筋，绑完下层钢筋后，摆放钢筋马凳或钢筋支架（间距以1m左右一个为宜），在马凳上摆放纵横两个方向定位钢筋，钢筋上下次序及绑扣方法同底板下层钢筋。
钢筋接头采用焊接接头，除应按焊接规程规定抽取试样外，接头处置也应符合施工规范的规定。
5、混凝土的浇灌
塔吊基础采用商砼，混凝土在出料前，一定要进行充分搅拌，确保混凝土质量均匀，浇捣时要配备足够的人力、物力，确保混凝土在初凝前振捣密实，以提高混凝土性能。
振捣采用插入式振动棒振捣，振捣时严格控制振棒插入深度及振捣时间，采用“快插慢拔”的方法施工。
严禁通过振捣钢筋的方法来促使混凝土密实。
基础浇灌时和完成后，必须进行检查和验收，同时做好隐蔽工程资料备查。
要做好砼养护工作，同时，必须保证砼强度达到≥75或养护28天后方可进行塔机安装作业。
第九节、塔吊基本性能
塔吊技术性能参数附表1：
第十节、塔吊计算书
一、参数信息
塔吊型号：
TC5012，塔吊起升高度H：
125.00m，
塔身宽度B：
1.6m，基础埋深d：
1.00m，
自重G：
738.75kN（含平衡重、最大起重荷载），基础承台厚度hc：
1.35m，
最大起重荷载Q：
60kN，基础承台宽度Bc：
5.60m，
混凝土强度等级：
C35，钢筋级别：
HRB400，
基础底面配筋直径：
22mm
1、塔吊竖向力计算
塔吊自重：
G=666.00kN（66600KG）；
塔吊最大起重荷载：
Q=60kN；
作用于塔吊的竖向力：
Fk＝G＋Q＝666＋60＝726kN；
2、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mkmax＝1168kN·m；
二、塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算：
e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3
式中e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；
Mk──作用在基础上的弯矩；
Fk──作用在基础上的垂直载荷；
Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×5.6×5.6×1.35=1058.4kN；
Bc──为基础的底面宽度；
计算得：
e=1168/（666+1058.4）=0.677m<5.6/3=1.866m；
基础抗倾覆稳定性满足规范要求;
三、塔吊基础承载力计算
.
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。
计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑附着时的基础设计计算公式：
当考虑偏心距较大时的基础设计计算公式：
式中：
F——塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=666kN；
G——基础自重与基础上面的土的自重，G=1058.4kN；
Bc——基础底面的宽度，取Bc=5.60m；
W——基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=29.26m3；
M——倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.6×617.00=987.20kN.m；
a——合力作用至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：
经过计算得到：
Pmax=（666+1058.4）/5.62+987.2/29.26=88.73Kpa
Pmin=（666+1058.4）/5.62-987.2/29.26=21.25Kpa
P=（666+1058.4）/5.62=54.98Kpa
Pkmx=2（666+1058.4）/3x5.60x2.23=92.06kPa
3、地基基础承载力验算
塔吊基础地基承载力设计值为:
fa=200.00kPa
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=88.73kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=92.06kPa，满足要求！
四、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。
验算公式如下:
F1≤0.7βhpftamho
式中βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取βhp=0.96；
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；
ho--基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=1.20m；
am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=（at+ab）/2；
am=[1.60+（1.60+2×1.20）]/2=2.80m；
at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝1.60m；
ab--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.60+2×1.35=4.30；
Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取Pj=92.06Kpa；
Al--冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.60×（5.60-3.80）/2=5.04m2
Fl--相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
Fl=PjAl；
Fl=92.06×5.04=463.98kN。
允许冲切力：
0.7βhpftamho=0.7×0.96×1.57×2800.00×1200.00=3544934.4N
=3544.93kN>Fl=463.98kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足规范要求！
五、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。
计算公式如下:
MI=a12[（2l+a'）（Pmax+P-2G/A）+（Pmax-P）l]/12
式中：
MI--任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；
a1--任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=（Bc-B）/2＝（5.60-1.60）/2=2m；
Pmax--相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取92.06KN/m2；
P--相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，P＝Pmax×（3×a－al）/3×a＝92.06×（3×1.6-2）/（3×1.60）=53.70kPa；
G--考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.2×25×Bc×Bc×hc=1.2×25×5.6×5.6×1.35=1270.08kN；
l--基础宽度，取l=5.60m；
a--塔身宽度，取a=1.60m；
a'--截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.60m。
经过计算得:
a12[（2l+a'）（Pmax+P-2G/A）+（Pmax-P）l]/12
MI=22×[（2×5.60+1.6）×（92.06+53.7-2×1270.08/5.602）+（92.06-53.7）×5.60]/12=386.833kN·m。
2.配筋面积计算
αs=M/（α1fcbh02）
ζ=1-（1-2αs）1/2
γs=1-ζ/2
As=M/（γsh0fy）
式中，αl--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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；
fc--混凝土抗压强度设计值，查表得fc=19.10kN/m2；
ho--承台的计算高度，ho=1.30m。
经过计算得：
αs=386.833×106/（1.00×19.1×5.60×103×（1.30×103）2）=0.002；
ξ=1-（1-2×0.002）0.5=0.998；
γs=1-0.998/2=0.501；
As=386.833×106/（0.501×1.30×103×300.00）=1980mm2。
由于最小配筋率为0.109%,所以最小配筋面积为:
5600.00×1350.00×0.109%=8240.40mm2。
故取As=8240.40mm2。
HRB400钢筋，22@200mm。
承台底面单向根数28根。
实际配筋值10643mm2,满足规范要求.
第十一节、地质勘探资料
一、勘探点平面布置图
二、工程地质剖面图（6—6、7—7）
一、塔吊厂家提供塔吊技术资料（见后附件）
二、施工场地塔吊布置平面图（见后附图）
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