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塔吊基础施工方案
珠海长隆海洋王国04.201
QTZ100自升塔式起重机基础设计方案
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广东水电二局股份有限公司
目录
第一章工程概况1
1.1工程概述1
1.1.1场地地貌及环境条件1
1.1.2场地岩土层分层及特征1
第二章塔吊基础设计3
2.1、塔机安装场地参考尺寸3
2.2、塔机主要技术参数3
2.3、固定基础的配筋情况及地质要求4
2.4、塔吊固定基础4
2.5、塔吊桩基现场放样位置图6
2.6、现场管桩施工需要注意的事项6
2.7、塔吊基础计算总结说明6
2.8、塔吊基础设计（四桩）计算书7
第一章工程概况
1.1工程概述
本工程为珠海长隆投资发展有限公司拟建珠海长隆海洋王国04.201，为北极熊展览馆，地下一层、地上一层建筑，采用预应力管桩基础。
本工程主要基坑开挖深度约4.85m（不考虑承台及垫层厚），基坑面积约为3684m2，周长约240m，包括了北极熊展览馆及水上过山车部分挡土墙的土方开挖。
根据施工合同工期要求，结合本工程实际，计划于2011年12月1日开工，2012年8月30日完工，总工期273日历天。
其中北极熊展览馆主体结构工程施工于2012年5月17日完成。
1.1.1场地地貌及环境条件
建筑场地位于珠海市横琴新区富祥湾内，北侧与进村路相隔为正在兴建的04区，场地为滨海砂堤地貌，进村路与环岛路相通，交通便利，大型设备进退场容易。
前期经填土整平，地势较平坦。
表层砾砂层及素填土层有一定的承载力，可承受大型设备进场作业，场地新近填土，砾砂层较松散，雨后地表有积水，较泥泞，雨季施工要防止大型设备陷机危险。
场地范围内无地下管线经过，场地周围有足够的堆料空间，及搭设临时用地，施工条件较优越。
1.1.2场地岩土层分层及特征
根据钻探揭露，按岩性、地址年代和成因类型来划分，场地内土（岩）层可分如下几层：
人工填土层（Qm1），海陆交互相沉积的砾沙、淤泥质土、砾沙、粉质粘土层（Qmc）和下伏的燕山期全、强风化花岗岩（γ52-3）。
各工程地质分层详细描述如下：
（1）、素填土（Qm1）层号
褐黄、灰黄、土灰色，主要为花岗岩风化土堆填而成，局部底部杂含花岗岩块石，湿-饱和，欠压实。
该层在场地内分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度0.50~2.70m，平均1.30m；层底标高1.84~4.04m。
（2）、砾砂（Qmc）层号
1
深灰、灰白、灰黄、灰黑色，主要成分为石英砂，次菱角状，分选性差，局部夹含贝壳碎屑，松散，饱和。
以砾砂为主，局部为粗砂、粉砂。
该层于场地分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度4.50~8.30m，平均7.00m；层底标高-5.45~-2.60m。
（3）、淤泥质土（Qmc）层号
2
灰黑色，具腐臭味，局部夹含腐木及少量石英砂，流塑，饱和。
该层于场地内呈透镜体状分布于砾砂层中，本次勘察共17个钻孔有揭露，厚度1.40~5.10m，平均2.61m；层底标高-7.8~-4.10m。
（4）、砾砂（Qmc）层号
3
土黄、深灰、灰白、灰黄色，主要成分为石英砂，次菱角状，分选性差，松散~稍密，饱和。
底部夹含石英碎石，局部呈中密状，局部含角砾。
该层于场地分布普遍，局部呈双层状分布，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度1.90~12.70m，平均7.87m；层底标高-19.99~-6.99m。
（5）、粉质粘土（Qmc）层号
4
灰黄、灰白、土黄色，岩芯长条状，含少量石英砂砾，可塑~硬塑，饱和。
该层于场地分布比较连续，本次勘察除J5、J12、K8三个钻孔外，其余各钻孔均有揭露，厚度0.80~8.60m，平均3.07m；层底标高-16.51~-3.75m。
（6）、全风化花岗岩（r52-3）层号
1
褐黄、灰黄、灰白、褐红等色，岩芯土柱状，原岩结构可辨，组分主要为石英、粘土和少量长石碎屑组成。
该层于场地中分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度2.20~11.40m，平均4.77m，层底标高-27.26~-16.99m。
本次勘察分别于J2、J5、K10三钻孔揭露有花岗岩孤石，厚度分别为0.60m、0.50m、0.70m。
（具体分布位置见钻孔柱状图及剖面图）。
（7）、强风化花岗岩（r52-3）层号
2
褐黄、浅肉色、褐红、灰黄色，岩心半岩半土状，手可捏散，原岩结构清晰，组分主要为长石、粘土和石英。
该层于场中分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度未揭穿，揭露厚度3.10~6.96m，平均5.07m；该层揭露顶层标高为：
-16.99~-27.26m。
第二章塔吊基础设计
根据塔式起重机基础制作说明书，塔吊基础按照以下方式进行：
2.1、塔机安装场地参考尺寸
2.2、塔机主要技术参数
型号QTZ100（6013）为佛山市南海高达建筑机械有限公司生产，半径工作范围60米，起重量最大为8吨最小为1.3吨，安装独立高度45米。
1、塔机制造许可证：
TS2410619-2008；此塔机按GB/T94621999标准生产制造，并按行业标准JG/T503793（塔式起重机分类）设计的新型塔式起重机，并进行了型式试验和出厂检验，出具了出厂合格证。
2、塔机主要技术参数：
额定起重力矩：
1000kN/m
起升高度：
独立式安装45m
附着式安装：
160m（最大起升高度）
工作幅度：
2.560m
起升速度：
2倍率钢丝绳时为20m/min、60m/min、100m/min
4倍率钢丝绳时为5m/min、20m/min、40m/min
回转速度：
0-0.6r/min
变幅速度：
60m/min
塔机重量：
独立式56吨（含平衡重）
2.3、固定基础的配筋情况及地质要求
1、固定基础的配筋情况如表2-1：
表2-1
L
上层筋
下层筋
地耐力Mpa
混凝土m3
重量t
架立筋
Φ14
5500
纵横向各28-Φ25Ⅱ级筋
纵横向各28-Φ25Ⅱ级筋
0.20
35
100
100根
2、混凝土强度等级为C35，基础土质要求坚固牢实，且承压力不小于表2-1要求。
本工程采用4根Φ400mmPHC预应力管桩作为承载基础，要求桩尖进入强风化岩层，单桩竖向承载力标准值为暂定700KN，完全可以满足承载要求。
2.4、塔吊固定基础
1、预埋螺栓固定基础
预埋螺栓固定基础图如下：
预埋螺栓固定基础图
2、钢筋明细表
（1）说明：
28-Φ25@200）
28——钢筋数量；Φ——二级钢筋；25——钢筋直径（mm）；200——钢筋间距（mm）。
（2）钢筋明细表如下：
编号
数量
直径
形状
备注
1
28
Φ25
5550
2
28
Φ25
5550
3
28
Φ25
5550
4
28
Φ25
5550
⑤
16
Φ25
2400
⑥
100
Φ14
1550
3、塔吊混凝土基础图
2.5、塔吊桩基现场放样位置图
塔吊管桩位置图如下：
2.6、现场管桩施工需要注意的事项
现场管桩施工时，要注意以下问题：
1、管桩的垂直度、焊接工艺、接桩质量、最后贯入度的控制，要特别加强控制。
2、管桩入塔吊基础混凝土100mm，锚入长度为800mm。
3、管桩内插筋为4根φ20的二级钢，锚入长度为1000mm。
4、塔吊混凝土基础垫层施工前，施工人员要同机电施工人员商量，在其下面预埋相应的管道，以备临时水、电埋入通过。
2.7、塔吊基础计算总结说明
按照塔吊厂家提供的安装说明及使用一洲“建设工程施工安全辅助设计系统2008v1.0”计算对比，塔吊桩基础、厂家提供的安装说明中的配筋等要求满足塔吊基础安全。
2.8、塔吊基础设计（四桩）计算书
1.计算参数
（1）基本参数
采用1台QTZ100塔式起重机，臂长60.00m,塔身尺寸1.90m,现场地面标高5.350m。
1）塔吊基础受力情况（表1）
荷载工况
基础荷载
P（kN）
M（kN.m）
Fk
Fh
M
MZ
工作状态
708
27.6
2416
305
非工作状态
590
99
2658
0
比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算（图1）；
Fk=590.00×1.2=708.00kNFh=99.00×1.4=138.60kN
Mk=（2658.00+99.00×1.30）×1.4=3901.38kN.m
（2）桩顶以下岩土力学资料
序号
地层名称
厚度L
（m）
桩侧阻力标
准值qsia（kPa）
岩层桩端极限阻
力标准值qpa（kPa）
qsia
i
（kN/m）
抗拔摩阻力折减系数λi
λiqsia*
i
（kN/m）
1
素填土
2.60
10.00
26.00
0.40
10.40
2
中砂
4.70
20.00
94.00
0.40
37．60
3
淤泥质土混砂
1.00
12.00
12.00
0.40
4.80
4
粗砂
2.10
35.00
73.50
0.60
44.10
5
粉质粘土
6.30
40.00
252.00
0.60
151.20
6
细砂
4.20
20.00
84.00
0.40
33.60
7
砾质粘土
2.50
45.00
112.50
0.60
67.50
8
全风化花岗岩
7.90
70.00
4500.00
553.00
0.70
387.10
9
强风化花岗岩
3.30
120.00
6250.00
396.00
0.70
277.20
桩长
34.60
1603.00
∑qsia*Li
∑λiqsia*Li
1013.50
3）基础设计主要参数（图2）
基础桩采用4根φ400预应力管桩,桩顶标高为绝对标高+4.00m；桩混凝土等级C80,fC=35.90N/mm2,EC=3.80×104N/mm2；ftk=3.11N/mm2,桩长34.60m,管道壁厚100mm；钢筋HRB400，fy=360.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2；
承台尺寸长（a）=5.50m,宽（b）=5.50m,高（h）=1.60m；桩中心与承台中心2.25m,承台面标高0m；承台混凝土等级C35，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
Gk=a×b×h×γ砼×1.2=5.50×5.50×1.60×25×1.2=1452kN
塔吊基础尺寸示意图
2.单桩允许承载力特征值计算
（1）单桩竖向承载力特征值
1）按地基土物理力学指标与承载力参数计算
单桩竖向承载力特征值按下列公式计算：
Ra=Rsa＋Rpa
Rsa=μ∑qsia
i
Rpa=qqaAp
式中Rsa－桩侧土总摩阻力特征值；
Rpa－持力岩层总端阻力特征值；
μp－桩嵌岩端截面周长；
Ap－桩截面面积，对扩底桩取扩大头直径计算桩截面面积；
Ap=πd2/4=3.14×[0.202-（0.20/2）2]=0.09m2
Rsa=u∑qsia
i=πd∑qsia
i=3.14×0.40×1603.00=2013.3
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