塔吊基础施工方案7.docx

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塔吊基础施工方案7

天津医科大学空港国际医院一期

塔

吊

基

础

施

工

方

案

编制：

审核：

审批：

发布日期：

2013年5月10日执行日期：

2013年5月15日

中建五局第三建设有限公司

编制说明

1编制依据

1.1本工程施工组织设计。

1.2本工程空港国际医院岩土工程勘察报告（勘察号：

2010-652）

1.3本工程施工图。

1.4PKPM软件

1.5QTZ120、QTZ80、QTZ63塔吊相关的技术参数设计说明

1.6公司相关技术管理办法。

2本施工方案的发放范围

分公司：

技术部；工程部。

项目部：

项目经理；生产经理；技术经理；商务经理；机电经理；安全经理；工程部；技术部；质量部；安全部；机电部；物资设备部；商务合约部；综合办公室。

中建五局第三建设有限公司

天津医科大学空港国际医院一期工程项目部

2012年4月19日

第一章工程概况

本工程位于天津市空港物流加工区内，本工程场地周围基本是空场地，周边运输除南侧东六道未修通，北侧东五道和西侧规划支路道路畅通，东侧临近河道，总体周边环境良好，周边无建筑物。

本工程由医技部、门诊部和住院部组成，地下一层，地上分别为1层、4层、10层。

根据天津市勘察院提供的《天津保税区投资有限公司空港国际医院的岩土工程勘察报告》（编号K2010-0400），本工程所涉及的各地基土层的特征自上而下分述如下：

1人工填土层

全场地均有分布，厚度1.30～5.00m，底板标高为2.19～-1.22m。

主要由杂填土和素填土组成。

2坑、沟底新近淤积层

厚度1.50～4.00m，底板标高为-0.91～-2.78m，主要由淤泥质粘土、淤泥组成。

3全新统上组陆相冲积层

厚度0.40～1.60m，顶板标高为2.19～0.78m，主要由粘土组成。

4全新统中组海相沉积层

厚度10.70～14.70m，顶板受沟坑影响有较大起伏，顶板标高介于1.09～-2.78m。

主要由淤泥质粘土和主粉质粘土组成。

5全新统下组陆相冲积层

厚度水平方向上有较大变化，一般为1.00～4.30m，顶板标高为-12.93～-14.24m。

主要由粉质粘土粉土及砂性大粉质粘土组成。

6上更新统第五组陆相冲积层

厚度9.50～12.00m，顶板标高一般为-15.83～-17.81m，顶板标高为-19.42～-20.85m，主要由粉质粘土组成。

第二章塔吊选型

1塔吊选择及布置

根据本工程的实际情况，安装3台QTZ6010塔吊，臂长60m，安装3台QTZ5610塔吊，臂长56m，安装1台QTZ6313塔吊，臂长63m，安装位置如下图所示。

塔吊布置示意图

2塔吊基础选型

根据施工进度要求及现场降水情况，本工程塔吊桩基础采用混凝土钻孔灌注桩及钢筋混凝土承台结构，基础顶面与底板顶面平并综合考虑地下室排水要求。

第三章塔吊基础作法

1QTZ5013、QTZ6010和QTZ6313塔吊桩基的作法

1.1桩顶标高（塔吊桩的桩长由后面计算书中提取）

塔吊桩桩顶标高（相对标高）为-7.700m，根据岩土工程详细勘察报告，设计桩底标高以进入⑨层粉质粘土层控制，设计桩底标高（相对标高）为-25.7m，故塔吊基础桩有效桩长确定为18m（含桩入垫层100mm），桩身混凝土强度为C30，混凝土一直灌注至入承台0.5m。

1.2桩身配筋

（1）桩身直径为600mm，塔吊桩主筋通长设置为10Φ16。

（2）采用ø6螺旋筋作箍筋，承台底下2.4m范围内箍筋间距为200mm，其余箍筋间距为300mm。

承台下设Φ16加劲箍筋，第一道设在桩顶，间距为2m。

（3）同截面主筋焊接接头比例不得超过50%，钢筋接头采用单面搭接焊10d，错开接头35d。

2QTZ5610、QTZ6010和QTZ6313塔吊基础作法

QTZ5610、QTZ6010塔吊基础采用5000×5000×1350钢筋混凝土承台，混凝土等级为C35，塔吊基础顶标高为-6.350m。

QTZ6313塔吊基础采用5500×5500×1350钢筋混凝土承台，混凝土等级为C35，塔吊基础顶标高为-6.350m。

本工程塔吊基础考虑预埋地脚螺栓。

3塔吊基础施工

3.1塔吊基础桩采用钻孔灌注桩，将由专业塔吊施工单位施工。

施工时将严格按照塔吊基础方案和钻孔灌注桩的施工工艺施工，确保施工质量。

3.2塔吊桩试块合格后将开始塔吊基础土方开挖。

3.3采用小型反铲挖机进行基础土方开挖，挖至设计基础底标高以上20cm时，改由人工开挖。

3.4基坑开挖完成后浇筑100mm厚C10素混凝土，周边支模后再行绑扎钢筋、浇筑混凝土。

3.5基坑开挖时由施工员现场指挥人、机作业，安全员到现场协调安全工作。

3.6在基础施工完毕后及时进行回填，加强对混凝土的养护。

第四章塔吊电源及接地技术要求

1塔吊电源的技术要求

在塔吊基础旁5米左右设专用配电箱，塔吊电源要求为120KVA；配备200A空气开关，并将电缆接至塔吊专用配电箱上，并供电。

2塔吊接地技术要求

塔吊必须有良好的接地装置，不能与建筑物接地相连，接地电阻不得超过4欧姆，塔吊的接地不能少于两组，用镀锌扁钢将基础内钢筋及塔吊预埋件连接起来，并进行接地，镀锌扁钢与塔吊预埋节的连接必须伸出塔吊基础顶面。

第五章塔吊安装验收

1组织有关人员学习塔吊使用说明书，熟悉掌握塔吊技术性能。

2根据施工现场情况确定塔吊位置和塔吊安装高度。

3塔吊安装机具准备

16T汽车吊一辆、钳工常用工具一套、电工常用工具一套、经纬仪一台、水准仪一套、活动搬手一套、死扳手一套、管钳两把、8磅大锤2个、撬棍4把、钢丝绳及滑鞍两组、钢卷尺1个、安全带6条、安全帽16顶。

4将电源引入塔吊专用配电箱。

5人员组织

塔吊安装必须要由具有塔吊安装资质的安装队及专业人员负责安装，工地配合1名电工。

6塔吊防雷接地

在桩承台中预埋2根40*4镀锌扁铁，扁铁与插入承台的桩主筋通过焊接方式，连接在一起。

7沉降观测

现场基础做完后，用经纬仪对承台标高进行监测，每天监测一次，待位移满足规范要求时进行塔吊安装。

第六章安全技术要求

1所有现场施工人员必须戴好安全帽，高于2m的高空作业，必须系好安全带。

2混凝土振捣手必须佩戴绝缘手套和绝缘胶鞋。

3塔吊基础施工过程中要设专人进行边坡的监测，发现异常立即停止作业，经处理后方可继续作业。

4塔吊夜间作业必须有足够照明。

5所有操作人员必须持证上岗，严格遵守各项安全管理规定及相关的安全操作规程。

6塔吊的防雷接地必须符合有关规定。

7塔吊在起重作业时必须严格执行“十不吊”规定，严禁违章作业。

7.1指挥信号不明不准吊。

7.2超过额定负荷或吊物重量不明时不准吊。

7.3吊索和附件捆缚不牢或物料装过满，不符合安全要求不准吊。

7.4斜拉斜挂吊物不准吊。

7.5吊件下站人或吊物上站浮放有活动物不准吊。

7.6埋在地下物件不准吊。

7.7机械安全装置失灵或“带病”时不准吊。

7.8现场光线阴暗，看不清吊物起落点不准吊。

7.9棱刃物与钢丝绳直接接触，在其之间要放置垫物保护，无保护措施不准吊。

7.105级以上大风不准吊。

8工作中休息或下班时，不得将吊物悬挂在空中。

9塔吊在工作中，不允许任何人上下爬梯、检修及调整机件。

10定期对塔吊个部位进行检查、维护，发现问题及时处理，严防带病作业。

11司机接班时，应对制动器、吊钩，钢丝绳和安全装置进行检查。

发现性能不正常时，应在操作前排除。

12开车前，必须鸣铃或报警。

操作中接近人时，亦应给以断续铃声或报警。

13操作应按指挥信号进行。

对紧急停车信号，不论何人发出，都应立即执行。

14当起重机上或其周围确认无人时，才可以闭合主电源。

如电源断路装置上加锁或有标牌时，应由有关人员除掉后才可闭合主电源。

15闭合主电源前，应使所有的控制器手柄至于零位。

16工作中突然断电时，应将所有的控制器手柄板回零位；在重新工作前，应检查起重机动作是否都正常。

17司机进行维护保养时，应切断主电源并挂上标牌或加锁。

如有未消除的故障，应通知接班司机。

18有下述情况之一时，司机不应进行操作：

18.1超载或物体重量不清。

如吊拔起重量或拉力不清的埋置物体，及斜拉斜吊等。

18.2结构或零部件有影响安全工作的缺陷或损伤。

如制动器、安全装置失灵，吊钩螺母防松装置损坏，钢丝绳损伤达到报废标准等。

18.3捆绑、吊挂不牢或不平衡而可能滑动、重物棱角处与钢丝绳之间未加衬垫等。

18.4被吊物体上有人或浮置物。

18.5工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物情况和指挥信号等。

19司机操作时，应遵守下述要求：

19.1不得利用极限位置限制器停车。

19.2不得在有载荷的情况下调整起升、变幅机构的制动器。

19.3吊运时，不得从人的上空通过，吊物下不得有人。

19.4起重机工作时不得进行检查和维修。

19.5所吊重物接近或达到额定起重能力时，吊运前应检查制动器，并用小高度、短行程试吊后，再平稳地吊运。

19.6无下降极限位置限制器的起重机，吊钩在最低工作位置时，卷筒上的钢丝绳必须保持有设计规定的安全圈数。

19.7起重机工作时，臂架、吊具、辅具、钢丝绳、缆风绳及重物等，与输电线的最小距离不应小于6米。

20为了安全起间，各塔吊有物品时，严禁将塔臂伸出施工现场，没有吊物时，也应尽量避免将塔臂伸出施工现场。

21基槽上边缘不得堆放材料及杂物。

22发现问题及时处理，严防带病作业。

附图1QTZ5610、QTZ6010和QTZ6313塔吊基础定位图

附图2QTZ5013、QTZ6010和QTZ6313塔吊基础配筋图

附图3QTZ5013、QTZ6010和QTZ6313塔吊基础桩配筋图

第七章塔吊四桩基础的计算书

1塔吊型号:

QTZ63（5610）

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:

QTZ63（5610）塔机自重标准值:

Fk1=450.80kN起重荷载标准值:

Fqk=60.00kN

塔吊最大起重力矩:

M=630.00kN.m塔吊计算高度:

H=40m塔身宽度:

B=1.60m

非工作状态下塔身弯矩:

M1=-200kN.m桩混凝土等级:

C30承台混凝土等级:

C35

保护层厚度:

50mm矩形承台边长:

5.00m承台厚度:

Hc=1.350m

承台箍筋间距:

S=200mm承台钢筋级别:

HRB400承台顶面埋深:

D=0.000m

桩直径:

d=0.600m桩间距:

a=4.000m桩钢筋级别:

HRB335

桩入土深度:

18.00m桩型与工艺:

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=450.8kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=5×5×1.35×25=843.75kN

承台受浮力：

Flk=5×5×-0.50×10=-125kN

3）起重荷载标准值

Fqk=60kN

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）

=0.8×1.48×1.95×1.65×0.2=0.76kN/m2

=1.2×0.76×0.35×1.6=0.51kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.51×40.00=20.48kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×20.48×40.00=409.60kN.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=0.50kN/m2）

=0.8×1.53×1.95×1.65×0.50=1.97kN/m2

=1.2×1.97×0.35×1.60=1.32kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=1.32×40.00=52.93kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×52.93×40.00=1058.59kN.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=-200+0.9×（630+409.60）=735.64kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-200+1058.59=858.59kN.m

三.桩竖向力计算

非工作状态下：

Qk=（Fk+Gk）/n=（450.8+843.75）/4=323.64kN

Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L

=（450.8+843.75）/4+（858.59+52.93×1.35）/5.66=488.07kN

Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L

=（450.8+843.75--125）/4-（858.59+52.93×1.35）/5.66=190.45kN

工作状态下：

Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（450.8+843.75+60）/4=338.64kN

Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×h）/L

=（450.8+843.75+60）/4+（735.64+20.48×1.35）/5.66=473.59kN

Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L

=（450.8+843.75+60--125）/4-（735.64+20.48×1.35）/5.66=234.94kN

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×（450.8+60）/4+1.35×（735.64+20.48×1.35）/5.66=354.58kN

最大拔力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×（450.8+60）/4-1.35×（735.64+20.48×1.35）/5.66=-9.79kN

非工作状态下：

最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×450.8/4+1.35×（858.59+52.93×1.35）/5.66=374.13kN

最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×450.8/4-1.35×（858.59+52.93×1.35）/5.66=-69.84kN

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=2×374.13×1.20=897.92kN.m

承台最大负弯矩:

Mx=My=2×-69.84×1.20=-167.62kN.m

3.配筋计算

根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条

式中

1──系数，当混凝土强度不超过C50时，

1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

1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=360N/mm2。

底部配筋计算:

s=897.92×106/（1.000×16.700×5000.000×13002）=0.0064

=1-（1-2×0.0064）0.5=0.0064

s=1-0.0064/2=0.9968

As=897.92×106/（0.9968×1300.0×360.0）=1924.8mm2

顶部配筋计算:

s=167.62×106/（1.000×16.700×5000.000×13002）=0.0012

=1-（1-2×0.0012）0.5=0.0012

s=1-0.0012/2=0.9968

As=167.62×106/（0.9994×1300.0×360.0）=358.4mm2

4.桩承台配筋

1）承台顶面钢筋选择2520，实际配筋面积5854mm2

2）承台底面钢筋选择2520，实际配筋面积5345mm2

五.承台剪切计算

最大剪力设计值：

Vmax=374.13kN

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的第7.5.7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

──计算截面的剪跨比,

=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=1300mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/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《建筑桩基础技术规范》（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=1.35×488.07=658.90kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中

c──基桩成桩工艺系数，取0.75

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；

Aps──桩身截面面积，Aps=282744mm2。

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求

由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为565mm2

综上所述，全部纵向钢筋面积565mm2

桩纵向钢筋选择10φ12，实际配筋面积1131mm2

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=338.64kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=488.07kN.m

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=1.88m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.28m2；

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）极限侧阻力标准值（kPa）极限端阻力标准值（kPa）土名称

14220非饱和粘性土

25290粘性土

31470粘性土

42580粉土或砂土

5654500粘性土

由于桩的入土深度为18m,所以桩端是在第5层土层。

最大压力验算:

Ra=1.88×（4×11+5×14.5+1×23.5+2×29+6×27）+250×0.28=749.27kN

由于:

Ra=749.27>Qk=338.64,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=899.12>Qkmax=488.07,所以满足要求!

2塔吊型号:

QT80E（6010）

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:

QT80E（6010）塔机自重标准值:

Fk1=440.02kN起重荷载标准值:

Fqk=80.00kN

塔吊最大起重力矩:

M=800.00kN.m塔吊计算高度:

H=50m塔身宽度:

B=1.60m

非工作状态下塔身弯矩:

M1=-200kN.m桩混凝土等级:

C30承台混凝土等级:

C35

保护层厚度:

50mm矩形承台边长:

5.0m承台厚度:

Hc=1.350m

承台箍筋间距:

S=200mm承台钢筋级别:

HRB400承台顶面埋深:

D=0.000m

桩直径:

d=0.600m桩间距:

a=4.000m桩钢筋级别:

HRB400

桩入土深度:

18.00m桩型与工艺:

大直径灌注桩（清底干净）

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=440.02kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=5×5×1.35×25=843.75kN

承台受浮力：

Flk=5×5×-0.50×10=-125kN

3）起重荷载标准值

Fqk=80kN

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）

=0.8×1.49×1.95×1.73×0.2=0.80kN/m2

=1.2×0.80×0.35×1.6=0.54kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.54×50.00=27.02kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×27.02×50.00=675.56kN.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=0.50kN/m2）

=0.8×1.55×1.95×1.73×0.50=2.09kN/m2

=1.2×2.09×0.35×1.60=1.41kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=1.41×50.00=70.28kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×70.28×50.00=1756.92kN.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=-200+0.9×（800+675.56）=1128.01kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-200+1756.92=1556.92kN.m

三.桩竖向力计算

非工作状态下：

Qk=（Fk+Gk）/n=（440.02+843.75）/4=320.94kN

Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L

=（440.02+843.75）/4+（1556.92+70.28×1.35）/5.66=612.99kN

Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L

=（440.02+843.75--125）/4-（1556.92+70.28×1.35）/5.66=60.15kN

工作状态下：

Qk=（Fk+