塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
施工组织设计（方案）报审表
工程名称：
寻甸锦绣中央广场项目编号：
01
致：
（监理单位）
我方已根据施工合同的有关规定完成了寻甸锦绣中央广场项目A3塔吊基础工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
寻甸锦绣中央广场项目A3塔吊基础专项（方案）
承包单位（章）
项目经理：
日期2016.6.28
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师
日期
总监理工程师审核意见：
项目监理机构
总监理工程师
日期
寻甸锦绣中央广场项目A3
塔吊基础施工方案
1.编制依据
1.1.由锦汉转业有限公司工程部提供的寻甸锦绣中央广场项目A3施工图纸、岩土工程勘察报告。
1.2.由四川强力建筑机械有限公司提供的QTZ63（5013）塔式起重机的使用说明书、塔吊基础施工图。
1.3《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》（GB50009-2006）《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。
2.工程基本概况
2.1.工程建设概况
本工程A3块建筑层数：
地上四层，地下一层；建筑总高度未超过30m。
2.2.场地内地质情况：
场地地质情况较差，主要为粘土层、圆砾和泥炭质土。
基础受力层为粘土层，承载力特征值fak=130KPa.
3.塔吊选择及平面布置
本工程占地平面积较大；为尽可能满足区域内楼层都在塔吊覆盖范围内，本工程选用两台55米臂长的施工塔吊，型号为QTZ63（Q5510）和一台60米臂长的施工塔吊Q6010，生产厂家为四川强力建筑机械有限公司。
臂端起重量1.0吨。
独立式的起升高度为37.5米，附着式的起升高度可达140米，可满足本工程的垂直及水平运输需要。
A3北的塔吊为1#塔吊（Q5510），A3西的为2#塔吊（Q5510），A3南的为3#塔吊（Q6010）。
2#塔吊为主吊，由于受1#和3#塔吊影响，2#塔吊须比1号塔吊高5米，比3号塔吊高10米，加上2#塔吊地面比3#塔吊地面高6米，塔吊吊钩及富余钢丝绳考虑5m长，塔吊最终安装高度为40米左右（至操作室），12个标准节高。
4.塔吊基础设计
综合施工需要、附着长度、建筑物地下结构情况，1号塔吊基础中心定位于坐标：
X=2628914.046m、Y=942640.405m处；2号塔吊基础中心定位于坐标：
X=2628992.330m、Y=942713.918m处；3号塔吊基础中心定位于坐标：
X=2628901.017m、Y=942723.352m处。
经查对地勘资料，整个场地面层为粘土，平均厚度7.5m，承载力特征值fak=120kpa；第二层为圆砾、粘土、粉土层，平均厚度21.1m，承载力特征值fak=130kpa；第三层为泥炭质土层，平均厚度1.17m，承载力特征值fak=50kpa；第1#、2#塔吊位于基坑边，场地条件限制不能设置天然独立基础，采用矩形板式桩基础。
参照使用说明书要求（见附件）、塔吊基础施工图，结合现场情况，1#、2#塔吊基础的参数如下：
承台长4000mm，宽4000mm，高1000mm，共配两层钢筋网片，上层钢筋为双向各24根HPB335¢20，下层为双向各32根HPB335¢20，承台竖向连接筋为双向HPB300Φ10@500，（见附图），桩平面布置及配筋详附图，桩深8m。
3#塔吊位于地下室内，不满足设置天然独立基础的条件，参照使用说明书要求（见附件）、塔吊基础施工图，结合现场情况，3#塔吊基础的参数如下：
承台长4000mm，宽4000mm，高1000mm，共配两层钢筋网片，上层钢筋为双向各24根HPB335¢20，下层为双向各32根HPB335¢20，承台竖向连接筋为双向HPB300Φ10@500，（见附图），桩平面布置及配筋详附图，桩深8m。
（见附图）。
5.塔吊基础外防水处理
由于塔基顶面较低，在塔吊基础施工完成后要考虑排水和挡土问题，其处理方法：
在基础的上口沿基础边砌筑240厚砖墙至高于相邻地面150mm。
此砖墙有两个作用：
挡土和挡水。
为保证在塔吊使用期间基础内不致渗入水，需在砖墙外侧做抹灰层（防水砂浆[防水粉掺量参见使用说明]，厚度20，配合比1：
2）；防水涂膜，涂膜上口上翻至砖挡墙顶；1：
2水泥砂浆保护层。
3#塔吊底板防水详大样附图。
6.塔吊基础倾覆力及地基承载力验算
6．11#、2#塔吊验算书
矩形板式桩基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
QTZ63（Q5510）
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）
1.6
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）
410
起重臂自重G1（kN）
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
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）
12.38
最小起重荷载Qmin（kN）
1
最大吊物幅度RQmin（m）
55
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×12.38，1×55]＝742.8
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
145
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
昆明寻甸县
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.75
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
1.69
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
0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.75＝3.13
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）
251+37.4+3.8+19.8+145＝457
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
457+60＝517
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.79×0.35×1.6×43＝19.02
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.4×22+3.8×12.38-19.8×6.3-145×11.8+0.9×（742.8+0.5×19.02×43）＝70.66
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝457
水平荷载标准值Fvk'（kN）
3.13×0.35×1.6×43＝75.37
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-145×11.8+0.5×75.37×43＝607.52
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＝1.2×457＝548.4
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
548.4+84＝632.4
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.02＝26.63
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×12.38-19.8×6.3-145×11.8）+1.4×0.9×（742.8+0.5×19.02×43）＝292.1
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×457＝548.4
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×75.37＝105.52
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-145×11.8）+1.4×0.5×75.37×43＝1053.11
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1
承台长l（m）
4
承台宽b（m）
4
承台长向桩心距al（m）
1.6
承台宽向桩心距ab（m）
1.6
桩直径d（m）
1
承台参数
承台混凝土等级
C30
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
承台上部覆土的重度γ'（kN/m3）
19
承台混凝土保护层厚度δ（mm）
50
配置暗梁
否
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=4×4×（1×25+0×19）=400kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×400=480kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（1.62+1.62）0.5=2.26m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（457+400）/4=214.25kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（457+400）/4+（607.52+75.37×1）/2.26=516.05kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（457+400）/4-（607.52+75.37×1）/2.26=-87.55kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：
Qmax=（F+G）/n+（M+Fvh）/L
=（548.4+480）/4+（1053.11+105.52×1）/2.26=769.15kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（548.4+480）/4-（1053.11+105.52×1）/2.26=-254.95kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C30
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25
桩混凝土保护层厚度б（mm）
35
桩入土深度lt（m）
8
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
否
桩混凝土类型
钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋
HRB33520Φ16
地基属性
是否考虑承台效应
否
土名称
土层厚度li（m）
侧阻力特征值qsia（kPa）
端阻力特征值qpa（kPa）
抗拔系数
承载力特征值fak（kPa）
粘性土
7.5
20
35
0.7
-
粘性土
21.1
50
130
0.7
-
淤泥
1.1
50
35
0.7
-
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×1=3.14m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×12/4=0.79m2
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap
=3.14×（7.3×20+0.7×50）+130×0.79=670.73kN
Qk=214.25kN≤Ra=670.73kN
Qkmax=516.05kN≤1.2Ra=1.2×670.73=804.88kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-87.55kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：
Qk'=87.55kN
桩身的重力标准值：
Gp=ltApγz=8×0.79×25=157.08kN
Ra'=uΣλiqsiali+Gp=3.14×（0.7×7.3×20+0.7×0.7×50）+157.08
=555.12kN
Qk'=87.55kN≤Ra'=555.12kN
满足要求！
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：
As=nπd2/4=20×3.14×162/4=4021mm2
（1）、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：
Q=Qmax=769.15kN
ψcfcAp+0.9fy'As'=（0.85×14×0.79×106+0.9×（300×4021.24））×10-3=10752.89kN
Q=769.15kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=10752.89kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：
Q'=-Qmin=254.95kN
fyAS=300×4021.24×10-3=1206.37kN
Q'=254.95kN≤fyAS=1206.37kN
满足要求！
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=（4021.24/（0.79×106））×100%=0.51%≥0.25%
满足要求！
五、承台计算
承台配筋（不设暗梁）
承台底部长向配筋
HRB335Φ20@120
承台底部短向配筋
HRB335Φ20@120
承台顶部长向配筋
HRB335Φ20@160
承台顶部短向配筋
HRB335Φ20@160
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1000-50-20/2=940mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（769.15+（-254.95））×2.26/2=581.75kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=581.75×1.6/2.26=411.36kN·m
Y方向：
My=Mal/L=581.75×1.6/2.26=411.36kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=548.4/4+1053.11/2.26=602.51kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/940）1/4=0.96
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（1.6-1.6-1）/2=-0.5m
a1l=（al-B-d）/2=（1.6-1.6-1）/2=-0.5m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=-500/940=-0.53，取λb=0.25；
λl'=a1l/h0=-500/940=-0.53，取λl=0.25；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.25+1）=1.4
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.25+1）=1.4
βhsαbftbh0=0.96×1.4×1.43×103×4×0.94=7230.07kN
βhsαlftlh0=0.96×1.4×1.43×103×4×0.94=7230.07kN
V=602.51kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=7230.07kN
满足要求！
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.6+2×0.94=3.48m
ab=1.6m≤B+2h0=3.48m，al=1.6m≤B+2h0=3.48m
角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！
4、承台配筋计算
（1）、承台底面长向配筋面积
αS1=My/（α1fcbh02）=411.36×106/（1.04×14.3×4000×9402）=0.008
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.008）0.5=0.008
γS1=1-ζ1/2=1-0.008/2=0.996
AS1=My/（γS1h0fy1）=411.36×106/（0.996×940×300）=1465mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.43/300）=max（0.2,0.21）=0.21%
梁底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（1465,0.002×4000×940）=8066mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=10787mm2≥A1=8066mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=411.36×106/（1.04×14.3×4000×9402）=0.008
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.008）0.5=0.008
γS2=1-ζ2/2=1-0.008/2=0.996
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=411.36×106/（0.996×940×300）=1465mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.43/300）=max（0.2,0.21）=0.21%
梁底需要配筋：
A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.002×4000×940）=8066mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=10787mm2≥A2=8066mm2
满足要求！
（3）、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS3'=8169mm2≥0.5AS1'=0.5×10787=5394mm2
满足要求！
（4）、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS4'=8169mm2≥0.5AS2'=0.5×10787=5394mm2
满足要求！
（5）、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
六、配筋示意图
矩形桩式承台配筋图
矩形桩式桩配筋图
6．23#塔吊验算书
矩形板式桩基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
QTZ63（Q6010）
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）
1.6
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）
251
起重臂自重G1（kN）
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
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）
14
最小起重荷载Qmin（kN）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
60
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×14，10×60]＝840
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
180
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
云南昆明市
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
1.59
非工作状态
1.63
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
0.8×1.2×1.63×1.95×1.32×0.35＝1.41
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）
251+37.4+3.8+19.8+180＝492
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
492+60＝552
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.79×0.35×1.6×43＝19.02
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.4×22+3.8×14-19.8×6.3-180×11.8+0.9×（840+0.5×19.02×43）＝-248.7
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝492
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.41×0.35×1.6×43＝33.95
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-180×11.8+0.5×33.95×43＝-696.02
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＝1.2×492＝590.4
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
590.4+84＝674.4
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.02＝26.63
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×14-19.8×6.3-180×11.8）+1.4×0.9×（840+0.5×19.02×43）＝-73.64
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×492＝590.4
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×33.95＝47.53
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-180×11.8）+1.4×0.5×33.95×43＝-689.23
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1
承台长l（m）
4
承台宽b（m）
4
承台长向桩心距al（m）
1.6
承台宽向桩心距ab（m）
1.6
桩直径d（m）
0.5
承台参数
承台混凝土等级
C30
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
承台上部覆土的重度γ'（kN/m3）
19
承台混凝土保护层厚度δ（mm）
50
配置暗梁
否
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=4×4×（1×25+0×19）=400kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×400=480kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（1.62+1.62）0.5=2.26m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（552+400）/4=238kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（552+400）/4+（-248.7+33.95×1）/2.26=143.09kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（552+400）/4-（-248.7+33.95×1）/2.26=332.91kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：
Qmax=（F+G）/n+（M+Fvh）/L
=（674.4+480）/4+（-73.64+26.63×1）/2.26=267.83kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（674.4+480）/4-（-73.64+26.63×1）/2.26=309.37kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C30
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25
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