塔吊基础施工方案最终版.docx
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塔吊基础施工方案最终版
第一章、编制说明及编制依据2
1.编制说明2
2.编制依据2
第二章、工程概况2
第三章、工程地质条件评价3
第四章、各层地基土承载力特征值4
第五章、塔吊部位的土质情况4
第六章、塔吊选型4
第七章、塔吊基础设计5
第八章、塔吊基础施工工艺6
第九章、施工质量要求标准6
1.质量要求标准6
2.施工质量保证措施7
第十章、塔身防雷接地保护8
第十一章、安全注意事项8
第十二章、文明施工与环境保护8
第十三章、计算书9
塔吊4桩式基础计算书9
塔吊基础施工方案
第一章、编制说明及编制依据
1.编制说明
本方案为宁波市杭州湾新区建中220KV变电站塔吊基础设计及施工专项方案，塔吊的安装和拆除另行单独编制专项方案。
2.编制依据
（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
（3）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
（4）《建筑桩基技术规程》（JGJ94-2008）
（5）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
（6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）2010版
（7）《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
（8）《塔式起重机安全规程》（GB5144-2006）
（9）《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）
（10）保利三水云东海高尔夫花园首开区（C组团）工程施工图纸
（11）保利三水云东海高尔夫花园首开区（C组团）工程《岩土工程勘察报告》
（12）《TC6513和TC6013塔式起重机说明书》
第二章、工程概况
工程位于佛山市三水区大学路以北，学海中路以西，为一类居住用地。
项目位于云东海片区，云东海高尔夫球场附近。
总用地规模为712948.1平方米，项目用地被高尔夫球场分割为A、B、C三个相对独立的地块，其中B区已建，A区展示部分主体结构已基本施工完毕。
工程拟采用天然地基浅基础或桩基础，结构形式为异形柱框架结构；该项目均为2—3层楼别墅建筑。
本工程场地土层分布均匀，高低起伏较大，地下水位初见为埋深2.70m---4.60m,平均埋深3.71m,标高为25.73m---28.84m,平均标高为27.03m稳定水位埋深2.50---4.00m，平均埋深3.20m,标高为26.13m---29.54m,平均标高为27.55m。
每年4---9月为雨季，大气降雨充沛，降雨量大于蒸发量，水位会明显上升；而在冬季因降水减少，降雨量小于蒸发量，地下水位相应下降，预计地下水年变化幅度为1.00m。
本工程采用天然地基，基础持力层为④层粉质黏土，地基承载力设计值为240KPa，基础置于持力层不少于300mm。
本工程地质资料：
详见岩土工程勘察报告。
由于单体工程较多，现塔吊群总体规划如下：
塔吊编号
塔吊类型
覆盖范围部位
基础类型
塔吊
QTZ6013
桩基础
第三章、工程地质条件评价
1、岩土层均匀性评价
场地上覆第四系土层，覆盖层厚度变化较大。
上覆土层（即人工填土层、冲积-洪积砂土层、淤泥质土层、坡积土层和全风化层）和基岩分界较为明显。
（1）、填土层
场地内人工填土层主要为素填土<1>，大部分呈松散、欠压实状，局部压实，部分钻孔表层土为耕植土。
土质散乱，性质较差。
（2）、淤泥质土层
场地内淤泥质土层只在暗埋沟塘处零星分布，呈透镜体状，流塑状，压缩性高。
（3）、细砂层
场地内淤泥质土层只在暗埋沟塘处零星分布，呈透镜体状，呈稍密状，粒径均一。
（4）、坡积土层
粉质黏土层<4>：
土质均匀，局部地段为粉土，含少量粉细砂，本层在场地大部分区域分布，厚度变化较大。
（5）、残积土层
泥质粉砂岩、粗砂岩残积土层（粉质黏土层<5-2>）呈硬塑状，土质均匀，性质较好，含较多砂粒，黏性较低，在场地大部分区域分布，厚度变化较大。
（6）、场地下卧基岩：
场地强风化基岩层面埋深不均，一般埋深在17.20～39.00m之间，平均埋深为20.64m，岩面标高为-35.32～-14.06m，平均标高为-17.23m各风化岩面起伏较大。
各钻孔位置的基岩面埋深及标高，具体见附表3：
各风化岩面埋深及标高汇总统计表。
2、特殊性岩土评价
（1）、人工填土层
本场地内局部分布有人工填土层，主要为人工堆积的粉质黏土、碎石土，局部夹少量砂土，填土层的填垫年限较短，土质杂乱，成分不一，结构松散，薄厚多变，极不均匀，工程性质较差，未经处理加固，不宜作为天然地基。
设计、施工应予以注意。
（2）、软土
本场地软土层（即淤泥、淤泥质土层）在仅在两个钻孔有揭露，呈流塑状，软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低、抗剪强度低、灵敏度高等特点。
（3）、残积土和风化岩
本场地残积土层（粉质黏土层<5-2>）主要为泥质粉砂岩、粗砂岩风化残积而成，其中粗砂岩含较多粉细砂，局部含中砂，遇水软化严重，强度迅速丧失。
强风化岩呈半岩半土状或碎块状，裂隙发育，富水性和透水性均中等，属于软化类岩石；对含砂量高的岩石（粗砂岩），遇水还可能崩解。
局部泥质含量大的岩石（泥质粉砂岩），其遇水软化强度变低。
岩石若暴露于空气中易软化（泥质粉砂岩），造成其强度降低，设计、施工时应予以注意。
岩石风化不均匀，据本次勘察揭露的情况来看，局部地段微风化岩层中夹有薄层中等风化岩，局部位置甚至有强风化夹层；局部地段强风化岩中夹有中等或微风化夹层；局部地段中等风化岩中夹有微风化夹层，局部位置夹有强风化夹层。
岩石的风化不均为本工程桩基施工的主要不良地质条件。
第四章、各层地基土承载力特征值
地基土承载力数据一览表
层号
土（岩）名称
状态及风化程度
根据土工试验建议fak（kPa）
根据原位试验建议fak（kPa）
建议fak（kPa）
建议ES（MPa）
<1>
人工填土
松散
--
--
100
4.0
<4>
粉质黏土
硬塑
251.2
390
250
4.8
<5-2>
粉质黏土
硬塑
271.6
560
270
5.5
<6>
泥质粉砂岩、粗砂岩
全风化
--
--
320
7.0
<7>
泥质粉砂岩、粗砂岩、含砾砂岩
强风化
--
--
500
7.8
<8>
泥质粉砂岩、粗砂岩、含砾砂岩
中风化
--
--
1100
--
<9>
泥质粉砂岩、粗砂岩、含砾砂岩
微风化
--
--
2500
--
第五章、塔吊部位的土质情况
5#塔吊（QT6013型）：
回填土强夯地基处理区域，采用PHCØ400，有效桩长不小于10米，桩端持力层为粉砂岩、粗砂岩，单桩承载力特征值为1000KPa。
第六章、塔吊选型
为满足首开区区域施工需求，计划现场布置5台塔吊，4台TC6513,1台TC6013。
其中1#楼和2#楼均使用中联TC6513-6型塔吊，3#楼使用中联TC5613-6型塔吊。
塔吊编号
塔吊类型
覆盖范围部位
基础类型
5#塔吊
QTZ6013
10#-12#、36#、43#-46#
桩基础
具体位置详见附件：
《施工现场总平面布置图》。
TC6513塔吊整机外形尺寸
第七章、塔吊基础设计
根据保利三水云东海高尔夫花园首开区（C组团）工程《岩土工程勘察报告》出具的钻孔柱状图和地基承载力与岩土参数和桩基础设计参数建议值表，拟设计的5#塔吊基础底面所在土层承载力为回填土强夯地基，地基承载力无法满足塔吊说明书中要求的承载力数值，因此塔吊基础选用矩形板式桩基础。
塔吊基础设计参数如下：
5#楼塔吊基础（详见计算书配筋图）
桩基：
桩径400mm，桩数4根，混凝土等级C60，桩身钢筋笼主筋10Φ20，加劲筋Φ14Φ@1500，螺旋筋φ10@200，加密区长度6000mm。
承台：
尺寸：
5500*5500*1350mm，混凝土等级C35,配筋双层双向Φ25@180，架立筋规格Φ16。
第八章、塔吊基础施工工艺
塔吊桩基定位放线→锤击打桩→塔吊桩基承台土方开挖→安装钢筋笼、灌芯→垫层封闭→砌筑砖胎膜→钢筋绑扎→安装预埋件→隐蔽检查→混凝土浇筑
1、桩基定位放线：
根据塔吊平面布置图将塔吊具体位置放置到现场。
2、锤击打桩
3、承台砌筑砖胎膜：
桩基灌芯浇筑至填土面后，预留搭接钢筋，再砌筑砖胎膜。
6、钢筋绑扎：
按照塔吊基础图纸绑扎钢筋，注意钢筋间距及上层网片焊制“A”型马镫支撑，保证钢筋网稳固、不变形。
7、安装预埋件：
钢筋完成后安装塔吊的地脚预埋件螺栓，保护好螺栓的丝扣，保证螺栓丝扣高于混凝土面的有效长度，并且控制预埋件与建筑物尺寸是否满足要求。
8、隐蔽检查：
上述工作完成并自检合格后请监理、建设单位检查。
9、混凝土浇筑：
采用插入式振动器进行振捣，保证砼的密实度。
第九章、施工质量要求标准
1.质量要求标准
现浇结构尺寸允许偏差及检查方法
项目
允许偏差（mm）
检查方法
轴线位置
基础
15mm
钢尺检查
独立基础
10mm
墙、柱、梁
8mm
剪力墙
5mm
垂直度
层高
≤5m
8mm
经纬仪或吊线、钢尺检查
＞5m
10mm
经纬仪或吊线、钢尺检查
全高（H）
H/1000且≤30
经纬仪、钢尺检查
标高
层高
±10mm
水准仪或拉线、钢尺检查
全高
±30mm
截面尺寸
+8mm,-5mm
钢尺检查
电梯井
井筒长、宽对定位中心线
+25mm,0mm
钢尺检查
井筒全高（H）垂直度
H/1000且≤30
经纬仪、钢尺检查
表面平整度
8mm
2m靠尺或塞尺检查
预埋设施中
心线位置
预埋件
10mm
钢尺检查
预埋螺栓
5mm
预埋管
5mm
预留洞中心线位置
15mm
钢尺检查
2.施工质量保证措施
（1）钢筋质量控制措施
1）钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定。
每次绑扎钢筋时，由专业工长对照施工图确认。
2）钢筋表面应保持清洁。
如有油污则必须用棉纱蘸稀料擦拭干净。
3）钢筋的规格、形状、尺寸、数量、锚固长度、接头设置必须符合设计要求和施工规范规定。
4）钢筋连接性能和焊接质量必须符合钢筋验收规定。
5）弯钩的朝向要正确，箍筋的间距数量应符合设计要求，弯钩角度为135o，弯钩平直长度保证不小于10d。
6）钢筋保护层塑料卡间距根据钢筋的直径、长度、随时做调整，确保保护层厚度满足设计要求。
（2）混凝土质量控制措施
1）对预拌砼要派专人到拌制工厂进行跟踪检查、跟踪抽样试验，确保砼半成品的质量符合配合比的要求。
发现问题及时向项目部有关领导报告，以便及时解决。
2）混凝土送到现场后，在现场作坍落度核对，允许
1~2cm误差，超过者立即通知搅拌站调整，严禁在现场混凝土灌注时其自由倾落度不大于2米，混凝土灌注时从低处向高处分层连续进行，如必须间歇，其间歇时间尽量缩短，并在前层混凝土初凝之前，将上层混凝土灌注完毕。
混凝土采用振捣器振捣，振捣时间为10~30S，以混凝土开始冒浆混凝土不再下沉和不冒气泡为准。
3）混凝土浇注完后，及时养护，对砼直立表面采用喷雾养护，保持湿润。
对砼底板洒水养护，保持砼面潮湿。
在炎热时间和砼终凝后的前三天要加强养护工作，此后，每天不少于2次，持续2周，并注意成品保护。
第十章、塔身防雷接地保护
1、接地电缆采用40×4镀锌扁钢，要求与一端与塔机基础连接螺栓连接并清除连接处螺栓螺母的涂料，保证接触良好，另一端保证接地。
2、接地保护避雷器的电阻不得大于4欧姆。
3、接地保护装置应由专业人员安装，并定期检查接线及电阻。
第十一章、安全注意事项
1.挖土放坡满足满足边坡稳定要求。
2.所有施工人员进入施工现场必须戴好安全帽，并正确使用好各类劳动保护用品。
3.施工现场的各类机械设备和用电线路应由专业人员进行检测维护，严禁私自拆装和私拉乱接，设备及闸箱做重复接地。
第十二章、文明施工与环境保护
为了实现文明施工和环境保护管理目标，项目部将采取以下措施：
1、对施工现场进行统一规划，合理布置各施工区域，使施工现场处于有序状态，使各施工场地平坦、整洁、无积水。
2、在制定安全、质量管理文件时，一并考虑文明施工的要求，将文明施工的精神融汇于安全、质量的管理工作中去。
施工现场主要道路出入口设置专人值守，与施工无关的人员、车辆禁止出入。
3、在生产区域内的入口位置设置醒目、整洁的“一图五牌”（施工区域平面图、施工公告牌、工程概况牌、安全生产纪录牌和安全、质量、文明责任施工牌），并配置齐全的安全设施。
在高处作业时悬挂安全网，拴安全带，且排架、平台、栏杆牢固。
4、保证施工现场道路畅通，场地平整，无大面积水，场内设置连续、畅顺的排水系统，合理组织排水。
5、现场建筑材料的堆放，按照总平面布置指定的区域范围分类堆放，材料堆放有专人管理，材料堆放整齐有序、稳固，美观，有标识且规范、清晰明了，保持场内整洁。
6、施工现场防火、用电安全、施工机械、散体物料运输等，严格执行国家或地方有关规范、规程和规定，禁止违章行为。
高压线路按规程架设，与建筑物、设施距离符合规范要求。
施工低压电线完好，架空高度符合安全规范，牢固绑扎在绝缘体上；开关箱牢固、防雨，加锁，设触电保护器，接地完好。
7、施工中做到边施工、边环保、边恢复，对已使用完的场地、便道抓紧时间进行平整恢复。
工程竣工后，在规定时限内拆除一切必须拆除的生产和生活临时设施，清除施工区和生活区及其附近的施工废弃物，做好场地清理工作，作到“工完料清场地清”，经监理工程师检验合格后退场。
第十三章、计算书
5#塔吊矩形桩式基础计算书
6013矩形桩式基础计算书
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、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ6013
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
39.2
塔机独立状态的计算高度H（m）
46
塔身桁架结构
型钢
塔身桁架结构宽度B（m）
1.8
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）
638.7
起重臂自重G1（kN）
65
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
30
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）
60
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）
738
平衡臂自重G3（kN）
65
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
170.5
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
广东佛山
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.5
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
1.651
风压等效高度变化系数μz
1.321
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
0.8×1.2×1.588×1.95×1.321×0.2＝0.785
非工作状态
0.8×1.2×1.651×1.95×1.321×0.5＝2.041
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）
638.7+65+3.8+65+170.5＝943
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
943+60＝1003
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.785×0.35×1.8×46＝22.749
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
65×30+3.8×11.5-65×6.3-170.5×11.8+0.9×（738+0.5×22.749×46）＝707.404
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝943
水平荷载标准值Fvk'（kN）
2.041×0.35×1.8×46＝59.148
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
65×30+3.8×0-65×6.3-170.5×11.8+0.5×59.148×46＝889.004
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＝1.2×943＝1131.6
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
1131.6+84＝1215.6
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×22.749＝31.849
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（65×30+3.8×11.5-65×6.3-170.5×11.8）+1.4×0.9×（738+0.5×22.749×46）＝1075.906
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×943＝1131.6
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×59.148＝82.807
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（65×30+3.8×0-65×6.3-170.5×11.8）+1.4×0.5×59.148×46＝1338.886
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.35
承台长l（m）
6
承台宽b（m）
6
承台长向桩心距al（m）
4.9
承台宽向桩心距ab（m）
4.9
桩直径d（m）
0.4
桩间侧阻力折减系数ψ
0.8
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
1
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
承台底标高（m）
-2
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=6×6×（1.35×25+1×19）=1899kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×1899=2278.8kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（4.92+4.92）0.5=6.93m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（943+1899）/4=710.5kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（943+1899）/4+（889.004+59.148×1.35）/6.93=850.313kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（943+1899）/4-（889.004+59.148×1.35）/6.93=570.687kN
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
=（1131.6+2278.8）/4+（1338.886+82.807×1.35）/6.93=1061.943kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（1131.6+2278.8）/4-（1338.886+82.807×1.35）/6.93=643.257kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C60
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
桩底标高（m）
-15
桩有效长度lt（m）
13
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
否
桩混凝土类型
预应力混凝土
桩身预应力钢筋配筋
6507Φ10.70
地基属性
地下水位至地表的距离hz（m）
10
自然地面标高（m）
0
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.1
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）
素填土
4.71
10
150
0.6
90
淤泥
5.36
8
100
0.3
50
砾砂
7.32
25
3500
0.4
150
粉土
7.48
35
1900
0.6
160
全风化岩
12.56
70
4000
0.6
330
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.4=1.257m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×0.42/4=0.126m2
承载力计算深度：
min（b/2,5）=min（6/2,5）=3m
fak=（2.71×90+0.29×50）/3=258.4/3=86.133kPa
承台底净面积：
Ac=（bl-nAp）/n=（6×6-4×0.126）/4=8.874m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=0.8×1.257×（2.71×10+5.36×8+4.93×25）+3500×0.126+0.1×86.133×8.874=710.517kN
Qk=710.5kN≤Ra=710.517kN
Qkmax=850.313kN≤1.2Ra=1.2×710.517=852.62kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=570.687kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积：
Aps=nπd2/4=7×3.142×10.72/4=629mm2
（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=1061.943kN
ψcfcAp+0.9fy'As'=（0.85×28×0.126×106+0.9×（400×629.442））×10-3=3189.166kN
Q=1061.943kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=3189.166kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=570.687kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ25@180
承台底部短向配筋
HRB400Φ25@180
承台顶部长向配筋
HRB400Φ25@180
承台顶部短向配筋
HRB400Φ25@180
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1350-50-25/2=1288mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（1061.943+（643.257））×6.93/2=5908.217kN·m
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