塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
塔吊基础施工方案
建设单位：
贵州博华置业投资有限公司_____________________
工程名称：
贵阳恒大滨河左岸项目首期（一标段）主体及配套建设工程
编制人员：
____________________________________________
技术负责：
___________________________________________
项目经理：
_____________________________________________
报送日期：
年月日_____________________
重庆建工第三建设有限责任公司
贵阳恒大滨河左岸项目首期（一标段）主体及配套建设工程
塔吊基础施工方案
一、编制依据
1、根据中机中联工程有限公司设计的贵阳恒大滨河左岸项目首期（一标段）主体及配套建设工程基础开挖施工图。
2、《砼结构工程施工验收规范》GB50204—2002
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002
4、《砼质量控制标准》GB50164—92
5、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001
6、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—2011
7、《塔式起重机砼基础工程技术规程》JGJ59—2011
8、塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
9、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
10、《建筑地基基础设计规范》GB50007-201
二、工程概况
贵阳恒大滨河左岸项目首期（一标段）主体及配套建设工程位于贵阳市高新区兴义路，场地东侧紧邻兴义路，南侧紧邻黔灵山路，交通方便。
总建筑面积165679㎡。
本工程包括1栋综合楼、3栋住宅楼、2栋办公楼、1个3层地下车库。
其中16#楼为综合楼，高度2F，分布2层地下室，高度11m；8#、9-1#、9-2#楼为住宅楼，高度32F，8#楼分布3层地下室，9-1#、9-2#楼分布2层地下室，高度96.9m；10#、11#楼为办公楼，高度18F，分布2层地下室，高度99m；10#、11#楼间商业楼层数为2F/-2F，高度11m。
地下室设计层高为-2F～-3F。
本工程高层结构形式为框剪结构，建筑结构安全等级为二级。
本工程地基基础设计等级为甲级，耐火等级为二级，抗震等级为三级，设防烈度为六度，设计正常使用年限为50年。
结构类型：
本工程基础采用人工挖孔桩；主体为框架剪力墙结构。
根据现场实际情况和业主工期要求，我公司承建的贵阳恒大滨河左岸项目首期（一标段）主体及配套建设工程决定以塔吊作为垂直运输机械，计划采用8台塔吊，3台QTZ63（TC5012-5）、5台QTZ80（TC5610-6）自升式塔式起重机，具体位置详见塔吊布置图。
3、塔吊的部署
1、由于考虑工期紧、任务重，起吊量大等因素，本工程考虑布置7台塔吊。
8#楼及周边车库、9#楼（9-1#、9-2#楼）及周边车库、16#综合楼及周边车库各选用1台QTZ63（TC5012-5）塔吊，臂长50米；10#楼及周边车库、商业、11#楼、及周边车库、中心园林及2#楼选用5台QTZ80（TC5610-6）塔吊，臂长56米。
具体详定位图（塔吊平面布置图）。
2、基础施工阶段先施工塔吊基础并及时进行塔吊的安装、办理验收，便于基础施工的水平及垂直运输、钢筋等材料吊装就位及卸车等，所有塔吊需尽快投入使用。
4、塔吊基础的选择及定位
1、由于8#、9#、10#、11#号楼均为高层,总高度均超过100m，故需考虑塔吊附墙。
塔吊定位的原则为：
塔吊基础与结构基础不重合，不影响结构施工；方便安装塔吊附墙；拆除时又能顺利降落。
2、根据现场实际情况，通过以上分析，定位塔吊，选择塔吊基础为承台基础，塔吊的承台基础尺寸为5m×5m×（1.2~1.5）m,（均不含垫层），将塔吊基础在总平面图上定位，具体如下：
8#楼及周边车库4#塔吊基础中心坐标定位为X=2946492.772,Y=36415.955；
9#楼南侧侧5#塔吊基础中心坐标定位为X=2946404.642,Y=364136.135；
10#楼南侧3#塔吊基础中心坐标定位为X=2946458.938,Y=364234.428；
10#楼东北侧8#塔吊基础中心坐标定位为X=2946440.602,Y=364180.412；
10#、11#楼间2#塔吊基础中心坐标定位为X=2946408.082,Y=364228.314；
11#楼西侧1#塔吊基础中心坐标定位为X=2946359.577,Y=364194.174。
16#楼南侧6#塔吊基础中心坐标定位为X=2946434.930,Y=364074.393。
2#楼及周边车库7#塔吊基础中心坐标定位为X=2946492.772,Y=36415.955；
3、各楼栋根据定位位置实际地貌及地质情况，采用人工（或机械）开挖进行土石方开挖，并根据实际情况进行收方。
开挖时，为确保基坑稳定，进行放坡处理。
塔吊基础混凝土浇筑根据现场实际开挖情况采用原槽浇灌或支模浇筑。
4、根据规范要求，塔吊基底要求持力层必须完整、平整，无积水，岩质坚固牢靠，承载力大于16吨/平方米（0.16Mpa）。
本工程塔吊基础安装位置位于挖方区，基础下岩层完整、满足地基承载力≥0.16Mpa的要求，采用独立基础形式（5000mm×5000mm，高度大于1200mm（1200~1500mm），以现场实际收方资料为准），作100mm厚C20素混凝土垫层。
塔吊基坑内设置300*300*300集水坑，定期抽水。
塔吊标节周边采用M5水泥砂浆砌筑MU10页岩实心砖。
5、塔吊基础设计计算（TC5012-5型）
计算依据：
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
5.1、塔机属性
塔机型号
QTZ63（TC5610）-中联重科
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40.5
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
5.2、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
5.2.1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
202.7
起重臂自重G1（kN）
62.5
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
28
小车和吊钩自重G2（kN）
4.9
小车最小工作幅度RG2（m）
2.5
最大起重荷载Qmax（kN）
50
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
13.7
最大起重力矩M2（kN.m）
855
平衡臂自重G3（kN）
45
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.4
平衡块自重G4（kN）
146
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
12.2
5.2.2、风荷载标准值¦Øk（kN/m2）
工程所在地
贵州贵阳市
基本风压¦Ø0（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¦Âz
工作状态
1.586
非工作状态
1.626
风压等效高度变化系数¦Ìz
1.297
风荷载体型系数¦Ìs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数¦Á
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率¦Á0
0.35
风荷载标准值¦Øk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.586×1.95×1.297×0.2＝0.77
非工作状态
0.8×1.2×1.626×1.95×1.297×0.35＝1.382
5.2.3、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）
202.7+62.5+4.9+45+146＝461.1
起重荷载标准值Fqk（kN）
50
竖向荷载标准值Fk（kN）
461.1+50＝508.2
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.77×0.35×1.6×43＝18.542
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
62.5×28+4.9×13.7-45×6.4-146×12.2+0.9×（855+0.5×18.542×43）＝876.218
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝461.1
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.382×0.35×1.6×43＝33.279
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
62.5×28+4.9×2.5-45×6.4-146×12.2+0.5×33.279×43＝408.548
5.2.4、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＝1.2×461.1＝553.32
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4Fqk＝1.4×50＝70
竖向荷载设计值F（kN）
553.32+70＝623.32
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×18.542＝25.959
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（62.5×28+4.9×13.7-45×6.4-146×12.2）+1.4×0.9×（855+0.5×18.542×43）＝1277.119
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×461.1＝553.32
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×33.279＝46.591
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（62.5×28+4.9×2.5-45×6.4-146×12.2）+1.4×0.5×33.279×43＝633.358
5.3、基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5
基础宽b（m）
5
基础高度h（m）
1.2
基础参数
基础混凝土强度等级
C30
基础混凝土自重¦Ãc（kN/m3）
25
基础上部覆土厚度h’（m）
0
基础上部覆土的重度¦Ã’（kN/m3）
19
基础混凝土保护层厚度¦Ä（mm）
50
地基参数
地基承载力特征值fak（kPa）
160
基础宽度的地基承载力修正系数¦Çb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数¦Çd
1.6
基础底面以下的土的重度¦Ã（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度¦Ãm（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
1.5
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
201.8
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1（mm）
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2（mm）
20
基础倾斜方向的基底宽度b'（mm）
5000
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blh¦Ãc=5×5×1.2×25=750kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×750=900kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=62.5×28+4.9×13.7-45×6.4-146×12.2+0.9×（855+0.5×18.542×43/1.2）
=816.42kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=18.542/1.2=15.452kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=1.2×（62.5×28+4.9×13.7-45×6.4-146×12.2）+1.4×0.9×（855+0.5×18.542×43/1.2）
=1193.402kN·m
Fv''=Fv/1.2=25.959/1.2=21.632kN
基础长宽比：
l/b=5/5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5×52/6=20.833m3
Wy=bl2/6=5×52/6=20.833m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mkb/（b2+l2）0.5=876.218×5/（52+52）0.5=619.58kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=876.218×5/（52+52）0.5=619.58kN·m
5.3.1、偏心距验算
（1）、偏心位置
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=（Fk+Gk）/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=（508.2+750）/25-619.58/20.833-619.58/20.833=-9.152<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
（2）、偏心距验算
偏心距：
e=（Mk+FVkh）/（Fk+Gk）=（876.218+18.542×1.2）/（508.2+750）=0.714m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=（52+52）0.5/2-0.714=2.821m
偏心距在x方向投影长度：
eb=eb/（b2+l2）0.5=0.714×5/（52+52）0.5=0.505m
偏心距在y方向投影长度：
el=el/（b2+l2）0.5=0.714×5/（52+52）0.5=0.505m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：
b'=b/2-eb=5/2-0.505=1.995m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：
l'=l/2-el=5/2-0.505=1.995m
b'l'=1.995×1.995=3.98m2¡Ý0.125bl=0.125×5×5=3.125m2
满足要求。
5.3.2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值
Pkmin=-9.152kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/3b'l'=（508.2+750）/（3×1.995×1.995）=105.37kPa
5.3.3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（508.2+750）/（5×5）=50.328kN/m2
5.3.4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηb¦Ã（b-3）+ηd¦Ãm（d-0.5）
=160.00+0.30×19.00×（5.00-3）+1.60×19.00×（1.50-0.5）=201.80kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=50.328kPa≤fa=201.8kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=105.37kPa≤1.2fa=1.2×201.8=242.16kPa
满足要求。
5.3.5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1200-（50+22/2）=1139mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（508.200/25.000-（816.420+15.452×1.200）/20.833）=-26.663kPa
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（508.200/25.000+（816.420+15.452×1.200）/20.833）=81.548kPa
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.000+1.600）/2）×81.548/5.000=53.822kPa
Y轴方向净反力：
Pymin=¦Ã（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（508.200/25.000-（816.420+15.452×1.200）/20.833）=-26.663kPa
Pymax=¦Ã（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（508.200/25.000+（816.420+15.452×1.200）/20.833）=81.548kPa
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.000+1.600）/2）×81.548/5.000=53.822kPa
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（81.548+53.822）/2=67.685kPa
py=（Pymax+P1y）/2=（81.548+53.822）/2=67.685kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=67.685×（5-1.6）×5/2=575.323kN
Vy=|py|（l-B）b/2=67.685×（5-1.6）×5/2=575.323kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1139/5000=0.228≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×14.3×5000×1139=20359.625kN≥Vx=575.323kN
满足要求。
Y轴方向抗剪：
h0/b=1139/5000=0.228≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×14.3×5000×1139=20359.625kN≥Vy=575.323kN
满足要求。
作用在软弱下卧层顶面处总压力：
pz+pcz=0+0=0kPa≤faz=323.8kPa
满足要求。
5.3.6、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求。
5.4、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ22@200
基础底部短向配筋
HRB400Φ22@200
基础顶部长向配筋
HRB400Φ25@200
基础顶部短向配筋
HRB400Φ25@200
5.4.1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5-1.6）2¡Á67.685×5/8=489.025kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5-1.6）2¡Á67.685×5/8=489.025kN·m
5.4.2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=489.025×106/（1×14.3×5000×11392）=0.005
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.997
AS1=|MⅡ|/（¦ÃS1h0fy1）=489.025×106/（0.997×1139×360）=1196mm2
基础底需要配筋：
A1=max（1196，¦Ñbh0）=max（1196，0.0015×5000×1139）=8542mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=9878.44mm2¡ÝA1=8542.5mm2
满足要求。
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=489.025×106/（1×14.3×5000×11392）=0.005
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
¦ÃS2=1-¦Æ2/2=1-0.005/2=0.997
AS2=|MⅠ|/（¦ÃS2h0fy2）=489.025×106/（0.997×1139×360）=1196mm2
基础底需要配筋：
A2=max（1196，¦Ñlh0）=max（1196，0.0015×5000×1139）=8542mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=9878.44mm2¡ÝA2=8542.5mm2
满足要求。
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=12756.25mm2¡Ý0.5AS1'=0.5×9878.44=4939.22mm2
满足要求。
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=12756.25mm2¡Ý0.5AS2'=0.5×9878.44=4939.22mm2
满足要求。
（5）、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向¦µ10@500。
5.5、配筋示意图
基础配筋图
6、塔吊基础设计计算（TC5610-6型）
计算依据：
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
6.1、塔机属性
塔机型号
QTZ80（TC5610-6）-中联重科
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40.5
塔机独立状态的计算高度H（m）
47
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
6.2、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
6.2.1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
202.7
起重臂自重G1（kN）
62.5
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
28
小车和吊钩自重G2（kN）
4.9
小车最小工作幅度RG2（m）
2.5
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）
13.7
最大起重力矩M2（kN.m）
855
平衡臂自重G3（kN）
45
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.4
平衡块自重G4（kN）
146
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
12.2
6.2.2、风荷载标准值¦Øk（kN/m2）
工程所在地
贵州贵阳市
基本风压¦Ø0（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¦Âz
工作状态
1.586
非工作状态
1.626
风压等效高度变化系数¦Ìz
1.297
风荷载体型系数¦Ìs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数¦Á
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率¦Á0
0.35
风荷载标准值¦Øk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.586×1.95×1.297×0.2＝0.77
非工作状态
0.8×1.2×1.626×1.95×1.297×0.35＝1.382
6.2.3、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）
202.7+62.5+4.9+45+146＝461.1
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
461.1+60＝521.1
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.77×0.35×1.6×47＝20.266
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
62.5×28+4.9×13.7-45×6.4-146×12.2+0.9×（855+0.5×20.266×47）＝946.056
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝461.1
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.382×0.35×1.6×47＝36.374
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
62.5×28+4.9×2.5-45×6.4-146×12.2+0.5×36.374×47＝547.83
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