塔吊基础施工专项方案.docx
《塔吊基础施工专项方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塔吊基础施工专项方案.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
塔吊基础施工专项方案
塔吊基础施工专项方案
————————————————————————————————作者：
————————————————————————————————日期：
塔吊基础专项施工方案
一、编制依据
1、中国建筑西南勘察设计研究院有限公司提供的《成都河畔新世界大二期一组团岩土工
程勘察管理报告》
2、《塔式起重机安全规程》（GB5144-94）
3、《塔式起重机操作使用规程》（JG/T100-99）
4、《起重吊运指挥信号》GB5082-85）
5、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）（J119-2001）
6、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59--99）
7、有关国家、行业、地方标准要求；
8、建筑地基础设计规范（GB50007-2002）
9、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）
10、QTZ63自升塔式起重机使用说明书
11、QTZ5013自升塔式起重机使用说明书
12、中天建设集团有限公司企业标准
二、工程概况
河畔新世界（成都）大二期一组团A区13-16号住宅及地下室工程位于成都市南郊华阳区，毗邻俯河及介于牧华路与新成仁路之间，建设单位成都心怡房地产开发有限公司，设计单位中国建筑西南设计研究有限公司，勘察单位四川省川建勘察设计院，监理单位成都万安建设项目管理公司,施工单位中天建设有限公司。
工程类型为多层与高层住宅楼，地下室两层，含人防区域，结构类型为框架、框支剪力墙结构。
场区占地面积约18000M2，总建筑面积117300M2。
本工程由10栋高层住宅及地下2层（局部一层）大底盘地下室组成。
1，2号楼地上为10层，高31.3m，剪力墙抗震等级为三级；11，12，13，14号楼地上为18层，高55.3m，剪力墙抗震等级为三级；15，16号楼地上为33层，高97.6m，21，22号楼地上为39层，高115.5m，剪力墙抗震等级为二级。
1号，2号，11号，12号分别各由4个单元组成，13，14号楼分别由5个单元组成，各号楼每个单元地面上采用抗震缝分为独立的结构单元。
15，16号，21，22号楼均一个单元组成。
我司施工的是13#、14#、15#、16#楼及其地下室，施工区域长170m，宽150米。
三、地质条件
本工程建设单位委托四川省川建勘察设计院对工程场地进行勘察，根据所提供的《成都
河畔新世界大二期一组团岩土工程勘察管理报告》，场地土层的岩土物理力学指标如下：
（1）场地分布的杂填土，结构杂乱，厚度变化大，均匀性差，承载力低，属于开挖范围，不作地基持力层。
（2）场地分布的素填土，均匀性较差，承载力低，属于开挖范围，不作地基持力层。
（3）场地分布的粉质粘土呈软塑～可塑状，均匀性和力学性质差，承载力低，不能作为地基持力层。
（4）场地分布的粉土，均匀性和力学性质差，承载力低，不能作为地基持力层。
（5）场地分布的淤泥质粉土，力学性质差，承载力，是不良地基土，不能作为地基持力层。
（6）场地分布的细砂，均匀性和力学性质差，承载力低，不能作为地基持力层。
（7）场地分布的中砂，力学性质差，承载力低，均匀性差，不能作为地基持力层，是相对下卧软弱层。
（8）场地分布的卵石层整体力学性质好，承载力高，是拟建物良好的地基持力层和下卧层。
（9）场地分布的泥质砂岩为极软岩，其中强风化泥质砂岩承载力不高，中等风化泥质砂岩承载力高，是良好的地基持力层和桩端持力层。
名称
厚度（m）
描述
地基承载力特征值fak（kPa）
素、杂填土
0.3-3.0
结构松散，厚度不等，力学强度低。
/
粉质粘土
0.4-4.7
结构松散，厚度不等，承载力较低
100-150
粉土
0.3-4.8
呈可塑状，力学性质一般，承载力低，属中压缩性土，粉质粘土
100
细砂、中砂
0.5-7.5
卵石层顶板之上的砂层主要为细砂，卵石层中的砂层主要为中砂。
80-100
松散卵石
0.6-7.7
卵石层主要以松散～稍密卵石为主，常夹中砂透镜体，偶夹中密卵石透镜体
200-300
密实卵石
0.6-7.7
工程特性较好，层厚巨大
500-800
泥质砂岩
4.7-19.6
工程特性较好，为良好的拟建物天然基础和桩端持力层
250-800
我司塔吊位置根据现场需要，在13#、14#、15#、16#楼边分别设置一台，编号为1#、2#、3#、4#塔吊，分别位于《成都河畔新世界大二期一组团岩土工程勘察管理报告》中的80、90、99、105#点，塔吊底部标高为-11.5米，1#塔吊面标高467.4，2#、3#、4#塔吊面标高467.8，该部位为松散卵石、密实卵石和泥质砂岩，地基承载力在200-800之间，满足塔吊对地基承载力（0.2Mpa）的要求（详见勘察报告附图）。
1、水文地质特征
场地地下水类型分为孔隙潜水和基岩裂隙水两种地下水类型。
场地地下水类型主要为第四系砂卵石层中的孔隙潜水。
孔隙潜水略具承压性，随着深度增加，卵石层中粘粒含量增多，透水性逐渐减弱。
场地地下水总流向自北向南，补给源主要是府河河水、大气降水及地下径流。
基岩裂隙水一般埋藏在块状强风化泥质砂岩和中风化泥质砂岩的节理裂隙发育带内，主要受邻近地下水侧向补给，各地段富水性不一，无统一的自由水面。
该类水具承压性，水量一般不大。
2、地下水腐蚀性测试及评价
根据勘察报告，本工程勘察在125#、266#和324#钻孔内采取土样各一件进行土样腐蚀性分析，同时在18#、307#和428#钻孔内采取地下水三件进行水质分析。
检测结果表明：
场地地下水和场地土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具有微腐蚀性。
四、塔吊的选用及主要性能
1、选用2台QTZ5013（r=50m）用于13#、15#楼的材料转运（1#、3#塔吊），具体位置详见《总平面布置图》。
主要技术参数如下：
机构工作级别
起升机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M4
起重工作幅度m
最小2
最大50
最大工作高度m
固定式
行走式
附着式
41.4
140
最大起重量t
6
起升机构
型号
QTZ5013
倍率
α=2
α=4
α=6
起重量t
3
3
6
6
速度m/min
11
40
5.5
20
功率kW
1380/700/150r/min
牵引机构
型号
YDEJ132S-4/8
速度m/min
42
功率kW
3.3
回转机构
型号
速度r/min
0.65
功率kW
3.7
行走机构
型号
速度m/min
功率kW
顶升机构
速度m/min
0.6
功率kW
5.5
工作压力Mpa
20
平衡重
起重臂臂长m
45
50
平衡臂臂长m
16
16
重量t
11
12
总功率kW
86.3（不包括液压系统）
工作温度oC
-20~+40
2、选用2台QTZ63（r=56）用于14#、16#楼的材料转运（2#、4#塔吊）。
具体位置详见《总平面布置图》。
主要技术参数如下：
机构工作级别
起升机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M4
起重工作幅度m
最小2
最大56
最大工作高度m
固定式
行走式
附着式
40
140
最大起重量t
6
起升机构
型号
QTZ63
倍率
α=2
α=4
α=6
起重量t
1.5
3
3
6
速度m/min
80
0-40
40
0-20
功率kW
牵引机构
型号
YDEZ132S-4/8
速度m/min
40
功率kW
2*3.7
回转机构
型号
YZR132M1-6
速度r/min
0.6
功率kW
2*3.7
行走机构
型号
速度m/min
功率kW
顶升机构
速度m/min
0.65
功率kW
7.5
工作压力Mpa
25
平衡重
起重臂臂长m
45
50
56
平衡臂臂长m
16
16
16
重量t
13.5
13.5
13.5
总功率kW
86.3（不包括液压系统）
工作温度oC
-20~+40
五、塔吊基础设计
考虑本工程的建筑面积，计划设置4台塔吊，选择四川智安起重设备安装工程有限公司的型号为QTZ63和QTZ5013塔式起重机。
其中1#、3#塔吊选用QTZ5013，覆盖13#和15#楼（臂长50米）；2#、4#塔吊选用QTZ63，覆盖14#和16#楼（臂长56米）为附着式安装。
塔吊安装总高度1#、2#为80m,3#、4#为120m可以满足工程需要。
塔吊安拆均由四川智安起重设备安装工程有限公司负责。
结合本工程的结构，塔吊基础设在地下室底板中，基础面平底板面，塔吊基础混凝土先行浇筑，四周留置施工缝，水平钢板止水带，底板钢筋伸入塔吊基础，预留搭接长度，塔机的具体安设位置详《塔吊位置平面图》和《塔吊基础与底板相交剖面图》。
塔机可利用20T汽车起重机进行安装，塔机的总体结构详见产品说明书。
塔吊基础采用天然基础，持力层落在粘土层。
塔吊穿过地下室楼板的，楼板上预留2.5×2.5m的洞，此部位的甩筋预留（保证连接长度），等塔吊拆除后再焊接上，然后浇灌高一标号砼进行封闭。
塔吊示意图
根据地质报告，其地基承载力标准值为200KPa。
QTZ63塔吊选用的基础尺寸为5500mm×5500mm，厚度为1350mm,配筋Φ20间距150，混凝土强度等级为C35；QTZ5013塔吊选用的基础尺寸为5000mm×5000mm，厚度为1350mm,配筋Φ20间距150，混凝土强度等级为C35。
基础下做100mm厚C15砼垫层，待垫层强度达到设计强度的75%以后开始施工基础，使用C35砼（内含早强剂）一次浇筑完成,待砼强度达到设计强度的100%（强度由试验室试压同条件养护的试块或现场回弹后通知）以后方可进行塔吊的安装。
（后附基础定位图和基础详图）
注：
当塔吊基础的地基承载力标准值超过塔吊使用说明书上的地基承载力时，不需要再对塔吊基础承载力进行计算。
六、塔吊基础的计算书
1、5000*5000*1350塔吊基础计算书
（一）塔机自身荷载标准值
塔身自重G0
1200kN
起重臂自重G1
60.94kN
起重臂重心至塔身中心距离RG1
25m
小车和吊钩自重G2
3.8kN
最大起重荷载Qmax
60kN
最大起重荷载至塔身中心最大距离RQmax
13.7m
最小起重荷载Qmin
10kN
最大吊物幅度RQmin
55m
最大起重力矩M2
690kN·m
平衡臂自重G3
22kN
平衡臂重心至塔身中心距离RG3
6.3m
平衡块自重G4
120kN
平衡块重心至塔身中心距离RG4
11.8m
（二）风荷载标准值
工程所在地
四川成都市
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
C类 有密集建筑群的城市市区
风振系数βz
工作状态
1.77
非工作状态
1.82
风压等效高度变化系数μz
0.92
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
ωk=0.8βzμsμzω0
工作状态
0.8×1.2×1.77×1.95×0.92×0.2=0.61kN/m2
非工作状态
0.8×1.2×1.82×1.95×0.92×0.35=1.1kN/m2
（三）塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1
1200+60.94+3.8+22+120=1406.74kN
起重荷载标准值Fqk
60KN
竖向荷载标准值Fk
1406.74+60=1466.74kN
水平荷载标准值Fvk
0.61×0.35×1.6×40=13.66kN
倾覆力矩标准值Mk
60.94×25+3.8×13.7-22×6.3-120×11.8+0.9×（690+0.5×13.66×40）=887.84kN·m
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'
1406.74kN
水平荷载标准值Fvk'
1.1×0.35×1.6×40=24.64kN
倾覆力矩标准值Mk'
60.94×25-22×6.3-120×11.8+0.5×24.64×40=461.70kN·m
（四）塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1
1.2Fk1=1.2×1406.74=1688.09kN
起重荷载设计值Fq
1.4Fqk=1.4×60=84.00kN
竖向荷载设计值F
1688.09+84.00=1772.09kN
水平荷载设计值Fv
1.4Fvk=1.4×13.66=19.12kN
倾覆力矩设计值M
1.2×（60.94×25+3.8×13.7-22×6.3-120×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×13.66×40）=1238.78kN·m
非工作状态
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'=1.2×1406.74=1688.09kN
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'=1.4×24.64=34.50kN
倾覆力矩设计值M'
1.2×（60.94×25-22×6.3-120×11.8）+1.4×0.5×24.64×40=652.60kN·m
（五）基础验算
基础参数
基础长l
5m
基础宽b
5m
基础高度h
1.35m
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc
25kN/m3
混凝土保护层厚度δ
40mm
基础上部覆土厚度h’
0m
基础上部覆土的重度γ’
18kN/m3
地基参数
地基承载力特征值fak
280kPa
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
4.4
基础底面以下的土的重度γ
19kN/m3
基础底面以上土的加权平均重度γm
19kN/m3
基础埋置深度d
1.35m
修正后的地基承载力特征值fa
493.56kPa
地基变形
基础倾斜方向一端
沉降量S1
mm
基础倾斜方向另一端
沉降量S2
mm
基础倾斜方向的
基底宽度b'
mm
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=5×5×1.35×25=843.75kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2×843.75=1012.5kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1+G2RG2-G3RG3-G4RG4+0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=60.94×25＋3.8×13.7－22×6.3－120×11.8＋0.9×（690+0.5×13.66×40/1.2）=846.86kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=13.66/1.2=11.38kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1+G2RG2-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=1.2×（60.94×25＋3.8×13.7－22×6.3－120×11.8）＋1.4×0.9×（690＋0.5×13.66×40/1.2）=1181.41kN·m
Fv''=Fv'/1.2=19.12/1.2=15.93kN
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=20.83m3
Wy=bl2/6=5×52/6=20.83m3
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：
=887.84×5/7.07=627.89kN·m
=887.84×5/7.07=627.89kN·m
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
=（1466.74+843.75）/25.00-627.89/20.83-627.89/20.83=32.13kPa>0
偏心荷载合力作用点在核心区内。
2、基础底面压力验算
Pkmin=32.13kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy=（1466.74+843.75）/25.00+627.89/20.83+627.89/20.83=152.71kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（1466.74+843.75）/（5×5）=92.42kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=280+3×19×（5-3）+4.4×19×（1.35-0.5）=465.06kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=92.42kPa满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=152.71kPa<1.2fa=1.2×465.06=558.07kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1350-（40+20/2）=1300mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（1466.74/25.00-（846.86+11.38×1.35）/20.83）=23.32kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（1466.74/25.00+（846.86+11.38×1.35）/20.83）=135.08kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5+1.6）/2）×135.08/5=89.15kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（1466.74/25.00-（846.86+11.38×1.35）/20.83）=23.32kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（1466.74/25.00+（846.86+11.38×1.35）/20.83）=135.08kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5+1.6）/2）×135.08/5=89.15kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（135.08+89.15）/2=112.12kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（135.08+89.15）/2=112.12kN/m2
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=112.12×（5-1.6）×5/2=953.02kN
Vy=|py|（l-B）b/2=112.12×（5-1.6）×5/2=953.02kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1300/5000=0.26<4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5000×1300=27137.5kN>Vx=953.02kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1300/5000=0.26<4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5000×1300=27137.5kN>Vx=953.02kN
满足要求！
（六）基础配筋验算
基础底部长向配筋：
HRB400Φ20@150基础底部短向配筋：
HRB400Φ20@150
基础顶部长向配筋：
HRB400Φ20@150基础顶部短向配筋：
HRB400Φ20@150
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5-1.6）2×112.12×5/8=810.07kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5-1.6）2×112.12×5/8=810.07kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=810.07×106/（1×16.7×5000×13002）=0.006
ζ1=1-
=0.006
γS1=1-ζ1/2=1-0.006/2=0.997
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy）=810.07×106/（0.997×1300×360）=1736mm2
按砼结构设计规范9.5.2规定，基础最小配筋百分率取0.15%，Amin=ρbh0=0.0015×5000×1300=9750mm2
取两者大值，A1=9750mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=10676mm2>A1=9750mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=810.07×106/（1×16.7×5000×13002）=0.006
ζ2=1-
=0.006
γS2=1-ζ2/2=1-0.006/2=0.997
AS2=|MⅡ|/（γS2h0fy）=810.07×106/（0.997×1300×360）=1736mm2
按砼结构设计规范9.5.2规定，基础最小配筋百分率取0.15%，Amin=ρlh0=0.0015×5000×1300=9750mm2
取两者大值，A2=9750mm2
基础底长向实际配筋：
As2'=10676mm2>A2=9750
（5）、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ10@500mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=10676mm2>0.5AS1'=0.5×10676=5338mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=10676mm2>0.5AS2'=0.5×10676=5338mm2
满足要求！
2、5000*5000*1350塔吊基础计算书
（一）塔机自身荷载标准值
塔身自重G0
1200kN
起重臂自重G1
60.94kN
起重臂重心至塔身中心距离RG1
25m
小车和吊钩自重G2
3.8kN
最大起重荷载Qmax
60kN
最大起重荷载至塔身中心最大距离RQmax
13.7m
最小起重荷载Qmin
10kN
最大吊物幅度RQmin
55m
最大起重力矩M2
690kN·m
平衡臂自重G3
22kN
平衡臂重心至塔身中心距离RG3
6.3m
平衡块自重G4
120kN
平衡块重心至塔身中心距离RG4
11.8m
（二）风荷载标准值
工程所在地
四川成都市
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
C类 有密集建筑群的城市市区
风振系数βz
工作状态
1.77
非工作状
升级会员 