塔吊施工方案.docx
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塔吊施工方案
晋宁县2012年晋城竹园公租房建设项目
塔吊基础施工方案
编制：
日期：
年月日
审核：
日期：
年月日
审批：
日期：
年月日
编制单位：
云南建工集团第十建筑有限公司
目录
一、工程概况2
二、编制依据2
三、塔吊概况2
四、工程地质概况3
五、塔吊基础施工要求6
六、质量措施7
七、安全生产措施7
八、消防管理措施8
九、对分包的监控8
十、塔吊基础排水措施8
十一、应急措施8
十二、塔吊基础验算书9
十三、附图19
一、工程概况
晋宁县2012晋城镇竹园公租房一期建设项目位于晋宁县晋城镇龙潭路东北侧草村村委会。
建设单位为云南省城乡建设投资有限公司；设计单位为江苏省建工设计研究院有限公司；施工单位为云南建工集团第十建筑有限公司。
一期工程总建筑面积92064.67㎡。
地下建筑面积25216㎡，其中夹层面积4284.49㎡，人防面积5740.22㎡，地下车库面积15191.29㎡。
地上建筑面积66848.68㎡，其中住宅建筑面积53414.04㎡，配套公共服务设施13434.64㎡。
1、2、3、4、6、7、8、9、10栋均为剪力墙结构，其中1、2、3、9、10栋为十一层，4、6、7、8栋为十八层；5栋商业、幼儿园、配套设施均为框架结构，其中（5栋商业为9层，幼儿园为3层，配套设施S1、S2、S3栋均为二层，值班室一层，公厕一层）。
地下室一层，层高3.9m；主楼夹层层高2.9m；住宅标准层高2.9m；5栋商业一层高4.2m，二层以上均为3.9m。
十一层住宅楼总高度为37.2m；十八层住宅楼总高度为57m；5栋商业总高度为39.7m。
二、编制依据
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
《建筑桩基检测技术规范》JGJ106－2011
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
塔式起重机《使用说明书》，昆明重友建筑机械租赁有限公司
计算软件采用品茗2012
三、塔吊概况
1、起重机选型：
按施工组织设计总体部署，为了满足施工要求，共布置6台塔吊。
根据本工程特点、项目布局，拟采用6台上回转自升式塔式起重机，塔吊采用TC5610，臂长56米，最大起重量6吨。
2、塔吊位置的确定
具体详见施工现场布置平面图及塔吊基础定位图。
四、工程地质概况
（一）工程地质条件
根据工程地质调查、钻探揭露、综合土工试验成果，按场地岩土层的成因、岩性、物理力学特征等进行工程地质单元层划分为7个单元层及1个单元亚层。
工程地质单元层及单元亚层自上而下如下：
地层覆盖层构成包括第四系人工填土层（Q4ml）、第四系冲积、洪积层（Q4al+pl），基岩为侏罗系中统禄丰群（J2）。
（1）第四系人工填土层（Q4ml）
1）素填土（单元层编号①）：
褐黄色、杂色，干燥～稍湿状态，结构松散，，以碎石为主，含少量粘土，主要为场地东侧进村路面平整回填土，结该层主要分布于公租房一期用地的东侧，揭露厚度0.90～1.60m。
（2）第四系冲积、洪积层（Q4al+pl）
1）粘土（单元层编号②：
）：
褐红、褐黄色、灰白色，硬塑状态，局部坚硬，稍湿～湿，中压缩性。
切面光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等，上部为耕植土，见植物根系，一般厚度为0.60～5.80m，层底标高为1903.40～1914.81m，整个场地均有分布。
2）粘土（单元层编号③：
）：
褐红色、砖红色，硬塑状态，稍湿～湿，切面光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等，中压缩性，含少量铁、锰质结核及大理岩强风化，失水易干裂形成网格状裂隙。
一般厚度为1.10～10.40m，层底标高为1896.90～1911.31m，该层分布连续。
3）粉质粘土（单元亚层编号③1：
）：
灰白色、灰黄色，硬塑状态，湿，中压缩性，以粘土为主，含少量粉土团块，局部夹薄层粉细砂。
一般厚度为0.60～7.20m，层底标高为1895.94～1909.04m，该层分布不连续，用地范围东侧未揭露该层。
4）粘土（单元层编号④）：
灰色、兰灰色、褐黄色，硬塑状态为主，局部可塑，湿，中压缩性。
局部含砾石、角砾少量，切面光滑，无摇振反应，干强度高，韧性中等。
一般厚度为1.20～8.30m，层底标高为1891.79～1907.41m。
场地大部分地段有分布。
5）粉质粘土（单元层编号⑤）：
紫色，硬塑状态，湿～饱和。
偶见强风化泥岩碎块，切面光滑，无摇振反应，干强度高、韧性中等，中压缩性。
一般厚度为1.10～9.50m，层底标高为1885.75～1901.01m。
整个场地均有分布。
（3）基岩
本工程揭露的基岩为侏罗系中统禄丰群（J2）：
勘察范围内，钻探深度揭露的基岩为泥岩，按其风化程度划分为强风化带和中等风化带，如下：
强风化泥岩（单元层编号⑥）：
紫色、暗紫色，以粉质粘土为主，一般厚度为0.60～3.0m，层底标高为1884.35～1900.29m。
整个场地均有揭露，层位稳定。
中风化泥岩（单元层编号⑦）：
紫色、暗紫色，中风化，岩石成短柱状、柱状，也见块状、少见碎块状，中厚层状构造，以泥岩为主，也见粉砂岩，局部为泥质粉砂岩与粉砂质泥岩互层，层位稳定。
（二）工程水文条件
拟建场地地处丘陵地带，地势相对较高，场区水文地质条件较简单，场地地下水类型为上层滞水形式不规则分布于粘土中所含少量孔隙水。
地下水补给来源以大气降水为主，且雨季大都以地表迳流方式从高向低沿沟渠排出区外，下渗补给土层水量极微；旱季地下水则以强烈的蒸发形式垂直排泄包气带中的上层滞水。
场地粘土颗粒较细，粘粒含量较高，即持水度较大，因此含水量、饱和度仍然较高。
地下水主要受大气降水及缓坡径流的影响。
地基土的物理力学指标建议值及桩基参数
天然
重力
密度
γ
（kN/m3）
压缩
模量
内聚力
Ck
（kPa）
内摩擦角
Φk
（°）
承载力
特征值
fak
（kPa）
预制静压管桩
钻孔灌注桩
桩极限
端阻力
标准值
qpk
（kPa）
桩极限
侧阻力
标准值
qsik
（kPa）
桩极限
端阻力
标准值
qpk
（kPa）
桩极限
侧阻力
标准值
qsik
（kPa）
Es1~2
（MPa）
Es2~3
（MPa）
素填土①
18.0*
2.5*
11.0*
6.0*
110*
/
20*
/
18*
粘土②
18.10
6.50
8.50
51.81
15.88
170
/
90
/
85
粘土③
18.63
7.5
9.3
45.54
16.49
180
1900
80
1000
75
粉质粘土③1
19.74
7.6
8.1
53.96
15.80
180
1800
75
900
75
粘土④
18.89
7.6
8.9
48.78
15.34
200
1700
85
900
86
粉质粘土⑤
19.42
7.30
9.2
47.32
13.56
210
2400
95
1200
90
强风化泥岩
19.59
7.0
9.2
49.0
15.12
280
2000
180
3000
160
中风化泥岩⑦
23.0*
/
9.8
/
/
560
4000
260
6000
240
备注：
中风化泥岩饱和单轴抗压强度试验值为2.5～7.10MPa，平均值为4.23MPa。
单轴抗压强度标准值建议值frk=4MPa。
五、塔吊基础施工要求
（一）、塔吊基础确定
根据所定的塔吊位置、建筑结构条件、地质条件以及塔吊各项技术参数确定：
塔吊基础采用旋挖钻孔灌注桩，桩径Φ600，桩长10m（有效桩长），桩数4根，桩顶标为地下室底板标高下2.6米，桩顶嵌入承台100mm，桩钢筋笼锚入承台40d。
基础承台按照塔吊说明书要求，TC5610（56米臂长）平面尺寸为5.0×5.0m，厚度均为1.5m，C35砼，钢筋保护层100mm。
塔吊基础设计详见计算书。
塔吊基础结构详见附图。
1、基础施工顺序
桩基施工→基础放线→土方开挖→浇注砼垫层→钢筋绑扎→模板支设→固定支腿预埋安装→浇筑砼→养护
2、桩基施工
塔吊基础采用泥浆护壁钻孔灌注桩，将由在现场施工工程桩的施工队伍施工，并按其专项施工方案进行操作。
3、基础钢筋施工
按照塔吊计算书的要求进行配筋（或进行代换），并按照实际平面形式进行钢筋加工和安装，上下钢筋网之间设置拉筋C18@250（四周），中间梅花状布置。
当预埋固定支腿与主筋交叉时，主筋位置可作相应调整，但主筋数量不得减少和切断（详见附图：
塔吊基础配筋图）。
钢筋保护层厚度为100mm。
4、基础模板施工
基础模板采用木模拼制，木枋及脚手架钢管等支撑加固，模板内边线不得超过承台外边线。
5、基础砼浇筑
基础砼强度等级为C35，使用商品砼，采用砼泵车输送、插入式振动棒振捣。
浇筑时，必须分层进行，按每层500mm连续浇筑。
浇捣必须密实，不得留施工缝。
砼浇筑完后浇水养护7天，方可进行塔吊安装。
六、质量措施
位置、钢筋、模板及砼工程的质量要求遵照规范执行，其它要求如下：
（1）用J2级光学或激光经纬仪以提高测量精度。
（2）根据甲方提供规划红线基准点与桩的距离关系和具体施工要求，准确放出其桩位基准点。
（3）地下节或固定螺栓应与底筋有可靠的焊接或固定措施，以防止混凝土浇筑过程中上浮。
七、安全生产措施
1、塔吊基础施工危险源识别
砼振捣
潜在危险源：
漏电、防护不到位、违章操作
可能产生危害：
电伤害、物体打击、机械伤害、交通事故。
2、安全措施
（1）机动车辆必须遵守交通规则，在施工场地内限速行驶；
（2）砼振动设备接线必须执行“一机一闸一漏一箱”原则，振动棒操作人员必须穿戴好防护用具。
（3）、认真执行各工种操作规程。
电工、汽车司机、电焊工、钻机班长等特殊工种必须持证上岗，严谨串岗操作。
（4）、各类机电设备必须有良好的接地装置。
八、消防管理措施
（1）消防器材的申请、保管、检查，一律由现场纠察统一负责，并且必须做到及时到位，经常查看和定期检查，发现问题立即解决，并做好书面记录。
（2）电焊工在动用明火前必须申请动火证，在动用明火时必须随身带好1只灭火机方可作业，并且灭火机必须专人专管，不得随便使用固定点的消防器材。
（3）气割作业场所必须清除易燃物品。
氧气、乙炔与明火应保持最小安全距离。
九、对分包的监控
（1）对分包队伍进场后进行安全教育
（2）对分包队伍机械设备如电箱、桩机、吊车进行安全验收、组装完成后定期安全检查。
（3）要求分包方指派专职安全员现场管理。
（4）与分包方签订安全生产协议，明确各方的安全生产权利与义务。
十、塔吊基础排水措施
塔吊基础平台上预留洞口，采用灰桶固定在钢筋笼中间待砼终凝过后将灰桶取出。
洞口尺寸直径200mm，深200mm。
承台面四周往洞口0.3%找坡。
汛期时使用潜水泵抽水排放。
十一、应急措施
根据经验，在塔吊基础施工过程中可能遇到以下紧急情况。
序号
紧急情况
应急处理措施
1
基坑坍塌
1、及时疏散坑内作业人员。
2、增大大放坡面或进行喷浆护坡。
2
基坑冒水
1、利用水泵进行强排。
2、在坑内设置排水沟及集水井便排水便作业
3
爆模
1、停止混凝土浇筑。
2、人员撤离基坑。
3、将模板进行加固
4
浇筑过程中预埋螺栓或地下节移位
停止混凝土浇筑，对预埋件进行校正，重新进行焊接及固定。
当无法重新固定时会同专业厂家另制定加固方案
十二、塔吊基础验算书
一、塔机属性
塔机型号
TC5610
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40.50
塔机独立状态的计算高度H（m）
43.80
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.60
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）
540.00
起重臂自重G1（kN）
37.40
起重臂重心至塔身中心距离RG1
22.00
小车和吊钩自重G2（kN）
3.80
最大起重荷载Qmax（kN）
60.00
小车和吊钩至塔身中心的最小距离RQmax（m）
11.50
最小起重荷载Qmin（kN）
10.00
最大吊物幅度RQmin（m）
50.00
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60.00×11.50，10.00×50.00]＝690.00
平衡臂自重G3（kN）
19.80
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.30
平衡块自重G4（kN）
89.40
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.80
2、风荷载标准值Wk（kN/m2）
工程所在地
云南昆明市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.20
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
1.33
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
1.20
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值Wk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.20×1.59×1.95×1.33×0.20＝0.79
非工作状态
0.8×1.20×1.63×1.95×1.33×0.35＝1.42
3、塔机传递至承台荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1（kN）
540.00+37.40+3.80+19.80+89.40＝690.40
起重荷载标准值FQk（kN）
60.00
竖向荷载标准值Fk（kN）
690.40+60.00＝750.40
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.79×0.35×1.60×43.80＝19.38
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.40×22.00+3.80×11.50-19.80×6.30-89.40×11.80+0.9×（690.00+0.5×19.38×43.80）＝689.82
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝690.40
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.42×0.35×1.60×43.80＝34.83
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.40×22.00-19.80×6.30-89.40×11.80+0.5×34.83×43.80＝405.92
4、塔机传递至承台荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1（kN）
1.2Fk1＝1.2×690.40＝828.48
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60.00＝84.00
竖向荷载设计值F（kN）
828.48+84.00＝912.48
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.38＝27.13
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.40×22.00+3.80×11.50-19.80×6.30-89.40×11.80）+1.4×0.9×（690.00+0.5×19.38×43.80）＝1028.38
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×690.40＝828.48
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×34.83＝48.76
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.40×22.00-19.80×6.30-89.40×11.80）+1.4×0.5×34.83×43.80＝639.66
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.50
承台长l（m）
5.00
承台宽b（m）
5.00
承台长向桩心距al（m）
2.80
承台宽向桩心距ab（m）
2.80
桩直径d（m）
0.60
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25.00
承台上部覆土厚度h'（m）
0.00
承台上部覆土的重度γ'（kN/m3）
19.00
承台混凝土保护层厚度δ（mm）
100
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'）=5.00×5.00×（1.50×25.00+0.00×19.00）=937.50kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×937.50=1125.00kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（2.802+2.802）0.5=3.96m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（750.40+937.50）/4=421.98kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（750.40+937.50）/4+（689.82+19.38×1.50）/3.96=603.52kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（750.40+937.50）/4-（689.82+19.38×1.50）/3.96=240.44kN
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
=（912.48+1125.00）/4+（1028.38+27.13×1.50）/3.96=779.34kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（912.48+1125.00）/4-（1028.38+27.13×1.50）/3.96=239.4kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C35
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25.00
桩混凝土保护层厚度（mm）
50
桩入土深度lt（m）
10.00
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
2200.00
地基属性
是否考虑承台效应
否
天然
重力
密度
γ
（kN/m3）
压缩
模量
内聚力
Ck
（kPa）
内摩擦角
Φk
（°）
承载力
特征值
fak
（kPa）
预制静压管桩
钻孔灌注桩
桩极限
端阻力
标准值
qpk
（kPa）
桩极限
侧阻力
标准值
qsik
（kPa）
桩极限
端阻力
标准值
qpk
（kPa）
桩极限
侧阻力
标准值
qsik
（kPa）
Es1~2
（MPa）
Es2~3
（MPa）
素填土①
18.0*
2.5*
11.0*
6.0*
110*
/
20*
/
18*
粘土②
18.10
6.50
8.50
51.81
15.88
170
/
90
/
85
粘土③
18.63
7.5
9.3
45.54
16.49
180
1900
80
1000
75
粉质粘土③1
19.74
7.6
8.1
53.96
15.80
180
1800
75
900
75
粘土④
18.89
7.6
8.9
48.78
15.34
200
1700
85
900
86
粉质粘土⑤
19.42
7.30
9.2
47.32
13.56
210
2400
95
1200
90
强风化泥岩
19.59
7.0
9.2
49.0
15.12
280
2000
180
3000
160
中风化泥岩⑦
23.0*
/
9.8
/
/
560
4000
260
6000
240
根据塔吊基础处于的位置附近地勘钻孔点，取地质最不利来考虑计算（1栋ZK70号勘察点）。
塔吊基础面高程为1909.3m，桩顶面高程为1907.8m，桩尖高程为1897.8m,桩尖处于粉质粘土
。
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.60=1.88m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×0.602/4=0.28m2
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap
=1.88×（1.21×75+4.3×75+3.8×86+0.69×90）+1200.00×0.28=1844.04kN
Qk=421.98kN≤Ra/2=922.021kN
Qkmax=603.52kN≤1.2Ra=1.2×1844.04=2212.85kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=150.18kN≥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
纵向普通钢筋截面面积：
As=nπd2/4=8×3.14×142/4=1232mm2
（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=779.34kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=2200.00kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=240.44kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=（1231.50/（0.28×106））×100%=0.44%≥0.40%
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
HRB400C18@250
承台底部短向配筋
HRB400C18@250
承台顶部长向配筋
HRB400C18@250
承台顶部短向配筋
HRB400C18@250
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1500-100=1400mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（677.48+（137.51））×3.96/2=1613.60kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=2017.382×2.80/3.96=1426.432kN·m
Y方向：
My=Mal/L=2017.382×2.80/3.96=1426.432kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=912.48/4+1028.38/3.96=487.812kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1400）1/4=0.87
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（2.80-1.60-0.60）/2=0.30m
a1l=（al-B-d）/2=（2.80-1.60-0.60）/2=0.30m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=300.00/1400=0.21，取λb=0.25；
λl'=a1l/h0=300.00/1400=0.21，取λl=0.25；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.25+1）=1.40
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.25+1）=1.40
βhsαbftbh0=0.87×1.40×1.57×103×5.00×1.4
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