塔吊基础专1项施工方案.docx

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塔吊基础专1项施工方案

塔吊基础专项施工方案

第一节、编制依据

本方案主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:

《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》（GB50009-2001）《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

第二节、工程概况

2．1项目概况

工程名称

银都新城市广场二期工程

工程地址

烟台市芝罘区南大街与大海阳路交汇口西南侧

建设单位

烟台广厦房地产开发有限公司

设计单位

同济大学建筑设计研究院

施工单位

浙江省东阳第三建设有限责任公司

总建筑面积

63595m2

工程组成

裙楼工程（图纸14—28轴），地下3层，地上6～12层地下一层至地上六层为商业用房，其余为办公用房

结构形式

框架剪力墙

2.2建筑概况

B区建筑占地面积为6748.7m2，总建筑面积为63595m2，建筑物高度：

56.7m，抗震设防烈度为7度，耐火等级为一级，建筑合理使用年限为50年。

2.3结构概况

主体结构型式：

框架剪力墙结构

框架剪力墙结构：

二级乙类建筑，使用年限50年

抗震设防烈度：

七度

结构抗震等级：

地下一层以上为二级，地下一层以下为三级

地基基础形式：

钢筋混泥土筏板基础

基础最大埋深：

15.6m

建筑物层高：

3.9m、5.5m、5.6m、4.8m、6.2m、3.7m，

主体结构构件基本尺寸：

柱：

800×800、1000×1000、1200×1200mm，

梁：

650×800、450×600、最大尺寸：

500×1500mm

混泥土强度等级：

竖向结构：

C55～C30，梁板：

C30

2.4现场环境条件

2.4.1施工场地周边及地质环境情况

本工程位于烟台市芝罘区南大街与大海阳路交汇口西南侧，交通管制严格。

场地狭小，西侧距烟台三中围墙不足3米，南侧为A标段33层高层，距14轴0.8米，材料只能从大海阳路进入。

地下室建筑物宽度达62米，塔吊回转半径无法覆盖。

给塔吊布置带来较大的困难。

材料运输不便。

根据施工组织设计的要求，本工程设QTZ80、QTZ40塔吊各一台。

2.5场地内地质环境

场地地形平坦，经场地附近区域的地面调查，岩土分层主要为：

中粗砂、粉质粘土、角砾、基岩为云母片石。

地下水主要为岩层裂隙水。

地基承载力设计值PA=500KPA

第三节QTZ80塔吊基础设计

一、参数信息

塔吊型号：

QT80A，塔吊独立自由高度H：

40.50m，

塔身宽度B：

1.6m，基础埋深d：

1.00m，

自重F1：

1033.9kN，基础承台厚度hc：

1.00m，

最大起重荷载F2：

80kN，基础承台宽度Bc：

5.00m，

混凝土强度等级：

C35，钢筋级别：

II级钢，

额定起重力矩：

800kN·m，基础所受的水平力：

30kN，

标准节长度a：

2.5m，

主弦杆材料：

角钢/方钢,宽度/直径c：

120mm，

所处城市：

山东烟台市，基本风压W0：

0.55kN/m2，

地面粗糙度类别：

D类密集建筑群，房屋较高，风荷载高度变化系数μz：

1.19。

二、塔吊基础承载力及抗倾翻计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。

计算简图:

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：

混凝土基础抗倾翻稳定性计算：

E=M/（F+G）=2172.80/（1336.68+750.00）=1.04m≤Bc/3=1.67m

根据《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-92）第4.6.3条，塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。

式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=1336.68kN；

G──基础自重：

G=25.0×Bc×Bc×hc×1.2=750.00kN；

Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.000m；

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×1552.00=2172.80kN·m；

e──偏心矩，e＝M/（F+G）＝1.041m,故e>Bc/6=0.833m；

a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：

a=Bc/2-M/（F+G）=5.000/2-2172.800/（1336.680+750.000）=1.459m。

经过计算得到:

有附着的压力设计值P=（1336.680+750.000）/5.0002=83.467kPa；

偏心矩较大时压力设计值:

Pkmax=2×（1336.680+750.000）/（3×5.000×1.459）=190.730kPa。

三、地基承载力验算

实际计算取的地基承载力设计值为:

fa=500.000kPa；

地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值P=83.467kPa，满足要求！

地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=190.730kPa，满足要求！

四、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。

验算公式如下:

式中βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取βhp=0.98；

ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；

ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=0.95m；

am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；

am=[1.60+（1.60+2×0.95）]/2=2.55m；

at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝1.6m；

ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.60+2×0.95=3.50；

pj---扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取Pj=190.73kPa；

Al---冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.00×（5.00-3.50）/2=3.75m2

Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。

Fl=190.73×3.75=715.24kN。

允许冲切力：

0.7×0.98×1.57×2550.00×950.00=2617955.38N=2617.96kN>Fl=715.24kN；

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

五、承台配筋计算

1.抗弯计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。

计算公式如下:

式中：

MI---任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；

a1---任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，取a1=（Bc-B）/2＝（5.00-1.60）/2=1.70m；

Pmax---相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取190.73kN/m2；

P---相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；P=Pmax×（3a-al）/3a

P=190.73×（3×1.60-1.70）/（3×1.60）=123.18kPa；

G---考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×5.00×5.00×1.00=843.75kN/m2；

l---基础宽度，取l=5.00m；

a---塔身宽度，取a=1.60m；

a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.60m。

经计算得:

MI=1.702×[（2×5.00+1.60）×（190.73+123.18-2×843.75/5.002）+（190.73-123.18）×5.00]/12=769.73kN.m。

2.配筋面积计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。

公式如下:

式中，αl---当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；

fc---混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；

ho---承台的计算高度，ho=0.95m。

经过计算得：

αs=769.73×106/（1.00×16.70×5.00×103×（0.95×103）2）=0.010；

ξ=1-（1-2×0.010）0.5=0.010；

γs=1-0.010/2=0.995；

As=769.73×106/（0.995×0.95×300.00）=2714.75mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

5000.00×1000.00×0.15%=7500.00mm2。

故取As=7500.00mm2。

建议配筋值：

II级钢筋，Φ18@160mm。

承台底面单向根数30根。

实际配筋值7635mm2。

附图如下：

塔吊基础置于工程基础筏板下，在塔吊机脚处留2000×2000空，塔吊拆除后用膨胀混凝土浇筑并用BW止水条止水。

QTZ80塔吊基本性能：

独立自由高度：

40.5M；附着式高度：

220M。

附墙间距自下而上分别为：

31M、26M、26M；

最大工作幅度：

56M；最小工作幅度：

2.5M

最大起重量：

60KN

附墙设置：

塔吊基础顶标高-14.4M，第一道附墙设在第三层14.55M标高，14.4+14.55=28.95M<31M；

第二道附墙设在第八层33.75M标高，33.75-14.55=19.2M<31M

最大起升高度33.75+30=63.75M大于56.7M标高，满足要求。

附图如下：

第四节QTZ40塔吊基础设计

一、参数信息

塔吊型号：

QTZ40，塔吊起升高度H：

85.00m，

塔身宽度B：

1.5m，基础埋深d：

0.00m，

自重F1：

280kN，基础承台厚度hc：

1.00m，

最大起重荷载F2：

40kN，基础承台宽度Bc：

3.00m，

混凝土强度等级：

C35，钢筋级别：

II级钢，

额定起重力矩：

400kN·m，基础所受的水平力：

61kN，

基础所受的垂直荷载280kN　　　　　基础所受的倾覆力矩６２０kN·m

标准节长度a：

2.5m，

主弦杆材料：

角钢/方钢,宽度/直径c：

120mm，

所处城市：

山东烟台市，基本风压W0：

0.55kN/m2，

地面粗糙度类别：

D类密集建筑群，房屋较高，风荷载高度变化系数μz：

1.19。

二、塔吊基础承载力及抗倾翻计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。

计算简图:

混凝土基础抗倾翻稳定性计算：

Ｙ方向：

基础自重２７０kN；　　　　　塔机自重：

２８０kN

Ｍ１＝２７０×１.３＋２８０×１.３＝７１５kN·m

与结构锚固产生的抵抗力矩：

取２×２Φ２０，则：

Ｍ２＝４×３１４×３００×２.５＝９４２０００Ｎ．ｍ＝９４２kN·m

Ｍ＝７１５＋９４２＝１６５７kN·m>６２０×１.４＝８６８kN·m

Ｘ方向：

Φ２０HYPERLINK"mailto:

Φ２０@１６０㎜，实际配筋１９根；Ｈ。

＝０.９Ｍ"@HYPERLINK"mailto:

Φ２０@１６０㎜，实际配筋１９根；Ｈ。

＝０.９Ｍ"１６０HYPERLINK"mailto:

Φ２０@１６０㎜，实际配筋１９根；Ｈ。

＝０.９Ｍ"㎜HYPERLINK"mailto:

Φ２０@１６０㎜，实际配筋１９根；Ｈ。

＝０.９Ｍ"，实际配筋１９根；Ｈ。

＝０.９Ｍ

１９×３１４×３００×０.９＝１６１０８２０Ｎ．ｍ＝１６１０kN·m>６２０×１.４＝８６８kN·m

根据《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-92）第4.6.3条，塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。

式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=２８０kN；

G──基础自重：

G=25.0×Bc×Bc×hc×1.０=２７０.00kN；

Bc──基础底面的宽度，取Bc=３.000m；

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×６２０=８６８kN·m；满足要求！

三、地基承载力验算

塔机置于地下室挡土墙墙厚５００；另一端置于基坑挡土桩，基础净跨１.８Ｍ

则：

塔机荷载及基础自重产生的力矩：

Ｍ＝２８０×１.８/２+25×1.8×1.8×1/8＝２6２kN·m

基础抵抗力矩：

Ｍ＝１９×３１４×３００/１０００×０.９＝１６１０kN·m

满足要求！

四、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。

验算公式如下:

式中βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取βhp=0.98；

ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；

ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=0.95m；

am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；

am=[1.60+（1.60+2×0.95）]/2=2.55m；

at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝1.6m；

ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.60+2×0.95=3.50；

Fl=190.73×3.75=715.24kN。

允许冲切力：

0.7×0.98×1.57×2550.00×950.00=2617955.38N=2617.96kN>Fl=715.24kN；

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

五、承台配筋

2.配筋面积计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。

公式如下:

式中，αl---当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；

fc---混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；

ho---承台的计算高度，ho=0.95m。

经过计算得：

αs=769.73×106/（1.00×16.70×3.00×103×（0.95×103）2）=0.010；

ξ=1-（1-2×0.010）0.5=0.010；

γs=1-0.010/2=0.995；

As=769.73×106/（0.995×0.95×300.00）=2714.75mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

３000.00×1000.00×0.15%=４500.00mm2。

故取As=４500.00mm2。

建议配筋值：

II级钢筋，Φ２０@160mm。

承台底面单向根数１９根。

实际配筋值５９６６mm2。

塔吊基础配筋图如下：

独立自由高度：

28M；附着式高度：

120M。

附墙间距自下而上分别为：

22.4M、16.5M、16.5M；

最大工作幅度：

46.8M；最小工作幅度：

2.5M

最大起重量：

40KN独立式整机高度：

36.08M。

附墙设置：

塔吊基础顶标高-2.6M，第一道附墙设在第五层19.35M标高处，2.6+19.35=21.95M<22.4M；

第二道附墙设在第8层35.15M标高；35.15-19.35=15.8M<16M

第三道附墙设在第12层45.95M标高；45.95-35.15=10.8M<16M

最大起升高度45.95+20=65.95M大于57.5M标高，满足要求

塔吊基础配筋图如下：

六、塔吊平面布置（见附图）

１＃塔吊位置距轴53.7M，塔吊扒杆长51M；2＃塔吊位置距轴1M塔吊扒杆长47M；1#塔吊在基坑内安装；2#塔吊在±0.00结构完成后安装。