塔吊基础施工方案 浙富1115.docx

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塔吊基础施工方案浙富1115

目录

一．编制依据----------------------------------------1

二．工程概况----------------------------------------2

三．塔吊基础设计--------------------------------3

四．塔吊基础施工-------------------------------------5

五．质量安全保证措施--------------------------------6

六．桩基础验算----------------------------------------7

附图一：

塔吊基础平面布置图

附图二：

塔吊基础土方开挖剖面图

附图三：

塔吊基础配筋图

第一节编制依据

1、中国有色金属工业西安勘察设计研究院提供的本工程岩土工程详细勘察报告。

2、浙江省建设机械有限公司：

QTZ63塔式起重机产品说明书。

3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）

4、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）

5、《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）

6、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

7、《建筑施工手册》

8、本工程设计施工图纸

9、本工程施工组织设计

10、施工计算软件PKPM

第二节工程概况

工程名称：

浙富科技园工程（以下简称本工程）；

建设单位：

浙富科技有限公司；

设计单位：

浙江东南建筑设计有限公司

勘察单位：

中国有色金属工业西安勘察设计研究院

监理单位：

浙江省工程咨询有限公司

施工单位：

东方建设集团有限公司

本工程位于杭州市余杭区仓前镇，余杭创新基地西部，由1#、2#、3#、4#、5#楼及裙房组成。

项目占地面积31485平米，总建筑面积121868平米，其中地下一层（局部夹层）建筑面积27501平米；地上14～20层共8栋，裙房2～3层，建筑面积约94367平方。

建筑功能：

地下室平时为车库，地上为办公楼。

各楼栋结构概况表：

楼号

1#A区

1#B区

1#D区

2#A区

2#C区

3号

4号

5号

结构

层数

框剪

22层

框剪

21层

框剪

22层

框剪

23层

框剪

23层

框剪

23层

框剪

23层

框架

2层

地上

建筑面积

7171㎡

15108㎡

7815㎡

8825㎡

16941㎡

16941㎡

9244㎡

2200㎡

建筑高度

73m

70m

73m

76m

76m

76m

12m

为了满足本工程的水平和垂直运输要求，在1#A区、1#B区、3#、5#楼附近安装4台型号为QTZ63塔吊，具体位置详《施工总平面布置图》附后

第三节塔吊基础设计

3.1、地质情况分析

根据中国有色金属工业西安勘察设计研究院提供的岩土勘察报告显示，勘探深度范围内地基土根据其沉积年代、成因类别和强度特征，共分为8个大层，13个亚层和1个夹层。

土层描述如下：

①层素填土（ml

）：

灰色、灰黄色，松散，粉土为主，局部粘性土含量较高。

含植物根茎。

全场分布，土层厚度0.3m～3.2m。

②-1层粉质粘土（al-m

）：

灰黄、褐黄色，可塑，干强度中等，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。

含云母，氧化铁。

局部分布，土层厚度0.4m～2.5m。

②-2层淤泥（al-m

）：

灰色，流塑。

含腐殖质及少量有机质，局部为淤泥质粘土。

局部分布，土层厚度0.6m～4.6m。

③-1层粉质粘土（al-l

）：

灰黄色，硬可塑。

含云母片及铁锰质氧化物，局部夹粉土。

局部分布，土层厚度2.9m～11.5m。

③-2层粘质粉土（al-l

）：

灰黄色，稍密，湿，干强度低，低韧性，摇振反应中等，无光泽。

局部分布，土层厚度4.4m～10.2m。

③-3层淤泥质粉质粘土（m

）：

灰色，流塑。

含腐殖质及少量有机质，局部为淤泥质粘土。

全场分布，土层厚度1.3m～6.4m。

④-1层粉质粘土（al-l

）：

灰绿、黄绿色，可塑～硬塑。

局部为粘土，含铁锰质结核。

局部分布，土层厚度1.2m8.7m。

⑤-1层粉质粘土（al-l

）：

灰褐色，可塑～硬塑。

含云母、高岭土。

全场分布，土层厚度1.2m～10.5m。

⑤-3层细砂（al-m

）：

灰、灰黄色，稍密～中密，很湿～饱和。

含少量粘性土。

局部分布，土层厚度1.4m～2.5m。

⑥-3层圆砾（al-

）：

灰褐色，中密。

母岩成分以石英岩、凝灰岩为主，粒径一般2～40mm，以粘性土及中粗砂充填。

⑥-3层粉砂夹层（al-

）：

灰褐色，中密，饱和。

颗粒不均匀，级配较好。

粒径一般0.1～0.5mm，含少量粘性土充填。

局部分布，土层厚度0.3m～4.0m。

⑦层粉质粘土（al-l

）：

杂色，灰绿、黄褐色为主，可塑～硬塑。

含云母、高岭土。

局部分布，土层厚度2.9m～3.6m。

⑩-2层强风化泥质粉砂岩：

紫红色，强风化。

原岩结构大部分破坏，岩芯呈碎块状、短柱状，解理裂隙发育，锤击声哑，易击碎。

局部揭露，揭露层厚度0.7m～3.4m。

（详见本工程岩土工程详细勘察报告）

3.2、塔吊位置设计

本工程工期较紧，质量和安全要求很高，施工场地狭长，综合考虑施工运输的方便及高效，同时考虑到文明施工的要求，结合现场实际情况，拟配备4台塔吊配合施工，塔吊均选用浙江省建设机械有限公司生产的QTZ63自升式塔吊

本工程建筑基础施工期间长度达220米，宽度达120米，为了保证施工期间材料、构件的垂直运输，必须对塔吊位置进行合理安排，保证材料顺利运输，减少二次转运，提高工作效率。

经过项目部对施工场地的精心规划，综合考虑各种因素，塔吊基础位置如下：

1#塔吊设置在1#楼A区西边1轴\B-E轴间；采用臂长57米的QTZ63（5710）塔吊。

2#塔吊设置在1#楼B区南边A轴\4-8轴间；采用臂长50米的QTZ63（5013）塔吊。

3#塔吊设置在5#楼南边A轴\4-6轴间；采用臂长50米的QTZ63（5013）塔吊。

4#塔吊设置在3#楼南边A轴\3-5轴间；采用臂长50米的QTZ63（5013）塔吊。

3.3塔吊基础设计

根据上述地质情况，决定对4台塔吊均采用四桩+承台基础，桩基础采用直径为700mm的钻孔灌注桩，入土深度为20m，有效桩长15米，砼强度C30，配筋8￠14+￠8@200;

承台基础截面尺寸为5000*5000*1350㎜，双层双向Φ16@200，拉筋Φ16@400，基础混凝土强度等级为C35，塔吊基础自然地坪下埋深5米。

（详见塔吊基础配筋详图）。

4、选用塔吊的主要性能

浙江省建设机械有限公司生产QTZ63塔式起重机为水平臂架、小车变幅、上回转、自升式多用途塔机，其标准臂长为50米和55米，最大起重量为6吨，独立高度为40.0米，安装附着工作时最大起升高度为120米，总功率为31.7KW。

塔身由高度相同的加强节和标准节组成。

截面为1.60m×1.60m，每节长3.0m。

本工程计划安装高度80M左右，在塔吊独立高度范围外，塔吊按厂家要求设置附墙装置。

第四节塔吊基础施工

本工程四台塔吊承台基础底部标高均为-6.55m。

现场自然地面标高为-2.0米，塔吊基础土方开挖深度为4.55m。

土方开挖采取机械开挖辅以人工修土的方法进行施工。

1、桩基础施工：

塔吊基础采用四桩基础。

桩基直径为700mm的泥浆护壁钻孔灌注桩，入土深度为20m，有效桩长15米，砼强度C30，配筋8￠14+￠8@200;桩基由专业单位按规范施工，桩基完成7天后开始挖土方。

2、土方开挖：

根据塔吊基础位置放线，开挖时按1.0：

1.0放坡挖至基坑底，坑底平面尺寸为6.2×6.2米。

基坑内必须有排水措施，在坑的一角挖一个集水井400×400×500㎜，并采用ф100潜水泵不断将水抽出场外，保持基底不受地下水浸泡；

3、在土方开挖完成后立即进行C15混凝土垫层浇筑，厚度15cm;并及时进行承台结构施工。

4、严格按设计的基础图施工，具体见附图。

施工前技术员要认真审阅图纸，并及时做好钢筋发样工作，经审核无误及时加工。

对操作人员作详细的书面技术交底和安全交底。

进场的钢筋需有出厂合格证、复试报告、其品种、规格、质量要符合设计要求。

控制受力钢筋的保护层的方法为加水泥砂浆垫块。

5、钢筋绑扎：

施工顺序为画钢筋位置线——放箍筋——穿受力筋——绑扎箍筋。

放好底板平面尺寸线经检查后，即可绑扎基础钢筋。

钢筋搭接长度、锚固长度必须符合设计要求。

钢筋绑扎完毕后，应加水泥砂浆垫块，以控制受力钢筋的保护层。

6、避雷接地线：

钢筋绑扎完毕后，把底板钢筋整体焊接作为避雷网,从塔基底板内焊接出2根—40×4镀锌扁铁，在2个方向与塔吊预埋加强节焊接，上端外露1000mm今后与地下室底板避雷接地网连成整体。

7、预埋加强节：

承台钢筋绑扎完毕后，按塔吊定位尺寸预埋好加强节，尺寸误差在10㎜内；加强节做好与基础钢筋的焊接加固，防止浇筑砼时移位，对照塔吊出厂说明书进行预埋，确保加强节位于基础的中心；

加强与生产厂家的沟通，争取基础工程施工过程中要求生产厂家的相关技术负责人到现场指导、协助完成塔吊基础工程施工，为后期塔吊安装、运行等减少不必要的失误等。

预埋加强节由厂家提供，塔吊加强节预埋图附后。

8、模板安装：

预埋好加强节后即可安装模板，模板尺寸按塔吊基础图施工。

9、砼浇筑：

浇筑前认真对模板、钢筋进行复查，将施工面清理干净，振动棒调试准备了，道路平整畅通，电源、水源保证，并检查砼和易性做好塌落度记录。

砼振捣：

采用插入式振捣棒，切忌与钢筋、模板等硬物碰撞，每一振点的延续时间以表面呈现沲浆不再冒泡为度，严禁过长时间振捣，以免产生砼离析。

在砼浇筑过程中，应按要求留置砼试块，并按要求做见证试验，砼取样要提高科学性和随机性。

严格按砼配合比单配制砼，并保证计量误差减少在允许范围内。

砼强度：

试块取样、制作、养护要符合规定要求，强度达到设计要求。

砼振捣密实，不得有蜂窝、孔洞、露筋、夹渣等现象。

第五节质量安全保证措施

一、质量措施

1.桩基施工时，必须保证效桩长和直径，钢筋笼放下之后进行二次清渣。

2、基础标高、尺寸严格按照塔吊设计图标高放样确定。

3.砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收。

4.与塔机生产厂家联系，正确预埋预埋件。

5.承台砼强度为C35.并留置砼试块，等试块强度达到100%后方可安装塔吊。

二、安全措施

1、开挖基坑土方时，如有於泥出现，则打松木桩￠12@400或钢板桩；

2、定期对塔吊基础进行沉降和倾斜测量

3、如施工工期较长，根据实际情况定期对塔吊基础螺进行紧固。

4、塔吊安拆方案有具相应资质的专业施工单位编制并负责实施。

第六节桩基础验算

6.1参数信息

塔吊型号:

QTZ63（5510）,自重（包括压重）F1=611.00kN,最大起重荷F2=60.00kN

塔吊倾覆力距M=1796.00kN.m,独立高度H=40m,塔身宽度B=1.6m，

混凝土强度:

C35,钢筋级别:

HRB335级,

承台长度Lc或宽度Bc=5.00m,承台厚度Hc=1.35m,配筋：

￠18@180双层双向；

桩直径d=0.70m,桩间距a=3.50m,配筋：

8￠14+￠8@200双层双向；

基础埋深D=0.00m,不考虑覆土厚度

6.2塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=611.00kN

塔吊最大起重荷载F2=60.00kN

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=805.20kN

塔吊的倾覆力矩M=1.4×1796.00=2514.40kN.m

6.3矩形承台弯矩的计算

计算简图：

图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。

1.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条）

其中n──单桩个数，n=4；

F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2×（611+60）=805.20kN；

G──桩基承台和覆土的自重，G=1.2×（25.0×5×5×1.35）=1012.50kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值（kN.m）；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；

Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）。

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:

最大压力：

N=（805.20+1012.50）/4+2514.40×（3.50×1.414/2）/[2×（3.50×1.414/2）2]=962.49kN

最大拔力：

N=（805.20+1012.50）/4-2514.40×（3.50×1.414/2）/[2×（3.50×1.414/2）2]=-53.64kN

2.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.6.1条）

其中Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n。

经过计算得到弯矩设计值：

N=（805.20+1012.50）/4+2514.40×（3.50/2）/[4×（3.50/2）2]=813.63kN

Mx1=My1=2×（813.63-1012.50/4）×（1.75-0.80）=1064.95kN.m

6.4矩形承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。

式中

1──系数，当混凝土强度不超过C50时，

1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

1取为0.94,期间按线性内插法确定；

fc──混凝土抗压强度设计值；

h0──承台的计算高度。

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2。

经过计算得

s=1064.95×106/（1.00×16.70×5000.00×1300.002）=1-（1-2×0.008）0.5=0.008

s=1-0.008/2=0.996

Asx=Asy=1064.95×106/（0.996×1300.00×210.00）=3915.75mm2。

根据《砼结构设计规范》GB50010-2002的要求，最小配筋率为0.2%，所以最小配筋面积为：

5000*1350*0.2%=13500㎜2

实际承台配筋为双层双向Φ18@180，配筋面积为13988㎜2大于最小配筋率。

符合要求。

6.5矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.6.8条和第5.6.11条。

根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，

记为V=962.49kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

其中

0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

──剪切系数,

=0.15；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=180mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

6.6桩基承载力验算

由于4个塔吊桩基础所在的土层各不相同，故分别对四个塔吊桩基进行验算

6.6.11#塔吊桩基础验算

1、桩承载力计算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第4.1.1条，根据以上计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=962.49kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中

0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

A──桩的有限截面面积，A=0.283m2。

c──基桩成桩工艺系数，取0.750

0.75*16.7*283=3544KN＞N=962KN

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!

2、桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条

受拉承载力计算，最大拉力N=53.64kN

经过计算得到受拉钢筋截面面积As=179mm2。

构造规定：

灌注桩主筋采用6～12根直径12～14,配筋率不小于0.2%!

实际灌注桩配筋：

通长配筋8Φ14+Φ8@200，钢筋面积1230m㎡,符合要求。

3、桩竖向极限承载力验算及桩长计算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.2-3条

根据计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=962.49kN

桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：

最大压力:

单桩竖向承载力特征值按下式计算：

其中Ra──单桩竖向承载力特征值；

qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；

qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=2.20m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.38m2；

li──第i层土层的厚度,取值如下表；

承台底土层力学性能参数表：

塔吊编号　

承台

标高

桩顶

标高

参照勘

探孔

承台下土层名称及厚度

勘察院钻孔灌注桩

设计参数建议值

土层名称

土层

厚度

累计

厚度

桩周土侧阻力特征值

桩端土端

阻力特征值Kp

1#塔吊　

-5.2　

-6.55

Z41

22剖

3-3淤泥质粉质粘土

3.15

3.15

10.

4-1粉质粘土

8.3

11.45

30.0

5-1粉质粘土

1.8

13.25

32.0

6-3圆砾

8.0

21.25

45.0

　1600

由于桩的入土深度为15m,所以桩端是在第4层土层。

最大压力验算:

Ra=2.20×（3.15×10+8.3×30+1.8×32+1.75×45）+1600×0.38=1525kN

由于:

1.2Ra=1830>Nkmax=962.49,

所以1#塔吊桩基满足要求!

6.6.22#塔吊桩基础验算

1、桩承载力计算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第4.1.1条，根据以上计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=962.49kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中

0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

A──桩的有限截面面积，A=0.283m2。

c──基桩成桩工艺系数，取0.750

0.75*16.7*283=3544KN＞N=962KN

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!

2、桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条

受拉承载力计算，最大拉力N=53.64kN

经过计算得到受拉钢筋截面面积As=179mm2。

综上所述,全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小179m㎡

构造规定：

灌注桩主筋采用6～12根直径12～14,配筋率不小于0.2%!

实际灌注桩配筋：

通长配筋8Φ14+Φ8@200，钢筋面积1230m㎡,符合要求。

3、桩竖向极限承载力验算及桩长计算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.2-3条

根据计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=962.49kN

桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：

最大压力:

单桩竖向承载力特征值按下式计算：

其中Ra──单桩竖向承载力特征值；

qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；

qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=2.20m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.38m2；

li──第i层土层的厚度,取值如下表；

承台底土层力学性能参数表：

塔吊编号　

承台标高

桩顶标高

参照勘

探孔

承台下土层名称及厚度

勘察院钻孔灌注桩

设计参数建议值

土层名称

土层

厚度

累计

厚度

桩周土侧阻力特征值

桩端土端

阻力特征值

2#塔吊　

-5.5　

-6.45

Z58

26剖

3-1粉质粘土

0.15

0.15

18.0

3-3淤泥质粉质粘土

5.4

5.55

10.0

4-1粉质粘土

2.5

8.05

30.0

5-1粉质粘土

5.9

13.95

32.0

6-3圆砾

8.0

21.95

45.0

1600

由于桩的入土深度为15m,所以桩端是在第5层土层，即6-3圆砾层；

最大压力验算:

Ra=2.20×（0.15×18+5.4×10+2.5×30+5.9×32+1.05×45）+1600×0.38=1417kN

由于:

1.2Ra=1830>Qkmax=962.49,

所以2#塔吊桩基满足要求!

6.6.33#塔吊桩基验算

1、桩承载力计算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第4.1.1条，根据以上计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=962.49kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中

0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

A──桩的有限截面面积，A=0.283m2。

c──基桩成桩工艺系数，取0.750

0.75*16.7*283=3544KN＞N=962KN

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!

2、桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条

受拉承载力计算，最大拉力N=53.64kN

经过计算得到受拉钢筋截面面积As=179mm2。

综上所述,全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小179m㎡

构造规定：

灌注桩主筋采用6～12根直径12～14,配筋率不小于0.2%!

实际灌注桩配筋：

通长配筋8Φ14+Φ8@200，钢筋面积1230m㎡,符合要求。

3、桩竖向极限承载力验算及桩长计算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.2-3条

根据计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=962.49kN

桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：

最大压力:

单桩竖向承载力特征值按下式计算：

其中Ra──单桩竖向承载力特征值；

qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；

qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=2.20m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.38m2；

li──第i层土层的厚度,