桃浦塔吊基础施工及安装方案.docx

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桃浦塔吊基础施工及安装方案

一、工程概况及说明

本工程为普陀桃浦九村配套商品房项目，位于竹柳路以北、雪松路以西、真南路以南，占地面积约36466平方米。

本工程主体为8栋18~26层，高度53.05~75.45米高的框剪结构多层住宅，工程施工垂直运输及水平运输需安装7台塔式起重机，具体分布为：

1#楼一台，房高72.65米，机械设计安装高度82米，臂长40m,附墙3道；2、3#楼各一台，房高均为75.45米，机械设计安装高度84米，臂长40m,附墙3道；4#房一台，房高53.05米，机械设计安装高度62米，臂长40m,附墙2道；5#房一台，房高69.85米，机械设计安装高度79米，臂长55m,附墙3道；7#房一台，房高62.05米，机械设计安装高度70米，臂长45m,附墙3道；8#房一台，房高69.85米，机械设计安装高度79米，臂长40m，附墙3道，负责相应位置住宅楼、地下车库和配套设施用房的垂直水平运输及材料运转，详情见塔吊布置平面图。

本工程自然地面平均标高相当于绝对标高+4.35m，结构±0.00相当于绝对标高+4.95m，室内外高差为0.60m。

本工程围护采用深层搅拌桩重力式挡墙形式，基础采用预应力砼空心方桩+筏板形式，上部结构采用剪力墙形式。

二、位置的确定

该工程北侧有高压线路，考虑到塔吊到高压线路的安全距离以及安装塔吊附墙和拆卸塔吊所需的距离，经现场勘察，决定共设置7塔吊。

将北侧2台塔吊分别安装在地库3～4轴/L～M轴之间和26～27轴/L～M轴之间，塔身穿过地下室顶板；北侧1台安装在地库13～14轴/M轴靠北。

北侧3台塔吊基础将埋设地下室底板以下，即塔吊基础的底标高为-7.25m（绝对标高-2.3m）。

其余4台塔吊基础按规定靠近相应号房布置，3台塔吊基础的底标高为-2m（绝对标高2.95m），1台塔吊基础的底标高为-3.8m（绝对标高1.15m），安装具体位置详见塔吊基础平面位置图（附图）。

三、编制依据和参数信息

国务院令第393号建筑工程安全生产管理条例

中华人民共和国建设部令第166号建筑起重机械安全监督管理规定

JGJ/T187-2009塔式起重机混凝土基础工程技术规程

GB5144-2006塔式起重机安全规程

GB6067-2009起重机械安全规程

JG/T100-1999塔式起重机操作使用规程

JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程

JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规程

JGJ80-91建筑施工高处作业安全技术规程

GB5972-2010起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范

GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》

GB50204-2002《混凝土结构工程施工及验收规范》

塔式起重机使用说明书

岩土工程勘察报告

普陀区桃浦九村配套商品房项目塔吊布置平面图

桃浦九村配套商品房围护图

四、塔吊基础设计

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。

一.参数信息0

塔吊型号:

QT80A塔机自重标准值:

Fk1=570.00kN

起重荷载标准值:

Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩:

M=1780.00kN.m

塔吊计算高度:

H=84m塔身宽度:

B=1.65m

非工作状态下塔身弯矩:

M1=-200kN.m桩混凝土等级:

C35

承台混凝土等级:

C35保护层厚度:

50mm

矩形承台边长:

5.00m承台厚度:

Hc=1.420m

承台箍筋间距:

S=495mm承台钢筋级别:

HPB235

承台顶面埋深:

D=0.000m桩直径:

d=0.400m

桩间距:

a=3.400m桩钢筋级别:

HPB235

桩入土深度:

23.00m桩型与工艺:

预制桩

计算简图如下：

二.荷载计算

1.自重荷载及起重荷载

1）塔机自重标准值

Fk1=570kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=5×5×1.42×25=887.5kN

承台受浮力：

Flk=5×5×0.92×10=230kN

3）起重荷载标准值

Fqk=60kN

2.风荷载计算

1）工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a.塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）

=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2

=1.2×0.71×0.35×1.65=0.49kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.49×84.00=41.40kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×41.40×84.00=1738.60kN.m

2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a.塔机所受风均布线荷载标准值（本地区Wo=0.35kN/m2）

=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2

=1.2×1.27×0.35×1.65=0.88kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.88×84.00=73.91kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×73.91×84.00=3104.22kN.m

3.塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-200+0.9×（1780+1738.60）=2966.74kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-200+3104.22=2904.22kN.m

三.桩竖向力计算

非工作状态下：

Qk=（Fk+Gk）/n=（570+887.50）/4=364.38kN

Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L

=（570+887.5）/4+（2904.22+73.91×1.42）/4.81=990.29kN

Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L

=（570+887.5-230）/4-（2904.22+73.91×1.42）/4.81=-319.04kN

工作状态下：

Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（570+887.50+60）/4=379.38kN

Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×h）/L

=（570+887.5+60）/4+（2966.74+41.40×1.42）/4.81=1008.38kN

Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L

=（570+887.5+60-230）/4-（2966.74+41.40×1.42）/4.81=-307.44kN

四.承台受弯计算

1.荷载计算

不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：

工作状态下：

最大压力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×（570+60）/4+1.35×（2966.74+41.40×1.42）/4.81=1062.21kN

最大拔力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×（570+60）/4-1.35×（2966.74+41.40×1.42）/4.81=-636.96kN

非工作状态下：

最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×570/4+1.35×（2904.22+73.91×1.42）/4.81=1037.37kN

最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×570/4-1.35×（2904.22+73.91×1.42）/4.81=-652.62kN

2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条

其中Mx,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）；

Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值（kN）。

由于工作状态下，承台正弯矩最大：

Mx=My=2×1062.21×0.88=1858.86kN.m

承台最大负弯矩:

Mx=My=2×-652.62×0.88=-1142.08kN.m

3.配筋计算

根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条

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。

底部配筋计算:

s=1858.86×106/（1.000×16.700×5000.000×13702）=0.0119

=1-（1-2×0.0119）0.5=0.0119

s=1-0.0119/2=0.9940

As=1858.86×106/（0.9940×1370.0×210.0）=6499.9mm2

配筋：

HPB235钢筋，Φ20@165。

承台底面单向根数31根，实际配筋值9734mm2

顶部配筋计算:

s=1142.08×106/（1.000×16.700×5000.000×13702）=0.0073

=1-（1-2×0.0073）0.5=0.0073

s=1-0.0073/2=0.9940

As=1142.08×106/（0.9963×1370.0×210.0）=3984.3mm2

配筋：

HPB235钢筋，Φ20@165。

承台底面单向根数31根，实际配筋值9734mm2

五.承台剪切计算

最大剪力设计值：

Vmax=1062.21kN

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的第7.5.7条。

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：

式中

──计算截面的剪跨比,

=1.500

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；

b──承台的计算宽度，b=5000mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1370mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2；

S──箍筋的间距，S=495mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

六.承台受冲切验算

角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩

冲切承载力验算

七.桩身承载力验算

桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.8.2条

根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.35×1008.69=1361.74kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

N<0.85×16.7×125664=1783.80KN

其中

c──基桩成桩工艺系数，取0.85

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2；

Aps──桩身截面面积，Aps=125664mm2。

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=1.35×Qkmin=1.35×-307.4=-415kN

经过计算得到受拉钢筋截面面积As=2050.999mm2。

由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为251mm2

综上所述，全部纵向钢筋面积2051mm2

八.桩竖向承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）的第6.3.3和6.3.4条

轴心竖向力作用下，Qk=379.38kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=1008.69kN

桩基竖向承载力必须满足以下两式：

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=1.26m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2；

li──第i层土层的厚度,取值如下表；

1#塔吊厚度及侧阻力标准值表如下:

（以1-1剖C3计算）

土名称序号土层厚度（m）侧阻力特端阻力特征征值（kPa）值（kPa）

灰色淤泥质粉质粘土12.17200

灰色淤泥质粘土23.80220灰色粉质粘土34.8400

灰色砂质粉土46.8450

灰色粉质粘土夹粉土58.2501200

灰色粘土65.4551300

由于桩的入土深度为22m,所以桩端是在第5层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×（2.17×20+3.8×22+4.8×40+6.8×45+4.43×50）+1200×0.13=1222.59kN

由于:

Ra=1222.59>Qk=379.38,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=1467.108>Qkmax=1008.69,所以满足要求!

2#塔吊厚度及侧阻力标准值表如下:

（以1-1剖G3计算）

土名称序号土层厚度（m）侧阻力特端阻力特征征值（kPa）值（kPa）

灰色淤泥质粉质粘土11.96200

灰色淤泥质粘土24.1220灰色粉质粘土34.4400

暗绿～草黄色粉质粘土49.5651600

灰色砂质粉土54.2704000

灰色粘土66.7551300

由于桩的入土深度为21m,所以桩端是在第5层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×（1.96×20+4.1×22+4.4×40+9.5×65+1.04×70）+4000×0.13=1774.58kN

由于:

Ra=1774.58>Qk=379.38,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=2129.496>Qkmax=1008.69,所以满足要求!

3#塔吊厚度及侧阻力标准值表如下:

（以1-1剖C7计算）

土名称序号土层厚度（m）侧阻力特端阻力特征征值（kPa）值（kPa）

灰色淤泥质粉质粘土12.08200

灰色淤泥质粘土24.0220灰色粉质粘土35.4400

暗绿～草黄色粉质粘土48.8651600

灰色砂质粉土53.6704000

灰色粘土67.7551300

由于桩的入土深度为21m,所以桩端是在第5层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×（2.08×20+4×22+5.4×40+8.8×65+0.72×70）+4000×0.13=1739.68kN

由于:

Ra=1739.68>Qk=379.38,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=2087.616>Qkmax=1008.69,所以满足要求!

4#塔吊厚度及侧阻力标准值表如下:

（以1-1剖C15计算）

土名称序号土层厚度（m）侧阻力特端阻力特征征值（kPa）值（kPa）

灰色淤泥质粉质粘土11.80200

灰色淤泥质粘土24.1220灰色粉质粘土35.0400

暗绿～草黄色粉质粘土47.8651600

灰色砂质粉土54.7704000

灰色粘土68.6551300

由于桩的入土深度为20m,所以桩端是在第5层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×（1.8×20+4.1×22+5×40+7.8×65+1.3×70）+4000×0.13=1684.49kN

由于:

Ra=1774.58>Qk=379.38,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=2021.388>Qkmax=1008.69,所以满足要求!

5#塔吊厚度及侧阻力标准值表如下:

（以3-3剖C9计算）

土名称序号土层厚度（m）侧阻力特端阻力特征征值（kPa）值（kPa）

灰色淤泥质粉质粘土13.56200

灰色淤泥质粘土24.6220灰色粉质粘土34.5400

灰色砂质粉土413.6450

灰色粉质粘土夹粉土53.8501200

灰色粘土63.5551300

由于桩的入土深度为23m,所以桩端是在第4层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×（3.56×20+4.6×22+4.5×40+10.34×45）+0=1030.3kN

由于:

Ra=1030.3>Qk=379.38,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=1236.36>Qkmax=1008.69,所以满足要求!

6#塔吊厚度及侧阻力标准值表如下:

（以3-3剖C21计算）

土名称序号土层厚度（m）侧阻力特端阻力特征征值（kPa）值（kPa）

褐黄～灰黄色粘土11.26150

灰色淤泥质粉质粘土25.5200

灰色淤泥质粘土34.3220灰色粉质粘土45.2400

灰色砂质粉土58.6450

灰色粉质粘土夹粉土68.4501200

灰色粘土73.2551300

由于桩的入土深度为23m,所以桩端是在第5层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×（1.26×15+5.5×20+4.3×22+5.2×40+6.74×45）+0=925.848kN

由于:

Ra=925.848>Qk=379.38,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=1111.017>Qkmax=1008.69,所以满足要求!

7#塔吊厚度及侧阻力标准值表如下:

（以3-3剖C21计算）

土名称序号土层厚度（m）侧阻力特端阻力特征征值（kPa）值（kPa）

灰色淤泥质粉质粘土13.98200

灰色淤泥质粘土24.1220灰色粉质粘土35.7400

灰色粉质粘土夹粉土412.2501200

灰色粘土57.5551300

由于桩的入土深度为20m,所以桩端是在第4层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×（3.98×20+4.1×22+5.7×40+6.22×50）+1200×0.13=1049.088kN

由于:

Ra=1049.088>Qk=379.38,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=1258.905>Qkmax=1008.69,所以满足要求!

九.桩的抗拔承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）的第6.3.5条

偏向竖向力作用下，Qkmin=-307.44kN

桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：

式中Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；

i──抗拔系数；

1#塔吊:

Ra=1.26×（0.750×2.17×20+0.750×3.8×22+0.750×4.8×40+0.750×6.8×45+0.750×4.43×45）=779.011kN

Gp=0.126×（22×25-22×10）=41.58kN

由于:

779.01+41.58>=307.44满足要求!

2#塔吊:

Ra=1.26×（0.750×1.96×20+0.750×4.1×22+0.750×4.4×40+0.750×9.5×65+0.750×1.04×70）=940.93kN

Gp=0.126×（21×25-21×10）=39.69kN

由于:

940.93+39.69>=307.44满足要求!

3#塔吊:

Ra=1.26×（0.750×2.08×20+0.750×4×22+0.750×5.4×40+0.750×8.8×65+0.750×0.72×70）=914.76kN

Gp=0.126×（21×25-21×10）=39.69kN

由于:

914.76+39.69>=307.44满足要求!

4#塔吊:

Ra=1.26×（0.750×1.8×20+0.750×4.1×22+0.750×5×40+0.750×7.8×65+0.750×1.3×70）=873.36kN

Gp=0.126×（20×25-20×10）=37.8kN

由于:

873.36+37.8>=307.44满足要求!

5#塔吊:

Ra=1.26×（0.750×3.56×20+0.750×4.6×22+0.750×4.5×40+0.750×10.34×45）=772.72kN

Gp=0.126×（23×25-23×10）=43.47kN

由于:

772.72+43.47>=307.44满足要求!

6#塔吊:

Ra=1.26×（0.750×1.26×15+0.750×5.5×20+0.750×4.3×22+0.750×5.2×40+0.750×6.74×45）=694.386kN

Gp=0.126×（23×25-23×10）=43.47kN

由于:

694.386+43.47>=307.44满足要求!

7#塔吊:

Ra=1.26×（0.750×3.98×20+0.750×4.1×22+0.750×5.7×40+0.750×6.22×50）=669.816kN

Gp=0.126×（20×25-20×10）=37.8kN

由于:

669.816+37.8>=307.44满足要求!

五、塔吊基础施工

1、定位放线：

1#塔吊基础位于：

1#房A轴以南5.7m，1-12轴以西1.2m为塔吊基础中心线。

2#塔吊基础位于：

2#房A轴以南5.4m，1-8轴以西4.5m为塔吊基础中心线。

3#塔吊基础位于：

3#房A轴以南5.93m，1-8轴以西4.5m为塔吊基础中心线。

4#塔吊基础位于：

8#房A轴以南5.7m，15轴以东0m为塔吊基础中心线。

5#塔吊基础位于：

4#房K轴以北3.3m，26轴以东1.05m为塔吊基础中心线。

6#塔吊基础位于：

5#房A轴以南6.2m与2-21轴以西3.05m交点；A轴以南3.01m与2-21轴以西7.54m交点，两交点连线为塔吊基础北侧边线。

7#塔吊基础位于：

7#房H轴以南1.75m，27轴以西4.25m为塔吊基础北侧边线。

2、基础土方开挖：

（1）塔吊基础的底标高为-7.25m（绝对标高-2.3m）

现场自然地坪至塔吊基础底深度为6.65m，所以此塔吊基础开挖时分两层阶梯式放坡，第一层阶梯放坡每边放坡3.35m，第二层阶梯放坡每边放坡3.3m。

开挖前放出周边号房相关边线和塔吊基础放坡线，开挖时注意保护周边相关方桩不受到损伤。

塔吊基础底面尺寸5.5m×5.5m,基底人工清槽，并请甲方代表或监理参加验槽。

（2）塔吊基础的底标高为-3.8m（绝对标高1.15m）

现场自然地坪至塔吊基