浙江某高层商业办公楼及地下室项目塔吊基础专项方案钻孔灌注桩.docx
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浙江某高层商业办公楼及地下室项目塔吊基础专项方案钻孔灌注桩
杭州炬华实业有限公司
商业办公楼及地下室项目
塔吊基础专项方案
一、工程概况
1、工程概况
建设单位：
杭州炬华实业有限公司
勘察单位：
浙江省工程物探勘察院
设计单位：
北京市工业设计研究院
浙江省工程物探勘察院（基坑支护）
监理单位：
杭州中研工程监理有限公司
施工单位：
浙江振丰建设有限公司
杭州炬华实业有限公司位于杭州市余杭区仓前镇，文一西路的北侧、龙潭路南侧及龙舟路的西侧，北侧为已建厂区。
本工程总建筑面积约61458.93㎡（其中地上建筑面积41735.45㎡，地下建筑面积19723.48㎡），由5幢主体9层局部10层的办公楼及3幢2~4层的商业楼组成，2层地下室。
工程桩采用钻孔灌注桩，围护桩采用钻孔灌注桩，东侧及北侧增加水泥搅拌桩。
本工程±0.00相当于1985国家高程5.20m，根据桩位平面图、地下室底板结构图、承台详图等，综合考虑承台以及垫层的厚度，基坑底板垫层底标高一般为-10.55和-12.15m（相对高程，下同），承台垫层底标高一般为-11.45、-11.95和-13.55m.基坑周边实际开挖深度为9.85、10.75、11.25和12.85m,坑中坑开挖深度约1.6m和3.0m。
本工程采用塔吊2台，均采用格构柱的塔吊基础方案，在平面布置图中自编号为1#、2#塔吊。
其中桩基部位钻孔灌注桩情况如下：
1#塔吊：
桩径800mm，桩顶标高为-10.75m，桩底标高为-24.7m，有效桩长为13.95m，格构柱顶标高为-4.75m。
2#塔吊：
桩径800mm，桩顶标高为-10.75m，桩底标高为-28.25m，有效桩长为17.5m，格构柱顶标高为-4.75m。
目前在打工程桩和围护桩，准备土方开挖。
本工程开工时间为2013年8月31日，竣工时间为2015年2月27日。
2、地质概况
根椐浙江省工程物探勘察院杭州炬华实业有限公司商业办公楼及地下室项目勘察报告’其施工涉及的土层有：
①杂填土：
杂色，松散，稍湿-湿。
主要由粘性土及少量碎砖块、混凝土碎块等建筑垃圾、碎石、植物根茎组成。
全场分布，层厚0.80～4.20m。
②-1粘土：
灰黄色，软可塑-硬可塑。
含少量氧化铁斑点。
刀切面光滑，干强度及韧性高，无摇振反应。
仅在Z2孔缺失，其余孔位均有分布，层顶标高1.88～3.57m，层厚1.30～2.60m。
②-2粉质粘土：
灰黄色，软可塑-硬可塑。
含少量氧化铁斑点。
刀切面较光滑，干强度及韧性中等，无摇振反应。
全场分布，层顶标高-0.01～1.34m，层厚2.20～4.00m。
③粉质粘土：
灰黄色，流塑。
层状，层间夹粉土薄层。
刀切面较光滑，干强度及韧性中等，无摇振反应。
全场分布，层顶标高-3.18～-1.40m，层厚3.00～6.00m。
④-1粉质粘土：
灰黄色，硬可塑。
含少量氧化铁斑点及泥质团块。
刀切面较光滑，干强度及韧性中等，无摇振反应。
全场分布，层顶标高-8.20～-5.75m，层厚2.70～5.80m。
④-2粉质粘土：
灰黄色，硬可塑。
刀切面较光滑，干强度及韧性中等，无摇振反应。
全场分布，层顶标高-12.22～-10.37m，层厚1.40～9.90m。
⑤-1全风化砂岩:
棕红色，硬可塑。
岩石已风化成粘土状，仅保留原岩结构，局部含少量强风化砂岩碎块。
全场分布，层顶标高-20.98～-12.62m，层厚1.00～4.30m。
根据勘察报告，勘察期间测得水位埋深在0.2～2.9m左右。
场地地下水和土对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。
2.3、土力学物理性质见附表地基土力学参数表。
二、编制依据
1、杭州炬华实业有限公司商业办公楼及地下室项目勘察报告（塔吊基础所在部位的地质报告复印附后）
3、本工程总施工组织设计
4、设计施工图纸、会审纪要、围护设计方案及专家论证意见及论证后的设计修改回复
5、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
6、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
7、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
8、《混凝土结构工程质量验收规范》GB50204-2002（2011版）
9、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
10、《钢结构设计规范》GB50017-2003
11、《钢筋焊接与验收规程》JGJ18-2012
12、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
13、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
14、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91
15、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
16、《建筑结构荷载规范》GB50009-2011
17、《塔式起重机安全规程》GB5144-2006
18、《固定式塔式起重机基础技术规程》DB33/T1053-2008
19、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆除安全技术规程》JGJ196-2010
20、《工程测量规范》GB50026-2007
21、杭建监总[2010]33号文件
22、住房和城乡建设部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知建质[2009]87号文
21、杭建总监[2012]13号文件《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》
22、建筑起重机机械安全监督管理规定
23、浙江省安全生产条例
24、我公司企业标准文件
三、塔吊基础设计
1、布置原则
a、尽可能满足覆盖工作面的原则。
b、满足最大材料和构件重量的吊运要求。
c、便于安装及拆除要求。
2、塔吊的选型
本工程由于基坑面积大（地下室尺寸为156.2m×58.6m）和施工现场的狭窄无周转场地的特点，经认真研究后，按国家标准GB/T13752《塔式起重机设计规范》及JG/T《塔式起重机分类》选用QTZ63C塔式起重机4台，分别设置在：
自编号为1#号塔吊，设在3#楼的北面18-19/C轴以北4000mm；
自编号为2#号塔吊，设在4#楼的北面5-6/C轴以北4000mm；
以上定位为塔吊中心位置。
具体详见塔吊平面布置图。
采用组合式的塔吊基础，可实现塔吊在土方开挖前安装完成，并在标高-4.55米以下土方施工阶段投入使用，从而最大限度的提高施工功效。
塔机均须委托具备专业资质的公司负责安装与拆卸。
3、塔式起重机的设立要求
QTZ63C最大独立安装高度为40.0米。
1#塔吊采用QTZ63C，设置在3#楼的北面18-19/C轴以北4000mm，（具体见塔吊平面布置图和塔吊基础定位图），3#楼为地上9层，地下2层，机房顶栏板顶部标高为38.3米，塔吊安装总高度为55m（设1道附墙，附墙设置的楼层、标高、高度详附表），首次安装高度24.8米（含格构柱高5.7米），安装加强节3个、标准节3个，塔机最大有效工作幅度为55m，最小工作幅度为2m，最大起重量6吨，最大幅度起重量为1.3吨。
2#塔吊采用QTZ63C，设置在4#楼的北面5-6/C轴以北4000mm，（具体见塔吊平面布置图和塔吊基础定位图），3#楼为地上9层，地下2层，机房顶栏板顶部标高为38.3米，塔吊安装总高度为55m（设1道附墙，附墙设置的楼层、标高、高度详附表），首次安装高度24.8米（含格构柱高5.7米），安装加强节3个、标准节3个，塔机最大有效工作幅度为55m，最小工作幅度为2m，最大起重量6吨，最大幅度起重量为1.3吨。
塔吊附墙设置表
序号
塔吊自编号
塔吊设置位置
塔吊基础砼构造承台面标高（米）
附墙道数
附墙设置楼层（F）
附墙设置楼层标高（米）
附墙间高度（米）
1
1#塔吊
3#楼以北
-10.45
第1道
5F
15.3
25.75
2
2#塔吊
4#楼以北
-10.45
第1道
5F
15.3
25.75
4、选用塔吊的主要性能
QTZ63C塔式起重机技术性能表如下：
4.1技术性能表
机构工作级别
起升机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M4
起升高度（m）
倍率
独立
附着
a=2
40
140
a=4
40
70
最大起重量（t）
6
幅度（m）
最大幅度（m）
55、50、45
最小幅度（m）
2
起升机构
速度
倍率
a=2
a=4
起重量（t）
3
3
1.5
6
6
3
速度（m/min）
8.6
40
80
4.3
20
40
电机型号、功率、转速
YZTD225L2—4/8/32—24/24/5.4KW—1388/700/130r/min
回转机构
转速
电机型号
功率
转速
0.6r/min
YZR132M1--6
2×2.2KW
908r/min
牵引机构
速度
电机型号
功率
转速
40/20m/min
YDEJ132S—4/8—B5
3.3/2.2KW
1400/700r/min
顶升机构
速度
电机型号
功率
转速
0.5m/min
Y112M--4
4KW
1440r/min
额定压力
16MPa
平
衡
重
臂长
重量（t）
45m
11
50m
12
55m
13.5
总功率
31.7KW（不包括顶升电机）
工作温度
-20℃~40℃
整机重量
独立式
附着式
31.1t
61.1t
4.2起重性能表
起重量（Kg）
幅度（m）
至塔身中心
55米臂长
50米臂长
45米臂长
2倍率
4倍率
2倍率
4倍率
2倍率
4倍率
2~12.32
3000
6000
3000
6000
3000
6000
13.58
3000
5386
3000
6000
3000
6000
13.67
3000
5345
3000
5957
3000
6000
15.00
3000
4806
3000
5367
3000
5407
16.00
3000
4468
3000
4992
3000
5030
18.00
3000
3909
3000
4372
3000
4405
20.00
3000
3466
3000
3881
3000
3910
22.00
3000
3106
3000
3482
3000
3509
24.00
2828
2808
3000
3152
3000
3176
26.00
2577
2557
2894
2874
2917
2897
28.00
2364
2344
2657
2637
2678
2658
30.00
2179
2159
2452
2432
2472
2452
32.00
2018
1998
2274
2254
2292
2272
34.00
1876
1856
2117
2097
2134
2114
36.00
1751
1731
1978
1958
1994
1974
38.00
1639
1619
1853
1833
1869
1849
40.00
1538
1518
1742
1722
1756
1736
42.00
1447
1427
1641
1621
1655
1635
44.00
1365
1345
1550
1530
1563
1543
45.00
1326
1306
1507
1487
1520
1500
47.00
1255
1235
1427
1407
49.00
1189
1169
1354
1334
50.00
1159
1138
1320
1300
52.00
1099
1079
54.00
1045
1025
55.00
1020
1000
4.3、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
533
起重臂自重G1（kN）
42.6
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
21.44
小车和吊钩自重G2（kN）
3.4
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
12.32
最小起重荷载Qmin（kN）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
55
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×12.32，10×55]＝739.2
平衡臂自重G3（kN）
16.1
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
5.72
平衡块自重G4（kN）
135
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
10.16
4.4、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
浙江杭州市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
D类（有密集建筑群且房屋较高的城市市区）
风振系数βz
工作状态
2.12
非工作状态
2.21
风压等效高度变化系数μz
0.66
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（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×2.12×1.95×0.66×0.2＝0.52
非工作状态
0.8×1.2×2.21×1.95×0.66×0.45＝1.22
5、地基土力学性质
根据工程地质勘察报告，比较接近塔吊基础勘察孔为：
Z20勘察孔（3#楼以北、1#塔吊）、Z16勘察孔（4#楼以北、2#塔吊）涉及到土层及地基土物理力学指标如下：
号
土层名称
地基承载力特征值（KPa）
钻孔灌注桩
层号
桩周土的摩擦力特征值
桩端土端阻力特征值
1
素填土
未经处理不宜直接利用
①
2
粘土
120
12
②-1
3
粉质粘土
150
17
②-2
4
粉质粘土
100
11
③
5
粉质粘土
190
25
④-1
6
粉质粘土
200
28
④-2
7
全风化砂岩
220
30
⑤-1
8
强风化砂岩
800
45
⑤-2
9
中风化砂岩
2000
90
3200
⑤-3
11
6、塔吊基础配置
6.1、塔吊基础配置参数表
塔吊编号
1#
2#
生产厂家
塔吊型号
QTZ63C
桩径
800
有效桩长（m）
13.95
17.5
钢筋笼长（m）
40
钢筋笼配筋
12φ22/Ø8@200/100
桩顶标高（m）
-10.75
-10.75
钢承台尺寸
实际计划用650×650×50
构造承台尺寸（长×宽×高）
3200×3200×400
格构柱全长（m）
9
9
格构柱顶标高（m）
-4.75
-4.75
塔吊起重高度（m）
6.2、塔吊基础桩采用4根φ800钻孔灌注桩，桩中心距离1.6米，砼强度C30，塔吊基础桩砼超灌大于1.5米，钢筋主筋锚入塔吊基础承台板40d。
塔吊基础桩钢筋笼配制，配筋HRB40012Φ22，桩头嵌入承台100mm。
6.3、桩与塔吊之间采用格构柱连接，格构柱下端埋入桩内，其搭接大于等于3m，格构柱由4根460×460单柱组成的2060×2060架体，格构柱长度为9m，格构柱与钢筋笼电焊焊接，格构柱顶与塔机连接。
单柱由4根L140×140×12的角钢及δ=12的钢板焊接而成，型钢支撑采用L140×140×12的角钢，节距1.5米。
缀条间距为500mm，格构柱缀板420×260×12，围成正方形形态，由四肢格构柱子组形成塔状。
高度方向1500mm距离设置一道支撑，每道支撑为一根水平撑和一根斜撑，四个面均匀。
格构柱需作防水处理，防水处理见塔吊基剖面图。
6.4、格构柱的防腐处理：
表面采用钢丝刷、砂皮除锈，底漆为铁红防锈漆二道，面漆采用银粉漆一道作为保护层。
四、塔吊格构柱做法、步骤
1、格构柱制作时必须要保证焊缝的质量、长度及按设计图纸加工，采用工厂制定
2、待格构柱运至现场后放置平稳，要求不能引起格构柱的变形
3、钻孔桩浇筑前将格构柱吊入钻孔内，与钻孔桩一起浇筑，确保锚固长度
4、安装前必须保证露土面的独立格构柱小于1米，格构柱间∠140×12角钢连接，采用三面围焊，具体连接做法见附图，焊接连接时要保证焊缝的质量，要达到一级钢结构焊缝的施工标准。
5、塔吊在基础阶段（地下室结构施工顶板前）只安装二个（或三个）标准节和三个加强节，即塔吊臂至塔吊基础底板高度小于等于30m，且最大不得超过塔吊允许的独立安装高度。
6、塔吊安装完成后，土方每开挖1.5米，必须进行四个格构柱两两相连，格构柱未相连之前严禁超挖。
格构柱使用的∠140×12角钢相连，采用三面围焊。
焊接连接时要保证焊缝的质量，要达到一级钢结构焊接的施工标准，同时严禁挖机靠近格构柱，以免碰伤格构柱，格构柱周围2米范围土方采用人工对称开挖，不得单侧开挖。
7、在土方开挖至坑底时，格构柱连接构件与钻孔桩顶距离不大于50cm,开挖后凿除格构柱上的混凝土时，不得使用机械碰撞格构柱，使用气泵破碎混凝土时，气泵不得直接与格构柱接触。
凿除完成后应立即施工基础承台。
8、在浇筑基础底板时，格构柱与连接构件浇筑在基础底板内，钢筋穿越格构柱时，格构柱的截面削弱不得超过相应角钢的30%，否则需绕过相应格构柱。
9、在地下室顶板浇筑完成后方可进行加节升高，并按要求设置附墙支撑。
10、在塔吊使用阶段，定期（每半个月）检查格构柱焊缝的质量，有无松动，如出现质量问题停止塔吊使用，待修复后方可重新投入使用。
五、塔吊基础定位、施工及遇到结构部分处理
1、塔吊基础桩定位详见附图，桩顶标高分别为-10.75m、-10.75m。
2、基础底板下设置3200×3200×400的混凝土构造承台。
格构式钢柱在底板厚度的中央位置-10.15m、-10.15m处沿分肢角钢上焊接3mm厚钢板止水带。
3、待土方开挖后每开挖1.5米后，立即用∠140×12角钢将四个格构柱连成整体，增加整体稳定性，在角钢未连接之前不得超挖，连接形状见附图。
4、格构柱应与钢筋笼焊接成整体一起吊入孔内，对原格构柱四个角肢节长至高出施工地面200mm，并在孔口设置井字龙门架，对格构柱进行双向定位控制，格构柱安装平面位置误差不大于20mm，加长部分施工基础时予以割除。
5、钢平台与格构柱的焊接，应有工装措施，其工艺流产为：
将厚钢板水平放置地面→居中放置（格构式钢柱模具）→四周放置加劲肋→水平施焊加劲肋。
然后将焊接有加劲肋的厚钢板插入格构式钢柱，对加劲肋施立焊。
6、格构柱顶面要用水准仪校水平，在砼浇筑过程中注意不得用震动器直接触碰上述不件，浇捣保证预埋标准件四角的倾斜度误差不超过1/1000。
7、由于该塔吊位于地下室基础内，为尽可能缩小对结构的影响，确保基础底板不漏水，基础底板的格构柱四周满焊厚3mm的钢板止水片，格构柱拆除时直接割除格构柱，钢板止水片详见附图，并地下室基础底板钢筋拉通并且加密。
8、因塔吊高度高于建筑物高度，故塔吊须设置有效的避雷接地。
基础中采用16镀锌圆钢对基础工程桩的主筋进行跨接，焊接长度大于12d。
9、所有材质为345B的钢构件采用E50焊接条焊接。
六、平台制作及平台设计计算
1、钢平台的制作
钢平台：
格构柱钢平台采用4块650×650×50钢板，钢板与格构柱主肢采用焊接连接，在塔吊格构柱就位时进行精确的定位，每只塔吊的4根格构柱用∠140×12角钢进行固定，防止格构柱跑位，下料前先对格构柱的尺寸进行复核，复核无误后再进行打孔下料。
打孔、下料均有专业人员、专业设备进行作业。
钢平台与格构柱焊接由机修工负责，钢平台焊接前进行技术交底，焊缝高度10mm。
（钢平台与格构柱的连接节点详见附图）
塔吊第一节加强标准节螺栓中心对准钢平台的钢构柱中心，经过构造加固，能满足刚度和抗扭要求。
2、钢平台计算
详附后计算书
3、钢平台在材料进场后，要检查钢板的生成厂家、资质证书、合格证、检验报告，检查钢板的尺寸和厚度是否符合要求。
在钢平台焊接完成后，要进行焊接检查和验收工作，要确保焊接符合要求。
4、钢平台和格构柱焊接质量和检验保证措施
在施工过程中，无论是高压受热面焊口，还是中低压附属管道焊口，或是密封焊缝，都从施工工艺入手，加强生产技术管理。
并遵守以下预防措施：
4.1焊前的质量预防措施：
4.1.1项目开工时，班组长确定适合的施工人员，施焊焊工严格履行焊前练习及考试手续。
4.1.2焊接技术负责人认真执行焊接规范，结合实际情况编制详细的作业指导书、工艺、焊接参数恰当准确。
4.1.3焊接技术负责人根据施工作业指导书向有关人员进行技术交底。
4.1.4施工焊工严格按作业指导书和技术交底进行施工，在现场对照技术交底，认真执行工艺参数。
4.1.5施工中使用的焊接材料符合国家标准，具有出厂合格证明，不合格的坚决退货，严把焊材进货关。
4.1.6焊工凭技术交底单到焊条库房领用焊材。
4.1.7焊工到达施工现场，正确接好二次线。
如果遇有雨、风、雪，焊前要搭设防雨（雪）、风棚，必须经单项工程师或班组长认可，方可使用。
4.1.8环境温度低于焊接的下限温度时坚决停止施工。
4.1.9焊前严把对口质量关，按《焊规》要求验收对口质量后，焊工方可施焊。
焊件在组装前必须将焊口或焊缝表面及附近母材内、外壁10至15毫米范围内的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽。
焊件对口时应做到内壁齐平，如有错口，要求对接单面焊局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于1mm；对接双面焊局部错口值不超过焊件厚度的10%，且不大于3mm。
焊口的局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。
4.2施工中间过程控制：
4.2.1焊接技术负责人深入现场，进行技术指导和监督焊接工艺的执行情况，核对技术参数，对不符合的施工项目责令立即停工整顿，并给予经济处罚。
4.2.2凡壁厚小于8mm的管道焊口，原则上采用全氩焊接；壁厚大于8mm的管道焊口原则采用氩弧焊封底、电焊盖面的焊接工艺。
对于大口径焊口，还必须分层调节电流，严格控制层间温度：
不低于规定的预热温度的下限。
4.2.3焊工引弧时，只能在坡口内引弧，严禁在被焊工件表面引弧、试电流或随意焊接临时支撑物，高合金钢材表面不得焊接对口用卡具。
4.2.4焊件点固焊时，焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等都与正式施焊一样，点固焊后检查每个焊点的质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点焊。
大口径焊口采用填加物方法点固，去除临时点固物时，不损伤母材，并将残留焊疤清除干净、打磨修整。
4.2.5采用氩弧焊打底的根层焊缝检查合格后，及时进行次层焊缝的焊接。
5.2.6焊工工器具齐全，施焊过程中，无
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