塔吊格构柱专家论证方案.docx
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塔吊格构柱专家论证方案
第一章编制依据
（1）中国建筑西南勘察设计研究院有限公司提供的《杭政储出[2015]41号地块岩土工程勘察报告》。
（塔吊基础所在部位的地质报告复印附后）。
（2）浙江虎霸QTZ63C（5510）型塔式起重机使用说明书。
（3）建筑结构施工图纸。
（4）基坑支护施工图纸。
（5）《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
（6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；
（7）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
（8）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
（9）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
（10）《钢筋焊接与验收规程》JGJ18-2012
（11）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
（12）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
（13）《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91
（14）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
（15）《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
（16）《塔式起重机安全规程》（GB5144-2006）
（17）《钢结构焊接规范》GB50661-2011
（18）《固定式塔式起重机基础技术规程》DB33/T1053-2008
（19）《建筑施工安全管理规范》DB33/1116-2015
（20）《关于加强组合式塔机基础制作、安装、使用的若干要求》杭建监总（2012）13号
（21）建筑起重机械安全监督管理规定
（22）浙江省安全生产条例、杭州市质安总站杭建监总［2010］33号意见
（23）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质（2009）87号
第二章、工程概况
第一节基本情况
序号
项目
内容
1
工程名称
杭政储出（2015）41号地块商品住宅（设配套公建）A标
2
工程地址
杭州市上城区，北临银鼓路，南临钱江路，西临甬江路，东临闻潮路
3
工程性质
民用建筑
4
建设单位
杭州信达地产有限公司
5
勘察单位
中国建筑西南勘察设计研究院有限公司
6
设计单位
浙江绿城建筑设计有限公司
7
基坑围护设计单位
杭州浙大福世德勘测设计有限公司
8
监理单位
杭州信达投资咨询估价监理有限公司
9
施工总承包单位
杭州中豪建设工程有限公司
第二节设计概况
建筑面积（m2）
73175
建筑高度（m）
59.85
总工期（天）
880
主体结构
框剪
地上层数
18
地下层数
2
标准层层高（m）
3.15
地下一层层高（m）
5.3
地下二层层高（m）
3.5
本工程由5幢高层及相应地下室组成，地下建筑面积为：
27665.08㎡，总建筑面积为73175㎡。
结构形式：
钢筋混凝土框架剪力墙结构体系，基础形式为筏板结构。
工程±0.000相当于黄海高程8.100m，场地内部整平后高程为7.40，即相对标高为-0.7m。
地下室区域：
①二层地下室基础底板顶面标高为-8.90m，基础底板垫层底标高为-9.6m，基础为桩基础，周边承台基础垫层底标高-9.8m～-10.6m，集水井垫层标高最深处-10.8m。
即挖深为8.9m～10.1m；②一层地下室基础底板面标高为-5.40m，基础底板垫层底标高为-5.9m，基础为桩基础，周边承台基础垫层底标高-6.8m～-7.1m，集水井垫层标高最深处-7.7m。
即挖深为5.2m～7m。
主楼区域：
①地下二层区域主楼基础底板顶面标高为-8.90m，基础底板垫层底标高为-9.8m，电梯井坑中坑深-12.6m。
即挖深为9.2m～11.9m；②地下一层区域主楼基础底板顶面标高为-5.40m，基础底板垫层底标高为-6.1m，电梯井坑中坑深-8.9m。
即挖深为5.4m～8.2m；
第三节基坑支护结构设计概况
一、围护结构类型及概况
根据工程特点难点分析，结合主体结构和场地特点，确定围护方案安全性、施工工期、经济性等选型原则，经比较：
1）排桩的选择：
采用钻孔灌注桩＋三轴水泥搅拌桩止水止土
2）支锚结构的选择：
采用可回收式预应力锚索，角部采用钢筋砼支撑
3）放坡开挖的选择：
东侧设置一层地下室部分采用自然放坡开挖
综上所述，围护采用如下形式：
二层地下室区域采用钻孔灌注桩加二道可回收旋喷锚索，压顶梁上部放坡2.5～3.5m。
一层地下室区域采用钻孔灌注桩加一道可回收旋喷锚索或支撑支护。
围护结构使用限期为12个月。
围护桩外侧采用三轴水泥搅拌桩止水，坑内外设置深井降水。
（具体详见深基坑专项方案）
第四节周边环境及场地条件
①周边建构筑物：
本工程施工场地狭小，工地东侧为新建闻潮路，北侧为新建银鼓路，西侧为宽约8-12米的绿化带，绿化带超高出自然地面约1M，中间段内凹部分为未拆迁的房屋，南侧为钱江路。
②周边市政地下管线：
基坑周边暂无任何市政管线，市政管线均在场地规划红线外。
东临闻潮路
南临钱江路
西临甬江路
北临银鼓路
第五节工程地质及水文地质概况
一、工程地质条件
场地地貌单元为冲海积平原，场地原始地面稍有起伏。
本次勘察期间，场地上部为人工填土，场地地势稍有起伏。
场区地面绝对标高在7.45～7.88m之间，相对高差为0.43m。
各岩土层特性及分布特征自上而下描述如下：
①-1杂填土
杂色，松散，主要由大量建筑、生活垃圾、砼块以及碎石等组成，以粉土及粘性土充填，局部见有原有建筑物基础及30～40cm厚度的混凝土、大量块石，其中ZK45、ZK92、ZK93、ZK115、ZK118及ZK119号孔下部存在黑色流性土。
该层顶标高7.45～7.88m，层厚1.10～6.30m；
②-1粘质粉土
灰色，湿，松散～稍密，含云母碎片，局部为砂质粉土，摇振反应中等，无光泽反应，干强度及韧性低。
该层顶标高1.41～6.51m，层厚1.20～6.30m，全场分布；
②-2砂质粉土
灰色，湿，稍密～中密，含云母碎片，局部为粘质粉土，摇振反应中等，无光泽反应，干强度及韧性低。
该层顶标高-1.14～1.29m，层厚1.90～9.20m，全场分布；
②-3粉砂夹砂质粉土
灰色，湿，中密，含云母碎屑、少量有机质，局部粘粒含量较高，摇振反应中等，刀切面粗糙，无光泽反应，干强度及韧性低。
该层顶标高-9.71～-1.81m，层厚3.10～13.90m，全场分布；
②-4砂质粉土
灰色，湿，稍密，含云母碎片，局部为粉砂，摇振反应中等，无光泽反应，干强度及韧性低。
该层顶标高-12.04～-8.03m，层厚3.00～7.70m，零星分布；
③淤泥质粉质粘土
灰色，流塑，饱和，富含有机腐殖质，摇振反应无，刀切面规则，稍有光滑，干强度及韧性中等。
该层顶标高-16.96～-13.96m，层厚0.50～5.90m，全场分布；
④粉质粘土
青灰、灰黄色，可塑，局部硬可塑，含氧化铁、锰斑点，摇震反应无，切面规则，稍有光滑，干强度中等，韧性中等，该层顶部较软。
该层顶标高-21.64～-16.43m，层厚1.60～10.70m，全场分布；
⑥-1含砂粉质粘土
青灰色，灰绿色，软可塑，局部可塑，含氧化铁，摇震反应无，刀切面规则，较为光滑，干强度及韧性中等，局部砂含量较高。
该层顶标高-28.59～-21.50m，层厚0.60～8.60m，零星缺失；
⑥-2细砂
灰色、灰黄色，中密。
含云母，粒径大于0.075mm的颗粒含量占全重的88%左右，局部含少量砾石。
该层顶标高-30.73～-21.38m，层厚0.60～7.40m，零星缺失；
⑧圆砾
灰黄色，中密～密实，卵砾石含量约占55%，其余由砂及粉粒等组成，粘性土含量少，卵砾石磨圆度好，呈浑圆状，粒径最大约100mm，一般在10～40mm，成份以熔结凝灰岩、燧石为主。
该层顶标高-31.33～-24.78m，揭露层厚8.90～17.40m，该层未揭穿。
根据工程地质勘察报告，Z80勘察孔（3#塔吊）、Z111勘察孔（2#塔吊）、Z68勘察孔（1#塔吊）涉及到土层及地基土物理力学指标如下：
层号
土层名称
抗拔
系数
地基承载力特征值（kPa）
钻孔灌注桩
桩周土的摩擦力特征值kPa
桩端土的承载力特征值kPa
-1
杂填土
②-1
粘质粉土
0.60
130
13
②-2
砂质粉土
0.60
160
16
②-3
粉砂
0.60
180
21
②-4
砂质粉土
0.60
150
14
③
淤泥质粉质粘土
0.70
75
10
④
粉质粘土
0.70
200
27
600
⑥-1
含砂粉质粘土
0.65
160
22
⑥-2
细砂
0.60
210
31
900
⑧
圆砾
0.60
500
54
2300
二、地下水情况
孔隙潜水
孔隙潜水主要赋存于浅部的砂质粉土和粉砂层中，其渗透性一般，分布广泛而连续。
潜水主要接受大气降水的入渗补给，以垂直蒸发排泄为主，地下径流微弱。
其水位受季节及大气降水控制，动态变化较大。
勘察期间实测水位埋深在0.10～1.90m之间。
地下水位受大气降水及季节影响有一定变幅，年水位变化约1.0～1.5m。
孔隙承压水
场区承压水主要赋存于⑧层圆砾中，其水位受气候影响不明显，径流较慢，一般以人工掘井为主要排泄途径。
根据掌握的附近的水文地质资料，结合粘性土充填情况，⑧层中地下水单井出水量Q=100～200m3/d以上，其承压水水位埋深在8～9m之间。
③基岩裂隙水
本场地基岩裂隙水埋藏深，水量贫乏，对本工程的施工几乎无影响。
第三章塔吊选型及平面布置
第一节塔吊选型及塔吊参数
一、塔吊选型
根据建筑物平面布置情况，在满足周边环境及现场垂直运输要求的前提下，现确定设置3台浙江虎霸QTZ63C（5510）型塔吊。
二、QTZ63C（5510）型起重特性表
R（m）
20
30
35
40
45
50
55
55
2Fall
3
2.33
1.84
1.55
1.33
1.15
1.00
2Fall
3.44
2.10
1.71
1.42
1.20
1.02
0.87
50
2Fall
3
2.31
1.92
1.62
1.39
1.20
2Fall
3.58
2.18
1.79
1.49
1.26
1.07
45
2Fall
3
2.34
1.93
1.63
1.40
2Fall
3.58
2.18
1.79
1.49
1.26
40
2Fall
3
2.34
1.93
1.63
2Fall
3.58
2.18
1.79
1.49
三、塔吊计算力学参数
Fv（KN）
Fh（KN）
M1（KN·m）
M2（KN·m）
Mk（KN·m）
非工作状态
452
66.2
1628
0
0
工作状态
531
22.5
1211
0
67
第二节塔吊平面布置
塔吊编号
塔吊位置
塔吊轴线位置（塔吊中心）
最大臂长
塔吊初装高度
塔吊安装高度
1#
4#楼南侧（浅区）
D-BF/D-129～D-136轴
55
33.55
66.1米
2#
2#楼南侧（深区）
D-L/D-94～D-101轴
55
25.87
71.7米
3#
9#楼东侧（深区）
D-AL/D-76～D-83轴
55
28.67
66.1米
具体位置详见《塔吊平面布置图》
第三节塔身穿过主体结构的处理
塔身垂直向上穿过地下室时，地下一层及地下室顶板预留洞口，因塔吊塔身截面尺寸分别为1.6m×1.6m，拟预留2.2m×2.2m的洞口。
洞口按设计结构构造要求增加洞口四边加强筋，并预留出足够长度的梁板钢筋，钢筋接头相互错开，且错开长度不小于500mm。
塔吊拆除后即可进行预留孔洞的施工，孔洞处应先清理干净，梁钢筋采用绑条焊接，板钢筋采用绑扎搭接，孔洞处砼应采用原混凝土等级强度高一级的膨胀砼。
第四章塔吊基础设计
第一节塔吊基础选型
2#、3#二台塔吊均布置在深区（二层地下室），塔吊基础采用逆作法施工，基础采用四根钻孔灌注桩内插钢格构柱，格构柱顶部做上承台。
随着土方分层向下开挖，在格构柱间分段焊斜撑加固，开挖至基底时，在基础垫层以下做一个下承台，加强钻孔桩与格构柱交接节点具体见附图。
塔吊桩采用φ800钻孔灌注桩，配筋：
10C18。
具体见附图。
1#塔吊布置在1台设在浅区（一层地下室），基础采用钻孔灌注桩、砼承台。
塔吊桩均采用φ600钻孔灌注桩，配筋：
10C18。
具体见附图。
第二节塔基设计参数
一、1#塔吊基础的相关参数（标高均为相对标高）
1、桩相关参数：
桩数
4根
桩顶标高
-7.20m
桩直径
600mm
桩底标高
-31.47（-23.37m黄海）
桩心距
2.7m
桩的砼强度等级
C35
参照钻孔位
7-7’剖面Z68
有效桩长
24.27m
桩身配筋
HRB40010C18通长布置；箍筋C6@250、加劲箍间距C12@2000；桩顶标高以下3m加密区箍筋间距C6@100，加劲箍间距C12@1000。
2、承台相关参数
塔机型号
QTZ63C塔式起重机
塔机独立状态下最大起吊高度H0（m）
40.5
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
计算依据
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
承台长l（m）
5
承台高h（m）
1.2
承台长向桩心距a1（m）
2.7
承台宽b（m）
5
承台宽向桩心距ab（m）
2.7
承台混凝土强度等级
C30
承台混凝土强度等级
上下双层双向HRB400C22@200mm，拉筋C12@600mm。
二、2#、3#塔吊基础的相关参数（标高均为相对标高）
1、2#塔吊桩相关参数：
桩数
4根
桩顶标高
-9.90m
桩直径
800mm
桩底标高
-37.82（-29.72m黄海）
桩心距
2.7m
桩的砼强度等级
C35
参照钻孔位
14-14’剖面Z111
有效桩长
27.92m
桩身配筋
HRB40010C18通长布置；箍筋C8@250、加劲箍间距C14@2000；桩顶标高以下4m加密区箍筋间距C8@100，加劲箍间距C14@1000。
2、3#塔吊桩相关参数：
桩数
4根
桩顶标高
-9.90m
桩直径
800mm
桩底标高
-38.01（-29.91m黄海）
桩心距
2.7m
桩的砼强度等级
C35
参照钻孔位
9-9’剖面Z80
有效桩长
28.11m
桩身配筋
HRB40010C18通长布置；箍筋C8@250、加劲箍间距C14@2000；桩顶标高以下4m加密区箍筋间距C6@100，加劲箍间距C12@1000。
3、格构柱相关参数
格构柱钢柱长度（包括埋桩3m）
9.37m
格构柱顶标高
-3.53m
格构柱截面边长
460mm
格构柱底标高
-12.90m
格构柱分肢材料
L140×10mm
角焊缝焊脚尺寸
10mm
缀板截面
370×280×14mm
格构柱分肢与缀板焊缝形式
绕角焊
缀板间距
600mm
剪刀撑材料
L140×10mm
格构柱分肢与缀板焊缝长度
510mm
剪刀撑间距
1.8m
止水片材料
200×200×10mm
埋入桩内的格构柱底部、顶部与桩的3根纵向主筋焊接，焊接长度10d
4、上承台相关参数
上承台尺寸
4.3×4.3×1.1m
承台底标高
-4.08m
格构柱伸入承台长度
550mm
砼强度等级
C30
承台配筋
上下双层双向HRB400C20@200mm，上下构造连接筋HRB400C10@600mm
格构柱与承台连接
采用每分肢焊接1根C22的竖向钢筋锚入承台900mm
塔吊基础节与承台连接
严格按塔吊说明书
5、下承台相关参数
承台尺寸
4.3×4.3×0.4m
承台底标高
-9.9m
砼强度等级
C30
承台配筋
上下双层双向HRB400C14@200mm，上下构造连接筋HRB400C10@600mm
承台与底板缝隙
两者间距300mm，灌100mm粗砂，100mm碎石，100mm底板垫层
第五章施工技术措施
第一节塔吊基础施工流程
2-3#塔吊开挖至上承台垫层底，浇筑上承台垫层→绑扎钢筋（包括格构柱锚入钢筋）→支模→预埋固定支脚→浇筑混凝土，养护至塔吊安装；后面每挖深0.6m，焊接钢柱之间的缀板；每挖深1.8m，施工剪刀撑，剪刀撑每1.8m设置一道，挖土至底板底；施工下承台，扎钢筋、支模、浇筑混凝土。
至下承台施工完毕才能真正完成塔吊基础施工。
挖至第三层土时（-4.20M）→1#塔吊放线→二级1:
1放坡挖至标高-7.30M→浇筑100mm厚素混凝土垫层→放塔吊预埋节位置线→绑扎塔基下层钢筋→安装预埋节身→绑扎塔基上层钢筋→浇筑混凝土→振捣→养护→安装塔吊。
第二节塔吊格构柱制作
1、格构柱制作在现场制作，柱身必须要保证焊缝的质量、长度及按设计图纸加工。
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、钻孔桩下笼时将格构柱吊入钻孔内,与钻孔桩一起浇筑,确保锚固长度。
4、钢材及焊接材料的品种、规格、性能等应满足国家产品标准和设计要求。
焊条等焊接材料与母材的匹配应符合设计和行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
5、焊工必须经考试合格，且取得合格证书；
6、焊缝厚度应符合设计要求，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
焊缝表面不得有气孔、夹渣、焊坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
7、钢格构柱及缀板的拼装误差应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定；
8、格构柱与灌注桩主筋按照规定认真焊接，随钢筋笼就位后需对格构柱加固定位，确保格构柱方正。
9、钢格构柱的安装误差应符合下表的规定：
钢格构柱的安装允许误差：
项目
允许偏差（mm）
检验方法
柱端中心线对轴线的偏差
20
用吊线和钢尺检查
柱基准点标高
+10
用水准仪检查
柱轴线垂直度
0.5H/100且<35
用经纬仪或吊线和钢尺检查
10、钢格构柱与钢筋笼搭接后，使用汽车吊将其插入桩孔内，并与桩心轴线重合，保证四根格构柱四个立面的平整度。
钻孔桩浇筑前将格构柱吊入钻孔桩内，与钻孔桩一起浇筑，确保锚固长度。
11、为保证格构柱的垂直度，格构柱顶至自然地坪采用角钢作为吊筋，在孔口设置钢板制作成的孔口板，并在上面设置方向线，通过校核角钢吊筋顶与孔口板的关系进行调整。
第三节钻孔灌注桩施工及钢格构柱安装
一、测量定位
各测量点（俗称大样点）采用光电测距仪进行闭合测定，无误后用混凝土固定，并安装防护标志，防止因重车碾压和重物碰撞后而产生位移。
尽量将各点设置在不影响施工的视线范围内，且不易被碰撞，以利长久保存。
桩位测量采用经纬仪、钢尺丈量法。
但在桩位测定前，需对所用的测量基点进行复核，使其符合各种平面尺寸关系后方可使用该基点。
桩位测定分初、复测，分别为挖埋护筒前和埋设护筒后，复测合格后，打入Ф12钢筋一根，作为钻机定位标志，然后用水准仪测定其护筒标高后，经现场监理验收合格后方可就位施工。
二、埋设护筒
钻孔灌注桩的孔口护筒是保护孔口，隔离上部杂填松散物，防止孔口塌陷的必要措施，也是控制定位，标高的基准点。
护筒选用大于桩径10～20cm的钢制护筒，埋入深度以满足隔离杂填士，防止孔口塌陷为准，护筒四周间隙用粘土回填并捣实，以确保护筒稳定牢固。
三、钻机就位
钻机就位时，转盘中心对准桩位中心标志的偏差应小于20mm，并用水平尺校对转盘水平，并做到天车中心、转盘中心与桩位中心成一垂直线。
四、成孔
1、机具配备
施工前按其施工孔深配置钻具、导管，预先由当班质检员和机长一起丈量，核准其钻头直径和长度、机上钻杆长度、钻杆长度、根数、导管长度、根数，然后请现场监理到现场检验，经核准后的器具不得随意更换。
若需更换时，必须事先经质检员认可，并报监理同意后方可执行。
2、成孔过程
本工程采用正循环回转钻进方法，钻头选用单腰带三翼锥形钻头。
钻进参数控制范围：
钻压6-15KPa转速40-128r／min。
施工中应根据地层情况合理选择钻进参数，一般开孔宜轻压慢转，正常钻进时钻进速度控制在6m/h以内，临近终孔前放慢钻速以便及时排出钻屑，减少孔内沉渣。
通过3PN泥浆泵将循环池内的泥浆泵入钻杆内，从钻头返出，钻头切削土体形成的泥浆从钻杆与孔壁的环状间隙内上返至孔口，再通过立式排污泵或泥浆沟排入循环池，从而形成泥浆循环系统。
现场备用立式排污泵。
为防止相邻桩串孔或影响邻桩的成桩质量，相邻桩的成孔施工以满足4D或不少于36小时为宜，因此，对不满足要求的跳桩施工。
3、护壁
钻孔形成自由面时，由于受地层覆盖土压力的作用，使自由面产生变形，泥浆使用得当可以抑制变形的产生。
根据本工程地质岩土物理性能，选用原地层自然造浆，地表调节泥浆物理性能。
根据不同的地质情况，选用不同的泥浆性能参数，来平衡地层的侧压力，以保证孔壁的稳定性，防止坍孔。
泥浆性能多数指标控制范围如下：
一清泥浆比重≤1.30粘度20~26s
二清泥浆比重≤1.15粘度18~20s
含砂率≤4～8%
泥浆性能多数一般选择原则是：
易塌孔地层选用较大值，不易塌孔地层选用较小值。
五、清孔
清孔是钻孔灌注桩施工重要的一道工序，清孔质量的好坏直接影响水下混凝土灌注施工、桩身质量与承载力的大小。
为了保证清孔质量，本工程采用两次正循环清孔。
在保证泥浆性能的同时，必须在终孔后清孔一次和灌注前清孔一次。
为保证清孔后沉渣满足设计要求，在钻进将至终孔深度时，减缓钻进速度，使土层颗粒充分水化分散，为清孔的顺利进行，作好必要的前期准备。
第一次清孔在成孔结束时利用钻杆清孔，调制性能好的泥浆替换孔内泥浆与钻屑，时间一般控制在30~60分钟左右。
第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后利用导管进行清孔，清孔时经常上下窜动导管，以便能将孔底周围虚土清除干净。
清孔后沉渣控制在50mm以内，用泥浆比重仪和漏斗粘度计测定泥浆比重和粘度，符合要求后方可进行水下混凝土灌注，并在第二次清孔结束后30分钟内灌入混凝土。
六、水下混凝土灌注
1、材料选用
材料选用将严格按照我公司ISO9001质量认证体系对合格供应商的要求，选择符合要求的商品混凝土生产单位，并报建设单位和监理单位。
每次现场使用时，要核准其出厂质量证明书，本工程考虑现场实际环境及厂家距现场的距离远近等因素与业主、监理共同确定商品混凝土厂家。
2、导管
导管采用直径为219mm或250mm，长度为3.5m和2.5m无缝钢管，游轮丝扣连接。
该导管密封性好、钢性强、不易变形。
在使用前必须检查丝扣的好坏和导管内是否有残物，导管是否已经变形。
下导管时，必须加好橡皮密封圈，以确保导管密封。
使用后，必须清洗干净，整齐的堆放于指定位置。
3、灌注
a.根据孔深配置导管
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