塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
目录
1、编制依据2
2、工程概况2
2.1参建单位2
2.2工程简介2
2.3塔吊平面布置3
3、施工准备5
3.1塔吊基础设计准备5
3.2组织机构6
3.3机械准备6
3.4技术准备8
3.5塔吊专业公司前期准备8
4、塔吊基础施工9
4.1塔吊基础施工计划9
4.2基本准备9
4.3塔吊基础施工9
5、塔吊基础验收11
5.1资料验收11
5.2现场施工验收11
6、安全技术措施12
7、塔吊基础设计验算计算书12
7.1QTZ5013塔吊安全计算12
7.2QTZ6013塔吊安全计算18
1、编制依据
1、学府壹号院项目一标段施工合同；
2、学府壹号院项目一标段施工图纸；
3、《塔式起重机安全规程》（GB5114-2006）
4、《QTZ5013塔吊使用说明书》；
5、《QTZ6013塔吊使用说明书》；
6、融创学府壹号院项目岩土工程勘察报告
7、PKPM安全计算软件
8、主要规范、规程、标准
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2013
《混凝土结构工程质量验收规范》GB50204-2015
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《施工企业安全生产评价标准》JGJ/T77-2010
《建筑施工高空作业安全技术规范》JGJ80-2011
《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-2012
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
2、工程概况
2.1参建单位
工程名称
学府壹号院项目一标段工程
建设单位
太原融创慧丰房地产开发有限公司
监理单位
山西神剑建设监理有限公司
勘察单位
山西华晋岩土工程勘察有限公司
设计单位
太原市建筑设计研究院
支护、降水设计单位
山西省建筑设计研究院
施工总承包单位
中国建筑第二工程局有限公司
2.2工程简介
学府壹号院项目一标段工程位于山西省太原市万柏林区，新晋祠路以西，旧晋祠路以东，万看路以北，规划路以南。
其中一标段包括1~6#住宅楼、1#商业、2#商业、4#商业、幼儿园、一标段地下车库。
建筑面积199277.84平方米，结构形式为框架/剪力墙结构。
2.3塔吊平面布置
为满足整个工程施工过程中吊运量需求，考虑到塔吊自身吊运半径、两塔之间间距以及周边环境等因素，本工程共选用六台塔吊，一标段1~6#楼各设置一台塔吊，编号按照楼座号1~6#依次编号，以满足施工需求。
选定的6台塔吊平面定位见下图：
塔吊型号及其具体定位、服务范围见下表：
编号
型号
半径
定位
（塔吊基座中心点，以地库轴线为准）
主要服务区域
1#
QTZ5013
40m
57轴向东4000E轴向南2540
1#楼
2#
QTZ5013
45m
44轴向向西4050E轴向南2100
2#楼
3#
QTZ5013
45m
23轴向东4050E轴向南2100
3#楼
4#
QTZ5013
50m
52轴向东4050L轴向北1300
4#楼
5#
QTZ6013
60m
33轴向东4050S轴向南2170
5#楼
6#
QTZ6013
60m
12轴向东4050S轴向南1650
6#楼
塔吊型号及其基础桩定位、服务范围见下表：
编号
型号
半径
定位
（塔吊基础桩，以地库轴线为准）
主要服务区域
1#
QTZ5013
40m
17轴向西2100D轴向北1360
1#楼
57轴向东2100D轴向北1360
17轴向西2100E轴向南640
57轴向东2100E轴向南640
2#
QTZ5013
45m
44轴向西2150D轴向北1800
2#楼
43轴向东2150D轴向北1800
44轴向西2150E轴向南200
43轴向东2150E轴向南200
3#
QTZ5013
45m
24轴向西2150D轴向北1800
3#楼
23轴向东2150D轴向北1800
24轴向西2150E轴向南200
23轴向东2150E轴向南200
4#
QTZ5013
40m
54轴向西2150L轴向南600
4#楼
52轴向东2150L轴向南600
54轴向西2150L轴向北3200
52轴向东2150L轴向北3200
5#
QTZ6013
60m
35轴向西1900R轴向北1280
5#楼
33轴向东1900R轴向北1280
35轴向西1900S轴向南20
33轴向东1900S轴向南20
6#
QTZ6013
60m
13轴向西1900R轴向北1800
6#楼
12轴向东1900R轴向北1800
13轴向西1900S轴向北500
12轴向东1900S轴向北500
3、施工准备
3.1塔吊基础设计准备
由于工期紧张，1~6#塔吊需在在土方开挖至槽底前组织塔吊基础的施工，承台顶标高与地库基础梁顶标高齐平。
根据融创学府壹号院项目勘察报告中工程所在地的天然地基承载力数据（见下表），拟采用四桩承台塔吊基础形式。
序号
土名称
土厚度（m）
土侧阻力标准值（kPa）
土端阻力标准值（kPa）
1
素填土
3.44
24
2
粉质黏土
3.03
40
3
中细砂
7.03
22
4
中细砂
7.11
48
5
粉质黏土
4.62
58
6
中细砂
4.25
60
7
粉质黏土
7.87
72
1000
8
粉质黏土
8.86
80
1200
9
卵石土
2.97
140
3000
10
粉质黏土
9.54
88
1600
3.2组织机构
3.3机械准备
1、起重性能表
（1）QTZ5013塔吊性能：
（2）QTZ6013塔吊起重参数
3.4技术准备
1、根据塔吊设计说明书、塔吊公司及施工图纸要求，对塔吊基础进行深化设计和验算，确定塔吊位置及塔吊基础类型和埋置深度等设计参数。
2、塔吊基础施工图纸。
3、根据施工方案所确定的位置对塔吊在现场位置进行准确测量定位。
3.5塔吊专业公司前期准备
1、按设计要求准备型号正确，性能良好的塔吊。
2、塔吊预埋所需的预埋角钢、预埋马凳等。
3、塔吊接地用扁铁、钎子等。
4、安装塔吊所需各种工具。
5、准备运输塔吊部件的车辆和基础预埋、塔吊安装用的汽车吊。
6、所有入场安装施工人员必须持证上岗。
7、塔吊安装前，负责安装的工长必须事先熟悉施工现场，排除不利因素的影响，以免影响工期。
8、安装人员组织配备：
人员
数量
职责
安装工长
6名
负责现场指挥和调节
安全员
2名
负责塔吊安装施工的安全工作
安装电工
3名
负责塔吊电气连接和调试
拆装工人
30名
负责塔吊各部件的安装
信号工
12名
负责指挥吊车、塔吊进行各部件的吊装
塔吊司机
12名
负责安装过程中塔吊的操作
4、塔吊基础施工
考虑施工计划安排并配合现场整体施工，根据现场基坑开挖施工进度及时穿插进行塔吊基础施工。
4.1塔吊基础施工计划
序号
开始时间（桩施工）
1#
2017年4月20日
2#
2017年4月16日
3#
2017年4月10日
4#
2017年4月18日
5#
2017年4月12日
6#
2017年4月14日
4.2基本准备
1、塔吊预埋节在坑下安装，安装作业面大小满足100吨汽车吊站位。
2、塔吊专业公司进塔吊预埋所需的预埋角钢、地脚螺栓等（埋件由塔吊提供，预埋由塔吊公司专业技术人员预埋）。
3、塔吊接地用接地杆、16mm2的绝缘铜电缆或扁铁等。
4、塔吊专用电箱。
为了满足塔吊正常工作，塔吊配用专用电箱，根据塔吊的定位对塔吊电箱合理定位，塔吊专用电箱距塔吊中心不大于5米
5、按照塔吊基础布筋图——附图，所需的钢筋与混凝土准备齐备。
4.3塔吊基础施工
本工程1~6#塔吊基础采用四桩承台，四桩承台顶与承台顶、地库基础梁顶标高齐平为-6.36。
1、塔吊基础桩长距承台18m，桩直径为700，桩身混凝土为C35，钢筋采用HPB300级、HRB400级。
塔吊基础保护层厚度50mm。
2、塔吊基础后注浆作业宜于成桩2d~7d后开始，不宜迟于成桩30d后；注浆作业成孔作业点的距离不宜小于8～10m；注浆顺序宜先桩侧后桩端，桩底压力灌浆工艺采用桩底设置柔性注浆腔<即胶囊式注浆腔>的闭式灌浆工艺,亦可采用开式工艺，要求搅拌水泥浆的水泥不小于42.5级,水灰比0.55,桩端注浆水泥量1300kg左右,注浆压力0.2~3MPa,出浆30~60L/min。
桩侧注浆二道,距桩底10m,注浆量1000kg。
注浆管预埋数量为桩端两根，桩侧每个注浆点一根。
注浆管选用DN20钢管,与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接。
3、基础桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。
在桩身混凝土强度达到设计要求条件下，承载力检验应在注浆完成20后进行，浆液中掺入早强剂时可于注浆完成15d后进行。
4、5#、6#楼塔吊（QTZ6013）：
基础承台尺寸：
6000*6000*1500
基础承台混凝土标号：
C35（P6）
基础承台钢筋：
上部钢筋C25@200双向布置，下部钢筋C25@200双向布置，竖向拉钩为C18@400。
5、1#、2#、3#、4#塔吊（QTZ5013）：
基础承台尺寸：
5500*5500*1500
基础承台混凝土标号：
C35（P6）
基础承台钢筋：
上部钢筋C25@200双向布置，下部钢筋C25@200双向布置，竖向拉钩为C18@400。
塔吊桩钢筋锚承台35d。
6、安放预埋件。
预埋件由塔吊公司专业人员进行埋放，埋放位置必须准确，基节安装后水平度小于1/750，其中心线与水平面垂直度误差为1.5/1000，地脚螺栓保证其螺栓孔的对角线误差不大于2mm，确保基节的安装。
7、塔吊的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，可采用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或扁铁与基础底板钢筋焊接，接地件插入基础地面以下不小于1.5m，接地电阻不大于4Ω。
8、车库防水板、拉梁钢筋从塔吊基础贯通。
塔吊基础钢筋绑扎完成后、浇筑混凝土前，应将基础底板钢筋甩出。
并且测量人员需再次测试预埋件的位置及水平度，作好测量记录。
9、浇注C35P6的混凝土，并振捣密实，在混凝土浇注过程中必须随时监测预埋件垂直度，如有变化，则随时进行调整，确保其垂直。
混凝土不得往一个方向浇注，以免动摇预埋件。
10、塔吊基础钢筋施工完成后，须组织验收，并做好隐检记录，验收合格后方可进行混凝土浇筑。
11、基础混凝土浇筑完毕后应进行浇水养护，达到设计强度后方可进行上部结构的安装作业，如提前安装必须有同条件养护试块试验报告，强度达到安装说明书要求；基础防水板施工时需对塔吊基础周边与新浇筑混凝土交界处进行凿毛处理。
5、塔吊基础验收
5.1资料验收
1.1塔吊基础处的地基承载力报告；
1.2塔吊基础施工记录；
1.3塔吊基础混凝土强度报告；
1.4塔吊基础预埋测量报告
5.2现场施工验收
2.1塔吊基础位置尺寸是否满足要求；
2.2经地基处理后的天然地基承载力是否满足要求（桩基单位必须进行试验，并有实验报告）；
2.3塔吊垫层水平度偏差控制在0.2%以内，垫层强度达到95%以上后，方可进行基础预埋工序。
2.4准确定位塔吊中心，标明塔吊预埋件安放位置。
2.5防雷扁铁与预埋节及插入地下2.5m以上的焊接角钢钎子已连接。
2.6基础用C35P6的混凝土，并捣实浇注，在此过程中工长、质检必须随时监测预埋件的位置及水平度，以免动摇预埋件，确保预埋件檐口水平度在1‰内
2.7必须做好过程控制、施工记录、质量验收保证塔吊基础钢筋、保护层厚度及混凝土浇筑的质量；
2.8基础承台在混凝土浇注后应保证足够保养时间，其强度应达到承台凝固强度的80%以上方可实施塔机安装。
塔机运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。
2.9项目部安全、质保部门相关负责人进行塔机基础验收，各方在验收表上签字认可后，方可进行安装作业。
6、安全技术措施
1.安装作业区布置警戒线，挂起示警牌。
2.安装前组织学习安装安全技术方案，对班组作业人员进行技术交底，对分项作业内容，安全措施及事项进行单独技术交底。
3.进入现场必须带安全帽，安装作业人员严禁酒后上岗。
4.参加安装人员应严格遵守操作规程。
5.作业人员必须听从指挥，有好方法和建议必须得到指挥人员的同意后方可实施，不得自作主张更改作业方案。
6.吊臂及吊物应保证吊臂范围内的安全，臂下严禁站人。
7、塔吊基础设计验算计算书
7.1QTZ5013塔吊安全计算
计算依据：
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
《地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ5013
塔机自重标准值:
Fk1=450.80kN
起重荷载标准值:
Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=733.7kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=65m
塔身宽度:
B=1.65m
桩身混凝土等级:
C35
承台混凝土等级:
C35
保护层厚度:
H=50mm
矩形承台边长:
H=5.5m
承台厚度:
Hc=1.5m
承台箍筋间距:
S=200mm
承台钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=0.0m
桩直径:
d=0.7m
桩间距:
a=3.8m
桩钢筋级别:
HRB400
桩入土深度:
18m
桩型与工艺:
泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩
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=450.8kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=5.5×5.5×1.50×25=1134.375kN
承台受浮力：
Flk=5.5×5.5×1.00×10=302.5kN
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）
=0.8×1.77×1.95×0.84×0.2=0.46kN/m2
=1.2×0.46×0.35×1.65=0.32kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.32×65.00=20.90kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×20.90×65.00=679.11kN.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=0.40kN/m2）
=0.8×1.83×1.95×0.84×0.40=0.96kN/m2
=1.2×0.96×0.35×1.65=0.66kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.66×65.00=43.21kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×43.21×65.00=1404.25kN.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=-356.86+0.9×（733.7+679.11）=914.66kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+1404.25=1047.39kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（450.8+1134.38）/4=396.29kN
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（450.8+1134.375）/4+（1047.39+43.21×1.50）/5.37=603.28kN
Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（450.8+1134.375-302.5）/4-（1047.39+43.21×1.50）/5.37=113.68kN
工作状态下：
Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（450.8+1134.38+60）/4=411.29kN
Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（450.8+1134.375+60）/4+（914.66+20.90×1.50）/5.37=587.35kN
Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（450.8+1134.375+60-302.5）/4-（914.66+20.90×1.50）/5.37=159.61kN
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×（450.8+60）/4+1.35×（914.66+20.90×1.50）/5.37=410.08kN
最大拔力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×（450.8+60）/4-1.35×（914.66+20.90×1.50）/5.37=-65.29kN
非工作状态下：
最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×450.8/4+1.35×（1047.39+43.21×1.50）/5.37=431.58kN
最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×450.8/4-1.35×（1047.39+43.21×1.50）/5.37=-127.29kN
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）。
由于非工作状态下，承台正弯矩最大：
Mx=My=2×431.58×1.08=927.90kN.m
承台最大负弯矩:
Mx=My=2×-127.29×1.08=-273.68kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──系数，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，α1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=360N/mm2。
底部配筋计算:
αs=927.90×106/（1.000×16.700×5500.000×14502）=0.0048
=1-（1-2×0.0048）0.5=0.0048
γs=1-0.0048/2=0.9976
As=927.90×106/（0.9976×1450.0×360.0）=1781.9mm2
顶部配筋计算:
αs=273.68×106/（1.000×16.700×5500.000×14502）=0.0014
=1-（1-2×0.0014）0.5=0.0014
γs=1-0.0014/2=0.9976
As=273.68×106/（0.9993×1450.0×360.0）=524.7mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值：
Vmax=431.58kN
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的第6.3.4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λ──计算截面的剪跨比,λ=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=5500mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；
S──箍筋的间距，S=200mm。
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=1.35×603.28=814.43kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.75
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=384845mm2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为770mm2
综上所述，全部纵向钢筋面积770mm2
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=411.29kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=603.28kN
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=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；
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土层厚度（m）
极限侧阻力标准值（kPa）
极限端阻力标准值（kPa）
土名称
1
1
40
1
粉土或砂土
2
7.03
22
1
粉土或砂土
3
7.11
48
1
粉土或砂土
4
4.62
58
1
粘性土
5
4.25
60
1
粉土或砂土
6
7.87
72
1000
粘性土
由于桩的入土深度为18m,所以桩端是在第4层土层。
最大压力验算:
Ra=2.20×（1×20+7.03×11+7.11×24+2.86×29）+0.5×0.38=771.88kN
由于:
Ra=771.88>Qk=411.29,最大压力验算满足要求!
由于:
1.2Ra=9
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