金鹰大厦前广场改造工程塔吊基础设计与施工方案论证修改版.docx
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金鹰大厦前广场改造工程塔吊基础设计与施工方案论证修改版
金鹰大厦前广场改造项目
塔吊基础设计与施工方案
中国建筑第五工程局有限公司
2015年12月11日
1、编制依据
1、金鹰大厦前广场改造项目岩土工程详细勘察报告；
2、金鹰大厦前广场改造项目施工图；
3、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》--JGJ311—2013；
4、《建筑机械使用安全技术规程》--JGJ33—2012；
5、《建筑地基基础设计规范》--GB50007-2011；
6、《混凝土结构工程施工质量验收规范》--GB50204-2015；
7、《TC5610塔吊使用说明书》、《TC6016塔吊使用说明书》及《TC6517塔吊使用说明书》;
8、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》--11G101-1（2、3）;
9、本项目部编制的《防水施工方案》、《抗浮锚杆施工方案》;
包括但不限于以上标准、规范。
二、工程概况
1、总述
该工程位于长沙市中心与星沙副中心的连接线上，紧邻世界之窗及海底世界公园，北靠广电中心，南临三一大道，西侧为湖南人民广播电台，东侧为湖南国际会展中心。
由湖南广播电视台开发，东西向长约290m，南北向长约123m～172m，地下室占地面积约3.7万m2，基坑面积约3.9万m2。
项目为集停车、交通、人防等功能于一体的下沉式广场，拟建地下三层（约15m深），局部地上一层（约6m高），地面为城市花园式广场，结构形式为框架-剪力墙结构，底板为筏板基础，柱下设置墩基础,采用抗浮锚杆解决底板抗浮问题。
2、工程平面布置及形状
3、场地标高关系
本工程±0.00=40.70m，基坑底标高为24.6m，基坑开挖深度约16.1m。
地下室周边北侧为广电路，场地自然标高38.7m-41.58m，东侧为会展路，场地自然标高41.58m-42.59m，南侧为三一大道，场地自然标高42.59m-39.37m，西侧为安康路，场地自然标高为38.7m-33.63m。
3、塔吊安装位置
1、塔吊布置原则
1.1如上图工程平面布置图所示，本工程北向围挡距离湖南广电中心大楼约18m，东向围挡距离湖南会展中心楼约17m，南向围挡边即三一大道车辆，西侧为安康路，四边车流量大且因湖南广电其独有的特殊性，社会关注度、曝光度非常高。
为保证塔吊安全作业，降低对周边建筑物、行人、车辆等存留的安全隐患，尽量以塔吊大臂设置在本工程围挡内为原则而选取塔吊安装位置,且基坑边办公区及生活区活动板房均在塔吊覆盖范围，安全防护要求高，必须按要求做好板房安全防护。
1.2本工程为地下三层，高度约14.3m，局部地上一层，高度约6m，即自底板顶至建筑顶总高度约19.3m，而拟采用的TC5610及TC6016型号塔吊在不采取护臂情况下最高安装高度达40.5m，又因本工程竖向结构采用清水混凝土施工工艺，对混凝土表观质量要求特别严格，因此采用独立无附着式塔吊。
1.3因场地占地面积较大，且基坑顶设计承载值较小，施工期间大型材料（模板、木枋、钢筋等）周转主要通过塔吊转运，因此对塔吊运输能力要求非常高。
结合现场实际情况，我部为满足施工需求，拟采取在地下室范围内布置8台塔吊（6台TC5610、1台TC6016、1台TC6517）。
1.4选取塔吊基础位置时尽量避开筏板地梁、柱下墩、人防门洞口等重要部位；塔身及楼板预留洞严格避开竖向主体构件（剪力墙、框架柱、柱帽）及地下室重要功能用房，尽量避开框架主梁、次梁等构件，避免给工程施工加大难度；
2、塔吊布置平面示意图
3、塔吊轴线定位图：
3.11#塔吊轴线定位
3.22#塔吊轴线定位
3.33#塔吊轴线定位
3.44#塔吊轴线定位
3.55#塔吊轴线定位
3.66#塔吊轴线定位
3.77#塔吊轴线定位
3.88#塔吊轴线定位
4、塔吊选型
1、塔吊厂家及型号
考虑本工程结构形式及现场施工需求，结合塔吊租赁市场上各租赁方的信誉、用户使用满意度等因素，我部拟选用8台中联重工科技发展有限公司（简称中联重科）生产的塔吊：
6台TC5610，1台TC6016，1台TC6517，其中1#塔吊为TC5610，臂长50m；2#塔吊为TC5610，臂长50m；3#塔吊为TC5610，臂长56m；4#塔吊为TC5610，臂长56m；5#塔吊为TC5610，臂长50m；6#塔吊为TC6517，臂长60m；7#塔吊为TC5610，臂长56m；8#塔吊为TC6016，臂长50m；
2、塔吊主要技术参数、性能
2.1TC5610塔吊主要技术参数、性能
2.2TC6016塔吊主要技术参数、性能
2.3TC6517塔吊主要技术参数、性能
五、塔吊安装处的水文、地质情况
1、勘探点平面布置及塔吊平面布置关系示意图
详见附图
（一）
2、地质情况
依据本工程岩土工程详细勘察报告中的勘探点平面布置与塔吊布置关系示意图，得知塔吊安装处的勘探点位，再依据工程地质剖面图及塔吊基础底标高22.6m-23.6m（基础深度暂按底板顶以下1-2m考虑），便可得知各塔吊安装处的地质情况，具体如下表所示：
塔吊
编号
塔吊
型号
天然基础土层
承载力要求
基础附近
勘探点
标高范围
（m）
土层性质
土层天然
承载力
1#
TC5610
≥160KPa
ZK34
14.92~24.22
Qel粉质黏土层
200KPa
2#
TC5610
≥160KPa
ZK39、ZK54
17.15~27.25
强风化含砾泥质粉砂岩⑥
450KPa
3#
TC5610
≥160KPa
ZK58、ZK59
17.02~27.22
强风化含砾泥质粉砂岩⑥
450KPa
4#
TC5610
≥160KPa
ZK80、ZK81
15.94~27.04
强风化含砾泥质粉砂岩⑥
中风化含砾泥质粉砂岩⑦
450KPa
1800KPa
5#
TC5610
≥160KPa
ZK104、ZK122
14.16~24.56
Qel粉质粘土层
200KPa
6#
TC6517
≥200KPa
ZK126、ZK127
18.00~25.16
中风化含砾泥质粉砂岩⑦
1800KPa
7#
TC5610
≥160KPa
ZK146、ZK131
14.11~25.31
中风化含砾泥质粉砂岩⑦
1800KPa
8#
TC6016
≥160KPa
ZK160、ZK166
18.99~25.26
Qel粉质黏土层
200KPa
3、水文条件
场地地下水主要有两种类型，即赋存于人工填土和第四系土层中的上层滞水与赋存于第四系砾砂及卵石层中的潜水。
上层滞水主要受大气降水及地表水补给，一般水量较小，水位季节性变化，一般春夏水位较高，秋冬水位较低，甚至局部地段消失。
潜水主要受大气降水、地表水及区域地下水补给，水位季节性变化。
场地内丰水季节潜水略具承压性，水量较大，勘察期间测得稳定水位埋深为3.82～7.81m，相当于标高28.45～35.57m，受季节影响，场地地下水水位将随季节而变化，地下水水位变化幅度按1～3m考虑。
场地地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
六、塔吊基础设计
1、塔吊基础选型
根据本工程岩土工程详细勘察报告，本项目塔吊布置位置土质为粉质黏土层
和强风化含砾泥质粉砂岩⑥，两者地基承载力分别为200KPa、450KPa，均满足各自说明书中基础土质地基承载力（160KPa）的要求，因此TC5610、TC6016、TC6517塔吊基础设计不需计算，可直接参考塔吊产家提供的基础设计图，拟选用天然地基矩形板式基础，基础垫层采用C15混凝土，厚度100mm,每边大于承台砖胎模外边100mm。
2、塔吊基础设计说明
2.1TC5610塔吊说明书中对于基础及配筋要求如下表所示，基础的深度应大于1m。
结合本工程实际情况，TC5610塔吊基础设计及塔吊相关参数如下表所示：
序号
塔吊型号
臂长
基础形式
基础尺寸
面筋、底筋
架立筋
混凝土强度、抗渗
1#
TC5610
50m
天然地基
矩形板式基础
长5m*宽5m*深1.5m
纵横HRB400级钢筋C25@200
纵横C12@400
C35、P8
2#
TC5610
56m
天然地基
矩形板式基础
长5m*宽5m*深1.5m
纵横HRB400级钢筋C25@200
纵横C12@400
C35、P8
3#
TC5610
56m
天然地基
矩形板式基础
长5m*宽5m*深1.5m
纵横HRB400级钢筋C25@200
纵横C12@400
C35、P8
4#
TC5610
56m
天然地基矩形板式基础
长5m*宽5m*深2.3m
纵横HRB400级钢筋C25@200
纵横C12@400
C35、P8
5#
TC5610
56m
天然地基矩形板式基础
长5m*宽5m*深1.5m
纵横HRB400级钢筋C25@200
纵横C12@400
C35、P8
7#
TC5610
56m
天然地基矩形板式基础
长5m*宽5m*深1.5m
纵横HRB400级钢筋C25@200
纵横C12@400
C35、P8
2.2TC6016塔吊说明书中对于基础及配筋要求如下表所示且基础的深度应大于1m。
结合本工程实际情况，TC6016塔吊基础设计及塔吊相关参数如下表所示：
序号
塔吊型号
臂长
基础形式
基础尺寸
面筋、底筋
架立筋
混凝土强度、抗渗
8#
TC6016
50m
天然地基
矩形板式基础
长6.5m*宽6.5m*深1.5m
纵横HRB400级钢筋C25@200
纵横C12@400
C35、P8
2.3TC6517塔吊说明书中对于基础及配筋要求如下表所示且基础的深度应大于1.4m。
结合本工程实际情况，TC6517塔吊基础设计及塔吊相关参数如下表所示：
序号
塔吊型号
臂长
基础形式
基础尺寸
面筋、底筋
架立筋
混凝土强度、抗渗
6#
TC6517
60m
天然地基
矩形板式基础
长6.5m*宽6.5m*深1.6m
纵横HRB400级钢筋C25@200
纵横C12@400
C35、P8
3、塔吊基础施工示意图
七、塔吊基础施工
1、施工流程
定位放线→承台土方开挖及平整→验槽→垫层砼浇筑→抗浮锚杆施工→承台砖胎膜砌筑、抹灰→防水层施工→绑扎承台钢筋及穿塔吊基础底板钢筋并在四周错位预留筏板基础钢筋接头（同时四周预埋3mm厚止水钢板）→塔吊基础预埋件安装→浇灌塔吊基础混凝土→塔吊基础混凝土养护；
2、重要工序施工方法及注意事项
2.1、定位放线
依据建设单位移交的工程施工控制点坐标，使用全站仪对各塔吊基础所在位置放样，并将标高点引至基础承台开挖周围的木桩上，从而指导基础承台开挖、承台砌筑、及塔吊预埋件等定位工作。
测量定位务必严格遵守建筑工程测量规范要求。
2.2、土方开挖及验槽
2.2.1塔吊基础开挖应以边坡坡度1:
0.75～1:
1.2（根据现场地质情况按规范规定取值）分层开挖，保证后序工作留有50cm的作业空间，并及时将坑顶周围土方运走；
2.2.2开挖过程中，我方管理人员应严格控制塔吊基础底标高，并预留30cm土方交由人工清理，严禁超挖，并视天气情况做好防塌方等防护工作，保证边坡稳定性；
2.2.3待土方开挖完成且基底夯实、平整后，应及时自检尤其需认真核实土质条件是否同勘察报告一致，并通知勘察、监理、建设单位等相关单位进行基槽验收。
验收合格方可进行垫层混凝土浇筑及后序施工，若验收发现土质与勘察报告不相符等情况，则应继续往下开挖直到持力层，然后采用C15素混凝土回填至原基础底设计标高。
2.3、抗浮锚杆施工
根据施工图纸，严格遵守锚杆施工规范要求施工，详见本我部编制的《抗浮锚杆施工方案》；
2.4、防水层施工
根据施工图纸，严格按照防水施工规范要求施工，阴阳角位置需用水泥砂浆做成圆弧形处理，卷材搭接需满足搭接长度要求，卷材需翻至砖胎模上边，并预留出30cm以上搭接长度，详见《地下室防水工程施工方案》；
2.5、砖胎模砌筑及周边土回填
2.5.1首先在垫层上测定处塔吊基础四角位置，并用铁钉做标记，并用墨斗弹线，以此控制塔吊基础砖胎模的砌筑；
2.5.2塔吊基础外围用M7.5水泥砂浆砌筑240mm厚Mu10.0页岩砖的砖胎模，内抹20mm厚1:
3水泥砂浆；砖胎模施工完成后应对其周边开挖部分使用C15素混凝土回填至筏板底；
2.5.3砖胎模砌筑完成后，先用木枋、钢管、模板在基础内部对称加固，再使用C15混凝土回填砖胎模周围开挖出的作业面；
2.6钢筋绑扎及塔吊预埋件施工
2.6.1严格按基础配筋表进行施工，钢筋的品种、规格、几何尺寸、绑扎质量等均符合设计要求及施工验收规范的规定。
钢筋进场有合格证和材质证明书，并按规范要求取样送检，合格后方可使用；
2.6.2钢筋工程施工顺序：
钢筋加工→划钢筋位置线→底筋保护层垫块→底层钢筋绑扎→架立筋及面层钢筋钢筋绑扎→预埋件安装→隐蔽工程验收；
2.6.3底部钢筋按间距1m，梅花形布置40mm厚的砂浆垫块，保证钢筋保护层符合要求；
2.6.4塔吊预埋件应严格按照塔吊《使用说明书》和安拆方案定位安装，并认真复核；
2.6.5塔吊承台与地梁、底板相交处设置300mm宽、3mm厚止水钢板，同时预留出地梁和底板的钢筋，预留钢筋需错位，且满足绑扎搭接长度要求。
2.6.6钢筋表面应无泥土、锈蚀、缺陷等；
2.6.7钢筋绑扎完成且自检合格后，应通知监理单位、建设单位等相关单位验收，作好隐蔽记录，合格后方可进行下道工序的施工。
2.7塔吊基础混凝土浇筑
2.7.1采用商品混凝土，混凝土强度等级为C35，抗渗等级为P8；
2.7.2混凝土用移动式汽车泵输送到浇筑部位，混凝土的浇筑需保证连续不间断，若出现混凝土供应不及时或其他特殊情况导致间断，其间隔时间不得超过混凝土初凝时间；
2.7.3采用Φ50插入式振捣器振捣混凝土，振捣不得漏振，每振一点的延续时间，以表面呈现浮浆和不再沉落为达到要求，一般为15～30s，并且在30～40min后对其进行二次复振。
振捣棒移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，上层振捣时应插入下层混凝土内50mm左右。
在浇筑混凝土时，应仔细观察，当发现混凝土有振捣不密实等现象，应立即采取措施。
振捣过程中尽量避免碰撞钢筋、预埋件；
2.7.4浇灌混凝土时，应派专人复核钢筋、塔吊预埋件是否移动，一旦发生变形或位移，应及时纠正保证其安装位置符合设计要求。
2.7.5混凝土找平、收面应分两次进行，第一次在混凝土浇筑完成后立即长刮尺将混凝土表面初步刮平，然后用木模搓平以闭合收缩裂缝，在混凝土初凝前，用铁抹子压实、收光，精平并避免混凝土面层出现裂缝。
2.7.6认真做好混凝土试块，做好混凝土浇筑记录；
2.7.7养护：
混凝土浇筑完后12小时内开始养护，浇水次数以保持混凝土表面湿润为准。
同时因塔吊基础施工为冬季施工，需视具体情况做好混凝土保温工作（薄膜覆盖、保温棉被二次覆盖），防止混凝土温度过低开裂、强度降低；
八、塔吊基础施工质量保证措施
1、施工前应对施工班组成员进行详细的技术交底，并建立严格的质量标准，使每个施工人员心中有底；
2、每道工序施工完成后必须自检合格并通知监理、建设单位等相关单位验收，严格做好隐蔽验收记录及工序交接工作；
3、土方开挖过程应做好排水措施，保证基槽不留积水，防止雨水浸泡持力层土壤；土方挖至持力层后，应对地基土进行夯实、平整，并立即通知监理、建设单位等相关单位进行基槽验收，验收合格则浇筑垫层混凝土。
4、钢筋、砖砌体、水泥等材料进场必须送检合格后方可使用，商品混凝土进场后应检查砼强度、配合比、砼坍落度等是否符合要求，并按要求做好混凝土标养及同养试块；
5、塔吊基础混凝土表面平整度允许偏差为1/1000；
6、安装塔吊时基础混凝土强度需达到80%设计强度的，运行塔吊则需基础混凝土强度达到100%设计强度;
7、基础混凝土养护时间需达14天；
8、塔吊预埋件外漏部分需涂防锈漆，且由塔吊公司安排专业人员负责预埋，并在浇筑混凝土过程看守复核；
9、塔吊基槽开挖施工过程若遇软弱层不符合塔吊天然基础的要求等类似情况，则需挖至符合要求的持力层，并用C15混凝土回填至基础设计底标高；
九、塔吊基础施工安全保证措施
1、对所有参与施工的人员认真做好安全生产教育，教导班组人员遵守安全生产规章制度、安全操作规程和各项安全措施规定，牢记“安全第一，预防为主”的原则；
2、施工用电：
做到电线不乱接乱拉，机械设备严格实行“一机一闸一漏一箱”，施工用电线路架空，保证接地良好；
3、施工人员应正确佩戴个人安全防护用品（如安全帽），遵守安全防护规定，禁止穿高跟鞋、拖鞋或光脚。
4、非专业机械操作人员及非电工，不得私自动用机械设备和电器设备；
5、做好设备的日常维护及检查，发现安全隐患及时整改；
6、夜间施工应设置足够的照明灯，保证安全作业条件；
7、安全员应每天对各作业面进行日常安全巡视、检查工作，发现问题及时监督整改，从源头上杜绝安全事故；
8、特殊工种需持相应岗位资格证；
十、塔吊基础设计计算书
因本工程塔吊基础安装位置土质符合塔吊说明书中地基承载力要求，塔吊基础参照说明书设计，因此此处不作详细的计算说明；
十一、塔吊穿楼板位置施工注意事项及其处理措施
因本工程塔吊均布置在室内，所以塔吊塔身均贯穿楼板，楼板预留洞口，为保证安全及施工质量，作如下处理:
1、楼层预留洞口尺寸为（塔身尺寸＋每边预留1m）,即本工程塔吊穿楼板预留洞口尺寸为3.6m×3.6m、3.8m×3.8m、4m×4m；
2、塔吊布置位置选择时尽量避开主梁，以免影响主体结构性能，同时避免增加施工难度，本工程塔吊穿楼板位置为板跨中位置，已避开框架梁；
3、楼板施工时，在预留洞口预留板钢筋，并设置单层与设计同型号、同间距底筋、面筋加强筋，钢筋均应按规范要求错位预留（大于35d），后期浇筑混凝土时应较设计强度提高一等级，并添加一定剂量的膨胀剂；
4、因预留板洞，导致该位置楼板为悬挑结构，为保证其结构性能不受影响，施工完成后，保留该位置楼板的支撑体系：
面板为15厚木胶合板、60×80木方，立杆采用键槽式架管（A48×3.5）。
纵横间距1.2m×0.9m，三道水平拉杆（详见模板施工方案），待塔吊拆除且洞口混凝土浇筑完成、强度达标后方可拆除；
5、为避免物品通过洞口掉落产生安全隐患，或雨水渗漏给施工造成不便，需用模板、木方、铁丝等进行洞口封闭，并在洞口四周按立杆间距1.5m、三道水平横杆（分别离地200、650、1100mm）搭设钢管防护栏杆；
6、以2#塔吊穿楼板为例，其塔身穿楼板剖面示意图如下：
附图
（一）
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