塔式起重机基础方案QTZ63TC5510.docx

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塔式起重机基础方案QTZ63TC5510

XXXXXXXXXX建设项目

QTZ63（5510）

塔式起重机基础方案

编制单位：

XXXXXXXX建筑工程有限公司

编制人员：

编制日期：

2020年XX月

附图1：

《QTZ63（5510）塔吊总平面布置图》

附图2：

塔吊基础承台配筋图

附图3：

塔吊平面定位图

一、工程概况

1、本工程位于XXX路与XXX路交汇处，拟建筑面积XXXXX平方米。

新建的有XXX楼、XXX楼和XXX楼、XXX楼。

2、相关参建单位

建设单位：

XXXXX投资有限公司

设计单位：

XXXXX设计有限公司

勘察单位：

XXXXX市勘察设计院

监理单位：

XXXXX建设咨询有限公司

总包单位：

XXXXX建筑工程有限公司

安装单位：

XXXXX机械设备有限公司

二、编制依据

1.《XXXXXXX建设项目设计图纸》

2.《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）

3.《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）

4.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）

5.《地基基础施工验收规范》（GB50202-2002）

6.《塔式起重机安全规程》GB5144—2012

7.《塔式起重机操作使用规程》JG/T100-1999

8.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

9.《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016

10.《建设机械使用安全技术规范》JGJ33-2012

11.建筑起重机械安全监督管理规定》（建设部166号令）

12.《塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ196-2010）

三、塔吊布置及选用原则

1.能满足上部结构施工的需要。

2.能满足施工进度对材料垂直运输要求。

3.能满足施工道路在不同阶段的变化及吊点要求。

4.同时兼顾经济原则，使施工区域尽可能大的覆盖。

5.根据本工程实际情况及施工进度计划，拟设置X台塔机，型号为QTZ63（5510）型塔吊，最大回转半径为50米，最大起重量为4吨，固定式工作最大起重高度32米。

四、塔吊具体布置

根据本工程地质勘察资料和塔吊方提供的技术资料，塔机采用四桩承台作为塔吊的基础。

塔吊的具体平面布置详见附图：

《QTZ63（5510）塔吊平面布置图》。

五、塔吊基础形式及结构施工

1、塔吊基础形式为桩基独立承台形式。

桩基采用旋挖桩干作业成孔，做法同最近楼栋的工程桩，入岩深度不少于2m。

塔吊桩配筋及做法。

参照工程桩

2.塔吊基础钢筋、混凝土施工需满足混凝土质量验收规范规定要求。

3.承台尺寸均为5m×5m×1.35m，内设双层双向φ20@160钢筋，承台砼强度等级为C35，；桩径1.0m，桩芯到桩芯为3.4m，桩芯到承台边均为0.8m，桩入承台10cm，桩筋锚入承台60d，桩身砼标号C40。

4.承台结构施工：

承台基础与一般承台结构施工方法相同，先浇捣100厚C15垫层，然后进行承台钢筋绑扎、模板支撑和大机锚脚安装和混凝土浇捣。

塔吊承台基础采用商品混凝土，采用汽车泵布料，插入振动器振捣。

5．塔吊基础混凝土达到C35混凝土强度的75%后方可进行大机安装。

安装采用30吨的汽车吊进行安装。

汽车吊安装前必须对其的地基进行加固：

素土夯实；200厚砼；上铺走道板。

6.收进承台外边1m处四周砌挡土墙，砌至高度至自然土以上，挡土墙采用砼小型砌块，四个面各设置构造柱，顶部设置压顶圈梁，双面粉刷。

7.塔吊的具体拆除时间根据施工现场的实际情况而定，塔吊拆除时采用30吨汽车吊进行拆除。

六、塔吊安装、附着情况

本工程各塔机的安装高度

塔机编号

初安装高度（m）

吊钩高度（m）

塔头高度（m）

初次附墙高度

最终安装高度（m）

最终安装高程（m）

T1＃

32

30

3

/

32

70.8

T2＃

30

28

3

/

30

71.55

T3＃

34

32

3

/

34

71.2

T4＃

30

28

3

/

34

70.7

T5＃

32

30

3

/

32

68.6

T6＃

28

26

3

/

32

68.6

T7＃

34

32

3

/

34

75.4

T1’＃

32

30

3

/

32

68.6

T2’＃

28

26

3

/

32

68.6

由于本型号塔吊的自由高度为40.5m，所以不需要安装附墙。

七、塔吊基础沉降及塔身倾斜度测量

1.项目体根据专业分包公司提供的数据，对塔吊基础进行设计，经上级部门审批后方可进行施工。

2.塔吊基础浇筑前，由项目体对预埋标准节进行高程及平面尺寸进行测量，并经公司复核验收，作为原始数据留存在项目体。

预埋标准节的固定采用钢筋焊接固定，在混凝土浇捣过程中注意振捣，以免锚脚平面尺寸偏差。

3.混凝土浇捣完成，经过养护达到设计要求的强度等级，并于塔吊安装前，再由项目体对基础的预埋标准节高程及平面位置进行第二次测量，对比首次测量成果，满足要求后，由专业资质单位进行塔吊的安装。

4．塔吊安装结束后及正式启用前，由项目体进行塔身倾斜的测量。

5．在机械启用后一周、一月及两月时继续进行基础高程和塔身倾斜的测量。

6．测量数据记录表格详见附件。

八、塔吊装拆安全技术措施

1．整个塔吊装拆施工过程中严格按照咸宁市建委颁发的《咸宁市建筑工程施工现场塔吊起重机安装拆卸管理暂行固定》实施细则执行。

2．塔吊安装拆除前必须做好施工、安全交底工作，做好书面记录，在确保无误的情况下方可施工。

3．塔吊的安装拆除及施工过程中，必须制定相应的管理机制，由项目经理总负责，并派专人负责、专人监护，确保塔吊在安全、可靠的前提下施工。

4．塔吊在安装拆卸施工作业前需对塔吊进行机械、结构、电器的全面检查，只有在塔吊完好的前提下方可施工作业。

5．装卸施工区域设置安全警戒线，并派专人进行监护，无关人员不得进入施工区域。

6．施工现场用电严格执行市建委《施工现场电气安全管理规定》，加强电源管理，防止发生电气火灾。

7．塔吊的装拆必须由取得建设行政主管部门颁发的拆装资质证书的专业队伍进行，并应有技术和安全人员在场监护。

8．塔吊装拆前，应按照出厂有关规定，编制装拆作业方案及相关质量要求和安全技术措施，经企业技术负责人审批后，作为装拆作业技术方案，并向全体作业人员交底。

并做好装拆过程记录，全过程控制装拆施工的安全、质量。

9．作业应在白天进行。

当遇大风、雾和雨雪等恶劣天气时，应停止作业。

装拆施工风速不大于4级风。

10．人员应熟悉装拆作业方案，遵守装拆工艺和操作规程，使用明确信号进行指挥。

所有参与装拆作业的人员都听从指挥，如发现指挥信号不清或错误时，应停止作业，待联系清楚后再进行。

11．人员在进入工作现场时，应穿戴安全保护用品，高处作业时应系好安全带，熟悉并认真执行装拆工艺和操作规程，当发现异常情况或疑难问题时，应及时向技术负责人反映，不得自行其是，应防止处理不当而造成事故。

12．在安装、拆卸、升节前应对塔吊的钢结构、焊缝、制动装置、保护装置、电器件、索具进行全面检查，合格后方可进行作业。

13．施工场地必须符合塔吊安装、拆卸、以及升节的要求，排除隐患，切实做好安全措施。

14．塔吊基础要按图施工，塔吊四个安装点水平高差不大于1/1000，如有超差的必须要调整到水平高差1/1000之内，并连接平整，塔身垂直度控制在1/1000以内。

15．塔吊的安装、拆除和升节必须按照顺序，道道把关，符合安全技术操作规程。

16．塔吊安装、升节的各连接点必须牢固、可靠、合理。

各种销轴、螺栓必须要有锁固措施。

17．塔吊前后臂拼装或分解，吊点位置合理，与安装方向成一直线，防止各交、结点弯曲变形或损坏。

18．塔吊安装、拆卸各搁置支点要牢固，严防有松动和滑脱现象。

塔吊各机构的绳索必须符合该机绕绳的要求，各绳的根部（端部）连接必须符合要求。

19．在安装前的交底工作中，必须做重点交底，并严格按照方案要求，做到安装一次性超出建筑物高度。

20．塔吊使用过程中，尤其是施工人员下班之后，必须有专人二十四小时到岗，对塔吊进行监护，以免发生不必要的事故。

21．塔吊的维修、保养必须在有人监护的情况下进行，严禁在塔吊运转时进行维修、保养工作。

22．严禁塔吊带病施工。

九、塔吊施工安全技术措施

1．当同一施工地点有两台以上起重机时，应保持两机间任何接部位（包括吊重物）距离不得小于2m。

2．送电前，各控制器手柄应在零位。

当接通电源时，应采用试电检查金属结构部分，确认无漏电后，方可上机。

3．起吊重物时，重物和吊具的总重量不得超过起重机相应幅度下规定的起重量。

4．在吊钩提升、起重小车或行走大车运行到限位装置前，均应减速缓行到停止位置，并应与限位装置保持一定距离（吊钩不得小于1m，行走轮不得小于2m）。

严禁采用限位装置作为停止运行的控制开关。

5．提升重物，严禁自由下降。

重物就位时，可采用慢就位机构或利用制动器使之缓慢下降。

6．提升重物作水平移动时，应高出其跨越的障碍物0.5m以上。

7．作业中，当停电或电压下降时，应立即将控制器扳到零位，并切断电源。

如吊钩上挂有重物，应稍松紧反复使用制动器，使重物缓慢地下降到安全地带。

8．作业中，操作人员临时离开操纵室时，必须切断电源，锁紧夹轨器。

9．起重机载人专用电梯严禁超员，其断绳保护装置必须可靠。

当起重机作业时，严禁开动电梯。

电梯停用时，应降至塔身底部位置，不得长时间悬在空中。

10．作业完毕后，起重机应停放在轨道中间位置，起重臂应转到顺风方向，并松开回转制动器，小车及平衡重应置于非工作状态，吊钩宜升到离起重臂顶端2～3m处。

11．停机时，应将每个控制器拨回零位，依次断开各开关，关闭操纵12。

室门窗，下机后，应锁紧夹轨器，使起重机与轨道固定，断开电源总开关，打开高空指示灯。

13．严格遵守“十不吊”原则：

、超负荷不吊。

、无专人指挥或指挥信号不明，重量不明，光线暗淡不吊。

、安全装置，机械设备有异常或有故障不吊。

、在重物上加工或埋入土中物件以及歪拉斜挂不吊。

、物件捆绑不牢不平或活动零件不固定，不清除不吊。

、吊物上站人或从人头上越过及垂臂下站人不吊。

、氧气瓶，乙炔发生器等易爆器械无安全措施不吊。

、棱角缺口未垫好不吊。

、六级以上大风和雷暴雨时不吊。

、在斜坡上或坑沿，堤岸不填实不吊。

10、QTZ63（5510）塔吊基础计算书

计算依据：

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术标准》JGJ/T187-2019

2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

一、塔机属性

塔机型号

QTZ63（ZJ5510）-浙江建机

塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）

40.5

塔机独立状态的计算高度H（m）

47

塔身桁架结构

方钢管

塔身桁架结构宽度B（m）

1.6

二、塔机荷载

1、塔机传递至基础荷载标准值

工作状态

塔机自重标准值Fk1（kN）

423

起重荷载标准值Fqk（kN）

60

竖向荷载标准值Fk（kN）

483

水平荷载标准值Fvk（kN）

32

倾覆力矩标准值Mk（kN·m）

1048

非工作状态

竖向荷载标准值Fk'（kN）

423

水平荷载标准值Fvk'（kN）

74.6

倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）

1770

2、塔机传递至基础荷载设计值

工作状态

塔机自重设计值F1（kN）

1.35Fk1＝1.35×423＝571.05

起重荷载设计值FQ（kN）

1.35Fqk＝1.35×60＝81

竖向荷载设计值F（kN）

571.05+81＝652.05

水平荷载设计值Fv（kN）

1.35Fvk＝1.35×32＝43.2

倾覆力矩设计值M（kN·m）

1.35Mk＝1.35×1048＝1414.8

非工作状态

竖向荷载设计值F'（kN）

1.35Fk'＝1.35×423＝571.05

水平荷载设计值Fv'（kN）

1.35Fvk'＝1.35×74.6＝100.71

倾覆力矩设计值M'（kN·m）

1.35Mk'＝1.35×1770＝2389.5

三、桩顶作用效应计算

承台布置

桩数n

4

承台高度h（m）

1.35

承台长l（m）

5

承台宽b（m）

5

承台长向桩心距al（m）

3.4

承台宽向桩心距ab（m）

3.4

承台参数

承台混凝土等级

C35

承台混凝土自重γC（kN/m3）

25

承台上部覆土厚度h'（m）

0

承台上部覆土的重度γ'（kN/m3）

19

承台混凝土保护层厚度δ（mm）

50

配置暗梁

否

承台底标高d1（m）

-2

承台及其上土的自重荷载标准值：

Gk=bl（hγc+h'γ'）=5×5×（1.35×25+0×19）=843.75kN

承台及其上土的自重荷载设计值：

G=1.35Gk=1.35×843.75=1139.062kN

桩对角线距离：

L=（ab2+al2）0.5=（3.42+3.42）0.5=4.808m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：

Qk=（Fk'+Gk）/n=（423+843.75）/4=316.688kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Qkmax=（Fk'+Gk）/n+（Mk'+FVk'h）/L

=（423+843.75）/4+（1770+74.6×1.35）/4.808=705.744kN

Qkmin=（Fk'+Gk）/n-（Mk'+FVk'h）/L

=（423+843.75）/4-（1770+74.6×1.35）/4.808=-72.369kN

2、荷载效应基本组合

荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：

Qmax=（F'+G）/n+（M'+Fv'h）/L

=（571.05+1139.062）/4+（2389.5+100.71×1.35）/4.808=952.754kN

Qmin=（F'+G）/n-（M'+Fv'h）/L

=（571.05+1139.062）/4-（2389.5+100.71×1.35）/4.808=-97.698kN

四、桩承载力验算

桩参数

桩类型

灌注桩

桩直径d（mm）

1000

桩混凝土强度等级

C40

桩基成桩工艺系数ψC

0.75

桩混凝土自重γz（kN/m3）

25

桩混凝土保护层厚度б（mm）

50

桩底标高d2（m）

-8

桩有效长度lt（m）

6

桩配筋

桩身普通钢筋配筋

HRB40014Φ14

自定义桩身承载力设计值

否

桩身普通钢筋配筋

HRB40014Φ14

桩裂缝计算

钢筋弹性模量Es（N/mm2）

200000

普通钢筋相对粘结特性系数V

1

最大裂缝宽度ωlim（mm）

0.2

裂缝控制等级

三级

地基属性

地下水位至地表的距离hz（m）

13

自然地面标高d（m）

0

是否考虑承台效应

是

承台效应系数ηc

0.1

土名称

土层厚度li（m）

侧阻力特征值qsia（kPa）

端阻力特征值qpa（kPa）

抗拔系数

承载力特征值fak（kPa）

粘性土

4.8

10

150

0.6

90

全风化岩

6.2

70

4000

0.6

330

1、桩基竖向抗压承载力计算

桩身周长：

u=πd=3.14×1=3.142m

桩端面积：

Ap=πd2/4=3.14×12/4=0.785m2

承载力计算深度：

min（b/2,5）=min（5/2,5）=2.5m

fak=（2.5×90）/2.5=225/2.5=90kPa

承台底净面积：

Ac=（bl-n-3Ap）/n=（5×5-4-3×0.785）/4=4.661m2

复合桩基竖向承载力特征值：

Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=0.8×3.142×（2.8×10+3.2×70）+4000×0.785+0.1×90×4.661=3815.376kN

Qk=316.688kN≤Ra=3815.376kN

Qkmax=705.744kN≤1.2Ra=1.2×3815.376=4578.451kN

满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Qkmin=-72.369kN<0

按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：

Qk'=72.369kN

桩身的重力标准值：

Gp=（（d1-d+hz）γz+（lt-（d1-d+hz））（γz-10））Ap=（（（-2）-0+13）×25+（6-（（-2）-0+13））×（25-10））×0.785=157kN

Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×3.142×（0.6×2.8×10+0.6×3.2×70）+157=537.007kN

Qk'=72.369kN≤Ra'=537.007kN

满足要求！

3、桩身承载力计算

纵向普通钢筋截面面积：

As=nπd2/4=14×3.142×142/4=2155mm2

（1）、轴心受压桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：

Q=Qmax=952.754kN

ψcfcAp+0.9fy'As'=（0.75×19.1×0.785×106+0.9×（360×2155.133））×10-3=11943.388kN

Q=952.754kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=11943.388kN

满足要求！

（2）、轴心受拔桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：

Q'=-Qmin=97.698kN

fyAs=（360×2155.133）×10-3=775.848kN

Q'=97.698kN≤fyAs=775.848kN

满足要求！

4、桩身构造配筋计算

As/Ap×100%=（2155.133/（0.785×106））×100%=0.275%<0.65%

满足要求！

5、裂缝控制计算

裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。

（1）、纵向受拉钢筋配筋率

有效受拉混凝土截面面积：

Ate=d2π/4=10002π/4=785398mm2

As/Ate=2155.133/785398=0.003<0.01

取ρte=0.01

（2）、纵向钢筋等效应力

σsk=Qk'/As=72.369×103/2155.133=33.58N/mm2

（3）、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数

ψ=1.1-0.65ftk/（ρteσsk）=1.1-0.65×2.39/（0.01×33.58）=-3.526

取ψ=0.2

（4）、受拉区纵向钢筋的等效直径

dep=Σnidi2/Σniνidi=（14×142+）/（14×1×14）=14mm

（5）、最大裂缝宽度

ωmax=αcrψσsk（1.9c+0.08dep/ρte）/Es=2.7×0.2×33.58×（1.9×50+0.08×14/0.01）/200000=0.019mm≤ωlim=0.2mm

满足要求！

五、承台计算

承台配筋

承台底部长向配筋

HRB335Φ20@160

承台底部短向配筋

HRB335Φ20@160

承台顶部长向配筋

HRB335Φ20@160

承台顶部短向配筋

HRB335Φ20@160

1、荷载计算

承台计算不计承台及上土自重:

Fmax=F/n+M/L

=571.05/4+2389.5/4.808=639.713kN

Fmin=F/n-M/L

=571.05/4-2389.5/4.808=-354.188kN

承台底部所受最大弯矩:

Mx=Fmax（ab-B）/2=639.713×（3.4-1.6）/2=575.742kN.m

My=Fmax（al-B）/2=639.713×（3.4-1.6）/2=575.742kN.m

承台顶部所受最大弯矩:

M'x=Fmin（ab-B）/2=-354.188×（3.4-1.6）/2=-318.769kN.m

M'y=Fmin（al-B）/2=-354.188×（3.4-1.6）/2=-318.769kN.m

计算底部配筋时：

承台有效高度：

h0=1350-50-20/2=1290mm

计算顶部配筋时：

承台有效高度：

h0=1350-50-20/2=1290mm

2、受剪切计算

V=F/n+M/L=571.05/4+2389.5/4.808=639.713kN

受剪切承载力截面高度影响系数：

βhs=（800/1290）1/4=0.887

塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：

a1b=（ab-B-d）/2=（3.4-1.6-1）/2=0.4m

a1l=（al-B-d）/2=（3.4-1.6-1）/2=0.4m

剪跨比：

λb'=a1b/h0=400/1290=0.31，取λb=0.31；

λl'=a1l/h0=400/1290=0.31，取λl=0.31；

承台剪切系数：

αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.31+1）=1.336

αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.31+1）=1.336

βhsαbftbh0=0.887×1.336×1.57×103×5×1.29=12003.986kN

βhsαlftlh0=0.887×1.336×1.57×103×5×1.29=12003.986kN

V=639.713kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=12003.986kN

满足要求！

3、受冲切计算

塔吊对承台底的冲切范围：

B+2h0=1.6+2×1.29=4.18m

ab=3.4m≤B+2h0=4.18m，al=3.4m≤B+2h0=4.18m

角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！

4、承台配筋计算

（1）、承台底面长向配筋面积

αS1=My/（α1fcbh02）=575.742×106/（1×16.7×5000×12902）=0.004

ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.004）0.5=0.004

γS1=1-ζ1/2=1-0.004/2=0.998

AS1=My/（γS1h0fy1）=575.742×106/（0.998×1290×300）=1491mm2

最小配筋率：

ρ=0.15%

承台底需要配筋：

A1=max（AS1,ρbh0）=max（1491,0.0015×5000×1290）=9675mm2

承台底长向实际配筋：

AS1'=10132mm2≥A1=9675mm2

满足要求！

（2）、承台底面短向配筋面积

αS2=Mx/（α2fclh02）=575.742×106/（1×16.7×5000×12902）=0.004

ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.004）0.5=0.004

γS2=1-ζ2/2=1-0.004/2=0.998

AS2=Mx/（γS2h0fy1）=575.742×106/（0.998×1