塔吊基础专项施工方案.docx

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塔吊基础专项施工方案

金禾田实业（深圳）工业区（二期）工程

塔吊基础专项施工方案

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施工单位：

目录

一、工程概况…………………………………………………………………………3

二、编制依据…………………………………………………………………………3

三、位置、土质情况和起升高度的选择……………………………………………3

四、天然基础计算书…………………………………………………………………3

1、参数信息……………………………………………………………………3

2、塔吊对承台中心作用力的计算……………………………………………4

3、塔吊抗倾覆稳定验算………………………………………………………4

4、地基承载力验算……………………………………………………………5

5、基础受冲切承载力验算……………………………………………………5

6、承台配筋计算………………………………………………………………7

（1）、抗弯计算………………………………………………………………7

（2）、配筋面积计算…………………………………………………………7

五、塔基施工过程……………………………………………………………………8

1、塔基定位放线………………………………………………………………8

2、土方开挖……………………………………………………………………8

3、钢筋制作与安装……………………………………………………………8

4、安装地脚螺栓………………………………………………………………9

5、安装地脚螺栓………………………………………………………………9

6、验收…………………………………………………………………………9

7、浇筑砼………………………………………………………………………9

8、养护…………………………………………………………………………9

六、附件共3页

附件一：

主要组件的重量及外形尺寸…………………………………………10

附件二：

广东业豪机械制造有限公司提供的塔基图

附件三：

塔吊平面布置图

塔吊基础专项施工方案

一、工程概况

金禾田实业（深圳）工业区（二期）工程，工程建设地点位于龙华街道办龙观路与清泉路交汇处。

该拟建工程为一栋厂房及一栋宿舍，属于框架结构。

厂房地上4层、地下1层，宿舍地上9层。

总建筑面积25357.55m2，总工期为240个日历天。

二、编制依据

1、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）

2、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）

3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

4、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）

5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

6、QTZ80（6010）型自升塔式起重机使用说明书

三、位置、土质情况和起升高度的选择

位置详见附件三。

由于塔吊位置靠近基坑边线，影响基坑边坡的稳定性和塔吊的安全性，因而取塔基的埋深平厂房地下室底板，即塔基底绝对高程为62.600m，现场地面绝对高程68.900m，塔基埋深6.3m。

该位置位于ZK12与ZK13之间，根据深圳地质建设工程公司提供的金禾田实业（深圳）工业区（二期）厂房、宿舍的岩土工程勘察报告，塔基的土质为砾质粘性土，其承载力特征值220Kpa，满足塔吊QTZ80（6010）型自升塔式起重机使用说明书中塔基承载能力大于200Kpa的要求。

由于塔基开挖过深和土质情况，要求放坡系数不小于1：

0.6。

宿舍比厂房高，取塔吊起升高度38m，塔吊的独立起升高度41.5m，满足要求。

四、天然基础计算书

1、参数信息

塔吊型号：

QTZ80（6010），塔吊起升高度H：

38.00m，

塔身宽度B：

1.8m，基础埋深d：

6.30m，

自重G：

600kN，基础承台厚度hc：

1.40m，

最大起重荷载Q：

60kN，基础承台宽度Bc：

6.00m，

混凝土强度等级：

C35，钢筋级别：

HRB335，

基础底面配筋直径：

25mm

额定起重力矩Me：

800kN·m，基础所受的水平力P：

45kN，

标准节长度b：

2.8m，

主弦杆材料：

角钢/方钢,宽度/直径c：

120mm，

所处城市：

广东深圳市，基本风压ω0：

0.75kN/m2，

地面粗糙度类别：

C类有密集建筑群的城市郊区，风荷载高度变化系数μz：

1.13。

2、塔吊对承台中心作用力的计算

（1）、塔吊竖向力计算

塔吊自重：

G=600kN；

塔吊最大起重荷载：

Q=60kN；

作用于塔吊的竖向力：

Fk＝G＋Q＝600＋60＝660kN；

（2）、塔吊风荷载计算

依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中风荷载体型系数：

地处广东深圳市，基本风压为ω0=0.75kN/m2；

查表得：

风荷载高度变化系数μz=1.13；

挡风系数计算：

φ=[3B+2b+（4B2+b2）1/2]c/（Bb）=[（3×1.8+2×2.8+（4×1.82+2.82）0.5）×0.12]/（1.8×2.8）=0.37；

因为是角钢/方钢，体型系数μs=2.259；

高度z处的风振系数取：

βz=1.0；

所以风荷载设计值为：

ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.259×1.13×0.75=1.34kN/m2；

（3）、塔吊弯矩计算

风荷载对塔基产生的弯矩计算：

Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=1.34×0.37×1.8×38×38×0.5=644.342kN·m；

Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝800＋644.342＋45×1.4＝1507.34kN·m；

3、塔吊抗倾覆稳定验算

基础抗倾覆稳定性按下式计算：

e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3

式中e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；

Mk──作用在基础上的弯矩；

Fk──作用在基础上的垂直载荷；

Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×6×6×1.4=1260kN；

Bc──为基础的底面宽度；

计算得：

e=1507.34/（660+1260）=0.785m<6/3=2m；

基础抗倾覆稳定性满足要求！

4、地基承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。

计算简图:

基础底面边缘的最大压力值计算：

当偏心距e

Pkmax＝（Fk+Gk）/A+Mk/W

式中：

Fk──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,Fk＝660kN；

Gk──基础自重，Gk＝1260kN；

Bc──基础底面的宽度，取Bc=6m；

Mk──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，Mk＝1507.34kN·m；

W──基础底面的抵抗矩，W=0.118Bc3=0.118×63=25.488m3；

不考虑附着基础设计值：

Pkmax=（660+1260）/62+1507.34/25.488=112.473kPa；

Pkmin=（660+1260）/62-1507.34/25.488=-5.806kPa；

实际计算取的地基承载力设计值为:

fa=220.000kPa；

地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=53.333kPa，满足要求！

地基承载力特征值1.2×fa大于无附着时的压力标准值Pkmax=112.473kPa，满足要求！

5、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。

验算公式如下:

F1≤0.7βhpftamho

式中βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取βhp=0.95；

ft--混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；

ho--基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=1.35m；

am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=（at+ab）/2；

am=[1.80+（1.80+2×1.35）]/2=3.15m；

at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝1.8m；

ab--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.80+2×1.35=4.50；

Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取Pj=134.97kPa；

Al--冲切验算时取用的部分基底面积；Al=6.00×（6.00-4.50）/2=4.50m2

Fl--相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。

Fl=PjAl；

Fl=134.97×4.50=607.35kN。

允许冲切力：

0.7×0.95×1.57×3150.00×1350.00=4439822.63N=4439.82kN>Fl=607.35kN；

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

6、承台配筋计算

（1）、抗弯计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。

计算公式如下:

MI=a12[（2l+a'）（Pmax+P-2G/A）+（Pmax-P）l]/12

式中：

MI--任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；

a1--任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=（Bc-B）/2＝（6.00-1.80）/2=2.10m；

Pmax--相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取134.97kN/m2；

P--相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，[BcPmax-a1（Pmax-1.2×Pmin）]/Bc＝[6×134.967－2.1×（134.967－1.2×-5.806）]/6=85.29kPa；

G--考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×6.00×6.00×1.40=1701.00kN/m2；

l--基础宽度，取l=6.00m；

a--合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离，取a=2.21m；

a'--截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.80m。

经过计算得MI=2.102×[（2×6.00+1.80）×（134.97+85.29-2×1701.00/6.002）+（134.97-85.29）×6.00]/12=747.32kN·m。

（2）、配筋面积计算

αs=M/（α1fcbh02）

ζ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ζ/2

As=M/（γsh0fy）

式中，αl--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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；

fc--混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；

ho--承台的计算高度，ho=1.35m。

经过计算得：

αs=747.32×106/（1.00×16.70×6.00×103×（1.35×103）2）=0.004；

ξ=1-（1-2×0.004）0.5=0.004；

γs=1-0.004/2=0.998；

As=747.32×106/（0.998×1.35×103×300.00）=1849.01mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

6000.00×1400.00×0.15%=12600.00mm2。

故取As=12600.00mm2。

建议配筋值：

HRB335钢筋，25@225mm，承台底面单向根数26根。

实际配筋值12763.4mm2。

现场取HRB335钢筋，Φ25@170mm，承台底面单向根数36根，满足要求。

五、塔基施工过程

塔基定位放线→土方开挖、平整→100厚C10砼垫层→钢筋制作与安装→防雷接地制安→安装地脚螺栓→验收→浇筑砼→养护

1、塔基定位放线

根据附件三（塔吊平面布置图）中塔基与厂房结构的位置关系，放样出塔基的位置，用白灰标示开挖的边线，塔基采用坑壁作为胎膜。

2、土方开挖

由于塔基埋深较深，开挖时要注意坑壁的土质、地下水情况，开挖过程中按要求进

行放坡。

当遇到土质情况太差，可适当调整放坡坡度，塔基底的原土严禁受到扰动。

挖机施工时，挖机的工作范围内不得有人进行其它工作，坑边2m范围内不能堆土，做好坑边的安全防护措施，夜晚要安设照明设施并设置红灯警示。

3、钢筋制作与安装

钢筋的制作要严格按照附件二进行翻样，钢筋的制作是场外进行。

钢筋末端作900或1350弯折时弯折直径D不宜小于钢筋直径的4倍。

钢筋加工的允许偏差应符合下表规定。

项目

允许偏差（mm）

受力钢筋顺长度方向

±10

弯起钢筋的弯折位置

±20

钢筋安装前需划出钢筋位置线并垫好砼块，保证钢筋的保护层不小于25mm，绑扎好底层钢筋网，把马凳扎在底层钢筋上，扎好上层钢筋网。

钢筋网眼尺寸允许偏差为

±20mm。

4、防雷接地制安

采用直径Φ14镀锌光圆钢筋，制成“U”字型焊接在底、面钢筋，四周连接焊牢，焊缝长度不小于18cm。

5、安装地脚螺栓

地脚螺栓对应于基础节的四个固定点分为四组，每组分别用一块的钢板固定其平面位置，钢板距离上层钢筋网应有50mm距离，每块钢板间再用Φ20钢筋连接定位四组螺栓的相对位置。

螺栓放入钢筋笼内初步定位后校准螺栓的垂直度，将每组螺栓的弯钩末端用钢筋焊接连接成一个整体，组与组之间再用钢筋焊接连接；为了加强整体钢度，再予以对角拉结，最后校准整体水平度，将螺栓定位钢筋与钢筋焊接固定。

注意：

除螺栓弯钩末端可以施焊连接外，其余焊接均在附加钢筋及钢板间进行，螺栓的其余部位严禁焊接，地脚螺栓的水平偏移不大于5mm。

砼浇筑前必须用胶布将螺栓螺纹包扎好。

6、验收

钢筋制安、防雷接地制安、地脚螺栓安装完后，自检符合要求报监理验收，验收合格后才能浇筑砼。

7、浇筑砼

采用普通商品砼，强度等级为C35。

厂家为深圳市高新源混凝土有限公司，并提供与其相应的砼配合比资料。

采用自卸人工浇筑，为防止螺栓移位，砼振捣严禁触及螺栓及钢筋，振捣器振捣砼的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，振动棒应控制有效振捣时间以不冒气泡为准。

分层浇筑，振捣器插入下层砼内的深度应不小于50mm。

坑壁较陡，没有支护措施，砼车距离坑边至少3m以外且不能平行于坑边，以免发生塌方事故。

当浇筑高度大于2m时，必须做溜槽，保证砼浇筑的质量。

塔基用砼量约56m2，在浇筑过程中必须取样做试件，同条件、标准养护试件各一组。

8、养护

砼应在浇筑完毕12h以内，必须浇水养护，养护时间不少于7天。

附件一：

主要组件的重量及外形尺寸

组件名称

a×b×c（mm）

G（kg）

a：

长度

b：

宽度

c：

高度

G：

理论重量

基础节

1800×1800×2800

1370

标准节

1800×1800×2800

1200

过渡节

1060

液压系统

780

套架

3650

下支座

1850

上支座/回转支承/回转机构

3520

平衡重

16500

平衡臂

2750

变幅小车

320

吊钩

210

驾驶室

270

拉杆组

2020

塔尖

1340

起重臂

5970