1#塔吊基础方案1.docx
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1#塔吊基础方案1
目录
一.工程概况2
1.1工程概况2
1.2方案设计说明2
1.3设计依据3
1.4设计原理4
二.施工部署4
2.1塔式起重机型号4
2.2塔式起重机的基础－承台形式4
2.3塔式起重机的定位5
2.4施工难点5
三.塔吊基础设计5
3.1塔吊基础设计图6
3.2塔吊基础施工8
四.质量保证措施9
五.安全保证措施9
六.塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正10
七.计算书10
2.11#塔吊桩基础的计算书10
七.1#塔吊总平面布置图14
1#塔吊基础施工方案
一.工程概况
1.1工程概况
本工程位于厦门杏林区杏滨路东侧，杏东路北侧，A-4地块用地西北侧，金域华府A-5地块二期项目由12#、13#、15#、16#、17#楼、23#楼及二期地下室组成，本次开工项目为金域华府A-5地块12#、13#、15#、16#、17#楼，标准层层高均为2.8m，金域华府A-5地块二期工程总建筑面积约112383.24m2，地上建筑面积94443.83m2，地下建筑面积17939.41m2，地下室一层；12#楼35层，高度101.2m；13#、15#～17#楼42层高度120.8m；23#楼1层，高度5.1m。
12#～17#楼结构为剪力墙结构，23#楼为框架结构。
本工程地下室一层，大地下室底板厚度为500mm，塔吊基础顶标高平地下室底板顶标高。
1.2方案设计说明
综合考虑安装、拆除、运输成本、施工进度及大钢模的吊装及转运，并根据工程特点，考虑到塔吊附着，在施工场地12#、13#部位布置1台QTZ125塔吊（TC5523）（编号1#），1#塔吊基础中心大概位于13#楼13-E轴往13-A轴方向7860mm，13-5轴往13-1轴方向8370mm。
（详见塔吊基础桩位坐标图及基础定位图）
塔吊基础面与地下室底板地面面平，考虑到地下室底板的施工，将基础浇筑成4000×4000mm，高1500mm的承台，在承台四周预留插筋或钢筋接驳器。
最大安装起重高度150m,最大起重荷载为80KN，塔吊起重臂有效长度为55m。
1.3设计依据
（1）、QTZ125（5523）塔式起重机使用说明书；
（2）、塔式起重机安全规程GB5144-2006；
（3）、塔式起重机操作使用规程ZBJ80012-89；
（4）、混凝土结构设计规范GB50010-2002；
（5）、建筑地基基础设计规范GB50007-2002；
（6）、厦门华岩勘测设计有限公司提供的A-5地块工程地质勘察报告书；
（7）、《PKPM施工现场设施安全计算软件》（SGJS）。
（8）、厦门万科金域华府A-5地块所有结施图、建施图。
1.4设计原理
GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》第4.6.3条对固定式基础设计要求如下：
固定式塔式起重机（简称塔吊）使用的混凝土基础必须能承受工作状态和非工作状态下的最大荷载，并必须满足起重机抗倾覆稳定性的要求，故必须满足以下几点设计要求：
（1）、塔吊基础承台截面抗剪切承载力验算；
（2）、塔吊桩身抗压承载力验算；
（3）、塔吊桩身承载力验算。
本工程拟采用的塔吊QTZ125（TC5523）的自重（包括压重）大、最大起重荷载、塔吊倾覆力距大，为计算以及基础配筋、施工方便，塔吊基础按QTZ125（TC5523）设计。
塔身基础节由厂家提供配置不另行计算，基础节采用方钢管□135×135×12等型材组成的整体框架结构，下端通过四个法兰盘用8个M36×330-10.9级高强螺栓与底架相联，上部通过8个M36×330-10.9级高强螺栓与塔身加强标准节相连，螺栓预紧力矩为2000N·m,并采用双螺母防松结构。
二.施工部署
2.1塔式起重机型号
塔吊主要用于结构施工中的大宗物料（如：
钢筋、模板<大钢模>、钢管架和砼等）的水平、垂直运输。
根据本工程的实际情况和工期要求，需吊运的物料多、时间短、高度高，施工面积大。
经综合考虑拟采用QTZ125（TC5523），塔吊臂长55m。
2.2塔式起重机的基础－承台形式
为使塔吊使用经济合理，有利于降低工程成本，同时考虑到本工程现有的施工场地条件和塔吊的工作特点，采用固定附着工作方式，即将塔身通过地锚螺栓直接固定在钢筋砼基础上。
这种工作方式可有效地减少基础承台尺寸，减少占地面积，不必进行塔吊基础配重，同时方便施工。
2.3塔式起重机的定位
塔吊定位时要考虑以下几点：
（1）覆盖范围广，尽量满足施工现场工作面的需要，减少工作死角。
（2）尽量避开建筑物的突出部位，减少对施工的影响，尽量避免穿越裙房或地下室设置，以免留下预留洞和后浇施工部分。
（3）避免影响周围建筑物和企事业单位。
（4）保证塔吊安装和拆除时所必须的场地和工作条件。
（5）尽量保证施工场地物料的堆放、搬运在塔吊工作范围内，减少二次搬运。
考虑到以上几点因素，结合本工程结构设计特点（吊运大钢模，考虑55m塔吊尾端吊重2T以上）以及现有的施工场地面积大等情况。
因此，项经部研究决定，12#楼~13#楼将安装1台塔吊来负责本工程的吊运工作。
后附（塔吊平面布置图），综合考虑安装、材料堆放及施工通道、施工进度并根据工程特点，拟布置1台QTZ125（5516）塔吊（编号1#）。
2.4施工难点
本工程剪力墙、柱模板均采用大钢模，所以对塔吊的尾端起吊必须达到2T以上，塔吊布置比较密集，塔吊所在位置在紧挨杏滨路，且塔吊大臂可能超出大桥。
如何合理的安装塔吊以及后期施工指挥塔吊，成为本次塔吊施工的难点。
为防止塔身的碰撞，经项目部讨论后塔吊平面布置图（详见塔吊平面图）
三.塔吊基础设计
为使塔吊使用经济合理，有利于降低工程成本，同时考虑到本工程现有的施工场地条件和塔吊的工作特点，采用固定附着工作方式，即将塔身通过地锚螺栓直接固定在塔吊预埋件上。
这种工作方式可有效地减少基础承台尺寸，减少占地面积，不必进行塔吊基础配重，同时方便施工。
本工程12#、13#楼塔吊基础类型全部为四桩基础基础尺寸为4.0×4.0×1.5m；
塔吊基础承台施工期间，塔吊基础节定位预埋要准确，尺寸偏差在±5mm以内，整个承台面要求平整，平整度要求控制在1∕500.
塔吊
型号
基础形式
基础尺寸
基础位置
1#
计算按QTZ125（5023）（具体待定）
四桩承台基础
4.0×4.0×1.5m；
地下室底板
3.1塔吊基础设计图
1、根据塔吊桩基础计算书，塔吊基础截面尺寸为4.0×4.0×1.5m，塔吊基础配筋如下图所示：
塔吊桩基承台配筋平面示意图
塔吊桩基承台配筋剖面示意图
轴销D50
管桩与承台连接大样
塔吊标准节及基础节尺寸
3.2塔吊基础施工
1、塔吊基础的土方开挖随建筑物基础土方开挖，开挖的位置及深度由各栋号长按照技术交底严格把关,在开挖前考虑放坡、砖胎膜等因素放出灰线。
2、由于塔吊基础的顶标高同建筑物底板标高（黄海高程）0.15m，深1.5m。
3、塔吊基础放线定位复核后，浇筑C15混凝土垫层，垫层的宽度应为基础外边每侧加300㎜。
4、垫层达到一定强度后，放出预埋标准节及砖胎膜位置线，然后四周砌筑240㎜砖胎膜，砌成粉刷后内净口为4米×4米。
高度为1500㎜。
5、.砖胎膜达到一定强度后开始绑扎钢筋，配筋详见上图，底部保护层厚度50㎜。
6、垫层浇筑好后，钢筋绑扎成型后，定好埋件的精确位置，将四个支腿与一节塔身相连下入基坑内，校正四个支腿的平整度在2㎜以内。
7、绑扎好基础底板钢筋后，将与一节塔身相连的支腿用20t吊车吊到基坑中，用钢筋将支腿和底部钢筋焊接成一个整体，平整度控制在5mm以内是整个塔吊控制的关键，然后继续绑扎安装上部的钢筋。
8、为便于塔吊尽早安装，承台尺寸为4米（长）×4米（宽）×1.50米（厚），砼应留置3组试块，一组标养，二组同条件，塔吊安装应在砼强度达到100%时安装。
四.质量保证措施
1、钢筋原材料：
应有供应单位或加工单位资格证书，钢筋出厂质量证明书、按规定作力学性能复试和见证取样试验。
当加工过程中发生脆断等特殊情况，还需作化学成分检验。
钢筋应无老锈及油污。
成型钢筋必须进行覆盖，防止雨淋生锈。
2、塔吊基础处土方开挖，机械开挖至设计标高以上100mm处，然后由人工开挖至设计标高，严禁超挖后回填。
3、混浇注承台砼密实，并每天养护至塔吊开始安装。
4、待承台砼强度达到75％设计强度后，方可安装并调试塔吊。
5、塔吊基础土方开挖如遇大雨禁止施工，天晴2天后方开挖，并且在开挖的基坑边挖一小集水坑，以便基坑内渗水给水抽干避免长时间泡水。
6、塔吊基础施工过程中控制水平标高，防止基础倾斜。
五.安全保证措施
1.严格遵循《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）和《砼结构工程施工及验收规范》（GB50204-94）的规定进行塔式起重机基础承台的施工。
2.严格遵循塔吊使用说明书的要求，埋设塔机预埋件及进行塔机的安装、调试和拆除工作。
3.严格遵循《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）的有关规定，做好各项施工缝处的防水处理工作，确保地下主体工程的防水性能。
4.塔吊承台及塔机安装等施工中，均应做好防雷接地及隐蔽交接工作。
5.塔吊在使用过程中，由专业人员定期对其基础沉降、水平位移进行观测和监测，并认真做好记录，一旦发生过大位移或其他危险时，应及时报告并采取措施。
六.塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正
1.塔吊基础沉降每半月观测一次。
垂直度在塔吊自由高度是半月测一次，当架设附墙后，每月观测一次（安装附墙是必测）。
2．当塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，必须偏差校正，在附墙未架设之前，在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四面缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身，当附着安装后，则通过调节附墙杆长度，加设附墙的方法进行垂直校正。
七.计算书
2.11#塔吊桩基础的计算书
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ125,自重（包括压重）F1=1,000.00kN,最大起重荷载F2=80.00kN
塔吊倾覆力距M=2230.00kN.m,塔吊起重高度H=150.00m,塔身宽度B=1.7m
混凝土强度:
C35,钢筋级别:
Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=4.00m
桩直径或方桩边长d=0.50m,桩间距a=3.00m,承台厚度Hc=1.50m
基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:
50mm
二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重（包括压重）F1=1000.00kN
2.塔吊最大起重荷载F2=80.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=1296.00kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×2230.00=3122.00kN.m
三.矩形承台弯矩的计算
计算简图：
预制管桩
预制管桩
图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条）
其中n──单桩个数，n=4；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2×1080.00=1296.00kN；
G──桩基承台的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D）=720.00kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）。
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
最大压力：
N=（1296.00+720.00）/4+3122.00×（3.00×1.414/2）/[2×（3.00×1.414/2）2]=1239.97kN
最大拔力：
N=（1296.00+720.00）/4-3122.00×（3.00/2）/[4×（3.00/2）2]=-16.33kN
2.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条）
其中Mx1,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）；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值：
N=（1296.00+720.00）/4+3122.00×（3.00/2）/[4×（3.00/2）2]=1024.33kN
Mx1=My1=2×（1024.33-720.00/4）×（1.50-0.85）=1097.63kN.m
四.矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。
式中
1──系数，当混凝土强度不超过C50时，
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
1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=300N/mm2。
经过计算得
s=1097.63×106/（1.00×16.70×4000.00×1450.002）=0.008
=1-（1-2×0.008）0.5=0.008
s=1-0.008/2=0.996
Asx=Asy=1097.63×106/（0.996×1450.00×300.00）=2533.23mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
9000mm2。
故承台顶面、底面配筋As=9000mm2。
选取配筋C20@260，As=9420mm2≥As=9000mm2，故满足要求。
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
记为V=1239.97kN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：
其中
0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
──剪切系数,
=0.20；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=4000mm；
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=300.00N/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.桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1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=1239.97kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中
0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
A──桩的截面面积，A=0.126m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!
七.桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3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=1239.97kN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：
最大压力:
其中R──最大极限承载力；
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
s,
p──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；
s,
p──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；
qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；
u──桩身的周长，u=1.571m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2；
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:
序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）土名称
110602800粘性土
210604000粘性土
由于桩的入土深度为20m,所以桩端是在第2层土层。
最大压力验算:
R=1.57×（10×60×1.16+10×60×1.16）/1.65+0.58×4000.00×0.13/1.65=1501.87kN
上式计算的R的值大于最大压力1239.97kN,所以满足要求!
八.桩抗拔承载力验算
桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.7条
桩抗拔承载力应满足下列要求:
其中:
式中Uk──基桩抗拔极限承载力标准值；
i──抗拔系数；
解得:
Ugk=14×（10×60×.75+10×60×.75）/4=3150.00kN
Ggp=14×20×22/4=1540.00kN
Uk=1.57×（10×60×.75+10×60×.75）=1413.72kN
Gp=1.57×20×25=785.40kN
由于:
3150.00/1.65+1540.00>=16.3333333333333满足要求!
由于:
1413.72/1.65+785.40>=16.3333333333333满足要求!
七.1#塔吊总平面布置图
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