G块塔吊基础方案.docx
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G块塔吊基础方案
目录
一、编制依据2
二、工程概况2
2.1总体简介2
2.2地质情况3
2.3桩基4
三、塔吊定位与选型4
四、塔吊基础设计5
五、塔吊基础施工6
六、检查验收7
七、安全技术措施7
八、附图9
九、塔吊基础计算书11
一、编制依据
1）《大华锦绣华城G块11-13#楼及地库工程总平面图》
2）《大华锦绣华城G地块工程岩土工程详细勘察报告》（勘察编号：
2013-KC-005）
3）《QTZ40-1型塔式起重机使用说明书》
4）《QTZ80（5810）型塔式起重机使用说明书》
5）《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
6）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
7）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）2011年版
二、工程概况
2.1总体简介
本工程由3幢高层（11栋住宅、12栋住宅、13栋住宅）、商业一、地下车库，总建筑面积61416.35平方米（具体单位工程详情如下表所示）。
工程采用的结构形式为剪力墙结构及框架结构。
由南京大华投资发展有限公司开发，上海名华工程建筑有限公司施工，南京金宸建筑设计有限公司、南京地下工程建筑设计院有限公司设计，南京新华泰建设工程项目管理有限公司、南京北江建设工程监理有限公司监理。
独栋建筑名称
建筑面积（m2）
结构
类型
建筑层数
地下
地上
11栋住宅
13997.82
剪力墙
1层
28层
12栋住宅
14083.9
剪力墙
1层
28层
13栋住宅
14102.94
剪力墙
1层
28层
商业一
583.70
框架
无
1层/局部两层
地下车库
18647.99
框架
1层
无
总面积
61416.35m2
建筑类别
一类高层、一类地库
建筑高度
87.6米
耐火等级
地下一级,地上一级，商业为地上二级
质量标准
确保南京市优质结构，13#住宅争创“金陵杯”
标化目标
确保江苏省省文明工地、争取江苏省绿色工地
本工程暂设4台塔吊，除12#楼塔吊采用QTZ80外，其余3台塔吊均采用QTZ40-1.具体分布如下：
11#楼塔吊基础顶标高设置为-5.4米，12#楼与13#楼公用一台塔吊QTZ80，塔吊基础顶标高设置为-4.7米，（黄海标高9.65为正负零）。
20#楼南侧、21#楼东侧塔吊供地库使用，20#楼塔吊基础顶标高设置为-6.35米，21#楼塔吊基础顶标高设置为-4.9米，（黄海标高11.45米为正负零），附墙按照塔吊说明书设置。
由于本项目内的四台塔吊是交叉布置，塔吊塔身之间的距离均小于塔吊臂架的合计长度，故需高低错位搭设。
根据工程需要，11#楼处的塔吊最高搭设高程为106.25m（高度为102米）；12楼塔吊最高搭设高程为108.95m（高度为104米）。
20楼塔吊最高搭设高程为36.6m（高度为30米），21楼塔吊最高搭设高程为34m（高度为38.75米）。
各楼栋塔吊初始安装高度应错开两个标准节（不高于31.5米,12#楼塔吊初始安装高度不高于40.5米）。
2.2地质情况
1、根据大华锦绣华城G地块工程岩土工程详细勘察报告本工程具体土层分布如下：
①-1杂填土：
杂色，松散，主要成分为混凝土、砖瓦碎块等建筑垃圾夹少量粘性土，堆积杂乱，均匀性差。
填龄小于5年。
层厚1.0-6.3m。
①-2素填土：
灰黄色，灰褐色，主要成分为软塑或可塑状粘性土，含少量植物根茎及砖瓦碎块。
局部为耕土。
较松散。
填龄大于5年。
层厚0.7-5.5m。
②-1粉质粘土：
灰黄色，软塑、局部可塑，局部夹粉土，韧性中等，干强度中等，中偏高压缩性，土质不均。
局部分布。
层顶埋深1.2-5.6m，层厚0.6-3.3m。
②-2淤泥质粉质粘土：
灰色，流塑，局部为粉质粘土，夹粉砂、粉土，有淤臭味，含有机质，土质不均。
刀切面稍光滑，韧性及干强度中等，高压缩性。
层顶埋深0.9-7.5m，层厚1.0-8.5m。
②-2A粉砂夹粉土：
灰色，饱和，稍密，局部夹粉质粘土。
中压缩性，土质不均。
呈透镜体分布于②-2层中；层顶埋深5.4-15.6m，层厚1.0-8.5m。
②-3粉砂夹粉土：
灰色，饱和，稍密，含少量云母片，局部夹粉质粘土及淤泥质粉质粘土。
中等压缩性。
层顶埋深4.0-24.3m，层厚1.6-10.7m。
②-4淤泥质粉质粘土与粉砂互层：
灰色，流塑，韧性及干强度低，局部为粉质粘土或粘土，高压缩性。
粉砂为灰色，饱和，稍密-中密，局部夹细砂。
土质不均。
层顶埋深9.0-26.8m，层厚0.7-15.6m。
②-5粉砂：
灰色，饱和，中密，局部为细砂，含少量云母片及腐植物，中偏低压缩性。
层顶埋深16.7-29.3m，层厚1.2-11.5m。
③-1粉细砂：
青灰色，饱和，中密，含少量云母片及腐植物，偶夹薄层粉质粘土，中偏低压缩性。
层顶埋深22.0-35.2m，层厚3.0-15.1m。
③-2粉细砂：
青灰色，饱和，密实，局部夹中砂或砾砂，含少量云母片，中压缩性。
层顶埋深33.2-47.5m，层厚7.6-21.7m。
③-2A粉质粘土：
灰色，流塑，局部软塑，局部为淤泥质粉质粘土，夹粉砂、粉土。
中偏高压缩性，土质不均，呈透镜体分布于③-2层中。
层顶埋深36.3-50.0m，层厚0.7-10.2m。
2、本工程桩端端阻力特征值、桩周侧阻力特征值
层号
预制桩
钻孔灌注桩
qsia
qpa
qsia
qpa
抗拔系数
（kPa）
（kPa）
（kPa）
（kPa）
②-1
24
23
0.75
②-2
13
12
0.75
②-2A
18
16
0.6
②-3
21
20
0.6
②-4
18
16
0.7
②-5
30
2000（16＜h≤30m）
28
0.6
③-1
32
2100（16＜h≤30m）
31
450（h＞15m）
0.6
③-2
38
2300（16＜h≤30m）
37
600（h＞15m）
0.6
2500（h＞30m）
③-2a
20
18
0.75
注：
表中侧阻力、端阻力为用于预制桩的推荐值。
2.3桩基
1）根据11-13#楼结构桩基础平面布置图说明得知：
本工程裙房桩基选用预应力混凝土管桩PHC-400（95）AB-C80。
工程桩端以2-5层粉砂作为桩端持力层,桩进入该层长度≥1m,有效桩长约为29m。
经估算，单桩承载力特征值为1050kN，考虑液化折减后布桩取用特征值为900kN。
三、塔吊定位与选型
3.1塔吊定位
塔吊安装位置以服务最高楼层部位及方便安拆为原则，根据建筑物平面形状、尺寸及高度，确定选用塔机4台，11#楼塔机位于南侧飘窗处，12#塔机东侧剪力墙处，座落在地下车库中，20#楼塔机位于南侧飘窗处，21#楼塔机位于东侧剪力墙处。
具体位置详见《塔吊平面布置图》所示。
3.2塔吊选型
根据实际安装高度需要，本工程11#、20#、21#楼塔吊选用起重能力为400KN·M的独立式QTZ40塔机，独立起升高度为31.5m，塔身截面为1.4m×1.4m，主弦杆由L160×16和L80×8角钢焊接而成。
大臂吊运半径为47m。
12#楼塔吊选用起重能力为600KN·M的独立式QTZ80塔机，独立起升高度为40.5m，塔身截面为1.6m×1.6m。
大臂吊运半径为58m。
四、塔吊基础设计
4.1塔机说明书中对基础设计要求
QTZ40塔吊说明书对塔吊的地基及基础要求为：
地基无扰动，地基承载力不低于12.5t/㎡。
QTZ80塔吊说明书对塔吊的地基及基础要求为：
地基无扰动，地基承载力不低于20t/㎡。
4.2基础设计根据塔吊说明书要求设置。
4.2.1基础埋深
11#楼塔吊基础顶标高设置为-5.4米（塔机基础底标高同11#楼垫层面标高），12#楼塔吊基础顶标高设置为-4.75米（塔机基础顶标高与地下室底板上标高相同），13#楼塔吊基础顶标高设置为-4.85米（塔机基础底标高同13#楼垫层面标高）。
（黄海标高9.65为正负零）本工程暂设4台塔吊，除12#楼塔吊采用QTZ80外，其余3台塔吊均采用QTZ40-1.具体分布如下：
11#楼塔吊基础顶标高设置为-5.4米，12#楼与13#楼公用一台塔吊QTZ80，塔吊基础顶标高设置为-4.7米，（黄海标高9.65为正负零）。
20#楼南侧、21#楼东侧塔吊供地库使用，20#楼塔吊基础顶标高设置为-6.35米，21#楼塔吊基础顶标高设置为-4.95米，（黄海标高11.45米为正负零），附墙按照塔吊说明书设置。
4.2.2桩基的选用
1）基础位于的①-1土层上（3.65米），其承载力达不到说明书对地基承载力fa=125Kpa的要求。
2）综上所述，对此塔吊基础采用4根PHC400管桩，有效桩长29m，距梁边缘的距离为500mm，11#楼塔吊基础桩顶标高设置为-6.65米，12#楼塔吊基础桩顶标高设置为-6.0米，13#楼塔吊基础桩顶标高设置为-6.05米（黄海标高9.65为正负零），桩锚入承台做法详图集《预应力混凝土管桩》（苏G03-2012）
4.2.3承台设计
承台混凝土强度等级C30。
承台底设C15厚100mm的素混凝土垫层。
其塔吊承台做法见附图。
五、塔吊基础施工
5.1施工顺序
桩基定位→压桩→基坑降水→土方开挖→浇垫层混凝土→弹线→绑钢筋→支模板→预埋塔吊安装螺栓→复核、验收→浇承台混凝土→养护。
5.2桩定位
根据塔吊位置平面布置图，先测定出塔吊中心点，并打设中心标志桩，再测定4个桩位，桩位正方形布置，间距5000mm，测定后打设桩位中心标志桩。
5.3压桩
压桩与住宅桩基施工同时进行，要求打入深度、停桩标准、桩身垂直度、接桩质量、接桩间隙等应满足JGJ94-2008的要求。
5.5土方开挖
土方开挖应至少在桩基完工后7d进行，因本工程无地下工程，桩顶距自然土面垂直距离小，所以基础土方开挖量小，故全部使用人工开挖。
5.6承台施工
1）浇垫层、放线：
土方挖掘完毕，即进行C15混凝土垫层浇筑，浇筑垫层的表面应用平板振捣器震实、木抹子抹平，第二天即在其上弹承台钢筋、模板位置线和塔吊安装螺栓（或塔吊预埋节）的平面位置线。
2）钢筋绑扎：
钢筋绑扎时，靠近外围两行钢筋交叉点应每点扎牢，中间部分的相交点可相隔交错绑扎,，必须将全部钢筋交叉点扎牢，在上层钢筋下面设置钢筋撑脚（间距以1m左右一个为宜），以保证上、下层钢筋位置的正确和两层之间距离。
垫块厚度应等于保护层厚度，按每1m间距梅花型放置。
3）模板施工：
采用φ12螺栓@500mm与承台主筋焊接单面固定，面板为15厚木胶板，内楞50×100木枋@250mm，外楞φ48双钢管@500mm。
4）安装预埋螺栓：
在承台施工前根据塔吊安装螺栓的规格、尺寸、预埋位置及有关要求，在承台混凝土浇筑以前，配合进行预埋。
要求做到位置准确，确保其误差在产品说明书中规定的允许范围之内；预埋螺栓固定牢固，保证混凝土浇筑时不移位；螺栓锚入混凝土的长度符合要求。
预埋节应在底层钢筋绑扎完成、上层钢筋绑扎前放置，应保证其位置准确，垂直度符合说明书要求。
5）复核、验收：
当承台钢筋绑扎、模板支设及安装螺栓预埋完成后，在浇筑混凝土之前，应对承台进行隐蔽验收，特别应复核钢筋直径、间距、预埋螺栓（预埋节）的位置及固定措施是否有效。
6）承台砼浇筑、养护：
承台混凝土采用商品混凝土，要求混凝土浇筑振捣密实，表面平整光洁，浇筑过程中不应碰撞钢筋、移位钢筋或预埋件。
混凝土浇筑后，表面覆盖草袋浇水保湿养护不少于7天。
7）混凝土施工时，应在现场留置1组标养试块，两组同条件养护试块。
六、检查验收
1）塔吊基础尺寸允许偏差和检验方法如下：
项目
允许偏差（mm）
检验方法
标高
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
平面外形尺寸（长度、宽度、高度）
±20
钢尺检查
表面平整度
10、L/1000
水准仪或拉线、钢尺检查
洞穴尺寸
±20
钢尺检查
预埋锚栓
标高（顶部）
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
中心距
±2
钢尺检查
2）沉降观测
基础混凝土施工时，在基础顶面四角做好沉降和位移观测点，并做好原始记录。
塔吊基础沉降观测半月一次，垂直度在塔吊独立高度时每半月测定一次。
基础沉降量不得大于50mm，倾斜率（tanθ）不得大于0.001。
（tanθ=s/b,s：
基础倾斜方向两边缘的最终沉降量（mm），b:
基础倾斜方向的基底宽度（mm）），沉降及位移超过上述要求，应停止塔吊的使用。
七、安全技术措施
1）承台混凝土达设计强度的80%以上时可进行上部塔吊安装，达100%时方可进行起吊作业。
2）塔吊基础必须设置可靠的防雷接地，可用40×4的镀锌扁铁与塔身可靠焊好，接地电阻不大于4欧姆，并符合防雷接地的设计要求。
3）承台浇筑混凝土，振捣器使用前必须经电工检验确认合格后方可使用。
开关箱内必须装设漏电保护器，插座插头应完好无损，电源线不得破皮漏电；操作者必须穿绝缘鞋（胶鞋），戴绝缘手套。
八、附图
8.1塔吊基础平面位置图
8.2塔吊基础配筋图、基础剖面图。
QTZ40-1塔吊基础图
QTZ80塔吊基础图
九、塔吊基础计算书
QTZ40-1依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。
一.参数信息
塔吊型号:
QTG40
塔机自重标准值:
Fk1=287.83kN
起重荷载标准值:
Fqk=46.60kN
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=31.5m
塔身宽度:
B=1.4m
桩混凝土等级:
C80
梁混凝土等级:
C30
保护层厚度:
50mm
十字梁梁长:
6m
十字梁梁高度:
Hc=1.3m
十字梁梁宽度:
l=0.65mm
梁钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=0.0m
桩直径:
d=0.4m
桩间距:
a=5m
桩钢筋级别:
HPB235
桩入土深度:
29m
桩型与工艺:
预制桩
桩空心直径:
0.3m
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=287.83kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=（62-（6-0.65）2）×1.30×25=239.76875kN
承台受浮力：
Flk=（62-（6-0.65）2）×3.55×10=261.90125kN
3）起重荷载标准值
Fqk=46.6kN
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）
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×1.4=0.42kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.42×31.50=13.17kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×13.17×31.50=207.45kN.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=0.35kN/m2）
=0.8×1.5×1.95×1.54×0.35=1.26kN/m2
=1.2×1.26×0.35×1.4=0.74kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.74×31.50=23.36kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×23.36×31.50=367.94kN.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+207.45）=490.17kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+367.94=11.08kN.m
三.荷载计算
非工作状态下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（287.83+239.76875）/4=131.90kN
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L=（287.83+239.76875）/4+（11.08+23.36×1.30）/5.00=140.19kN
Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L=（287.83+239.76875-261.90125）/4-（11.08+23.36×1.30）/5.00=58.14kN
工作状态下：
Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（287.83+239.76875+46.6）/4=143.55kN
Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×h）/L=（287.83+239.76875+46.6）/4+（490.17+13.17×1.30）/5.00=245.01kN
Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L=（287.83+239.76875+46.6-261.90125）/4-（490.17+13.17×1.30）/5.00=-23.38kN
四.十字梁抗弯计算
十字梁截面b×h=650mm×1300mm，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400，混凝土保护层厚度50mm
1.荷载计算
十字梁的计算简图如下：
（图中L=5000mm，L1=1980mm,L2=1510mm）
塔机塔身截面对角线上立杆的荷载设计值：
Fmax=1.35Fk/n+1.35Mk/L1=1.35×287.83/4+1.35×490.17/1.98=431.42kN
Fmin=1.35Fk/n-1.35Mk/L1=1.35×287.83/4-1.35×490.17/1.98=-237.13kN
2.弯矩计算
A、B支座反力为：
由力平衡方程
RA+RB=Fmax+Fmin=194.28525kN
RA×L=Fmin×3.49+Fmax×1.51
解得：
RA=-35.20kN；RB=229.49kN
最大弯矩在Fmax对应截面位置，弯矩设计值为：
Mmax=Rb×1.51=346.57kN.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=346.57×106/（1.000×14.300×650.0×12502）=0.0239
=1-（1-2×0.0239）0.5=0.0242
γs=1-0.0242/2=0.9879
As=346.57×106/（0.9879×1250.0×360.0）=779.6mm2
五.十字梁抗剪计算
最大剪力设计值：
Vmax=229.49kN
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=1.430N/mm2；
b──承台的计算宽度，b=650mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360.000N/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=1.35×245.01=330.76kN
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0.85
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2；
Aps──桩身截面面积，Aps=125663.80mm2。
桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-31.57kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=150.329mm2。
由于桩的最小配筋率为0.80%，计算得最小配筋面积为1005mm2
综上所述，全部纵向钢筋面积1005mm2
七.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=143.55kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=245.01kN
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=1.26m；
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
2-2
5.1
13
0
淤泥质粉质粘土
2-2A
5.5
18
0
粉砂夹粉土
2-3
4.8
21
0
粉砂夹粉土
2-4
6.4
18
0
淤泥质粉质粘土/粉刷互换
2-5
2.7
30
0
粉砂
3-1
11.6
32
900
粉细沙
由于桩的入土深度为29m,所以桩端是在第6层土层。
最大压力验算:
Ra=1.26×（5.1×6.5+5.5×9+4.8×10.5+6.4×9+2.7×15+4.50000000000001×16）+450×0.13=437.50kN
由于:
Ra=437.50>Qk=143.55,所以满足要求!
由于:
1.2Ra=525.00>Qkmax=245.01,所以满足要求!
八.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）的第6.3.5条
偏心竖向力作用下，Qkmin=-23.38kN
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：
式中Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；
λi──抗拔系数；
Ra=1.26×（0.750×5.1×13+0.700×5.5×18+0.750×4.8×21+0.700×6.4×18+0.700×2.7×30+0.750×4.50000000000001×32）=598.241kN
Gp=0.126×（29×25-29×10）=54.664kN
由于:
598.24+54.66>=23.38满足要求!
塔吊计算满足要求！
QTZ80依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ80
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