苏州金山路公交保养场工程塔吊基础施工方案.docx
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苏州金山路公交保养场工程塔吊基础施工方案
苏州金山路公交保养场工程
塔吊基础施工方案
一、编制依据
1、苏州东吴建筑设计院有限责任公司出具的本工程“岩土工程勘察报告”
2、长沙中联重工科技发展股份有限公司提供QTZ80（TC6010-6）塔吊使用说明书
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
4、简明施工计算手册
5、工程设计图纸
二、工程概况
2.1、场地概况
2.1.1苏州金山路公交保养场工程位于苏州市高新区金山路西侧，师徒街与支英街交叉口。
主要由停保楼、综合楼、加油站、机动车棚、非机动车棚以及门卫（一、二）组成，总建筑面积31801.7㎡，结构为框架结构，计划布设2台塔吊，覆盖收银中心、停保楼、综合楼满足施工需要。
塔吊上方无高压电线，地下无电缆穿线管道。
2.1.2塔吊布置
1#塔吊（QZT80）位置：
停保楼1轴向西5m,P轴向南7.6m，塔吊基础底标高-2.20m。
2#塔吊（QTZ80）位置：
停保楼37轴向西2.75m，P轴向北8.175m,塔吊基础底标高-2.65m。
⏹三、塔吊基础设计
3.1、塔吊勘察报告
1、停保楼1#塔吊基础与工程地质剖面图11-11’勘察点SC16位置最近，基础底土层分布：
（标高为1985高程）
土层土质范围承载力特征值（kpa）
③粘土，可塑状态，局部硬塑，属于中等偏低压缩性，工程性能好0.16~3.36m200
2、停保楼2#塔吊基础与工程地质剖面图18-18’勘察点J20位置最近，基础底土层分布：
（标高为1985高程）
土层土质范围承载力特征值（kpa）
③粘土，可塑状态，局部硬塑，属于中等偏低压缩性，工程性能好-0.39~2.11m200
3.2、塔机属性
塔机型号
QTZ80（TC6010-6）
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）
43.8
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
3.3、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）
490
起重荷载标准值Fqk（kN）
78.1
竖向荷载标准值Fk（kN）
568.1
水平荷载标准值Fvk（kN）
18.9
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
1718
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
490
水平荷载标准值Fvk'（kN）
74
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
1712
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＝1.35×490＝661.5
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35FQk＝1.35×78.1＝105.435
竖向荷载设计值F（kN）
661.5+105.435＝766.935
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×18.9＝25.515
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1718＝2319.3
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×490＝661.5
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×74＝99.9
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1712＝2311.2
3.4、工作状态基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5.5
基础宽b（m）
5.5
基础高度h（m）
1.5
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc（kN/m3）
25
基础上部覆土厚度h’（m）
0
基础上部覆土的重度γ’（kN/m3）
19
基础混凝土保护层厚度δ（mm）
50
地基参数
地基承载力特征值fak（kPa）
200
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
1.5
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
244.65
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5.5×5.5×1.5×25=1134.375kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1134.375=1531.406kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=1718kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=18.9/1.2=15.75kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=2319.3kN·m
Fv''=Fv/1.2=25.515/1.2=21.262kN
基础长宽比：
l/b=5.5/5.5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
Wy=bl2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mkb/（b2+l2）0.5=1718×5.5/（5.52+5.52）0.5=1214.809kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=1718×5.5/（5.52+5.52）0.5=1214.809kN·m
1、偏心距验算
（1）、偏心位置
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=（Fk+Gk）/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=（568.1+1134.375）/30.25-1214.809/27.729-1214.809/27.729=-31.339<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
（2）、偏心距验算
偏心距：
e=（Mk+FVkh）/（Fk+Gk）=（1718+18.9×1.5）/（568.1+1134.375）=1.026m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=（5.52+5.52）0.5/2-1.026=2.863m
偏心距在x方向投影长度：
eb=eb/（b2+l2）0.5=1.026×5.5/（5.52+5.52）0.5=0.725m
偏心距在y方向投影长度：
el=el/（b2+l2）0.5=1.026×5.5/（5.52+5.52）0.5=0.725m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：
b'=b/2-eb=5.5/2-0.725=2.025m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：
l'=l/2-el=5.5/2-0.725=2.025m
b'l'=2.025×2.025=4.099m2≥0.125bl=0.125×5.5×5.5=3.781m2
满足要求！
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值
Pkmin=-31.339kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/3b'l'=（568.1+1134.375）/（3×2.025×2.025）=138.437kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（568.1+1134.375）/（5.5×5.5）=56.28kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=200.00+0.30×19.00×（5.50-3）+1.60×19.00×（1.50-0.5）=244.65kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=56.28kPa≤fa=244.65kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=138.437kPa≤1.2fa=1.2×244.65=293.58kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1500-（50+20/2）=1440mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（568.100/30.250-（1718.000+15.750×1.500）/27.729）=-59.438kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（568.100/30.250+（1718.000+15.750×1.500）/27.729）=110.145kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.500+1.600）/2）×110.145/5.500=71.093kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（568.100/30.250-（1718.000+15.750×1.500）/27.729）=-59.438kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（568.100/30.250+（1718.000+15.750×1.500）/27.729）=110.145kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.500+1.600）/2）×110.145/5.500=71.093kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（110.145+71.093）/2=90.619kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（110.145+71.093）/2=90.619kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=90.619×（5.5-1.6）×5.5/2=971.888kN
Vy=|py|（l-B）b/2=90.619×（5.5-1.6）×5.5/2=971.888kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1440/5500=0.262≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5500×1440=33066kN≥Vx=971.888kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1440/5500=0.262≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5500×1440=33066kN≥Vy=971.888kN
满足要求！
3.5、非工作状态基础验算
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5.5×5.5×1.5×25=1134.375kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1134.375=1531.406kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=1712kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=74/1.2=61.667kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=2311.2kN·m
Fv''=Fv/1.2=99.9/1.2=83.25kN
基础长宽比：
l/b=5.5/5.5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
Wy=bl2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mkb/（b2+l2）0.5=1712×5.5/（5.52+5.52）0.5=1210.567kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=1712×5.5/（5.52+5.52）0.5=1210.567kN·m
1、偏心距验算
（1）、偏心位置
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=（Fk+Gk）/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=（568.1+1134.375）/30.25-1210.567/27.729-1210.567/27.729=-31.034<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
（2）、偏心距验算
偏心距：
e=（Mk+FVkh）/（Fk+Gk）=（1712+74×1.5）/（568.1+1134.375）=1.071m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=（5.52+5.52）0.5/2-1.071=2.818m
偏心距在x方向投影长度：
eb=eb/（b2+l2）0.5=1.071×5.5/（5.52+5.52）0.5=0.757m
偏心距在y方向投影长度：
el=el/（b2+l2）0.5=1.071×5.5/（5.52+5.52）0.5=0.757m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：
b'=b/2-eb=5.5/2-0.757=1.993m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：
l'=l/2-el=5.5/2-0.725=1.993m
b'l'=1.993×1.993=3.972m2≥0.125bl=0.125×5.5×5.5=3.781m2
满足要求！
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值
Pkmin=-31.034kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/3b'l'=（568.1+1134.375）/（3×1.993×1.993）=142.871kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（568.1+1134.375）/（5.5×5.5）=56.280kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=200.00+0.30×19.00×（5.50-3）+1.60×19.00×（1.50-0.5）=244.65kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=56.280kPa≤fa=244.65kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=142.871kPa≤1.2fa=1.2×244.65=293.58kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1500-（50+20/2）=1440mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（568.100/30.250-（1712.000+61.667×1.500）/27.729）=-62.500kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（568.100/30.250+（1712.000+61.667×1.500）/27.729）=113.206kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.500+1.600）/2）×113.206/5.500=73.069kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（568.100/30.250-（1712.000+61.667×1.500）/27.729）=-62.500kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（568.100/30.250+（1712.000+61.667×1.500）/27.729）=113.206kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.500+1.600）/2）×113.206/5.500=73.069kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（113.206+73.069）/2=93.138kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（113.206+73.069）/2=93.138kN/m2
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=93.138×（5.5-1.6）×5.5/2=998.905kN
Vy=|py|（l-B）b/2=93.138×（5.5-1.6）×5.5/2=998.905kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1440/5500=0.262≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5500×1440=33066kN≥Vx=998.905kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1440/5500=0.262≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5500×1440=33066kN≥Vy=998.905kN
满足要求！
3.6、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ20@140
基础底部短向配筋
HRB400Φ20@140
基础顶部长向配筋
HRB400Φ16@140
基础顶部短向配筋
HRB400Φ16@140
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5.5-1.6）2×90.619×5.5/8=947.591kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5.5-1.6）2×90.619×5.5/8=947.591kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=947.591×106/（1×16.7×5500×14402）=0.005
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.998
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=947.591×106/（0.998×1440×360）=1832mm2
基础底需要配筋：
A1=max（1832，ρbh0）=max（1832，0.0015×5500×1440）=11880mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=12650mm2≥A1=11880mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=947.591×106/（1×16.7×5500×14402）=0.005
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.998
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=947.591×106/（0.998×1440×360）=1832mm2
基础底需要配筋：
A2=max（1832，ρlh0）=max（1832，0.0015×5500×1440）=11880mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=12650mm2≥A2=11880mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=8096mm2≥0.5AS1'=0.5×12650=6325mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=8096mm2≥0.5AS2'=0.5×12650=6325mm2
满足要求！
（5）、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ10@500。
3.7、配筋示意图
基础配筋图
⏹四、塔吊施工技术、安全措施
4.1塔吊基础
4.1.1基础采用C35砼，垫层采用C15，受力主筋为Ⅲ级钢，底筋保护层厚度为50mm，侧面保护层厚度为35mm，1#塔吊基础底标高为-2.2m，平面尺寸5.5*5.5m,基础高度1.5m；2#塔吊基础底标高为-2.65m，平面尺寸5.5*5.5m,基础高度1.5m，塔吊基础平面、剖面图详见附图。
4.1.2基础表面平整度允许偏差为1/1000，埋件的位置、标高和垂直度及施工工艺应符合出厂说明书的要求。
4.1.3基坑开挖完成后应及时检查标高及几何尺寸，同时注意观察基坑土的物理力学指标是否满足地质勘察资料中的数据，若严重不符合，应考虑重新设计该基础。
4.1.4基础周围应修筑边坡和排水设施，并及时做好排水工作，避免浸泡。
基础施工完成后，应经公司技术部验收合格后方可进行塔机安装。
4.2塔机安装与拆除
4.2.1基础砼强度达到设计强度80%时方可进行塔机安装。
4.2.2塔机的装拆均必须由有相应资质的专业队伍进行，并应有技术和安全人员在场监护。
4.2.3安装前，应对设备进行全面检查，确认无误后方可进行。
1）在离安装点5m处设置临时电源，拆除牵引杆，检查和拧紧各部位的螺栓；检查起升和变幅卷扬机制动器，确认无误后支导轮架。
2）开动变幅卷扬机，安装并调节好摩擦盘，并对塔机各部再进行一次全面检查和润滑。
而后开始竖起塔身，安装并固定标准节。
4.2.4塔机的金属结构及所有的电气设备的金属外壳均必须有可靠的接地装置，接地电阻不大于4Ω。
4.2.5塔机装拆作业必须在白天进行，遇大风、浓雾和雨雪等恶劣天气应停止作业。
装拆过程中如遇天气突变、突然停电、机械故障等意外情况，短时间不能继续作业时，必须使已装拆部分达到稳定状态并固定牢靠，并应将各部位的栏杆、平台、扶杆、护圈等安全防护装置装齐。
4.2.6本工程塔吊拆除必须按照严格的拆除程序进行，为安全起见，本道附壁架的拆除必须在拆除后塔身悬高低于下道附壁架允许悬高时才能进行，且拆除前必须进行垂直度检查、校正，以防发生事故。
4.3塔机升降作业
4.3.1升降作业过程中，必须有专人指挥，专人照看电源，专人操作液压系统，专人紧固螺栓。
4.3.2升降作业应尽量在白天进行，特殊情况需夜间进行时，应有充分的照明。
4.3.3风力在四级以上时，不得进行升降作业，作业过程中若风力突然加大时，应立即停止作业，并紧固连接螺栓。
4.3.4顶升过程中应将回旋机制动，严禁回转塔身及其他作业。
五、质量保证措施
（1）、严格执行基础施工方案.
（2）、格执行技术交底制度，做到交底到人，使每一个施工人员明确施工工艺。
（3）、做好混凝土养护工作，混凝土试块的制作。
（4）、严格控制预埋铁的安放位置及标高。
（5）、必须等基础强度达到后方可拆模。
六、职业健康安全保证措施
（1）、坚持以“安全第一，预防为主”的方针，确定安全生产责任。
（2）、作好围护和支撑加固工作，并在片区长，安全员检查通过后，方可施工。
（3）、落实安全生产责任制和各项安全管理制度。
坚持管生产必须管安全的原则，把安全措施贯穿到安装和拆除的全过程中去。
（4）、未尽事宜按照国家规范、规定及公司有关安全规程、规定执行。
七、环境保证措施
1、各种垃圾有序堆放，并做好防尘处理。
2、混凝土定点搅拌，并做好污水处置工作。
3、未尽事宜按照国家规范、规定及公司有关安全规程、规定执行。
八、附图、塔吊说明书
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