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
东部新城水乡邻里二期E10地块一标段
塔
吊
基
础
专
项
施
工
方
案
一、编制依据………………………………………………3
二、工程概况………………………………………………3
三、塔吊基础定位及施工…………………………………3
四、塔吊基础设计及算书…………………………………4
五、场地及机械设备人员等准备…………………………25
六、塔吊的安装及调试……………………………………25
七、塔吊的拆卸……………………………………………27
八、附墙装置的拆装………………………………………27
九、塔吊的日常维护和操作使用…………………………28
十、安全措施………………………………………………29
十一、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正……………29
十二、防碰撞措施…………………………………………29
十三、塔吊避雷接地措施…………………………………30
附图1塔吊施工现场平面布置图
附图2钻孔勘察平面布置图
附图3塔吊基础对应钻孔号的土层剖面图（10张）
附图41#塔吊基础示意图
附图52#、3#、4#、5#塔吊基础示意图
附表1地基土设计参数建议值表
第一章、编制依据
1、宁波雅戈尔水乡邻里E-10地块Ⅰ标段项目地质勘察报告
2、宁波雅戈尔水乡邻里E-10地块Ⅰ标段项目设计图纸
3、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
5、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
6、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
7、《钢结构设计规范》GB50017-2003
第二章、工程概况
项目名称：
宁波雅戈尔水乡邻里E-10地块Ⅰ标段项目
业主单位：
宁波雅戈尔新城置业有限公司
设计单位：
宁波市建筑设计研究有限公司
勘察单位：
宁波工程勘察院
监理单位：
宁波市京甬建设监理有限公司
施工单位：
宁波建工股份有限公司
工程地址：
工程位于位于宁波东部新城，西北面临规划路，南面为E-11a学校用地地块，海晏路以西。
建设规模：
Ⅰ标段包括1#楼、2#楼、3#楼、4#楼、6#楼、7#楼，其中23-25层高层建筑面积约53216平方米，14层建筑面积约15348平方米，地下室建筑面积约17340平法米。
结构层数：
地下1层，1#楼为25层，2#楼、3#楼、4#楼为23层，6#楼、7#楼为14层。
第三章、塔吊基础定位及施工
一、塔吊基础定位。
本工程±0.000标高相当于黄海高程3.85米，根据各单体建筑平面分布情况，考虑地下室结构施工阶段设置QTZ80（浙江建机）型独立式塔式起重机一台；QTZ63C（ZJ5311）型独立式塔式起重机四台。
根据施工图纸1#塔吊设在8轴/A12轴左上侧，起升高度80m；2#塔吊设23轴/A17轴左上侧，起升高度55m；3#塔吊设在38轴/A17轴左侧，起升高度55m；4#塔吊设在30轴/W轴左上侧，起升高度55m；5#塔吊设在12轴/W轴右下侧，起升高度55m；其中：
1#塔吊设置于基坑内，2#塔吊～5#塔吊设置于地下室基坑外，具体位置详见塔吊平面布置图（附图一）
二、其中1#塔吊在基坑以内基础采用格构式基础（钻孔灌注桩承台），有效桩长设计为32.3米，2#～5#塔吊采用四桩基础（钻孔灌注桩承台），有效桩长设计为30.5米，根据附图1中的塔吊布置图，结合工程勘察报告各钻孔号平面布置图2，1#塔吊对应ZK17，2#塔吊对应ZK6，3#塔吊对应ZK10，4#塔吊对应ZK49，5#塔吊对应CZK12，各钻孔所处土层分布概况详见附图3。
各土层设计参数建议值表见附表1。
基础施工前应由塔吊拆装部门技术负责人进行如下方面的技术交底：
混凝土强度等级，钢筋配置图、基础与建筑平面图、基础剖面图、基础表面平整度要求等，交底人为工程施工负责人，双方书面交接。
基础施工应由塔机管理部门派专人监督整个施工过程，同时做好各个隐蔽验收记录。
施工完毕做好砼的养护，砼强度达到要求后方可安装塔吊；顶面用水泥砂浆找平，用水准仪校水平，倾斜度和平整度误差不超过1/5000。
第四章、塔吊基础参数及计算
由于浅层土质满足不了塔吊基础承载力要求，根据岩土工程勘察报告需要采用桩基础。
具体参数详见下表：
表1各塔吊基础主要参数
塔吊
1#
2#、3#、4#、5#、
钢筋砼承台
4.5×4.5×1.3
4.5×4.5×1.3
承台砼与钢筋
C30砼，上层筋Φ18@200双向，下层筋Φ20@160双向
C30砼，上层筋Φ18@180双向，下层筋Φ20@120双向
钻孔灌注桩
Φ800
Φ800
桩砼与钢筋
12Φ16钢筋
18Φ16钢筋
桩中心距/m
2.9
2.9
有效桩长/m
32.3
30.5
桩承台标高/m
-2.4
-1.2
桩进入持力层
⑥1层土
⑤2层土
格构柱规格
4L125×10，截面宽度0.48m
——
4.1、基坑内1#塔吊基础计算
矩形格构式基础计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
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
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80（浙江建机）
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
80
塔机独立状态的计算高度H（m）
83
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）
618.6
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
678.6
水平荷载标准值Fvk（kN）
23
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
1210
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
618.6
水平荷载标准值Fvk'（kN）
59
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
1230
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＝1.35×618.6＝835.11
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35FQk＝1.35×60＝81
竖向荷载设计值F（kN）
835.11+81＝916.11
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×23＝31.05
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1210＝1633.5
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×618.6＝835.11
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×59＝79.65
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1230＝1660.5
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.3
承台长l（m）
4.5
承台宽b（m）
4.5
承台长向桩心距al（m）
2.9
承台宽向桩心距ab（m）
2.9
桩直径d（m）
0.8
承台参数
承台混凝土等级
C30
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
1.2
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
是
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=4.5×4.5×（1.3×25+1.2×19）=1119.82kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1119.82=1511.76kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（2.92+2.92）0.5=4.1m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（618.6+1119.82）/4=434.61kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（618.6+1119.82）/4+（1230+59×3.2）/4.1=780.55kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（618.6+1119.82）/4-（1230+59×3.2）/4.1=88.66kN
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+Fvh）/L
=（835.11+1511.76）/4+（1660.5+79.65×3.2）/4.1=1053.75kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（835.11+1511.76）/4-（1660.5+79.65×3.2）/4.1=119.69kN
四、格构柱计算
格构柱参数
格构柱缀件形式
缀板
格构式钢柱的截面边长a（mm）
480
格构式钢柱计算长度H0（m）
6
缀板间净距l01（mm）
310
格构柱伸入灌注桩的锚固长度（m）
3.45
格构柱分肢参数
格构柱分肢材料
L125X10
分肢材料截面积A0（cm2）
24.37
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0（cm）
2.48
格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0（cm4）
361.67
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0（cm）
3.45
分肢材料强度设计值fy（N/mm2）
235
分肢材料抗拉、压强度设计值f（N/mm2）
215
格构柱缀件参数
格构式钢柱缀件材料
424×300×10
格构式钢柱缀件截面积A1x'（mm2）
3000
焊缝参数
角焊缝焊脚尺寸hf（mm）
10
焊缝计算长度lf（mm）
200
焊缝强度设计值ftw（N/mm2）
160
1、格构式钢柱换算长细比验算
整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：
I=4[I0+A0（a/2-Z0）2]=4×[361.67+24.37×（48.00/2-3.45）2]=42612.73cm4
整个构件长细比：
λx=λy=H0/（I/（4A0））0.5=600/（42612.73/（4×24.37））0.5=28.7
分肢长细比：
λ1=l01/iy0=31.00/2.48=12.5
分肢毛截面积之和：
A=4A0=4×24.37×102=9748mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：
λ0max=（λx2+λ12）0.5=（28.72+12.52）0.5=31.3
λ0max=31.3≤[λ]=150
满足要求！
2、格构式钢柱分肢的长细比验算
λ1=12.5≤min（0.5λ0max，40）=min（0.5×31.3，40）=15.65
满足要求！
3、格构式钢柱受压稳定性验算
λ0max（fy/235）0.5=31.3×（215/235）0.5=29.94
查表《钢结构设计规范》GB50017附录C：
b类截面轴心受压构件的稳定系数：
φ=0.936
Qmax/（φA）=1053.75×103/（0.936×9748）=115.49N/mm2≤f=215N/mm2
满足要求！
4、缀件验算
缀件所受剪力：
V=Af（fy/235）0.5/85=9748×215×10-3×（235/235）0.5/85=24.66kN
格构柱相邻缀板轴线距离：
l1=l01+30=31.00+30=61cm
作用在一侧缀板上的弯矩：
M0=Vl1/4=24.66×0.61/4=3.76kN·m
分肢型钢形心轴之间距离：
b1=a-2Z0=0.48-2×0.0345=0.41m
作用在一侧缀板上的剪力：
V0=Vl1/（2·b1）=24.66×0.61/（2×0.41）=18.3kN
角焊缝面积：
Af=0.8hflf=0.8×10×200=1600mm2
角焊缝截面抵抗矩：
Wf=0.7hflf2/6=0.7×10×2002/6=46667mm3
垂直于角焊缝长度方向应力：
σf=M0/Wf=3.76×106/46667=81N/mm2
垂直于角焊缝长度方向剪应力：
τf=V0/Af=18.3×103/1600=11N/mm2
（（σf/1.22）2+τf2）0.5=（（81/1.22）2+112）0.5=67N/mm2≤ftw=160N/mm2
满足要求！
根据缀板的构造要求
缀板高度：
300mm≥2/3b1=2/3×0.41×1000=274mm
满足要求！
缀板厚度：
10mm≥max[1/40b1,6]=max[1/40×0.41×1000,6]=10mm
满足要求！
缀板间距：
l1=610mm≤2b1=2×0.41×1000=822mm
满足要求！
五、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C30
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）
35
桩入土深度lt（m）
30.35
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
否
桩混凝土类型
钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋
HRB40012Φ16
地基属性
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）
杂填土
0.9
1
1
0.7
1
粘土
1.4
11
1
0.7
75
淤泥质粘土
1.7
5
1
0.7
50
粘土
0.7
7
1
0.7
60
淤泥
9.7
5
1
0.7
50
淤泥质粉质粘土
2.3
8
1
0.7
75
粉质粘土夹粉砂
2.3
18
1
0.7
140
粉质粘土
7.8
16
1
0.7
100
淤泥质粘土
5.3
14
1
0.7
90
粘土
6.6
29
600
0.7
200
粉质粘土
4.3
26
550
0.7
170
考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.8=2.51m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2
承载力计算深度：
min（b/2,5）=min（4.5/2,5）=2.25m
fak=（0.9×1+1.35×75）/2.25=102.15/2.25=45.4kPa
承台底净面积：
Ac=（bl-nAp）/n=（4.5×4.5-4×0.5）/4=4.56m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=2.51×（0.6×5+0.7×7+9.7×5+2.3×8+2.3×18+7.8×16+5.05×14）+1×0.5+0.1×45.4×4.56=804.59kN
Qk=434.61kN≤Ra=804.59kN
Qkmax=780.55kN≤1.2Ra=1.2×804.59=965.51kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=88.66kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：
As=nπd2/4=12×3.14×162/4=2413mm2
（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=1053.75kN
ψcfcAp+0.9fy'As'=（0.75×14×0.5×106+0.9×（360×2412.74））×10-3=6259.56kN
Q=1053.75kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=6259.56kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=88.66kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=（2412.74/（0.5×106））×100%=0.48%≥0.45%
满足要求！
六、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ20@160
承台底部短向配筋
HRB400Φ20@160
承台顶部长向配筋
HRB400Φ18@200
承台顶部短向配筋
HRB400Φ18@200
暗梁配筋
承台梁上部配筋
HRB4006Φ22
承台梁腰筋配筋
HRB4004Φ14
承台梁底部配筋
HRB4006Φ22
承台梁箍筋配筋
HRB400Φ8@200
承台梁箍筋肢数n
4
暗梁计算宽度l'（m）
0.8
1、荷载计算
塔身截面对角线上立杆的荷载设计值：
Fmax=F/n+M/（20.5B）=835.11/4+1660.5/（20.5×1.6）=942.62kN
Fmin=F/n-M/（20.5B）=835.11/4-1660.5/（20.5×1.6）=-525.07kN
剪力图（kN）
弯矩图（kN·m）
Vmax=613.28kN，Mmax=180.08kN·m，Mmin=-564.22kN·m
2、受剪切计算
截面有效高度：
h0=h-δc-D/2=1300-50-20/2=1240mm
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1240）1/4=0.9
塔吊边至桩边的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（2.9-1.6-0.8）/2=0.25m
a1l=（al-B-d）/2=（2.9-1.6-0.8）/2=0.25m
计算截面剪跨比：
λb'=a1b/h0=0.25/1.24=0.2，取λb=0.25；
λl'=a1l/h0=0.25/1.24=0.2，取λl=0.25；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.25+1）=1.4
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.25+1）=1.4
Vmax=613.28kN≤βhsαbftl'h0=0.9×1.4×1430×0.8×1.24=1779.89kN
Vmax=613.28kN≤βhsαlftl'h0=0.9×1.4×1430×0.8×1.24=1779.89kN
满足要求！
3、受冲切计算
钢格构柱顶部基础承台底有角钢托板，所以无需对混凝土承台进行抗冲切验算
4、承台配筋计算
（1）、承台梁底部配筋
αS1=Mmin/（α1fcl'h02）=564.22×106/（1.04×14.3×800×12402）=0.031
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.031）0.5=0.031
γS1=1-ζ1/2=1-0.031/2=0.984
AS1=Mmin/（γS1h0fy1）=564.22×106/（0.984×1240×360）=1285mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.43/360）=max（0.2,0.18）=0.2%
梁底需要配筋：
A1=max（AS1,ρlh0）=max（1285,0.002×800×1240）=1984mm2
梁底部实际配筋：
AS1'=2281mm2≥AS1=1984mm2
满足要求！
（2）、承台梁上部配筋
αS2=Mmax/（α2fcl'h02）=180.08×106/（1.04×14.3×800×12402）=0.01
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.01）0.5=0.01
γS2=1-ζ2/2=1-0.01/2=0.995
AS1=Mmax/（γS2h0fy2）=180.08×106/（0.995×1240×360）=406mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy2）=max（0.2,45×1.43/360）=max（0.2,0.18）=0.2%
梁上部需要配筋：
A2=max（AS2,ρl'h0）=max（406,0.002×800×1240）=1984mm2
梁上部实际配筋：
AS2'=2281mm2≥AS2=1984mm2
满足要求！
（3）、梁腰筋配筋
梁腰筋按照构造配筋4Φ14
（4）、承台梁箍筋计算
箍筋抗剪
计算截面剪跨比：
λ'=（L-20.5B）/（2h0）=（4.5-20.5×1.6）/（2×1.24）=0.9
取λ=1.5
混凝土受剪承载力：
1.75ftl'h0/（λ+1）=1.75×1.43×0.8×1.24/（1.5+1）=0.99kN
Vmax=613.28kN>1.75ftl'h0/（λ+1）=0.99kN
nAsv1/s=4×（3.14×82/4）/200=1.01
（V-0.7ftl'h0）/（1.25fyvh0）
=（613.28×103-0.7×1.43×800×1240）/（1.25×360×1240）=-0.68mm2/mm
nAsv1/s≥（V-0.7ftlh0）/（1.25fyvh0）
满足要求！
配箍率验算
ρsv=nAsv1/（l's）=4×（3.14×82/4）/（800×200）
=0.13%≥psv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/360=0.1%
满足要求！
（5）、板底面长向配筋面积
梁底需要配筋：
AS1=ρbh0=0.0015×4500×1240=8370mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=9150mm2≥AS1=8370mm2
满足要求！
（6）、板底面短向配筋面积
梁底需要配筋：
AS2=ρlh0=0.0015×4500×1240=8370mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=9150mm2≥AS2=8370mm2
满足要求！
（7）、板顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS3'=5981mm2≥0.5AS1'=0.5×9150=4575mm2
满足要求！
（8）、板顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS4'=5981mm2≥0.5AS2'=0.5×9150=4575mm2
满足要求！
（9）、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
七、示意图
矩形桩式承台配筋图
矩形桩式暗梁配筋图
矩形桩式桩配筋图
矩形桩式钻孔灌注桩详图
矩形桩式格构柱与承台连接详图
矩形桩式格构柱详图
矩形桩式格构柱逆作法加固图
矩形桩式格构柱截面图
矩形桩式格构柱止水片详图
矩形桩式柱肢安装接头详图
矩形桩式水平剪刀撑布置图
矩形桩式水平剪刀撑连接详图
4.2、基坑内2#、3#、4#、5#塔吊基础计算
矩形板式桩基础计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
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