塔吊基础施工方案TC6012.docx
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塔吊基础施工方案TC6012
一、编制依据2
二、工程概况2
三、地质情况3
四、塔吊布置选型及基础设计7
五、塔吊基础验算计算书16
六、施工方案16
七、防雷接地30
八、塔吊基础质量要求31
九、基础降排水31
附图
塔吊平面布置图
塔吊基础定位图
一、编制依据
1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）；
3、《QTZ80型（TC6012A）塔式起重机使用说明书》；
4、《锦城花园项目二期》施工图；
5、《锦城花园项目二期岩土工程勘察报告》
6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2011）
8、《塔式起重机》GB/T5031—2008
9、《塔式起重机安全规程》GB5144—2007
10、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2012
11、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—2011
12、《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160—2008
13、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—1991
14、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005
15、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
16、《塔式起重机砼基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
16、《锦城国际花园项目二期》施工组织设计
17、《品茗安全计算软件》2013
二、工程概况
本工程位于广东省中山市石岐区兴利路一号。
包括3、4、5、6、7、8、9、栋及商业4~9座。
3、4、5、6、7、8、9、栋地上33层地下均为1层，总建筑面积约153160㎡，其中地库33809㎡，高层塔楼103812㎡，商业面积10843㎡。
建筑高度为5.6-99.9米。
各栋号层数及高度如下表：
楼栋号
层数（地上、地下）
总高度（地下、地上）
结构形式
3#
-1/33
4.1m/99.9m
框架剪力墙结构
4#
-1/33
4.1m/99.9m
5#
-1/33
4.1m/99.9m
6#
-1/33
5.2m/99.9m
7#
-1/33
5.2m/99.9m
8#
-1/33
5.2m/99.9m
9#
-1/33
5.2m/99.9m
三、地质情况
3.1地质条件
3.1.1地层岩性
由场地勘探点平面位图可以看出5台塔吊布置的位置位于布置图的3-3以及7-7上的位置，具体土质3-3和7-7图。
根据勘察报告钻探揭示，场地内地层自上而下依次为：
人工填土层（Q4ml）、淤泥层（Q4m）、中砂（Qmc）、花岗岩（r52）。
各地层的岩、土层性质特征具体描述如下：
序号
土名称
土层特性
土层厚度
（m）
土层顶标高（m）
土侧阻力标准值（KPa）
土端阻力标准值（kPa）
1
人工填土层（Q4ml）
素填土：
褐、褐黄、褐红等色，有黏粒夹细组成，土质较均一，欠压实，干燥，松散，底部见少量耕表土。
1.20-4.60
-1.25~-1.45
25
1000
2
淤泥层（Qmc）
淤泥质土：
灰黑色，流塑状，饱和，含有机质，具腥臭味，无摇振反应，稍有光泽，干强度及韧性中等，土质较均匀，局部含粉细砂多。
7.70~25.1
-4.6~-8.9
10
1000
3
中砂（Qmc）
中砂：
灰白色，灰黄色，饱和，稍密-中密状，石英质，级配较好，含少量粘性土及卵砾石。
0.60~6.70
-8.89~-23.8
60
4000
4
花岗岩（r52）
全风化花岗岩：
褐黄色，紫红色，大部分矿物风化呈土状，可见残余结构，手捻有砂感，岩芯呈土桩状，合金钻具易钻进。
1.2~13.80
-6.55~-28.07
75
5000
说明：
塔吊基础的顶标高为-5.3，桩进入土时，直接从淤泥层进入穿过中砂层桩端头到达全风化花岗岩层，有效长度13~19米。
3.1.2地下水位标高
地下水位埋深介于0.00~13.50m,标高介于-3.68~6.93m。
四、塔吊布置选型及基础设计
考虑工作面的覆盖范围以及利用率，同时考虑栋号间的流水施工方案，本工程共布置塔吊5台。
本工程拟投入的5台塔吊均为东莞毅新庆江机械制造有限公司生产的QTZ80型（TC6012）塔式起重机。
序号
塔吊编号
塔吊型号
覆盖范围
安装臂长（m）
拟安装高度
基础尺寸（㎜）
1
1#塔
QTZ80型（TC6012）
5#楼
60
125m
5500×5500×1500
2
2#塔
QTZ80型（TC6012）
3#楼
50
125m
5500×5500×1500
3
3#塔
QTZ80型（TC6012）
6#楼
60
125m
5500×5500×1500
4
4#塔
QTZ80型（TC6012）
8#楼
50
125m
5500×5500×1500
5
5#塔
QTZ80型（TC6012）
商铺
60
45m
5500×5500×1500
塔吊的基本参数信息：
塔吊型号：
QTZ80型（TC6012），塔吊起升高度H：
125.000m，
塔身宽度B：
1.8m，基础埋深D：
1.600m，
自重F1：
869.06kN，基础承台厚度Hc：
1.500m，
最大起重荷载F2：
58.8kN，基础承台宽度Bc：
5.500m，
标准节长度：
2.8m，基础垫层厚度Hc：
0.100m，
桩钢筋级别:
RRB400，桩直径：
0.500m，
桩间距a：
4.5m，承台箍筋间距S：
170.000mm，
承台混凝土的保护层厚度：
35mm，承台混凝土强度等级：
C35；
额定起重力矩是：
1000kN·m，
主弦杆材料：
角钢/方钢,宽度/直径c：
120mm，
所处城市：
广东中山市，基本风压ω0：
0.75kN/m2，
地面粗糙度类别为：
B类田野、乡村，风荷载高度变化系数μz：
1.32。
载荷
工况
P1（t）垂直
P2（t）水平
M（t.m）弯矩
Mn（t.m）扭矩
工作工况
55.85
2.84
145.3
23.43
非工作工况
47.62
7.55
169.2
0.0
5台塔吊布置位置如下:
1#塔吊布置在5-15×5-J轴线位置，安装总高度125米；
2#塔吊布置在8-11×3-A轴线位置，安装总高度125米；
3#塔吊布置在6-11×6-J轴线位置，安装总高度125米；
4#塔吊布置在8-20×8-J轴线位置，安装总高度125米
5#塔吊布置在P2-12×P-h轴线位置，安装总高度45米
本方案选用东莞毅新庆江机械制造有限公司生产的QTZ80型（TC6012）塔式起重机。
塔机为水平臂架，小车行走变幅，上旋转自升起塔式起重机，最大起重6T，结合主体情况考虑,安装
高度为125m,最大幅度起重时为1.7T。
基础设计：
按照塔吊厂家提供的塔吊使用说明书，QTZ80型型（TC6012）塔吊基础选用5500×5500×1500mm，塔吊的自由高度为45米。
根据塔吊说明书所提供的数据显示所需要的地基承载力设计值需200KN/m2（即为200Kpa/m2）。
桩基选用与本工程基础桩做法相同的4根D=500预制管桩，单桩设计竖向承载力为2000KN，单桩抗拔承载力特征值200KN。
塔吊基础与地下室底板的连接处理方法
由于塔吊基础标高同地下室板底面标高在同标高，塔吊塔身穿过地下室顶板，鉴于塔吊基础承台先于周围地下室底板施工，底板底面筋预先插于塔吊基础承台，伸出长度不得少于500mm。
为防止塔吊承台与底板间的施工缝渗水，在承台侧的地下室底板厚度范围内中心位置处预埋300mm×3mm厚止水钢板，塔吊穿顶板处钢筋断开，并保证同一截面断开的钢筋数量不超过50%，断开钢筋向上翻起，不宜割断后重焊。
塔吊附近地质柱状图如下：
五、塔吊基础验算计算书
现场五台塔吊型号均为QTZ80型（TC6012）基础设计尺寸均为5500mm×5500mm×1500mm，由于现场五台塔吊基础地质变化不大，计算时取端头到达强风化花岗岩层的3#塔机基础以及端头到达中砂层的4#塔吊基础进行计算。
3#塔吊基础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
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80（浙江建机）TC6012
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
塔身桁架结构
圆钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.8
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）
869.06
起重荷载标准值Fqk（kN）
58.8
竖向荷载标准值Fk（kN）
927.86
水平荷载标准值Fvk（kN）
19.5
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
685.16
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
869.06
水平荷载标准值Fvk'（kN）
41.99
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
545.92
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＝1.35×869.06＝1173.23
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35FQk＝1.35×58.8＝79.38
竖向荷载设计值F（kN）
1173.23+79.38＝1252.61
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×19.5＝26.32
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×685.16＝924.97
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×869.06＝1173.23
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×41.99＝56.69
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×545.92＝736.99
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.5
承台长l（m）
5.5
承台宽b（m）
5.5
承台长向桩心距al（m）
4.5
承台宽向桩心距ab（m）
4.5
桩直径d（m）
0.5
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
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
否
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'）=5.5×5.5×（1.5×25+0×19）=1134.38kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1134.38=1531.41kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（4.52+4.52）0.5=6.36m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（927.86+1134.38）/4=515.56kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（927.86+1134.38）/4+（685.16+19.5×1.5）/6.36=627.82kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（927.86+1134.38）/4-（685.16+19.5×1.5）/6.36=403.3kN
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
=（1252.61+1531.41）/4+（924.97+26.32×1.5）/6.36=847.55kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（1252.61+1531.41）/4-（924.97+26.32×1.5）/6.36=544.46kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C60
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
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）
16
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
1500
地基属性
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.6
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）
淤泥
6.2
18
1800
0.7
1800
中砂
1.8
60
4000
0.7
4000
强风化岩
10
160
5000
0.7
5000
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.5=1.57m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×0.52/4=0.2m2
承载力计算深度：
min（b/2,5）=min（5.5/2,5）=2.75m
fak=（2.75×1800）/2.75=4950/2.75=1800kPa
承台底净面积：
Ac=（bl-nAp）/n=（5.5×5.5-4×0.2）/4=7.37m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=1.57×（4.7×18+1.8×60+9.5×160）+5000×0.2+0.6×1800×7.37=11627.34kN
Qk=515.56kN≤Ra=11627.34kN
Qkmax=627.82kN≤1.2Ra=1.2×11627.34=13952.8kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=403.3kN≥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=6×3.14×162/4=1206mm2
纵向预应力钢筋截面面积：
Aps=nπd2/4=8×3.14×10.72/4=719mm2
（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=847.55kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=1500kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=403.3kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ25@170
承台底部短向配筋
HRB400Φ25@170
承台顶部长向配筋
HRB400Φ25@170
承台顶部短向配筋
HRB400Φ25@170
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1500-50-25/2=1438mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（847.55+（544.46））×6.36/2=4429.34kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=4429.34×4.5/6.36=3132.02kN·m
Y方向：
My=Mal/L=4429.34×4.5/6.36=3132.02kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=1252.61/4+924.97/6.36=458.5kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1438）1/4=0.86
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（4.5-1.8-0.5）/2=1.1m
a1l=（al-B-d）/2=（4.5-1.8-0.5）/2=1.1m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=1100/1438=0.76，取λb=0.76；
λl'=a1l/h0=1100/1438=0.76，取λl=0.76；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.76+1）=0.99
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.76+1）=0.99
βhsαbftbh0=0.86×0.99×1.57×103×5.5×1.44=10633.09kN
βhsαlftlh0=0.86×0.99×1.57×103×5.5×1.44=10633.09kN
V=458.5kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=10633.09kN
满足要求！
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.8+2×1.44=4.68m
ab=4.5m≤B+2h0=4.68m，al=4.5m≤B+2h0=4.68m
角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！
4、承台配筋计算
（1）、承台底面长向配筋面积
αS1=My/（α1fcbh02）=3132.02×106/（1.03×16.7×5500×14382）=0.016
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.016）0.5=0.016
γS1=1-ζ1/2=1-0.016/2=0.992
AS1=My/（γS1h0fy1）=3132.02×106/（0.992×1438×360）=6100mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.57/360）=max（0.2,0.2）=0.2%
梁底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（6100,0.002×5500×1438）=15818mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=16373mm2≥A1=15818mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=3132.02×106/（1.03×16.7×5500×14382）=0.016
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.016）0.5=0.016
γS2=1-ζ2/2=1-0.016/2=0.992
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=3132.02×106/（0.992×1438×360）=6100mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.57/360）=max（0.2,0.2）=0.2%
梁底需要配筋：
A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.002×5500×1438）=15818mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=16373mm2≥A2=15818mm2
满足要求！
（3）、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS3'=16373mm2≥0.5AS1'=0.5×16373=8187mm2
满足要求！
（4）、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS4'=16373mm2≥0.5AS2'=0.5×16373=8187mm2
满足要求！
（5）、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
六、配筋示意图
矩形桩式承台配筋图
矩形桩式桩配筋图
4#塔吊基础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
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80（浙江建机）TC6012
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
塔身桁架结构
圆钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.8
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）
869.06
起重荷载标准值Fqk（kN）
58.8
竖向荷载标准值Fk（kN）
927.86
水平荷载标准值Fvk（kN）
19.5
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
685.16
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
869.06
水平荷载标准值Fvk'（kN）
41.99
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
545.92
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＝1.35×869.06＝1173.23
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35FQk＝1.35×58.8＝79.38
竖向荷载设计值F（kN）
1173.23+79.38＝1252.61
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×19.5＝26.32
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×685.16＝924.97
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×869.06＝1173.23
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×41.99＝56.69
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×545.92＝736.99
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.5
承台长l（m）
5.5
承台宽b（m）
5.5
承台长向桩心距al（m）
4.5
承台宽向桩心距ab（m）
4.5
桩直径d（m）
0.5
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
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
否
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'）=5.5×5.5×（1.5×25+0×19）=1134.38kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1134.38=1531.41kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（4.52+4.52）0.5=6.36m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（927.86+1134.38）/4=515.56kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（927.86+1134.38）/4+（685.16+19.5×1.5）/6.36=627.82kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（927.86+1134.38）/4-（685.16+19.5×1.5）/6.36=403.3kN
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
=（1252.61+1531.41）/4+（924.97+26.32×1.5）/6.36=847.55kN
Qmin=（F+G）/n-
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