塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
塔吊基础施工方案
一、工程概况
绿地汉口中心一期项目位于武汉市江岸区金桥大道长江传媒大厦西侧。
占地面积93806.56m2，由五栋24+1F~32+1F高层住宅楼及二栋2F开闭所、配电房组成，共同座落在一个地下室底盘上。
地下室有一层，最深约6米，框架--剪力墙结构。
总建筑面积为82100m2，其中：
地下室建筑面积为18200m2
工程基础场地为中风化岩层，场地类别为II类，地下室底板厚0.35m，地下室底板面标高为-5.05m。
二、施工现场条件
绿地汉口中心一期项目位于武汉市江岸区金桥大道长江传媒大厦西侧，周边无其他建筑物。
施工场地空旷，塔吊的布置对周边无影响。
三、地形特征
本项目位于武汉市江岸区金桥大道长江传媒大厦西侧。
原场地大部分略起伏不平；场地地面标高介于20.15～22.89米之间。
根据武汉地质工程勘察院资料情况揭露，场地自上而下分别为填土层Qml、素填土层Qml、粘土层Q4ml、粉质层粘土Q4al+Q4l、含砾细砂Q4al+Pl、强风化泥质粉砂岩层K-E、中风化泥质粉砂岩层K-E及基岩。
四、编制依据
中联塔式超重机TC5610-6及TC5510-6使用说明书
绿地汉口中心一期项目现场总平面施工布置图
GB5144-2006塔式起重机安全规程
五、塔吊选型及位置确定
根据施工现场场地条件及周围环境情况，该工程采用二台TC5610-6型塔式起重机和三台TC5510-6型塔式起重机。
塔吊位置的选择及要求：
1）、塔吊位置选择主要考虑上部主体施工时，钢筋加工场地主要在地下室车库顶板上，吊运方便。
2）、有二台塔吊基础顶面标高平地下室底板面标高，基础深1.3米。
还有三台塔吊基础在基坑外围顶面标高高于地下室底板面标高800㎝
3）、塔吊穿过地下室顶板，避开主梁。
次梁及板钢筋均采用预留足够的搭接接头。
塔吊拆除后，扎回浇封顶板。
（按后浇带施工要求处理）
4）、塔吊基础配筋图：
该塔吊穿地下室顶板时，中跨井字梁塔身外围尺寸为2.1×2.1米,顶板施工时在该处板筋留出足够搭接接头长度。
拆除塔吊后，该部份钢筋焊接，并用高一等级的砼浇灌。
5）、塔吊基础：
根据地质勘探报告，塔吊基础设计为5.0m×5.0m×1.3m;因施工现场地质情况差，所以塔吊基础选择4根PHC-500-AB-125预应力管桩。
单桩坚向抗压承载力为1300KN，4根桩桩长均为24m。
6）、塔吊基础接地：
塔吊基础在施工钢筋时，先对4根管桩进行桩心浇筑。
在塔吊基础钢筋施工时，需要使用镀锌扁钢跟管桩桩心钢筋及基础底钢筋焊接相连，在使用镀锌扁钢跟基础面钢筋焊接相连成为一个整体，基础钢筋上对角点上分别引两个接点引出塔吊基础面外，在塔吊安装完成后跟塔吊机身相连。
7）、塔吊施工排水措施：
因施工现场在进行桩基施工地表水比较多，所以在挖塔吊基础时地下水比较多；需要使用水泵向外排水，基础垫层施工时，在基础边挖一个低点水泵向外排水，使不能影响塔吊基础后面施工。
8）、塔吊布置：
6#楼布置一台塔吊（TC5510-6）主体结构的垂直运输使用，自编号为1#塔吊；具体位置详总施工平面布置图。
塔吊选型：
5#塔吊：
1）、回转半径：
塔吊的臂长为L0=50M，即回转半径为50M。
最大幅度运输距离为49m，故50M臂长能满足生产运输的要求。
2）、起重量：
塔吊50M臂端的最大起吊重量为6T，而使用期间，最大的起重物为运输钢材和模板。
最大起重物限制在6T以下（详见塔吊说明书），所以满足使用要求。
3）、塔吊高度：
塔吊的总高度为：
H＝118.9M。
实际使用的高度为：
H吊＝H1+H2+H3+H4+H房＝3+1.5+5+5+99.95=114.45M
H1=吊索高度取3M（含小车高度）
H2=构件（料斗）高度取1.5M
H3=安全操作高度取5M
H4=脚手架搭设高度取5M
H房＝建筑物总高度96.80M＋地下室深度3.15M＝99.95M。
H＝118.9M＞H吊＝114.45M满足使用要求。
六、塔吊基础设计
5#塔吊矩形板式桩基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
TC5510-6
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）
44.6
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
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
293.2
起重臂自重G1（kN）
42
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
17.5
小车和吊钩自重G2（kN）
5
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
12.5
最小起重荷载Qmin（kN）
2.46
最大吊物幅度RQmin（m）
50
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×12.5，2.46×50]＝750
平衡臂自重G3（kN）
3
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.25
平衡块自重G4（kN）
12.2
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.34
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
湖北武汉市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.35
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
B类（田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.63
风压等效高度变化系数μz
1.34
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.34×0.2＝0.8
非工作状态
0.8×1.2×1.63×1.95×1.34×0.35＝1.43
3、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）
293.2+42+5+3+12.2＝355.4
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
355.4+60＝415.4
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.8×0.35×1.6×44.6＝19.98
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
42×17.5+5×12.5-3×6.25-12.2×11.34+0.9×（750+0.5×19.98×44.6）＝1716.4
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝355.4
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.43×0.35×1.6×44.6＝35.72
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
42×17.5-3×6.25-12.2×11.34+0.5×35.72×44.6＝1374.46
4、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）
1.2Fk1＝1.2×355.4＝426.48
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
426.48+84＝510.48
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.98＝27.97
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（42×17.5+5×12.5-3×6.25-12.2×11.34）+1.4×0.9×（750+0.5×19.98×44.6）＝2274.88
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×355.4＝426.48
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×35.72＝50.01
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（42×17.5-3×6.25-12.2×11.34）+1.4×0.5×35.72×44.6＝1808.66
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）
5
承台宽b（m）
5
承台长向桩心距al（m）
3.6
承台宽向桩心距ab（m）
3.6
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×（1.3×25+0×19）=812.5kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×812.5=975kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（3.62+3.62）0.5=5.09m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（415.4+812.5）/4=306.98kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（415.4+812.5）/4+（1716.4+19.98×1.3）/5.09=649.21kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（415.4+812.5）/4-（1716.4+19.98×1.3）/5.09=-35.26kN
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
=（510.48+975）/4+（2274.88+27.97×1.3）/5.09=825.34kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（510.48+975）/4-（2274.88+27.97×1.3）/5.09=-82.6kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C80
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）
22
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
1300
地基属性
是否考虑承台效应
否
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
3.3
20
0
0.7
-
素填土
2.7
22
0
0.7
-
粘性土
1.6
32
0
0.72
-
粉土
7
24
0
0.7
-
粉土
2.6
36
0
0.75
-
红粘土
5.8
31
0
0.72
-
细砂
5.7
30
2500
0.7
-
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
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap
=1.57×（1.8×20+2.7×22+1.6×32+7×24+2.6×36+5.8×31+0.5×30）+2500×0.2=1438.06kN
Qk=306.98kN≤Ra=1438.06kN
Qkmax=649.21kN≤1.2Ra=1.2×1438.06=1725.68kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-35.26kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：
Qk'=35.26kN
桩身的重力标准值：
Gp=ltApγz=22×0.2×25=107.99kN
Ra'=uΣλiqsiali+Gp=1.57×（0.7×1.8×20+0.7×2.7×22+0.72×1.6×32+0.7×7×24+0.75×2.6×36+0.72×5.8×31+0.7×0.5×30）+107.99
=785.63kN
Qk'=35.26kN≤Ra'=785.63kN
满足要求！
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积：
Aps=nπd2/4=12×3.14×182/4=3054mm2
（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=825.34kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=1300kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：
Q'=-Qmin=82.6kN
fpyAps=650×3053.63×10-3=1984.86kN
Q'=82.6kN≤fpyAps=1984.86kN
满足要求！
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ22@150
承台底部短向配筋
HRB400Φ22@150
承台顶部长向配筋
HRB400Φ22@180
承台顶部短向配筋
HRB400Φ22@180
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1300-50-22/2=1239mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（825.34+（-82.6））×5.09/2=1890.71kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=1890.71×3.6/5.09=1336.93kN·m
Y方向：
My=Mal/L=1890.71×3.6/5.09=1336.93kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=510.48/4+2274.88/5.09=574.45kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1239）1/4=0.9
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（3.6-1.6-0.5）/2=0.75m
a1l=（al-B-d）/2=（3.6-1.6-0.5）/2=0.75m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=750/1239=0.61，取λb=0.61；
λl'=a1l/h0=750/1239=0.61，取λl=0.61；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.61+1）=1.09
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.61+1）=1.09
βhsαbftbh0=0.9×1.09×1.57×103×5×1.24=9504.3kN
βhsαlftlh0=0.9×1.09×1.57×103×5×1.24=9504.3kN
V=574.45kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=9504.3kN
满足要求！
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.6+2×1.24=4.08m
ab=3.6m≤B+2h0=4.08m，al=3.6m≤B+2h0=4.08m
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）=1336.93×106/（1.03×16.7×5000×12392）=0.01
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.01）0.5=0.01
γS1=1-ζ1/2=1-0.01/2=0.995
AS1=My/（γS1h0fy1）=1336.93×106/（0.995×1239×360）=3013mm2
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（3013,0.002×5000×1239）=12390mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=13052mm2≥A1=12390mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=1336.93×106/（1.03×16.7×5000×12392）=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
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=1336.93×106/（0.995×1239×360）=3013mm2
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（9674,0.002×5000×1239）=12390mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=13052mm2≥A2=12390mm2
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'=10940mm2≥0.5AS1'=0.5×13052=6526mm2
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'=10940mm2≥0.5AS2'=0.5×13052=6526mm2
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
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