塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
目录
一、编制依据………………………………………………………………1
二、工程概况………………………………………………………………1
三、工程地质、水文地质条件…………………………………………2
四、塔吊基础施工方法……………………………………………………4
五、质量保证措施………………………………………………………7
六、安全注意事项………………………………………………………8
七、塔吊基础的验算……………………………………………………12
八、附图
一、编制依据
1.1、一期工程岩土工程勘察报告（山东省鲁南地质工程勘察院，二零一零年八月，编号19-147-2010）。
1.2、一期工程基础平面图、桩位布置图、详图等。
1.3、国家现行法律法规，及国家、省市有关法律、法规。
1.4、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）。
1.5、国家现行的有关建设工程施工现场管理规定、安全技术规范与操作规程，及山东省与济宁市有关安全生产、文明施工的标准要求和规定。
1.6、百脉建筑机械有限公司提供的塔吊基础图等。
二、工程概况
2.1.场地位置及地基特点
拟建场区位于市旧关社区，龙桥路与建设路交汇处西北，护城河路以东，交通较为便利。
本次拟建物层数为6~19+1层不等，均带一层地下停车场。
地下车库±0.00为49.80米，基底相对标高-7.10米。
基坑长约346米，宽约282米，场地局部已整平，地面标高48.7～49.7米，相对标高-0.60～-1.10米。
地下车库基础底板底设计标高：
9#楼、20#楼以南区域为-6.35米，局部-6.75米；9#、10#楼与10#、22#楼之间区域为-6.15米，局部-6.55米；10#、11#楼与12#、22#楼之间区域为-5.95米，局部-6.35米；
本工程塔吊基础埋深-6.35~-8.1M，所处地层为③层粉质粘土，其承载力特征值fak为120（KPa）。
塔吊基础大小由塔吊厂家按地基承载力特征值120KPa重新计算。
2.2、塔吊位置及选型
2.2.1塔吊位置
考虑到工期紧、地下车库面积大需尽可能覆盖的施工要求，最终确定选用9台塔吊进行施工。
由于本工程各单体地下室与地下车库是一个整体，大部分塔吊安装位置只能是地下车库位置。
经过认真分析研究，为确保施工进度，各主楼与地下室尽可能做到全覆盖，最终确定的塔吊安装布置为：
在3#楼、4号楼旁侧各安装1台（1#、2#），在8#楼、9号楼南侧各安装1台（3#、4），在10、11号楼南侧各安装1台（5、6#），在12号楼南侧安装1台（7#），在20号楼北侧安装1台（8#），在会所西侧安装1台（9#）。
1#、2#、9#塔吊基础在地下室基坑外侧，其基础底标高同地下室底板底标高。
3~8#塔吊基础在地下室基坑内侧，进行施工时需要进行精确定位，避开地下车库柱等结构，同时基础底板需在主楼桩基以外3倍桩径（1.5米）。
且基础顶面需在地下室底板基础面以下（底板承台部位底标高为-6.75米）。
塔吊不能覆盖的局部区域安排汽车吊或其他方式进行材料的垂直与水平运输。
塔吊的平面布置详见塔吊平面布置图。
2.2.1塔吊选型
考虑到工期紧、地下车库面积大需尽可能覆盖的施工要求，最终确定选用7台QTZ5010型塔吊加2台QTZ4810塔吊进行施工。
具体选型为：
在3#楼、4号楼旁侧各安装1台（1#、2#）QTZ5010，在8#楼、9号楼南侧各安装1台QTZ5010（3#、4），在10、11号楼南侧各安装1台QTZ4810（5、6#），在12号楼南侧安装1台QTZ5010（7#），在20号楼北侧安装1台QTZ5010（8#），在会所西侧安装1台QTZ5010（9#）。
考虑到大地下车库施工时钢筋、钢管、模板等大宗材料需从基坑外侧场地吊运到基坑中心的需要，地下车库施工时，中间部位材料必须经过二次接力吊运。
故塔吊工作半径大多相互重叠。
塔吊工作半径相互重叠问题将通过专门方案解决。
塔吊臂长分别为5010型50米和4810型48米，自由高度36米，臂根最大吊重均为5吨，吊臂尾部（臂尖）吊重均为1吨。
三工程地质、水文地质条件
3.1工程地质情况（根据地质报告）
场地地层为第四系冲洪积层，地面以下8米深度范围内地层简述如下：
①层杂填土，杂色，松散，成分主要为砖石碎块等建筑垃圾及生活垃圾。
堆填时间小于5年，基坑周边仅局部分布，厚度为0.5～1.0米。
②素填土，灰褐色，浅灰色，可塑，局部硬塑，中密为，主要成份为粘性土，含少量砂、砖瓦碎屑，局部砖瓦碎块含量较高，近杂填土，填埋时间大于5年，局部为灰土。
基坑北侧段厚度为2.4～3.5米；东侧厚度3.4～4.0米；南侧厚度2.1～2.7米；西侧3.0～3.5米。
③层粉质粘土，黄褐色，浅黄色，可塑，含少量铁锰质氧化物及粉砂颗粒，粉质含量稍高，局部相变为粉土，底部夹薄层细砂。
切面稍光滑，干强度中等，韧性低，无摇震反应。
本工程塔吊基础位于本层土位置。
③-1层粘土，褐黄色，黄褐色，可塑，含铁锰质氧化物，切面光滑，干强度及韧性高，局部为粉质粘土，无摇震反应。
③-2层中细砂，浅黄色，褐黄色，局部为灰黑色，松散-稍密，湿，成分主要为石英及长石，局部为粗砂，局部夹薄层粉质粘土，磨圆度及分选性中等。
④层粘土，灰褐色，灰黑色，棕灰色，可塑，含少量有机质及钙质结核。
切面光滑，干强度中等，韧性高，无摇震反应。
局部为粉质粘土。
⑤层粉质粘土，灰黄色，浅灰色，可塑，上部含少量生物碎屑，含少量细粒钙质结核，局部富集。
切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应。
⑥层粉质粘土，褐黄色，棕黄色，浅黄色，硬塑--可塑，含少量铁锰质氧化物，局部含较多钙质结核，直径一般大于1cm，夹薄层粘土。
切面较粗糙，局部相变为粉土，干强度韧性中等，无摇震反应。
3.2.水文地质情况
依据勘察报告，场地地下水稳定埋深2.17-5.16米，标高45.20米，为第四系孔隙潜水，影响基坑降水的含水层主要为第③-2层和第⑦层中砂。
3.3.本工程塔吊基础埋深-6.35~-8.1M，所处地层为③层粉质粘土，其承载力特征值fak为120（KPa）。
塔吊基础大小由塔吊厂家按地基承载力特征值120KPa重新计算。
3.3、地下水和大气降水控制
1.根据勘察报告，场地地下水埋深按照3.0米考虑，基础开挖深度范围内已由专门单位采取降水措施，可确保土方开挖与基础施工要求。
2.基坑采用管井降水措施，在坡顶外1.0米处按14.0米间距布设降水井。
共布设降水井85眼。
3.基坑内按28.2~29.0米间距布设疏干井93眼，疏干井井位应结合工程桩、承台及后浇带等位置适当调整，布置在宜于封井的位置。
4、除以上措施外，塔吊基础部位另准备水泵用于抽水。
四施工方法
4.1.基础开挖
4.1.1基底标高
塔吊基础垫层底标高即挖土面标高为：
3号楼、4号楼、23号楼旁侧-6.45米，同相邻的地下室垫层底标高（±0.00相当于绝对标高49.80米，下同）；
8号楼、9号楼-8.20米，即位于地下室底板承台底（-6.75米）以下1.45米；
10号楼-8.00米，即位于地下室底板承台底（-6.55米）以下1.45米；
11、12号楼-7.80米，即位于地下室底板承台底（-6.45米）以下1.45米；
4.1.2土方开挖
由于塔吊基础埋深较深，在地下室基础未开挖时一次难以挖到底，则土方开挖需随相邻地下室基坑的开挖而一同施工。
这样，可减少土方施工难度，达到安全施工的目的。
开挖坡度一般不小于1:
0.5，开挖过程中，测量人员随时进行测量标高并控制开挖边线，防止漏挖或超挖。
挖至坑底时留200~300土层人工清挖，人工清挖的土方随挖机一同带出基坑。
4.2.垫层施工
开挖至设计标高后，应及时浇筑混凝土垫层。
混凝土垫层设计标号C15厚度100。
由于基础四周砌筑240砖胎模，故垫层实际尺寸为大于设计尺寸。
5010型为6240*6240，4810型为6040*6040。
垫层采用100*100木方支模，垫层表面应压实搓平并压光。
为抢时间，混凝土垫层C15可改用C20。
4.3.砌筑砖胎模
根据塔吊中心位置，弹出基础边线，在边线四周砌筑240厚砖胎模。
其内净尺寸分别为6000*6000（5010型），5800*5800（4810型）。
4.4.塔吊基础防水
塔吊基础位于基坑外或地下室底板以下，塔吊基础施工时，不考虑防水施工。
塔吊基础顶部标高在地下室基础底板顶面以下时，塔吊穿越地下室底板时一同考虑底板防水，详见附图。
4.5.塔吊基础选型
原设计塔吊基础要求地基承载力为20吨/M2，5010型基础大小为5000*5000*1200。
本工程地基承载力为12吨/M2，经厂家计算5010型塔吊基础大小为6000*6000*1350，4810型塔吊基础大小为5800*5800*1350（厚度均不含垫层）。
4.5.1塔吊基础混凝土尺寸
5010型为6000*6000*1350（长*宽*高），混凝土标号C35。
4810型为5800*5800*1350（长*宽*高），混凝土标号C35。
4.5.1塔吊基础配筋
5010型塔吊基础为面筋与底筋主筋规格均为Φ20@180双向，竖向拉筋Φ12@360两端各135°弯钩，其中弯钩平直部分长200；
4810型塔吊基础仅大小不同，基础配筋同5010型塔吊基础。
详见附图：
基础配筋图。
4.6.塔吊基础预埋件放置
5010型塔吊与4810型塔吊基础均预埋地脚螺栓。
地脚螺栓位置按厂家提供的基础图预埋。
其预埋控制步骤如下：
4.6.1铺下铁钢筋Φ20@180双向，注意垫好垫块；
4.6.2摆放地脚螺栓支撑马凳与地脚螺栓；
4.6.3调整地脚螺栓位置、标高、垂直度，并绑扎牢固。
4.6.4将地脚螺栓与固定马凳焊牢，注意所有螺栓总体结构稳定，不得发生倾覆及偏移；
4.6.5摆放上铁支撑马凳、竖向拉结筋、上铁钢筋，并绑扎牢固。
4.6.6接防雷接地；
4.6.7通知监理、业主进行钢筋隐蔽验收。
4.7.塔吊基础混凝土浇筑
4.7.1基础砼强度均为C35（早强），底面混凝土保护层厚度为50。
4.7.2混凝土浇筑采用“全面水平分层法”施工，每层的浇筑厚度均为500mm，并在下一层混凝土初凝之前返回进行上一层的浇筑，设置通长标尺筋，每500mm用红油漆做明显标记。
4.7.3浇筑混凝土时要从四个方向同时下灰，以减少对预埋件的冲击力。
浇筑过程中要边振捣边检查预埋件的位置与垂直度，如有变化应立即调整。
4.7.4当天最低气温低于5ºC时，需做好混凝土的测温工作，包括入槽温度及浇捣完成后的养护温度等。
并做好覆盖工作（两层草包或麻袋）。
4.7.5混凝土浇捣完毕并压光后覆盖塑料薄膜进行保湿养护，养护时间不少于7天。
4.7.6混凝土浇捣采用汽车泵，提前模板（砖胎模）内应清理干净，并用水将砼垫层、砖胎模湿润。
浇筑前扫除积水。
混凝土应振捣密实，不得有蜂窝、空洞、露筋、裂缝等缺陷。
4.8.塔吊基础的保护与排水措施
4.8.1塔吊基础的保护
3、4、23号楼旁的三台塔吊位于地下室外，在塔吊安装完毕后，在混凝土基础上砌筑240厚保护墙，内净大小为4000*4000，顶高高于四周地面200，并做1200高钢管防护。
4.8.1塔吊基础排水措施
在塔吊混凝土基础上设置一个300*300集水坑，雨天积水后用潜水泵进行抽水排至场区排水沟。
塔基四周要有2%的排水坡度，防止排水不畅造成对基础的破坏。
4.9.塔吊基础避雷接地措施
在塔吊混凝土东西两侧向上焊接2根50*50*5镀锌扁钢，将其引至混凝土基础以下，并与埋入土中1500mm的3根50*50*5镀锌角钢或Φ25圆钢焊接成一体，作为塔机避雷接地的设施。
要求接地电阻不超过4Ω。
4.10.资料收集
施工过程中资料员负责收集与塔吊基础施工相关的所有资料并进行整理。
4.11.塔吊的安装、顶升及拆除
塔吊的安装、顶升、拆除及塔吊锚固（附墙）另外编制专门施工方案及施工。
五质量保证措施
5.1.基坑土方施工的质量保证措施
5.1.1标高控制
直接引用甲方提供的高程点至施工区域并复核无误，土方开挖时以此标高点为依据，引测到基坑内。
5.1.2机械挖土
基坑土方开挖不允许一次性开挖至标高面，应在标高面留200~300mm厚土方进行人工开挖，不得超挖，超挖部分回填中粗砂。
开始进行挖土时，挖土机依照坑底线进行挖土，测量人员跟随挖土机进行标高控制。
在土方开挖过程中，必须采用水准仪严控挖土标高，保证做到有挖机施工就有专人控制标高。
桩间挖土时小挖机操作必须小心，防止磕碰旁侧的CFG桩身。
5.1.3人工清理土方
人工清理土方时，每间距3米钉一根标高桩，标高桩用钢筋制成，长50cm，砸入土中20cm，距离基底标高20cm处挂小白线，作为控制清理土方的依据。
验坑合格后立即打垫层。
5.1.5、基坑回填
塔吊混凝土基础砖胎模外侧的间隙回填沙石。
5.2.钢筋、预埋件隐蔽验收合格。
5.3.商品混凝土进场后核实小票、检查混凝土型号、混凝土塌落度等是否符合技术要求，并做好混凝土抗压强度试块。
5.4.基础表面严格控制水平，混凝土表面平整度差值不大于10mm。
预埋螺栓相对间距误差小于2mm，顶面标高误差小于5mm。
5.5严格控制钢筋保护层厚度。
5.6做好冬季混凝土施工的测温及养护工作。
六安全注意事项
6.1.土方开挖施工过程中，由专人负责指挥现场挖土。
挖土时，挖机应缓慢下铲。
挖机操作人员必须服从指挥。
挖机工作时，其工作范围内不得进行其他交叉作业，防止发生危险。
6.2在基坑开挖时，相邻两人间保持安全操作间距。
挖机作业时，相邻挖机间距不小于15米。
挖土时由上而下逐层挖掘，严禁开挖部位有人停留，以免发生危险。
6.3挖土和修坡时，禁止采用底脚挖空的操作法，基坑边坡3米范围内不得停靠机械车辆、堆土或堆放其他材料。
6.4基础土方挖土完毕后，基坑顶部先做简易围护（1.2米高钢管围栏）。
待塔吊安装完毕后，及时在混凝土基础上表面的塔身外侧砌筑240厚砖墙，砖墙内净4000*4000顶高高于周围地面0.2米，砖墙顶面四周做1.2米高的围护栏杆。
七塔吊基础稳定性验算
QTZ50（5010）塔机整机抗倾翻稳定性计算
一、工程参数
1、方形基础参数
基础宽6000*6000mm
基础高1350mm
许用地耐力12×104Pa
基础重1190.7KN
2、当地风压
工作状态计算风压250.000000Pa
非工作状态计算风压0.000000Pa
3、稳定性校核
固定式基础塔机的整机稳定性条件是：
=2000mm
120000.000000
（工地实际地耐力）
式中：
M－作用在基础上的弯矩N.mFg－基础重量N
Fh－作用在基础上的水平载荷Nh－基础高度m
Fv－作用在基础上的垂直载荷N b－基础宽度m
e－偏心距，即地面反力至基础中心的距离m
pB－地面计算压应力Pa[pB]－许用地耐力Pa
1.基本稳定性：
工作状态，无风、静载。
载荷系数：
自重载荷系数取1，起升冲击系数取1.1，起升载荷系数取1.5。
M=844018N.m
Fh=0N
Fv=416196N
e=0.74m
pB=6×104Pa
2.动态稳定性：
工作状态，有风、动载。
载荷系数：
自重载荷系数取1，起升冲击系数取1.1，起升载荷系数取1.3，风载荷系数取1。
M=1003207N.m
Fh=20244N
Fv=405039N
e=0.91m
pB=6.5×104Pa
3.暴风侵袭稳定性：
非工作状态。
载荷系数：
自重载荷系数取1，风载荷系数取1.2。
M=1239103N.m
Fh=59341N
Fv=334231N
e=1.37m
pB=8×104Pa
4.突然卸载稳定性：
工作状态，料斗卸料。
载荷系数：
自重载荷系数取1，起升冲击系数取1.1，起升载荷系数取-0.2，风载荷系数取1。
M=-807104N.m
Fh=21774N
Fv=321359N
e=-0.78m
pB=3.3×104Pa
5.安装拆卸稳定性（非工作状态）。
载荷系数：
自重载荷系数取1，风载荷系数取1。
M=-543972N.m
Fh=-5658N
Fv=260000N
e=-0.55m
pB=3.28×104Pa
二、结论：
经计算：
各工况地面反力至基础中心的距离不大于b/3，地面计算压应力不大于许用地耐力，故整机抗倾翻稳定性满足使用要求。
QTZ50（4810）塔机整机抗倾翻稳定性计算
一、工程参数
3、方形基础参数
基础宽5800*5800mm
基础高1350mm
许用地耐力12×104Pa
基础重1135.35KN
4、当地风压
工作状态计算风压250.000000Pa
非工作状态计算风压0.000000Pa
3、稳定性校核
固定式基础塔机的整机稳定性条件是：
=1933mm
120000.000000
（工地实际地耐力）
式中：
M－作用在基础上的弯矩N.mFg－基础重量N
Fh－作用在基础上的水平载荷Nh－基础高度m
Fv－作用在基础上的垂直载荷N b－基础宽度m
e－偏心距，即地面反力至基础中心的距离m
pB－地面计算压应力Pa[pB]－许用地耐力Pa
1.基本稳定性：
工作状态，无风、静载。
载荷系数：
自重载荷系数取1，起升冲击系数取1.1，起升载荷系数取1.5。
M=844018N.m
Fh=0N
Fv=416196N
e=0.74m
pB=6×104Pa
2.动态稳定性：
工作状态，有风、动载。
载荷系数：
自重载荷系数取1，起升冲击系数取1.1，起升载荷系数取1.3，风载荷系数取1。
M=1003207N.m
Fh=20244N
Fv=405039N
e=0.91m
pB=6.5×104Pa
3.暴风侵袭稳定性：
非工作状态。
载荷系数：
自重载荷系数取1，风载荷系数取1.2。
M=1239103N.m
Fh=59341N
Fv=334231N
e=1.37m
pB=8×104Pa
4.突然卸载稳定性：
工作状态，料斗卸料。
载荷系数：
自重载荷系数取1，起升冲击系数取1.1，起升载荷系数取-0.2，风载荷系数取1。
M=-807104N.m
Fh=21774N
Fv=321359N
e=-0.78m
pB=3.3×104Pa
5.安装拆卸稳定性（非工作状态）。
载荷系数：
自重载荷系数取1，风载荷系数取1。
M=-543972N.m
Fh=-5658N
Fv=260000N
e=-0.55m
pB=3.28×104Pa
二、结论：
经计算：
各工况地面反力至基础中心的距离不大于b/3，地面计算压应力不大于许用地耐力，故整机抗倾翻稳定性满足使用要求。
本工程塔吊基础验算由山东建筑机械有限公司技术科2010-9-29提供
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