塔吊基础施工方案.docx

1、塔吊基础施工方案步步高置业新天地塔吊基础施工方案一、编制依据1.1施工图纸1.2TC6013塔式起重机使用说明书1.3湖南省湘南工程勘察公司提供的2013年1月的步步高置业新天地（郴州）项目工程对孔探岩报告1.4中建五局第三建设有限公司科技管理手册实施细则2012版1.5本方案编制过程中所涉及的国家或行业规范、规程、标准、图集有（包括但不限于）：建筑结构荷载设计规范 GB50009-2012建筑地基基础设计规范 GB50007-2011建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-20101.6 编制人员姓名 职称 岗位吕飞虎 工程师

2、 项目技术负责人1.7本施工方案的发放范围分公司：工程部、技术部、商务合约部项目部：项目经理、技术经理、生产经理、商务经理、工程部、技术部、质安部、商务合约部二、分项工程概况2.1工程概述步步高置业新天地项目主体工程是步步高置业有限公司在郴州市开发的超大规模城市综合体，项目位于郴州市国庆路与北湖路之间。项目总建筑面积约20万平方米。其中，商业部分地上8层，地下3层；地上8层商业裙房，9-33层为办公、公寓和住宅楼。地下室3层，局部1层，底板面标高为-13.1m。2.2地质概况根据湖南省湘南工程勘察公司提供的郴州步步高商业中心城岩土工程勘察报告和2013年1月的步步高置业新天地（郴州）项目工程对

3、孔探岩报告，工程所处场址的地质情况从上到下依次为：填土（Q4ml）、第四系坡残积粘土（ Q4dl+el）、石炭系壶天群白云质灰岩（C2+3）（强风化层和中风化层）。中风化白云质灰岩可作为塔吊基础持力层。2.3方案确定根据现场条件和工期要求计划配置6台塔吊用于材料的水平垂直运输。2#塔吊、3#塔吊和5#塔吊已由前总包单位昆仑集团安装至自由高度。5#塔吊由于安装错误，我项目部进场前必须拆除，进场后立即安装TC6012（利用原基础及预埋螺杆）（进退场及安拆费用按实结算）。2#3#塔吊沿用（经监理甲方审批的塔吊基础施工方案移交给我部），塔吊承台基础下的钢格构柱的加固按原基础施工方案进行，费用由建设单位

4、承担。还需安装3台塔吊，1#楼旁的1#塔吊TC6013，3#楼东北侧地库范围的4#塔吊TC6013（臂长45m），工地西侧的6#塔吊TC6013（臂长55m,2#塔吊塔身区域进行限位）。1#6#塔吊基础面标高及塔吊安装高度为：塔吊编号1#2#3#4#5#6#基础面标高-5.5m-7.1m-7.1m-13.1m-13.1m-13.1m塔吊安装高度1351201304613575图1 16#栋塔吊布置平面图1#塔吊6#塔吊的基础定位详见下图： 2#、3#、5#塔吊已安装基础已施工，定位不能做调整。5#塔吊拆除就地重装。1#、4#塔吊采用三桩承台基础，三根直径1000泥浆护壁冲孔灌注桩，1#承台7.

5、4m*7.4m*7.4m*1.2m，承台顶面标高为-5.50m，4#承台11m*13m*17m，承台顶面标高为-13.10m，持力层为中风化泥质砂岩层（桩端承载力特征值fak=8800kPa）。6#塔位于基坑内侧，利用四周工程桩作为塔吊基础的一部分，做交叉梁基础，交叉梁伸入四周的承台内，交叉梁截面为1000*1200，交叉梁顶面标高同底板面标高-13.10m。三、施工工艺3.1 塔吊基础1#与4#塔吊桩基承台基础：基础位置测量定位桩基施工土方开挖凿桩垫层浇筑 钢筋制作、绑扎砖胎膜砌筑塔吊预埋件测量定位塔吊预埋件就位、加固基础砼浇筑砼养护。塔吊桩基施工由建设单位专业分包桩基施工单位进行施工，桩基

6、施工进场后需立即进行塔吊桩基施工。塔吊基础面与地下室底板面相平，穿过塔吊基础的基础梁、地下室底板钢筋在塔吊基础的相应位置进行预留，预留的基础梁、地下室底板钢筋采用单面焊与后续地下室基础梁、底板钢筋按照50%错开连接。6#塔吊交叉梁基础：基础位置测量定位土方开挖垫层浇筑钢筋制作、绑扎砖胎膜砌筑塔吊预埋件测量定位塔吊预埋件就位、加固基础砼浇筑砼养护。此基础和周边四个承台地梁一起施工，由于2#塔吊未能覆盖，此处必须采用汽车吊进行材料吊运。在塔吊基础的钢筋笼里焊好防雷接地，并与塔吊基座相连。填写、整理完整的施工管理资料、施工技术资料及保证资料。3.2塔吊基础混凝土塔吊基础采用C45P8商品混凝土，垫层

7、采用C15商品混凝土。四、塔吊基础设计4.1 TC6013塔吊技术参数（见表-1）表-1 固定基础塔机基础技术参数类别垂直压力Fv（kN）水平荷载Fh（kN）倾覆力矩M（kNm）扭矩T（kNm）工作状态684.522.82152402非工作状态624.59726950Fv基础所受垂直力；Fh基础所受水平力；M基础所受倾覆力矩；T基础所受扭矩；4.2基础设计4.2.1 1#塔吊基础采用三桩承台基础，利用1-e轴交1-37轴工程桩ZJ1-1.2作为塔吊桩基之一，另外增设两根桩基ZJ4-1.0（配筋详结施图，砼强度等级C30，主筋11C12，加劲箍11C122000，螺旋箍A8200/100，加密区

8、在桩顶以下3000，嵌岩500），间距4m，泥浆护壁冲孔灌注桩。承台为三角形承台，承台高度为1.4m，宽度为5.15m，3x15C25，分布筋C10200，承台混凝土强度为C45。配筋详施工大样图。4.2.2 4#塔吊基础采用三桩承台基础，利用3-44轴交4-2/AD轴、3-44轴交2-2/AD轴和3-45轴交2-2/AD轴工程桩作为塔吊桩基。承台为三角形承台，承台高度为1.1m，宽度为11m、13m和17m，3x18C25，分布筋C10200，承台混凝土强度为C45。配筋详施工大样图。4.2.3 6#塔吊基础采用四桩交叉梁基础，利用2-01轴交2-AG轴ZD1-1.2、2-01轴交2-AF轴

9、ZJ1-1.2、1-2轴1-3轴交2-AG轴ZJ4-1.0和1-2轴1-3轴交2-AF轴ZJ4-1.0作为塔吊桩基。交叉梁梁宽1m梁高1.2m，交叉位置设置承台高度为1.2m，宽度为3.2*3.2。交叉梁的配筋为面筋为（18C25，12/6）、底筋为（20C25，8/12）、腰筋（N10C16）箍筋C 10200/100（6），承台混凝土强度为C45。配筋详施工大样图。五、计算书具体PKPM验算见1#、4#、6#栋塔吊桩基础的计算书（PKPM计算）附后。六、安全、环境保护要点6.1 基础土方开挖过程中，采用挖机开挖，操作人员必须为经过专业培训，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证，或

10、驾驶证后上机操作。6.2定期（每月不少于一次）对机械设施进行检查，机械设备发生故障后即使检修，避免机械漏油或排放超标，造成不正常的环境影响。6.3施工期间每天日间进行噪声监测，噪声排放不得超过85dB。6.4每天由环境管理员采用目测的办法监测一次扬尘，一级风扬尘控制在0.30.4m，二级风扬尘控制在0.50.6，三级风扬尘控制在1m以下，四级风禁止作业。6.5 定期对塔吊基础进行检查，是否有沉降、变形、开裂等情况，并作好记录。6.6 1-6#栋的塔吊在安装过程中，以注意安装方向，应平行于墙面进行塔吊安装。6.7 1-6#栋的塔吊基础的防雷接地，焊接2根30扁铁分别与塔吊的两个角底板焊接，搭接长

11、度20cm，接地电阻摇测值4，以基础做接地体，与保护接地系统共用接地网。1#塔吊基础计算书 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息塔吊型号:QT80A塔机自重标准值:Fk1=990.00kN起重荷载标准值:Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:M=800kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=2695kN.m塔吊计算高度:H=135m塔身宽度:B=2m桩身混凝土等级:C30承台混凝土等级:C45保护层厚度:H=50mm承台边长:5.0m承台厚度:Hc=1.2m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=1

12、.0m桩间距:a=4.0m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:15m(暂定)桩型与工艺:泥浆护壁冲孔灌注桩计算简图如下： 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=990kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=551.732/41.2025=324.75kN 承台受浮力：Flk=551.732/46.2010=671.15kN3) 起重荷载标准值 Fqk=80kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.80.71.951.540.2=0.34kN/m2 qsk=10.

13、340.352=0.24kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.24135.00=31.78kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.531.78135.00=2145.40kN.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) Wk=0.80.71.951.540.35=0.59kN/m2 qsk=10.590.352=0.41kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.41135.00=55.62kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

14、 Msk=0.5FvkH=0.555.62135.00=3754.46kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=2695+0.9(800+2145.40)=5345.86kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=2695+3754.46=6449.46kN.m三. 桩竖向力计算图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩基技术规范GJ94-2008的第5.1.1条 其中 Fk作用于承台顶面的竖向力； Gk桩基承台和承台上土自重标准值； Mxk,Myk荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩

15、群形心的 x、y 轴的力矩； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得:桩顶竖向力最大压力设计值：非工作状态下： Mxk=Mk+Fvkh=6449.46+55.621.20=6516.20 kN.m Nk=(Fk+Gk)/n=(990+324.75)/3=438.25kNNkmax=(990+324.75)/3+(6516.2041.732/3)/(41.732/3)2+2(41.732/6)2=2319.37kNNkmin=(990+324.75)/3-(6516.2041.732/3)/(41.

16、732/3)2+2(41.732/6)2=-1666.59kN工作状态下： Mxk=Mk+Fvkh=5345.86+31.781.20=5384.00 kN.m Nk=(Fk+Gk)/n=(990+324.75+80)/3=464.92kNNkmax=(990+324.75+80)/3+(5384.0041.732/3)/(41.732/3)2+2(41.732/6)2=2019.19kNNkmin=(990+324.75+80-671.15)/3-(5384.0041.732/3)/(41.732/3)2+2(41.732/6)2=-1313.07kN2. 承台弯矩的计算依据建筑桩基技术规范

17、JGJ94-2008的第5.9.2条 其中 M通过承台形心至各边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值(kN.m)； Nmax不计承台及其上土重，三桩中最大基桩竖向力设计值(kN)； sa桩中心矩； c塔身宽度。 经过计算得到弯矩设计值：最大正弯矩：M=(2319.37-108.25)(4.00-1.7322.00/4)/3=2309.88kN.m最大负弯矩：M=(-1666.59-115.47)(4.00-1.7322.00/4)/3=-1620.40kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝

18、土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度。 fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=2309.88106/(1.00021.100144311502)=0.0574 =1-(1-20.0574)0.5=0.0591 s=1-0.0591/2=0.9705 As=2309.88106/(0.97051150.0360.0)=5749.3mm2顶部配筋计算: s=1620.40106/(1.00021.100144311502)=0.0402 =1-(1-20.0402)0.5=0.0411 s=1-

19、0.0411/2=0.9705 As=1620.40106/(0.97951150.0360.0)=3996.1mm2四. 承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算五. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.352319.37=3131.15kN利用1-e轴/1-37轴的工程桩作为塔吊基础基桩之一（其承载力为12000KN，经设计验收满足要求），其他两根桩基采用结施图中的ZJ4-1.0桩基，必须入岩1.5m

20、。六. 桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下，Qkmin=-1666.59kN桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式： 式中 Gp桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计； i抗拔系数； Ra=3.14(0.7001055+0.700555)=1877.103kN Gp=0.785(1525-1510)=176.715kN由于: 1877.10+176.71 = 1666.59 满足要求!4#塔吊基础计算书 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息塔吊型号:QT80A塔机自重标

21、准值:Fk1=550.00kN起重荷载标准值:Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:M=800kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=2695kN.m塔吊计算高度:H=46m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C30承台混凝土等级:C45保护层厚度:H=50mm承台边长:9.5m承台厚度:Hc=1m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=1.0m桩间距:a=8.4m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:15m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下： 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=550kN2) 基础

22、以及覆土自重标准值 Gk=9.59.51.732/41.0025=976.95625kN 承台受浮力：Flk=9.59.51.732/41.0010=390.7825kN3) 起重荷载标准值 Fqk=80kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.80.71.951.540.2=0.34kN/m2 qsk=10.340.351.6=0.19kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.1946.00=8.66kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=

23、0.58.6646.00=199.27kN.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) Wk=0.80.71.951.540.35=0.59kN/m2 qsk=10.590.351.6=0.33kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.3346.00=15.16kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.515.1646.00=348.73kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=2695+0.9(800+199.27)=3594

24、.35kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=2695+348.73=3043.73kN.m三. 桩竖向力计算图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩基技术规范GJ94-2008的第5.1.1条 其中 Fk作用于承台顶面的竖向力； Gk桩基承台和承台上土自重标准值； Mxk,Myk荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的 x、y 轴的力矩； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得:桩顶竖向力最大压力设计值：非

25、工作状态下： Mxk=Mk+Fvkh=3043.73+15.161.00=3058.89 kN.m Nk=(Fk+Gk)/n=(550+976.96)/3=508.99kN Nkmax=(550+976.96)/3+(3058.898.41.732/3)/(8.41.732/3)2+2(8.41.732/6)2=929.49kN Nkmin=(550+976.96)/3-(3058.898.41.732/3)/(8.41.732/3)2+2(8.41.732/6)2=-41.78kN工作状态下： Mxk=Mk+Fvkh=3594.35+8.661.00=3603.01 kN.m Nk=(Fk+

26、Gk)/n=(550+976.96+80)/3=535.65kN Nkmax=(550+976.96+80)/3+(3603.018.41.732/3)/(8.41.732/3)2+2(8.41.732/6)2=1030.95kN Nkmin=(550+976.96+80-390.7825)/3-(3603.018.41.732/3)/(8.41.732/3)2+2(8.41.732/6)2=-89.91kN2. 承台弯矩的计算依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008的第5.9.2条 其中 M通过承台形心至各边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值(kN.m)； Nmax不计承台及其上土重，三桩中最

27、大基桩竖向力设计值(kN)； sa桩中心矩； c塔身宽度。 经过计算得到弯矩设计值：最大正弯矩：M=(1030.95-325.65)(8.40-1.7321.60/4)/3=1811.96kN.m最大负弯矩：M=(-89.91-195.39)(8.40-1.7321.60/4)/3=-732.95kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度。 fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/

28、mm2。底部配筋计算: s=1811.96106/(1.00021.10027429502)=0.0347 =1-(1-20.0347)0.5=0.0353 s=1-0.0353/2=0.9823 As=1811.96106/(0.9823950.0360.0)=5393.4mm2顶部配筋计算: s=732.95106/(1.00021.10027429502)=0.0140 =1-(1-20.0140)0.5=0.0141 s=1-0.0141/2=0.9823 As=732.95106/(0.9929950.0360.0)=2158.4mm2四. 承台受冲切验算依据塔机规范，塔机立柱对承台

29、的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！承台底部角桩受冲切的承载力可按下式验算： 承台顶部角桩受冲切的承载力可按下式验算： 式中 Nl荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值； 11，12角桩冲切系数；11=0.56/(1.000+0.2)=0.467 12=0.56/(1.000+0.2)=0.467 c1，c2角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=1050mm,c2=983mm a11，a12承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离； a11=2900mm,a12=3073.92mm hp承台受冲切承载力截面高度影响系数；hp=0.946 ft承台混凝土抗拉强度设计值；ft=1.8N/mm2 h0承台外边缘的有效高度；h0=950mm 11，12角桩冲跨比，其值应满足0.251.0，取11=a11/h0=1.0 12=a12/h0=1.0工作状态下： Nl=1.35(550+80)/3+1.35(3603.018.41.732/3)/(