塔吊基础施工方案.docx

1、塔吊基础施工方案*工程塔吊施工方案编制单位：*建筑有限公司编制时间：*年*月施工组织（总）设计（施工方案）审批表工程名称*项目工程类别民用建筑工程规模*平方米层数及总高度地上6层，地下1层/建筑高度21.5m建设单位*建设投资有限公司结构形式框架编制单位*建筑有限公司编 制 人*审核人审核时间审批意见审批人： 单位（盖章） 年 月 日监理单位意见签 字： 单位（盖章） 年 月 日建管/建设单位意见 签 字： 单位（盖章） 年 月 日 一、编制依据1、*工程勘察报告2、*工程施工图纸3、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）4、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2013

2、）5、建筑桩基技术设计规范（JGJ94-2012）6、塔式起重机混凝土基础工程技术规范（JGJ/T187-2013）7、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015；8、建筑机械使用安全技术规程（JGJ332012）9、建筑塔式起重机安全规程（GB5144-2012）二、工程基本概况及设计概况：1、工程基本概况工程名称：*项目施工单位：*建筑有限公司监理单位：*项目管理有限公司建设单位：*建设投资有限公司设计单位：*设计有限责任公司勘察单位：*勘察设计有限责任公司2、工程设计概况本工程位于位于*。项目建设用地面积7962平方米，总建筑面积11686平方米，为1栋6F/-1F框架结构建

3、筑物。设计0.00=341.50米，地下室板高程332.60米。地下一层，地上六建筑，建筑高度为21.5米；本工程上部结构结构为现浇钢筋混凝土框架结构，建筑结构安全等级均为二级；本工程基础设计等级为丙级，采用柱下钢筋砼桩基础，本工程采用机械旋挖成孔孔桩基础，桩基础设计等级为丙级。三、工程地质概况根据岩土工程勘察报告，本工程场地内地层主要由第四系人工填土、粗砂、粉质粘土、卵石土，侏罗系中统溪庙组泥岩组成。现将揭露岩土层由上至下分述如下：人工填土（Q4ml）杂色,成份复杂,主要为砂、泥岩块、碎石,粉质粘土,卵石,砂土,建筑垃圾,生活垃圾,松散,块石直径达1.4米。钻孔揭露该层厚度0.8-16.4m

4、，层顶高程318.38-338.21m，大部份场地分布。粗砂（Q3al+pl）暗灰色,主要成份为石英、长石及岩屑,稍密。钻孔揭露该层厚度1.5-6.6m，层顶高程317.58-330.21m，部份场钻孔揭露。粉质粘土（Q3al+pl）黄色,可塑,韧性好,干强度高,无摇振反应。钻孔揭露该层厚度1.6-6.0m，层顶高程312.82-325.01m，全场地分布。粗砂（Q3al+pl）暗灰色,主要成份为石英、长石及岩屑,稍密。钻孔揭露该层厚度1.8-4.7m，层顶高程311.67-318.52m，部份钻孔揭露。卵石土（Q3al+pl）黄色,中密,卵石成分以花岗岩、砂岩为主,含量约60%不等,粒径20

5、mm-200mm不等,砂、粉质粘土充填其间,夹漂石。钻孔揭露该层厚度0.5-3.9m，层顶高程310.04-321.77m，部份钻孔揭露。粉质粘土（Q3al+pl）黄色、灰色,可塑,韧性好,干强度高,无摇振反应。钻孔揭露该层厚度0.9-3.2m，层顶高程314.58-318.58m，部份钻孔揭露。1泥岩（J2s）强风化,紫红色。泥质结构,主要成份为粘土矿物。碎块状构造,风化裂隙发育,岩体较破碎,岩芯呈碎块状。钻孔揭露该层厚度1.7-3.6m，层顶高程306.97-319.01m，全场地分布。2泥岩（J2s）中风化,紫红色。泥质结构,主要成份为粘土矿物。碎块状构造,风化裂隙较发育,岩体较完整,岩

6、芯呈柱状,岩体基本质量等级为级,岩石质量指标为较好的。钻孔揭露该层厚度4.7-6.7m，层顶高程305.17-315.77m，全场地分布。四、塔机选型及布置 1、塔吊选型根据施工现场场地条件及周围环境情况，本工程拟选用1台QTZ-63T5010-4(T)型塔式起重机和1台QTZ50(JC4510A)4(T)型塔式起重机。2、本工程的塔吊具体布置位置详见（附图）。（1）塔吊平面布置的原则1）塔吊施工尽量覆盖作业面。2）塔吊相互之间满足安全距离，在平面位置不能错开时，必须保证塔高错开满足安全高差。3）塔吊根据相邻建筑物分布情况及塔吊水平距离对塔臂长度进行调整。4）便于安装和拆卸。5）塔吊作业平面布

7、置示意图（详见附图）（2）安全技术措施两塔机同时作业，既要使塔机发挥应有的工作效率，又要保证施工安全，在进行垂直运输施工方案设计时，必须特别注意塔机安全高差的控制。安全高差的控制在于保证两塔的安全；高差太小，有可能造成高位塔吊钩与低位塔吊起重臂碰撞；根据建筑塔式起重机安全规程规定：“处于高位起重机的最低位置的部位（吊钩升至最高点或最高位置的平衡重）与低位起重机中处于最高位置部件之间的垂直距离不得小于2.5m”。五、危险源分析及对应的安全措施根据现场塔机布置及周围环境，分析其使用过程中存在的危险源及可能导致危险的情形，针对危险情形拟采取的主要措施如下表，各塔机分别依据具体情况采取相应安全安全措施

8、：六、塔机参数性能七、场地及机械设备人员准备1、场地要求平整，无障碍物。2、留出塔吊进出堆放场地及吊车、汽车进出通道，路基必须压实、平整。3、机械设备准备：汽车吊一台，电工、钳工工具，钢丝绳一套，U型环若干，水准仪、经纬仪各一台，万用表和钢管尺各一只。4、塔吊安拆必须由专业的安拆人员进行操作。八、塔吊基础位置与基础设计QTZ50(JC4510A)型塔吊布置在地下车库D-E轴之间地下室挡墙外，QTZ-63T5010塔吊布置在地下车库D-E轴交16-17轴线之间。5010塔机基础面标高低于地下室承台面标高1000mm；QTZ50(JC4510A)塔机基础在地下室以外，塔机基础标高可与承台标高一致。

9、由于本工程位于高填方区，塔机基础采用旋挖桩基础，每个塔机基础为4根直径1000mm旋挖灌注桩；承台尺寸：5000mm5000mm1mm；桩身混凝土强度为C30，承台混凝土强度为C35。（桩身、承台配筋详见计算书）八、塔机基础计算1、QTZ-63T5010（1）塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度H：25.000m，塔身宽度B：2.5m， 基础埋深D：1.500m，自重F1：450.8kN， 基础承台厚度Hc：1.000m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:RRB400， 桩直径或者方桩边长：1.000m，桩间距a：3.5m， 承台箍筋间

10、距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；（2）塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=450.80kN， 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=612.96kN， 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax1256.62kNm；（3）承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2其中 n单桩个数，n=4

11、； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=612.96kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(255.005.001.00)=750.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1759.27kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.47m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(612.96+750.00)/4+1759.272.47/(22.472)=696.17kN。最小压力：Nmin=(612.96+750.00)/4-1759.272.47/(22.472)=-14.69kN。需要验

12、算桩的抗拔2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.50m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=508.67kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2508.670.50=508.67kNm。（4）承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As

13、 = M/(sh0fy)式中，l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,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=950.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；经过计算得：s=508.67106/(1.0016.705000.00950.002)=0.007； =1-(1-20.007)0.5=0.007； s =1-0.007/2=0.997； Asx =Asy =508.67106/(0.997950.00360.00)=1492.

14、38mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.001000.000.15%=7500.00mm2。承台钢筋配筋：HRB400钢筋，18160。承台底面单向根数30根。实际配筋值7635mm2。（5）承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式： 0Vfcb0h0其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=950mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0此处，a=(3500.00-2500.00)/2=500.0

15、0mm；当 3时,取=3，得=0.53； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.15； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00696.17=696.166kN0.1516.705000950/1000=11898.75kN；经过计算承台已满足抗剪要求，配架立筋：HRB400钢筋，141000。（6）桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 0NfcA其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14

16、.30N/mm2； A桩的截面面积，A=7.85105mm2。则，1.00696165.81=6.96105N14.307.85105=1.12107N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求。（7）桩竖向极限承载力验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： R = sQsk/s+pQpk/p Qsk = uqsikli Qpk = qpkAp其中 R复合桩基的竖向承载力设计值； Qsk单桩总极限侧阻力标准值； Qpk单桩总极限端阻力标准值； s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； s, p分别为桩侧阻抗力分项系数，

17、桩端阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=3.142m； Ap桩端面积,Ap=0.785m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 抗拔系数 土名称 1 6.00 25.00 825.00 0.80 粘性土 2 10.00 25.00 965.00 0.70 粉土或砂土 3 10.00 25.00 965.00 0.70 粉土或砂土 由于桩的入土深度为25.00m,所以桩端是在第3层土层。单桩竖向承载力验算: R=3.142(6.0025.

18、000.85+10.0025.001.15+9.0025.001.15)/1.65+1.22965.000.785/1.65=1.84103kNN=696.166kN；上式计算的R的值大于最大压力696.17kN,所以满足要求。（8）桩基础抗拔验算非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Uk=iqsikuili其中：Uk桩基抗拔极限承载力标准值； ui破坏表面周长，取ui=d=3.142 1=3.142m； qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； i 抗拔系数，砂土取0.500.70，粘性土、粉土取0.700.80，桩长l与桩径d之比小于20时，取小值； li第i层土层的厚度。经

19、过计算得到：Uk=iqsikuili=1421.57kN；整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Ugk=（uliqsikli）/3= 2715.00kNul 桩群外围周长，ul = 4（3.5+1)=18.00m；桩基抗拔承载力公式：0N Ugk/2+Ggp0N Uuk/2+Gp其中 N - 桩基上拔力设计值，Nk=14.69kN； Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =2531.25kN； Gp - 基桩自重设计值，Gp =490.87kN；Ugk/2+Ggp=2715/2+2531.25=3888.75kN 1.014.686kNUuk/2+Gp=1421

20、.571/2+490.874=1201.66kN 1.014.686kN桩抗拔满足要求。（9）桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.1410002/40.65%=5105mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求。3、桩受拉钢筋计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。 N fyAs式中：N轴向拉力设计值，N=14685.81N； fy钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2； As纵向普通钢筋的全部截面积。As=N/fy=14685.81/360.00=40.79mm2桩身配筋：HRB400钢筋，

21、2616。实际配筋值5228.6 mm2。箍筋采用：HRB400钢筋；10200mm，承台底标高以下5D（D为桩径）10100mm；采用螺旋式箍筋；钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道16加劲箍筋。桩锚入承台35倍主筋直径。QTZ50(JC4510A)（1）塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ50， 塔吊起升高度H：30.000m，塔身宽度B：2.5m， 基础埋深D：1.500m，自重F1：320kN， 基础承台厚度Hc：1.000m，最大起重荷载F2：45kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:RRB400， 桩直径或者方桩边长：1.000m，桩间距a：3.5m， 承台箍筋间距S

22、：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；（2）塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=320.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=45.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=438.00kN， 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax611.41kNm；（3）承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2其中 n单桩个数，n=4； F

23、作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=438.00kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(255.005.001.00)=750.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取855.97kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.47m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(438.00+750.00)/4+855.972.47/(22.472)=469.93kN。最小压力：Nmin=(438.00+750.00)/4-855.972.47/(22.472)=124.07kN。不需要验算桩的抗拔

24、2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.50m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=282.43kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2282.430.50=282.43kNm。（4）承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/

25、(sh0fy)式中，l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,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=950.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；经过计算得：s=282.43106/(1.0016.705000.00950.002)=0.004； =1-(1-20.004)0.5=0.004； s =1-0.004/2=0.998； Asx =Asy =282.43106/(0.998950.00360.00)=827.38mm2。

26、由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.001000.000.15%=7500.00mm2。承台钢筋配筋：HRB400钢筋，18160。承台底面单向根数30根。实际配筋值7635mm2。（5）承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式： 0Vfcb0h0其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=950mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0此处，a=(3500.00-2500.00)/2=500.00mm；当

27、3时,取=3，得=0.53； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.15； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00469.93=469.933kN0.1516.705000950/1000=11898.75kN；经过计算承台已满足抗剪要求，配架立筋：HRB400钢筋，：141000。（6）桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 0NfcA其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/

28、mm2； A桩的截面面积，A=7.85105mm2。则，1.00469932.86=4.70105N14.307.85105=1.12107N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求.（7）桩竖向极限承载力验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： R = sQsk/s+pQpk/p Qsk = uqsikli Qpk = qpkAp其中 R复合桩基的竖向承载力设计值； Qsk单桩总极限侧阻力标准值； Qpk单桩总极限端阻力标准值； s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； s, p分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力

29、分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=3.142m； Ap桩端面积,Ap=0.785m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 抗拔系数 土名称 1 6.00 25.00 825.00 0.80 粘性土 2 10.00 25.00 965.00 0.70 粉土或砂土 3 10.00 25.00 965.00 0.70 粉土或砂土 由于桩的入土深度为25.00m,所以桩端是在第3层土层。单桩竖向承载力验算: R=3.142(6.0025.000.85+10.0025.001.15