格构柱塔吊基础方案.docx
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格构柱塔吊基础方案
塔吊基础专项施工方案
第一章工程概况
项目名称：
建设单位：
设计单位：
监理单位：
勘察单位：
基坑围护设计单位：
施工总承包单位：
建筑概况：
总建筑面积57529.17㎡，用地面积为17612㎡。
本项目包括1-3#商业办公楼，5#、6#裙房，地下一层主楼地下室设置自行车库夹层，地上建筑为x层。
建筑面积：
包括地下车库、商业用房、配套设施等总计约57529.17平方米，建筑高度45m，裙房为物业配套用房高度6.5m。
本工程室内设计标高±0.000，相当于绝对标高5.00米。
1#-3#楼及车库为整体地下室，底板面标高为-7.000，底板厚度为500。
本工程基础形式为钻孔灌注桩承台基础，工程桩直径为600、700、800，以6层圆砾层为持力层。
本项目与4-6#办公楼项目为同一个大基坑，所有参建主体单位相同，本项目在大基坑中位置处于东面和南面位置。
整个大基坑围护采用钻孔灌注桩加双轴水泥搅拌桩的排桩方案，并结合一道钢筋混凝土支撑，考虑到周边承台底，基坑开挖深度7.35米。
支撑梁面标高-2.1m，支撑梁高0.8m。
本项目共布置2台格构式组合基础塔吊。
1#塔吊基础在支撑外，2#塔吊在支撑内，塔吊基础面比支撑底低0.55米，2#塔吊塔身与支撑梁最近距离在633mm（详附图4）。
第二章编制依据
1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
2、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）；
3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
4、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；
5、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；
6、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
7、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；
8、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；
9、《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）；
10、《地基与基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
11、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ/196-2010）；
12、《塔式起重机安全规程》（GB5144—2006）；
13、《工程测量规范》（GB50026-2007）；
14、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）；
15、《固定式塔式起重机基础技术规程》（DB/T1053-2008）；
16、《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）
17、结构标准图集《钻孔灌注桩》（2004浙G23）；
18、杭州市建筑设计研究院有限公司提供的总平面图、地下室基础平面图、桩位图等；
19、浙江省工程物探勘察院提供的岩土工程勘察报告（详勘）；
20、浙江省地矿勘察院提供的基坑围护图纸；
21、浙江虎霸建设机械有限公司提供的《QTZ125（H6015）塔式起重机使用说明书》；
22、浙江虎霸建设机械有限公司提供的《QTZ63C（5510）塔式起重机使用说明书》；
23、建设部第166号文《建筑起重机械安全监督管理规定》
24、《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》（杭建监总[2012]13号文件）；
25、《关于加强建筑起重机租赁、安装拆卸和使用安全管理的若干意见》杭建监总［2010］33号文件；
26、《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》部分条文释义；
27、《关于加强建筑起重机械安全管理的若干要求的通知》2013年1月9日；
28、《关于加强塔式起重机安全塔机监控系统安装、使用和管理的通知》杭建监总[2012]35号。
第三章场地工程地质和水文地质条件
3.1地形地貌与环境条件
根据总平面图，本工程基坑四周环境简述如下：
东侧：
基坑距离该侧用地红线约5m，红线外为邱桥路。
南侧：
基坑距离该侧用地分界线约为2.5m，基坑距离西溪金座建筑最近处约15.8m。
西侧：
场地围墙位于用地红线内位置，红线外为荆长大道。
北侧：
距离用地红线约3.5m，红线外为文昌路。
3.2地基岩土构成与特征
根据浙江省工程物探勘察院提供的本工程《岩土工程勘察报告》（详勘），场地土层结构自上而下分述如下：
①-0层杂填土：
杂色，以灰褐色为主，稍湿，松散，以粉质粘土充填，含较多碎砾石，局部含少量灰渣、碎砖块等建筑垃圾。
层厚为0.60～4.80m，基本覆盖整个场地。
②层粉质粘土：
灰黄色，软塑～软可塑，含有机质及少量氧化铁质、云母碎屑，无摇震反应，切面较光滑、稍有光泽，干强度高、韧性中等。
层顶标高为-1.46～-4.04m，层厚为0.60～4.10m，在场地内大部分区域分布，局部缺失。
③层淤泥质粘土：
灰色，流塑状，部分为淤泥和淤泥质粉质粘土，含腐殖质及少量云母碎屑，无摇震反应，切面光滑、干强度、韧性中等。
层顶标高为-1.27～2.20m，层厚为1.00～14.20m，全场分布。
④-1层粉质粘土：
青黄、灰绿色，软可塑，含有机质，无摇震反应，切面较光滑、稍有光泽，干强度、韧性中等。
层顶标高为-13.88～-1.18m，层厚1.90～16.40m，全场分布。
④-2层粉质粘土：
灰色，软塑～可塑，局部为粘土，局部间夹少量粉土，无摇震反应，切面光滑、有光泽，干强度高、韧性高。
层顶标高为-20.07～-10.72m，层厚1.00～9.60m，局部分布。
⑤-1层粉质粘土：
以黄褐色为主，局部呈浅灰、青灰色，硬可塑状，含较多铁、锰质氧化斑点或结核团块，局部夹有砾砂，无摇震反应，切面较光滑、有光泽，干强度中等、韧性中等。
层顶标高-29.42～-10.76m，层厚0.50～18.30m，全场分布。
⑤-3层粉沙：
灰黄色，中密，很湿。
主要成分为长石，石英，云母次之。
质不均一，局部含粘土，偶含砾石。
层顶标高-31.38～-20.32m，层厚1.1～9.10m，广泛分布。
⑥层圆砾：
灰色，中密一密实，砾石含量约占65%，粒径以0.2-2CM为主，磨圆度较好，局部夹有卵石，粒径在2-5CM磨圆度较好，颗粒级配一般，由砂粒和粘粒充填。
本层局部为砾砂层顶标高-36.07～-27.78m，层厚2.9～10.20m，全场分布。
-2层强风化砾岩：
全场分布，层厚在5m以上。
本次勘察终孔均在强风化砾岩层。
3.2.2水文地质条件
根据勘察报告，场区浅部地下水属第四系松散岩类孔隙潜水，受大气降水和地表水补给，迳流速度缓慢，以蒸发方式和向附近河塘侧向迳流排泄为主，水位随气候动态变化明显，水位年变幅约1.0～2.0m。
勘察期间所测地下水位埋深在0.10～2.70m，水位标高在1.93～2.48m。
3.3地基土物理力学指标设计参数表
层序
岩土名称
地基承载力特征值
钻孔灌注桩
抗拔系数
特征值
桩周土摩阻力
桩端土阻力
fak
qsa
qpa
λi
（KPa）
（KPa）
（KPa）
①0
杂填土
①1
塘泥
②
粉质粘土
100
12
0.78
③
淤泥质粘土
65
5
0.80
④1
粉质粘土
170
22
0.77
④2
粉质粘土
170
25
0.75
⑤1
粉质粘土
200
30
600
0.74
⑤1夹
粉质粘土
160
25
0.72
⑤3
粉砂
220
27
700
0.65
⑥
圆砾
280
40
1800
0.50
⑩-2
强风化砾岩
800
50.00
2200
0.50
第四章塔吊参数与平面布置
第一节、主要规格及技术参数
根据本工程主楼结构平面布置，并考虑塔吊基础对结构的影响和拆装的便利，以及钢筋、木工加工车间的布置和工程进度的需要，拟布置2台塔吊在基坑范围内。
1#塔吊中心安装于D-1/35轴以东4000mm，D-L轴以南3200mm；
2#塔吊中心安装于D-16轴以西3800mm，D-D轴以北3800mm；
（具体见总平面布置图和桩位定位图）。
1#塔吊覆盖范围为1#办公楼区域，2#塔吊覆盖范围为2#、3#办公楼区域。
塔吊基础周边无地下管道。
1#、2#塔吊下承台与结构地梁、承台位置不冲突，但位于后浇带部位，该部位后浇带已联系结构设计作适当调整。
本工程基础底板底标高，1#、2#塔吊处均为-7.0m，底板厚500mm。
1#塔吊采用浙江虎霸建设机械有限公司QTZ125（H6015）塔式起重机；2#塔吊采用浙江虎霸建设机械有限公司QTZ63C（5510）塔式起重机，2#塔吊臂长减为40m使用。
QTZ125（H6015）塔机技术性能表：
塔吊型号
QTZ125（H6015）
生产厂家
浙江虎霸建设机械有限公司
机构工作级别
起升机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M4
起升高度m
独立式
附着式
50
200
最大起重量t
10
工作幅度m
最小幅度
2.5
最大幅度
60、55、50
起升机构
倍率
2
4
起重量t
5
2.5
10
5
速度m/min
0~42
0~85
0~21
0~42
功率kw
41
回转机构
转速度r/min
0.6
电机功率N.m
2×9.5
变幅机构
速度m/min
0~58
功率N.m
120
顶升机构
速度m/min
0.55
电机功率kw
7.5
工作压力MPa
25
总功率kw
54（不含行走和顶升机构电机）
平衡重t
60m
55
50
19.1
17.6
15.4
工作温度℃
-10~40℃
QTZ63C（5510）塔机技术性能表：
塔吊型号
QTZ63C（5510）
生产厂家
浙江虎霸建设机械有限公司
机构工作级别
起升机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M4
起升高度m
倍率
独立式
附着式
a=2
40
200
a=4
40
70
最大起重量t
6
工作幅度m
最小幅度
2
最大幅度
40、45、50、55
起升机构
倍率
2
4
起重量t
1.5
3
3
3
6
6
速度m/min
80
40
8.6
40
20
4.3
电机功率kw
24/24/5.4
回转机构
转速度r/min
0.6
电机功率kw
2×2.2
牵引机构
速度m/min
40/20
电机功率kw
3.3/2.2
顶升机构
速度m/min
0.5
电机功率kw
4
工作压力MPa
16
总功率kw
31.7（不含顶升机构电机）
平衡重t
40
50
55
90.8
12.6
13.7
工作温度℃
-20~40℃
第二节、基础载荷表
根据塔机说明：
安装附着架前，QTZ125（H6015）塔机最大工作高度57.3m，QTZ63C（5510）塔机最大工作高度40m，超过此高度必须安装附着架。
塔机固定在基础上，在塔机未采用附着装置前，对基础产生的载荷值。
在这种情况下，基础所受的载荷最大。
Fv-----基础所受到的垂直载荷KN
Fh-----基础所受到的水平载荷KN
M1-----基础所受到的倾翻力矩KN.M
Mz------基础所受的扭矩KN.M
QTZ125（H6015）
工况
Fv（KN）
Fh（KN）
M1（KN.m）
Mz（KN.m）
非工作
780
90
2520
0
工作
880
30
2030
290
QTZ63C（5510）
工况
Fv（KN）
Fh（KN）
M1（KN.m）
Mz（KN.m）
非工作
452
73．5
1796
0
工作
531
24．5
1252
170
上面表为独立高度（57.3m和40m）塔机固定在混凝土基础上，塔身未采用附着装置，塔机工作状况以及非工作状况受到的垂直载荷，基础受到的荷载值。
第三节、塔吊平面及高度设置
根据现场场地情况和满足最小覆盖盲区的原则，现场拟采用2台塔吊作为本工程地下室与主体结构施工所用材料的垂直运输工具，塔吊基础采用钻孔灌注桩+钢格构柱+砼平台的形式（具体位置详附图）。
坑内塔吊位置避开基础梁、承台；使用完毕后能顺利拆除下来，不与外脚手架、水平支撑、建筑物发生冲突现象；塔吊覆盖范围能避开周边建筑或超过周边建筑高度。
其高度布置如下：
1#塔吊安装一个地下节、三个加强节、九个标准节，初装高度33.95米（含格构柱高），最终安装高度55.85m，共设2道扶墙，第一道设置在5层18.95米处，第二道设置在8夹层38.55米处。
2#塔吊安装一个地下节、三个加强节、六个标准节，初装高度为25.55m（含格构柱高），最终安装高度53.35m，共设2道扶墙，第一道设置在7层18.85米处，第二道设置在14层38.45米处。
根据工程地质情况，1#、2#塔吊均采用钻孔灌注桩+格构柱基础；具体桩径、桩长及混凝土强度等级详见计算书。
有关数据见下表：
（注：
标高均为相对标高,表中单位除注明外均为“米”）
生产厂商
浙江虎霸
浙江虎霸
塔吊型号
1#：
QTZ125（H6015）
2#：
QTZ63C（5510）
塔吊编号
桩径/有效桩长
钢筋笼长
桩顶标高
（相对标高）
初装高度
（含格构柱高）
最终安装高度（含格构柱高）
1#
800mm/37.79
37.79
-7.9
33.95
55.85
2#
800mm/32.65
32.65
-7.9
25.55
53.35
钢筋笼配筋
1#塔吊主筋16
18通长；2#塔吊主筋12
20通长；
箍筋Φ8@200，桩顶加密为Φ8@100，加密长度为4m；加劲箍
14@2000mm。
上承台面标高
1#塔吊上承台面-2.35m；2#塔吊上承台面-3.45m；
上承台底标高
1#塔吊上承台底-3.70m；2#塔吊上承台底-4.70m；
承台配筋
上面层双向
20@200,下面层双向
22@150
注：
1、2#塔吊为错开塔吊承台与支撑梁标高，将塔吊上承台降低约1米。
2、1#塔吊考虑荷载较大，将桩间距从原方案2.2米调整为2.4米，桩端持力层从原方案6圆砾层调整为10-2强风化砾岩层，桩配筋从原方案12
20调整为16
18。
上下承台相应加大。
3、2#塔吊，将桩间距从原方案2.2米调整为2.4米。
桩端持力层按工程桩为6圆砾层，进入持力层深度1.6米。
上下承台相应加大。
第五章基础设计依据
第一节、塔吊基础设计思路
本工程为一层地下室，根据现场实际情况，结合卸料场的位置及建筑的需要，塔吊需布置在基坑内，在基坑施工支撑梁的同时安装。
因此采用钢格构柱形式较为合适，将两台塔吊承台面设在-2.35m和-3.45m处，采用钻孔灌注桩（φ800mm）+钢格构柱+砼承台的形式（4m×4m×1.35m和4m×4m×1.25m）。
下图为格构式塔吊基础示意图：
塔吊基础设计工况参数表如下（摘自塔吊说明书）：
QTZ125（H6015）塔吊基础设计荷载参数
工况
Fv（KN）
Fh（KN）
M1（KN.m）
Mz（KN.m）
非工作
780
90
2520
0
工作
880
30
2030
290
QTZ63C（5510）塔吊基础设计荷载参数
工况
Fv（KN）
Fh（KN）
M1（KN.m）
Mz（KN.m）
非工作
452
73．5
1796
0
工作
531
24．5
1252
170
塔基固定在基础上，在塔机未采用附着装置前，对基础所产生的荷载值。
对塔吊按最不利时的荷载进行取值计算。
第二节、岩土力学资料（塔吊桩所在位置涉及的土层及岩土物理力学指标）
1#塔吊桩入土厚度统计表（在勘探点BZ8孔附近）：
岩土名称
土层厚度（m）
侧阻力特征值qsia（kPa）
端阻力特征值qpa（kPa）
抗拔
系数
地基承载力特征值fak（kPa）
1-0杂填土
3.8
2粉质粘土
1.3
12
0.78
100
3淤泥质粘土
10.4
5
0.80
65
4-1粉质粘土
8.8
22
0.77
170
5-1粉质粘土
9.5
30
600
0.74
200
5-3粉砂
1.4
27
700
0.65
220
6圆砾
9.6
40
1800
0.50
280
10-2强风化砾岩
1
50
2200
0.50
800
2#塔吊桩入土厚度统计表（在勘探点BZ12孔附近）：
岩土名称
土层厚度（m）
侧阻力特征值qsia（kPa）
端阻力特征值qpa（kPa）
抗拔
系数
地基承载力特征值fak（kPa）
1-0杂填土
4.3
3淤泥质粘土
2.5
5
0.80
65
4-1粉质粘土
10.7
22
0.77
170
4-2粉质粘土
6.1
25
0.75
170
5-1粉质粘土
11.6
30
600
0.74
200
5-3粉砂
3.1
27
700
0.65
220
6圆砾
1.6
40
1800
0.50
280
注：
考虑到塔吊桩基需承受较大的荷载，所以1#塔吊选择10-2强风化砾岩作为塔吊桩基础持力层，实际有效桩长按入持力层深度1米控制。
2#塔吊按照工程桩，选择6圆砾层作为塔吊桩基础持力层，实际有效桩长按入持力层深度1.6米控制。
塔吊钻孔灌注桩顶标高另加50mm，伸入下部构造承台。
第六章塔吊基础的具体做法
第一节、塔吊基础形式
本工程塔吊拟采用组合式塔吊基础，由钻孔灌注桩+钢格构柱+砼平台组合而成，塔吊基础相关数据如下：
（注：
标高均为相对标高）
项目
1#、2#塔吊
厂家
型号
厂家
浙江虎霸
型号
1#QTZ125、2#QTZ63C
臂长（米）
1#60米、2#55米
塔吊
高度
独立高度
1#50米、2#40米
标准节高
2.8米
总高度
初装高度
1#33.95米、2#25.55米（含格构柱高）
砼承台基础
上承台尺寸
1#4×4×1.35m、2#4×4×1.25m
配筋
双层双向底筋
22@150，面筋
20@200
承台砼强度等级
C35
上承台顶面标高
1#-2.35m、2#-3.45m
上承台底面标高
1#-3.70m、2#-4.70m
格构柱
规格
截面尺寸0.46m×0.46m；主肢为14#角钢L140×14，
缀板为424×300×12mm，间距550mm。
柱顶标高
1#-3.0m、2#-4.0m
柱底标高
-10.9m
总长
1#7.9m、2#6.9m
入灌注桩的锚固长度
3m
外露长度
1#4.9m、2#3.9m
钻孔灌注桩
桩径、间距
桩径Φ800mm。
桩间距均为2400mm。
砼强度等级
C30
配筋
1#主筋16
18通长；2#主筋12
20通长；
箍筋Φ8@200，桩顶加密为Φ8@100，
加密长度为4000mm；加劲箍
14@2000mm。
桩顶标高
-7.9m
桩底标高
1#约-45.69m（入10-2强风化砾岩1.0米现场定）、
2#约-40.55m（入6圆砾层1.6米现场定）
有效桩长
1#约37.79m（具体按入10-2持力层1米定）、
2#约32.65m（具体按入6持力层1.6米定）
桩嵌入承台长度
另加50mm
桩心间距
均为2.4m×2.4m
构造承台
下承台尺寸
均为4m×4m×0.4m
配筋
双层双向
14@200，拉筋Φ10@500
承台砼强度等级
C35
下承台顶面标高
-7.5m
第二节、钢格构柱
立柱采用钢格构柱形式，共4根。
钢格构柱顶标高、底标高、总设计长度均按上表。
桩与塔吊之间采用格构柱连接，格构柱下端埋入桩内，其埋入深度为3米，格构柱由4组460×460单柱组成的2860×2860架体，格构柱与桩钢筋笼电焊焊接，格构柱顶采用钢筋混凝土承台方式与塔机连接。
单柱由4根L140×140×14的角钢焊接，缀板中心间距为550mm，缀板424×300×12在550㎜范围成长方形与主肢角钢焊接而成。
连接4组四肢格构柱的材料为角钢L140×140×14mm，高度为每2000㎜设置一道，每道支撑为四面均布一道水平撑和斜撑，格构柱架体内设十字交叉水平撑三根，最下面一道一部分浇进桩承台。
格构柱需作防腐处理。
钢格构柱钢材采用Q235-B，焊条采用E43型，焊缝均为通长满焊，焊缝高度为10mm。
第三节、塔身与基座连接做法
本工程塔吊地下节尺寸1#塔吊为2000×2000×1500mm（a×b×h）、2#塔吊为1600×1600×1400mm（a×b×h），埋入承台内1150mm和1050mm，外露350mm。
第四节、塔吊穿地下室结构做法
本工程塔吊设置在基坑内，在塔吊钢格构柱穿越地下室底板时，钢格构柱的中部预埋6mm厚的止水钢板（止水钢板环绕钢格构柱通长满焊），并与结构整体浇筑。
塔吊穿地下室顶板时预留3300mm×3300mm预留洞，顶板周边设止水钢板，止水做法、预留洞封闭做法按结构的后浇带要求施工。
第七章施工管理部署
施工现场成立以项目经理为代表的管理机构，全面负责该塔吊基础的施工管理，确保工程的质量、工期和安全文明施工等各项计划的全面实现。
根据本工程塔吊基础施工的要求及特点，项目部成立由生产安全组、技术质量组、材料设备组等职能部门组成的施工管理班子，各职能部门对项目经理负责，做到分工明确，各负其责，互相协作，紧密配合，形成有效的管理层。
1、总包单位项目管理人员：
项目部管理人员名单
职务
姓名
职称
电话号码
项目经理
工程师
技术负责人
高级工程师
施工员
助工
质检员
助工
安全员
助工
安全员
助工
资料员
助工
材料员
助工
2、管理职责：
2.1项目经理：
☆是项目的最高权力机构，负责工程的一切重大决策。
☆随时检查项目现场和项目管理工作，监督项目运行。
2.2技术负责：
☆组织相关部门参与就施工方案、技术、设计、质量等方面的问题的会议、讨论或磋商；
☆督促技术方案主要内容的落实工作；
2.3施工员：
☆按专项施工方案及验收规范、施工操作规程要求组织施工，对施工班组进行施工交底，确保施工过程得到有效控制。
☆组织有关施工管理人员进行检验批、分项工程和隐蔽工程的验收定工作，轴线、标高等技术复核工作。
☆负责本岗位施工技术资料形成、提交，协助资料员对技术资料的收集、整理。
2.4质量员：
☆按照质量标准和施工规范要求，对施工中检验批进行检查，严把施工工序和工
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