桩基础塔吊基础施工方案.docx
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桩基础塔吊基础施工方案
重庆北碚区歇马镇农转非安置房项目
桩
基
础
塔
吊
基
础
施
工
方
案
编制人:
审核人：
审批人:
中冶建工集团有限公司
一、编制依据
二、工程概况
三、现场地质条件
四、塔吊布置原则
五、塔吊选择
六、塔吊定位
七、塔吊基础
八、塔吊基础配筋图
一、编制依据
《建筑地基基础设计规范》（50007－2００2）；
《建筑结构荷载规范》（50０09－２００１）；
《混凝土结构设计规范》（5001０-2002）；
建筑、结构设计图纸；
《佳兆业置业有限公司栗雨项目二期工程岩土工程详细勘察报告》
63自升塔式起重机使用说明书。
二、工程概况:
由株洲佳兆业置业有限公司开发的佳兆业·金域天下（二期）位于株洲栗雨工业园。
本标段为二期，包括1~6#楼,总建筑面积为13０941.09㎡,其中地下室建筑面积为3３８03．０９㎡;地上建筑面积为１31884.５7㎡;其中1~6#楼为地下1层,地上２5层，建筑面积为16132．44㎡，建筑高度为7９．８0０m；９#栋为地下1层，地上３3层，建筑面积为2６703㎡，建筑高度为９9．90m;1０#栋为地下1层，地上32层，建筑面积为２1849.79㎡，建筑高度为9６.95m;11#栋为地下2层，地上32层,建筑面积为21026.37㎡,建筑高度为96.95ｍ；12＃栋为地下２层，地上３3层,建筑面积为１285３．12㎡，建筑高度为99.90m;１3#栋为地下1层,地上33层,建筑面积为25702．7３㎡，建筑高度为９9．90m。
根据现场实际情况,本地下室高层区考虑采用三台5０13型和三台56１0Ｚ型塔式起重机。
附着于各栋号主楼,六台塔吊分布覆盖情况详见塔吊布置图。
三、现场地质条件
场地主要为中软土、局部为中硬土，场地无可液化底层，地势平坦，场内土层分布基本为粉质粘土层、强风化岩层、中风化岩层。
工程地质详见中国有色金属工业长沙勘察设计研究院2０１1年2月提供的《株洲佳兆业置业有限公司栗雨项目二期工程岩土详细勘察报告》。
据现场勘察：
1、2、3号塔吊基础坐落于风化岩上,4、５、6号塔吊基底为回填土。
四、塔吊布置原则
1、最大限度的满足垂直运输的要求和服务半径,满足现场施工需求。
2、两台塔吊之间的距离最大限度的满足安全规范的要求;
3、塔吊附着满足塔吊性能要求
4、满足塔吊安装和拆卸的工作面要求,保证塔吊安装拆卸的可行性。
五、塔吊选择
考虑本工程实际垂直运输工程量及施工总平面布置,拟布置6台塔吊。
塔吊布设的位置及型号如下表所示：
塔吊名称
附着部位
塔吊型号
臂长（ｍ）
1#塔吊
１#栋
5０13
50
2#塔吊
2＃栋
5013
5０
３#塔吊
3#栋
5013
50
4#塔吊
4＃栋
５013
50
５#塔吊
5#栋
5013
50
６#塔吊
6#栋
５０１３
5０
７#塔吊
４＃裙楼
5０１３
50
六、塔吊定位
根据地下室结构平面布置图、主楼结构平面布置图和建筑布置图，塔吊基础具体位置详见塔吊基础平面布置图。
七、塔吊基础
31#楼塔吊采用人工挖孔桩承台基础,桩径为1500,承台尺寸为5000×５００0㎜×１５00㎜。
塔吊基础土方开挖后须经监理、勘察单位验收，进行地基承载力试验，满足设计要求２00后方可进行封底。
塔吊基础混凝土浇筑前，应先预埋好塔吊地脚螺栓,做好基础隐蔽工程资料,并组织监理单位（或建设单位）验收,报送混凝土浇灌令后方可进行混凝土浇筑施工。
八、塔吊基础配筋图
九、结构验算
５013型塔吊参数:
塔吊自重7０t,最大起重：
６t，最小起重1.３ｔ，起升高度140m，塔身宽度1．６m,臂长５0ｍ,塔吊基础尺寸：
５m*５m*１.５m,混凝土等级为C３5。
塔吊倾覆力矩１406.3，塔吊水平荷载53.9。
1、塔吊基础承载力计算:
依据《建筑地基基础设计规范》（５0０07－2002）第5.２条承载力计算。
计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式：
式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载1．2×（700＋60） ＝9１２；
G──基础自重及基础上面的土的自重
G2、３=１．2×（２5.0×××）=906.２5;
──基础底面的宽度 5m,──基础高度，取1.5m;
Ｗ──基础底面的抵抗矩,××／6＝２0.８3m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距,1.4×1406.3=19６8.８2;
ａ──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（ｍ），按下式计算：
2、3号塔吊５／2-1968.82/（９１２+906.２5）=１．４2m。
１、4、5、6号塔吊6/2-196８.82/（912+１45８）=2.17m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值
２、3号塔吊（９12+906.2５）/52+196８.82/20.８３=１67.25
1、4、5、6号塔吊（９12+1458）/６２＋19６8.8２/36=120．5
无附着的最小压力设计值
2、３号塔吊（912+9０6.25）/５2-19６８．82/2０.８321.7９
1、4、5、6号塔吊（912+1458）/62-１968.82/36=11.1４
有附着的压力设计值
2、３号塔吊（912+906.2５）/5２=45．4６
1、4、5、6号塔吊（9１2+１458）／62=65．83
偏心距较大时压力设计值
２、３号塔吊2×（9１2＋906．25）/（3×5×１.42）=17０.73
1、4、５、6号塔吊2×（912+１458.０）／（3×6×2.1７）=１２１.３5
2地基承载力验算:
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》500０7-２00２第5.2.３条。
计算公式如下：
其中
──修正后的地基承载力特征值
（2）;
──地基承载力特征值,取２40．002；
──基础宽度地基承载力修正系数,取０.0０;
──基础埋深地基承载力修正系数，取0．0０；
──基础底面以下土的重度，取20.00３；
──基础底面以上土的重度,取20．003；
L──基础底面宽度，1、２、3号塔吊取5.0m，4、5、6号塔吊取6.0m；
ｄ──基础埋深度,取0．00m。
解得地基承载力设计值
=240.00
实际计算取的地基承载力设计值为:
=240.0０
地基承载力特征值
大于最大压力设计值2、3号塔吊１67.25,１、４、５、６号塔吊120.5满足要求!
地基承载力特征值1.2×
大于偏心距较大时的压力设计值
2、３号塔吊1.2×１67.2５＝２00．7>１70.73
１、4、5、6号塔吊1.2×12０.５=１44．6>1２１.35，满足要求!
3受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》5000７-20０２第8.2.7条。
验算公式如下：
式中
──受冲切承载力截面高度影响系数，取
＝0.93;
──混凝土轴心抗拉强度设计值，取
＝1.57；
──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
=[1．6＋（１.６+２×１.40）]／2=３m；
h0──承台的有效高度，取h0=1.３5m;
──最大压力设计值，取2、３号塔吊16７.2５，１、1、4、５、6号塔吊１2０.5；
──实际冲切承载力：
２、3号塔吊167.2５×（５+４.2）×０.4/2=30７．74。
1、4、5、6号塔吊1２０.５×（６+4.2）×０.４/2=２45．82
允许冲切力：
0．７×0.93×１.57×3０0０×135０=４１3938３.54１3９.38
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
4 1号塔吊（50１3）基础抗倾覆验算
根据《50１３塔式起重机使用说明书》中相关荷载可知：
=402．８
Ｍ＝1４06.3 ·ｍ
L=5．０m, ｈ=1．３5m
Ｇ=5.0×5.０×1.3５×2５=843．75
=53．9
在非工作情况下，要求偏心距满足下列要求：
（×h）/（）=（1４06.3+53.９×1．35）／（402.8＋８4３.７5）=1.１9＜5／3=1．６7
满足要求,所以所选基础合理。
5 ２、3号塔吊（5610Z）基础抗倾覆验算
根据《5610Z塔式起重机使用说明书》中相关荷载可知:
=402.8
M = 1４06.３·ｍ
L＝５.0m,h=１.35m
G=5．０×5.0×1．3５×25= ８４3.７5
=53.9
在非工作情况下，要求偏心距满足下列要求：
（×h）/（）=（14０6.3＋５３．9×1．３5）/（４0２.8+８43．75）=1．19＜5/３ =1.67
满足要求,所以所选基础合理。
6 4、５号塔吊（50１3）基础结构验算
①、4、5号塔吊（5013）采用人工挖孔桩基础,桩长（H）=底板上长（h）＋锚固长度（1/3h），８m。
依据人工挖孔桩设计规范,当桩长L≤8m时,桩身直径（不含护壁,下同）不应小于０.８ｍ,根据施工需要，设置独立桩基,塔吊基础人工挖孔桩桩径选用1．60ｍ。
承台尺寸为6000×600０㎜×1３5０㎜。
②、扩大头尺寸:
在入岩后扩大。
３５0,1300，2000，1２00，h1=350；
其中:
３50/1200=7/２4<1/2
加宽部分的直接段高（ｈ１）为350,在规范的300~50０范围之内，且（h １）=１200＋35０﹥1000 ｍm。
均满足规范要求。
③、单桩竖向承载设计值
（Ｃ12）
其中：
取1５00,3.14*１．6*1．6/４＝2.０096m2,C1=0.6,C２=0，1406.3，4０2.８53.９,0。
考虑安全使用，承台下土方为回填夯实土,因此不考虑承台基础承重；
承台自重:
6．0*6.0*１.35*25=１2１5
150０*0.6*2．00９6= 1808.64＞４02.8＋1２15=1617.8,满足要求。
④、桩身配筋验算:
钢筋混凝土桩抗弯：
M抗（h02） *<ε0
按三级钢筋考虑,εb取0.５４4,=36０2，1３.52；
＊３60＊24*3.14＊20*２0／13．5*１６0０*4=１2５.6< ε0=0.５４4＊1４80=８05.12
M抗（h０2）=36０*24*3．14＊20*2０*（１480-12５.6/2）/4=3８4５
塔吊5013产生弯矩M吊=1４06.3 ,
取土比重系数为203
M土=２0＊8*1.6/2=12８,
M吊土=１４０６.3+128＝１53４.3⑤、桩护壁：
拟将采用钢筋混凝土护壁,护壁混凝土强度等级为C2０（配筋如下图）。
⑥、桩身配筋：
（1）、纵向钢筋将采用一半（12C20）伸到桩底,另一半（1２C20）伸1／2桩长，扩底部分不另行配筋。
（2）、纵向受力钢筋进入承台锚固长度为：
按０3G1０1-１施工。
⑦、承台尺寸
塔吊５013承台尺寸为6００0（长）*6000（宽）*1350（高），混凝土强度等级为C35。
⑧、塔吊基础抗倾覆验算
根据《5013塔式起重机使用说明书》固定式附着基础荷载可知:
塔吊5013基础抗倾覆验算：
４０2．８1406.3
６.0*6.0＊１.3５*2５=1215
６.0ｍ 1.3５ｍ
53．9
在非工作情况下要求偏心距满足下列条件：
*（）=1406.3+53．９*1.３5/（402.８＋121５）＝1479.０7/1６17.8＝０.91＜5/3＝1．６7满足要求。
所以方案塔吊5013中所选承台尺寸满足要求。
76号塔吊基础结构验算
①、６号塔吊（5６1０Ｚ）采用人工挖孔桩基础，桩长（Ｈ）=底板上长（h）+锚固长度（1/3h）,８m。
依据人工挖孔桩设计规范，当桩长L≤8m时,桩身直径（不含护壁,下同）不应小于0.８m，根据施工需要，设置独立桩基,塔吊基础人工挖孔桩桩径选用1.60ｍ，承台尺寸为６0００×6000㎜×135０㎜。
②、扩大头尺寸:
在入岩后扩大。
35０，1300，２00０,1200，h1=３５0；
其中：
35０／120０=７/24<1／２
加宽部分的直接段高（h1）为350,在规范的30０～500范围之内,且（h 1）=1200+３50﹥1000mm。
均满足规范要求。
③、单桩竖向承载设计值
（C1２）
其中：
取1500,3.14*1.6*1.6/４=2.0096m2,Ｃ1＝0．6，C2=0，1406.3，402.853.９，0。
考虑安全使用，承台下土方为回填夯实土,因此不考虑承台基础承重；
承台自重:
６*６*1.35*２５=1215
1５00＊0．6＊2．0096=１808．6４>４0２.８+１215＝１6１7.８,满足要求。
④、桩身配筋验算:
钢筋混凝土桩抗弯：
M抗（h02） *<ε0
按三级钢筋考虑,εb取０.５４4,＝3602，13.５２;
＊３60*24*3．1４*２0＊20/1３.5*１６0０*4=125.6＜ ε0=0.５44*１４80＝80５．12
M抗（h0２）=３60*2４＊3.１4＊２0*20*（１４80-125.6/２）/4=38４5
塔吊５610产生弯矩M吊=1４06.3，
取土比重系数为203
Ｍ土=２0＊8*１.6／2=1２８，
M吊土=14０6．3+１2８=153４.3＜ M抗＝384５
⑤、桩护壁：
拟将采用钢筋混凝土护壁，护壁混凝土强度等级为C20（配筋如下图）。
⑥、桩身配筋：
（1）、纵向钢筋将采用一半（１2φ20）伸到桩底,另一半（12φ20）伸1/２桩长，扩底部分不另行配筋。
（2）、纵向受力钢筋进入承台锚固长度为:
按03G101-１施工。
⑦、承台尺寸
塔吊5610Z承台尺寸为6０0０（长）＊6000（宽）*1350（高）,混凝土强度等级为C35。
⑧、塔吊基础抗倾覆验算
根据《5610Z塔式起重机使用说明书》固定式附着基础荷载可知：
塔吊56１0Z基础抗倾覆验算:
=40２.8
Ｍ =14０6.3 ·m
L ＝ 6.０ ｍ, h=1.35 m
G =６.０×6.0×1.35×2５=1215
＝５３．9
在非工作情况下要求偏心距满足下列条件:
＊（）=１406.３+53．9＊1.35／（4０2.8＋1２1５）=1479．０7/1６1７.8=0.91<5/3＝1.６7满足要求。
所以方案塔吊5６10Z中所选承台尺寸满足要求。
8 承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》５００07-2００2第8．2.７条。
1.抗弯计算，计算公式如下:
式中 a１──截面至基底边缘的距离,取a1=1.60m；
Ｐ──截面处的基底反力:
2、3号塔吊２００.7×（3×1．70-１.60）/（3×1.70）=137.74
1、4、５、6号塔吊1４４.6×（3×1.7０-1.60）/（3×1.70）=99.24;
a──截面在基底的投影长度,取 1.７0m。
经过计算得
2、3号塔吊1.62×［（2×5+1.７０）×（２０0．7+１37.74-２×906.2５/52）+（20０.7-1３7.７4）×5]/12＝73０.94。
1、４、5、6号塔吊1.6２×[（2×６+1．７０）×（144.6+99.2４-２×14５8／62）+（1４4.６－9９.24）×6]/１2=533.９9。
2.配筋面积计算,公式如下:
依据《建筑地基基础设计规范》50007-200２第7.2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；
──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度。
经过计算得
①2、3号塔吊
7３0.9４×106/（1．00×16．7０×5×1０3×13502）＝0.005;
=1-（1-2×0．00５）0.5=0.0０5；
1－０.０05／2=0.998;
730.94×１0６／（０.998×1３50×３0０.０0）=180８.４２。
由于最小配筋率为0．１5%,所以最小配筋面积为:
23３08.22。
按照最小配筋率ρ=０．15％计算配筋;
２＝ρ0=0.0015×5０0０×1３50＝1012５2；
比较1和2，按2=233０8.２2配筋，
2、3号塔吊基础按构造配筋为双层双向１08C2０,取１０8C20;
基础配筋１08*1０2×３.14=33９１22>2＝２3308.22,满足要求。
②1、4、５、6号塔吊
５33.99×１06/（1.００×16.70×６×103×1３50２）=０．０0３;
=1-（１-2×0.０03）0.5=0.０03;
１-0．003／2=0.999;
533．99×106／（0.999×135０×３00.０0）=1３1９.８2。
由于最小配筋率为0.15％，所以最小配筋面积为:
２3308.22。
故取105４８2。
按照最小配筋率ρ=０.１5%计算配筋;
2=ρ0=0．００１5×６０00×135０＝1２１502；
比较1和2,按2＝２3308．22配筋，
1、4、5、6号塔吊基础按构造配筋为双层双向１３２Ｃ２0，取13２Ｃ20;
基础配筋1３2*1０2×３.14=４１４48２>2=2３30８.22,满足要求。
十、质量保证措施
为认真贯彻“百年大计,质量第一”的方针，力争本工程质量达标创优,根据甲方合同要求,行业规范要求及公司9００2质量体系要求,特制定以下质量保证措施：
1、建立质量保证体系
在项目经理的统一安排下,质量措施要求层层落实并认真贯彻到每个岗位上。
２、保证原材料质量
①所用原材料要严格按规范要求分批检验、检测,合格后方可使用。
②原材料必须有合格证（质量保证书）。
3、保证施工质量
①凡施工中现有原材料,材料部门均应按规定提供材料合格证证明，并必须经过复检后使用。
②每道工序施工前要进行技术交底,项目技术负责人要对施工队人员技术交底，各级交底以口头进行，并有文字记录，交底和接受都必须有签字手续。
③浇灌必须在上道工序检查合格并经监理签字后,施工人员根据项目质检、业主代表、监理人员签字认可后开始浇灌。
④在施工过程中实施施工挂牌制,牌上注明管理者,操作者,施工日期和简洁明了的质量要求。
⑤各工序班组要像重视工序的操作一样重视成品的保护，项目管理人员应合理安排工序，尽力减少工序的交叉作业,上下工序之间做好交接工作记录,如下道工序可能对上道工序的成品造成影响时，应征得上道工序的操作人员及管理人员的同意，并采取可靠措施避免破坏和污染，否则造成的损失由下道工序操作人员及管理人员负责。
4、保证施工记录质量
①严格按照规范及公司质量体系要求进行施工记录。
②认真完成各项施工记录，保证其真实性、规范性和可溯性。
5、应注意的质量问题
①垂直偏差过大:
为防止偏差过大，每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。
②孔壁坍塌：
若桩位土质不好，或地下水渗出容易发生孔壁坍塌。
因此开挖前应掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑,不留间隔空隙，避免坍孔。
③孔底残留虚土：
成孔、修边以后有较多虚土、碎砖,若不清除会影响桩基砼的质量。
因此在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。
必要时用水泥砂浆或混凝土封底。
④孔底出现积水：
当地下水渗出较快或雨水流入,抽排水不及时,就会出现积水。
开挖过程中孔底要挖集水坑,及时下泵抽水。
如有少量积水,浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的,大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下浇筑混凝土的方法，确保施工质量。
⑤桩身混凝土质量差:
为防止空洞、夹土等现象的出现。
在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底,坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。
⑥钢筋笼扭曲变形:
为防止钢筋笼加工制作时点焊不牢，运输、吊放时产生变形、扭曲,钢筋笼应在专用平台上加工,主筋及箍筋点焊牢固；运输过程支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。
十一、安全技术措施
1、挖孔时,挖孔工人配有安全帽、安全绳、必要时就搭设掩体。
２、对于取出土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，要求经常检查。
3、在井口周围用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护，进口围护高于地面２0～３0，以防止土、石、杂物滚入孔内伤人。
为防止井口坍塌，在孔口用混凝土护壁，高约2.0m。
4、挖孔时还应经常检查孔内的二氧化碳含量,如超过0．3%，或孔深超过10ｍ时,采用机械通风。
5、挖孔工作暂停时,将孔口罩盖。
在井孔安设牢固可靠的安全梯,以便于施工人员上下。
６、浇灌砼时，孔口料斗应牢固固定于孔口，不得有晃动、摇摆等现象。
放料人员必须准确对准孔口料斗放料,防止砼溅落桩孔内伤人。
7、在灌注桩身砼时,相邻10m范围内挖孔作业应停止,并不得在孔底留人。
8、孔内作业的振捣手应着装简便,穿防滑鞋,戴安全帽,绑扎安全带并挂设于井口牢固处，随作业面的上升安全带应逐步收紧。
9、孔内作业的振搞手应搭设牢固的临时作业平台，作业平台应牢固设于护壁凸缘，不宜支设在箍筋上。
10、孔内有作业时，孔口应有2人以上配合并监护井内情况，孔口人员必须挂好安全带,密切注意孔内一切情况，保持及孔底的密切联系,认真配合孔内人员的操作。
１1、砼浇注完毕,桩顶标高低于地面的应盖好板（网）或设置封闭围栏。
十二、雨季施工措施
（一）雨季施工
1、本项目可能会遇到较多的雨天施工。
2、做好现场材料防雨设施,对水泥等材料应垫高基础,搭设雨棚，覆盖薄膜,并在四周开挖排水沟,将水引自场区排水总水沟，以防变潮；
3、雨天施工时，应注意可能的带电作业必须严格执行我公司安全规定规程，电焊机棚应设在屋内或设置较高处且有雨棚,用电设施需有漏电保护装置。
4、用潜水泵及时排出挖孔桩内积水。
5、随时掌握气象动态，提前做好防雨措施
６、加强季节性劳动保护工作,冬雨季要做好防滑、防雨、防触电工作，对道路要采取防滑措施，雨天后要及时排水。
十三、文明施工
（一）文明施工措施
、建筑场地设专人值班,负责文明施工管理。
、职工不准进入工作区内惹事生非。
、建立各项管理制度。
、定期进行文明施工检查评比。
、保持场地整洁，做好饮食管理，防腐、防毒，确保饮食卫生。
项目经理部设常备药品的医药箱。
⑦雨雪天施工应注意路面保洁工作，车辆出入大门要注意冲洗。
保持施工现场整齐、整洁、实行文明施工、合理安排、合理利用场地、建立安全文明施工小组，以保证施工顺利进行。
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