塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
1编制依据
QTZ80（6013、5613）型塔吊安装说明书
地质勘察报告
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013；
《建筑机械安全使用技术规范》JGJ33-2012；
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；
《地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2010
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2工程概况
2.1设计概况
1.1.1±0.000相当于绝对标高6.50m。
1.1.2塔吊基础混凝土：
垫层C15，基础C35。
在联合主厂房设置4台QTZ80型塔吊，其中2台为长沙中联科生产的TC6013A-6型（臂长60米），2台为TC5616-8型（臂长56m），塔吊位置详见塔吊基础平面布置图。
TC6013A-6型TC5616-8型塔吊性能参数如下：
TC6013A-6型：
TC5616A-8型：
56m臂起重性能特性
幅度m
2.5～15.5
16
19
20
21
23
26
28.2
32
起重量（t）
两倍率
4.00
3.40
四倍率
8.00
7.78
6.35
5.98
5.60
5.05
4.30
3.92
3.32
幅度m
35
38
40
44
46
50
53
56
起重量（t）
两倍率
3.05
2.75
2.56
2.26
2.12
1.89
1.73
1.60
四倍率
2.97
2.67
2.48
2.18
2.04
1.65
1.52
1.52
9.2技术性能表（表9-1）
表9-1
机构工作级别
起升机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M4
最大起重力矩kNm
1250
起重工作幅度m
最小2.5
最大56
最大工作高度m
固定式
附着式
52
220
最大起重量t
8
起升机构
型号
QE8100D（带强迫通风）
倍率
α=2
α=4
起重量/速度t/m/min
2/100
4/50
4/50
8/25
2倍率最低稳定下降速度m/min
≤5
功率kW
37/37
牵引机构
速度m/min
0~55
功率kW
4.0
回转机构
速度r/min
0~0.8
功率kW
2X4.0
顶升机构
速度m/min
0.58
功率kW
7.5
工作压力MPa
25
平衡重
最大工作幅度m
38
44
50
56
重量（t）
12.0
14.4
15.45
15.45
总功率kW
49（不包括液压系统）
工作温度℃
-20~+40
2.1.3地质及水文概况
2.1.3.1地质概况
根据钻探揭露的地质情况分析，场地地层按成因类型从上至下可分为人工填土层（Qml）、第四系海相沉积层下伏加里东期混合花岗岩基岩。
各岩土层的特征分述如下：
1）人工填土（Qml）
填石：
灰色，杂灰黑色，稍压实状，主要由花岗岩碎石块及混凝土块组成，块石块径一般10~20cm，大者可达50cm，块石含量大于70%，充填少量砂及粘性土，堆积年限局部大于5年，局部为新堆积。
场区内除钻孔ZK61、ZK62、ZK64、ZK71~ZK73、ZK76~ZK79、ZK86、ZK87、ZK91、ZK104及ZK105外均有揭露，层厚0.90～8.10m，平均3.14m。
层底标高-1.69～11.13m，层底埋深0.90～8.10m。
2）加里东期混合花岗岩（Mr）
根据本次钻探揭露深度及岩石风化程度可分为全风化、强风化、中风化及微风化带：
2-1全风化混合花岗岩：
灰白色、褐黄色，岩石结构基本风化破坏，尚存残余结构强度，岩芯呈坚硬土状，属及软岩岩石基本质量等级为Ⅴ级。
该层仅钻孔ZK15、ZK33、ZK57、ZK99、ZK107及ZK114~ZK116有揭露，层厚1.70～12.10m，平均7.32m；层顶标高-0.17～3.02m，层顶埋深3.40～6.20m。
标准贯入试验30次，锤击数41～68击，平均50.87击。
2-2强风化混合花岗岩：
灰褐色、褐黄色，大部分矿物已风化变质，岩芯呈砂砾状。
属软岩，岩体极破碎，岩体基本质量等级属Ⅴ级。
该层仅钻孔ZK14、ZK15、ZK21~ZK24、ZK28~ZK33、ZK35~ZK40、ZK46、ZK47、ZK50、ZK51、ZK56、ZK57、ZK59、ZK60、ZK61、ZK80、ZK81、ZK83、ZK89、ZK90、ZK93、ZK96、ZK99、ZK100、ZK102、ZK107、ZK108、ZK110及ZK113～ZK118有揭露，层厚0.50～14.90m，平均4.20m；层顶标高-11.95～6.91m，层顶埋深0.00～18.10m。
标准贯入试验60次，锤击数均大于70击。
2-3中风化混合花岗岩：
灰褐色、灰色，岩芯多呈块状、短柱状，少量柱状，部分矿物已风化变质，节理裂隙发育，节理面多被铁锰质氧化物浸染呈暗褐色，岩块锤敲击声较脆，岩体较破碎，岩体基本质量等级属
-
级，RQD=40～70。
场区内除钻孔ZK26外均有揭露，层厚0.70～17.50，平均4.04m；层顶标高-17.05～14.31m，层顶埋深0.00～23.20m。
2-4微风化混合花岗岩：
肉红色、青灰色、灰白色带黑色斑点，变余结构，块状构造，岩芯呈短柱状～长柱状，裂隙发育，隙面铁染。
此层为坚硬岩，岩体较完整，岩石基本质量等级为Ⅱ级。
RQD=70～80。
场区内钻孔均有揭露，层厚1.00～10.00m，平均3.96m；层顶标高-19.67～11.21m，层顶埋深1.00～25.70m。
在中、微风化基岩中取岩样进行了单轴饱和抗压试验，其统计结果见表2。
岩石饱和抗压强度统计表表2
项目
岩石名称
统计个数
范围值
（MPa）
平均值（MPa）
标准差
变异系数
标准值
（MPa）
中风化混合花岗岩
12*
11.60~45.90
22.48
11.49
0.51
12.99
微风化混合花岗岩
9*
66.40~114.00
97.23
17.18
0.18
83.05
表2异常值剔除后进行统计，*表示剔除后数据。
各岩土层空间分布见地质剖面图及钻孔柱状图。
2.1.4水文地质简况
1）地下水的补给径排条件
据钻探揭露，场地地下水按其埋藏条件及含水介质的性质可分为第四系上层滞水和基岩风化裂隙水。
上层滞水主要分布于填石中，以潜水形式存在，主要接受大气降水补给，由于填石孔隙较大，地下水补给速度较快，对地下水位变化影响较大。
基岩裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，水量较小，含水层通道呈网络状，具各向异性。
其补给来源主要为场地外围混合花岗岩风化裂隙和构造裂隙水的侧向补给，并接受上部第四系孔隙水的垂向补给。
场地位于近海地带，地下水与海水水力联系紧密，勘察期间测得混合地下水稳定水位埋深为0.25～4.80m，水位标高1.14～11.66m,地下水受大气降水影响而呈动态变化，地下水季节变化幅度约1.50m。
天然地基设计参数建议值表3
地层岩性
承载力
特征值
fak
（KPa）
压缩
模量
Es
（MPa）
变形
模量
E0
（MPa）
凝聚力
C
（KPa）
内摩
擦角
φ
（度）
成因
层序
岩土层名称
Qml
1
人工填石
100~150
Mr
4-1
全风化混合花岗岩
350
65
30
25
4-2
强风化混合花岗岩
600
120
35
30
4-3
中风化混合花岗岩
2000
4-4
微风化混合花岗岩
4000
执行规范：
《广东省建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）;
《深圳市地基基础勘察设计规范》（SJG01-2010）。
3塔吊基础设计
根据地勘报告，塔吊基础全部采用天然基础，基础持力层为4-1全风化混合花岗岩、4-2强风化混合花岗岩、4-3中风化混合花岗岩、4-4微风化混合花岗岩,塔吊基础砼标号为C35，基础尺寸为6000mm×6000mm×1350mm。
基础配筋为上下两层Ф25（HRB400，间距为@200mm，拉筋为Ф12@400（HRB400）呈梅花布置，基础底板钢筋保护层厚度为100mm。
塔吊基础垫层底标高、垫层厚度、基础高度详见下表：
各楼塔吊基础施工参考表
序号
楼号
塔吊基础垫层面标高（m）
垫层厚度
（mm）
基础高度
（mm）
1
塔1
-3m
100
1350
2
塔2
-3m
100
1350
3
塔3
-3m
100
1350
4
塔4
-3m
100
1350
4施工准备
4.1人力资源准备
工种
人数
工种
人数
木工
3人
电工
1人
钢筋工
2人
机修工
1人
砼工
2人
搅拌车驾驶员
1人
架子工
1人
装载机驾驶员
1人
电焊工
2人
测工
2人
普工
2人
4.2主要设备需要量计划
全站仪R-202NE
1台
机动反斗车0.1
1辆
水准仪DSZ2
1台
钢筋弯曲机
1台
装载机50型
1台
调直机GT12型
1台
反铲挖掘机200型
1台
钢筋切断机GO50型
1台
木工平刨床MB503
1台
交流弧焊机BX6-300
1台
台钻1XZ-550
2台
交流弧焊机
1台
汽车输送泵
1台
插入式振动器
2根
4.3主要材料计划：
材料
工程量
材料
工程量
基础C35砼
280立方米
垫层C15砼
约3立方米
20#铁丝
0.2T
基础钢筋
2T
大模板
50平方米
脚手架钢管
5T
木方
1立方米
5施工技术措施
5.1塔吊基础施工工艺流程
塔吊基坑土方开挖→垫层浇筑→基础放线（墨线）→验线→底层钢筋网绑扎→塔吊预埋脚柱安装固定→上层钢筋网绑扎→塔吊基础模板支模→塔吊基础钢筋模板验收→塔吊基础砼浇筑→砼养护
5.2塔吊基础施工工艺
1）塔吊基础基坑开挖：
采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖，现场架设一台水准仪进行基底标高控制。
同时按照1：
1的放坡系数进行放坡开挖。
机械开挖应比设计标高高20㎝～30㎝，剩余土方采用人工开挖。
人工开挖的平整度为±50。
2）垫层砼浇筑：
在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50×100的木方围起来；进行垫层砼浇筑，初凝后进行压光处理。
3）基础放线（墨线）：
在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。
首先利用全站仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。
4）底层钢筋网绑扎：
将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。
5）塔吊预埋脚柱安装、固定：
由于本案塔吊基础高1350，保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面，接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上，同时在四个预埋脚柱上焊接剪刀撑予以加固；然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上，弹墨线喷白漆示之，同时将预埋脚柱位置处边线测放出来；接着利用反铲挖掘机将安装有预埋脚柱的标准节吊入基坑，放到底层钢筋网上，具体位置为上一步骤测放出来的脚柱位置线内；然后利用水准仪测出标准节上部四角四个螺栓孔处的标高，根据高低差值，在底层钢筋网上放置1mm/2mm不等的钢板片予以调整，直至四角标高差值在±2mm以内；最后将其与底部钢筋网焊接牢固
6）基础上部钢筋网绑扎：
首先安装1500左右的间距放置钢筋马蹬，接着将上部受力主筋按设计间距放置到位，进行绑扎，上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。
7）基础支模：
采用15后多层板做面板，50×50木方做背楞，Ф48钢管做外楞的模板支撑体系。
8）钢筋、模板验收：
以上工作完成后，通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。
9）塔吊基础砼浇筑：
本案中塔吊基础砼采用商品砼，由汽车泵配合进行砼浇筑，砼在振捣过程中要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。
待砼初凝后，进行砼表面压光处理。
同时留置砼试块。
10）塔吊基础砼养护：
本案砼施工处于夏季，砼养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于14天。
当塔吊基础砼强度达到不少于设计值的90%上时方可进行塔吊上部结构安装。
6技术措施及质量验收
6.1、混凝土强度等级采用C35；
6.2、基础表面平整度允许偏差1/1000；
6.3、埋设件埋设参照一下程序施工：
①将16件Φ24（10.9级高强度螺栓及垫板）与预埋螺栓定位框装配在一起。
②为了便于施工，当钢筋绑扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。
③再将4件Φ30的钢筋将预埋螺栓连接。
④吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。
在预埋螺栓定位框上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。
⑤固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。
⑥地脚螺栓详图附后
6.4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。
6.5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10Ω。
6.6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。
6.7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。
6.8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。
6.9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。
如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。
6.10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。
以备作塔吊验收资料。
6.11、钢筋、商品混凝土应具有出厂合格证或试验报告。
6.12、塔吊基础底部土质应良好，符合设计要求及地质报告概述方可施工。
6.13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。
6.14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针不小于横截面-45mm×4mm镀锌扁铁与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。
6.15、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。
塔吊基础具体配筋详见附图
附：
预埋螺栓固定方式地脚螺栓安装示意图
L
上层筋
下层筋
混凝土m3
重量
t
架立筋
6000
纵横向各31-φ25
纵横向各31-φ25
48.6
116
φ12-225
7附件：
塔吊天然基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。
一.参数信息
塔吊型号:
TC6013
塔机自重标准值:
Fk1=600.00kN
起重荷载标准值:
Fqk=60kN
塔吊最大起重力矩:
M=733.7kN.m
塔吊计算高度:
H=46m
塔身宽度:
B=1.8m
非工作状态下塔身弯矩:
M=2538kN.m
承台混凝土等级:
C35
钢筋级别:
HRB400
地基承载力特征值:
269kPa
承台宽度:
Bc=6m
承台厚度:
h=1.35m
基础埋深:
D=3m
计算简图:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1）塔机自重标准值
Fk1=600kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=6×6×（1.35×25+3×17）=3051kN
3）起重荷载标准值
Fqk=60kN
2.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）
=0.8×1.49×1.95×1.698×0.2=0.79kN/m2
=1.2×0.79×0.35×1.8=0.60kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.60×46=27.45kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×27.45×46=631.37kN.m
2）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=0.75kN/m2）
=0.8×1.57×1.95×1.698×0.75=3.12kN/m2
=1.2×3.12×0.35×1.8=2.36kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=2.36×46=108.47kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×108.47×46=2494.77kN.m
3.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=2538+0.9×（733.7+631.37）=3766.57kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=2538+2494.77=5032.77kN.m
三.地基承载力计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）第4.1.3条承载力计算。
塔机工作状态下：
当轴心荷载作用时：
=（600+60+3051）/（6×6）=103.08kN/m2
当偏心荷载作用时：
=（600+60+3051）/（6×6）-2×（3766.57×1.414/2）/36.00
=-44.86kN/m2
由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax：
=（3766.57+27.45×1.35）/（600+60+3051.00）=1.02m≤0.25b=1.50m工作状态地基承载力满足要求!
=3-0.72=2.28m
=（600+60+3051.00）/（3×2.28×2.28）
=238.93kN/m2
塔机非工作状态下：
当轴心荷载作用时：
=（600+3051）/（6×6）=101.42kN/m2
当偏心荷载作用时：
=（600+3051）/（6×6）-2×（5032.77×1.414/2）/36.00
=-96.26kN/m2
由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax：
=（5032.77+108.47×1.35）/（600.00+3051.00）=1.42m≤0.25b=1.50m非工作状态地基承载力满足要求!
=3-1.00=2.00m
=（600+3051.00）/（3×2.00×2.00）
=305.14kN/m2
四.地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.3条。
计算公式如下:
其中fa──修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；
fak──地基承载力特征值，取190.00kN/m2；
ξb──基础宽度地基承载力修正系数，取0.15；
ξd──基础埋深地基承载力修正系数，取1.40；
γ──基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3；
γm──基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3；
b──基础底面宽度，取6.00m；（注：
小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值，其他按实际取值。
）
d──基础埋深度,取3.00m。
解得修正后的地基承载力特征值fa=269.00kPa
实际计算取的地基承载力特征值为:
fa=269.00kPa
轴心荷载作用：
由于fa≥Pk=103.08kPa，所以满足要求！
偏心荷载作用：
由于1.2×fa≥Pkmax=305.14kPa，所以满足要求！
五.承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2条。
1.抗弯计算，计算公式如下:
式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=2.10m；
a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.80m。
P──截面I-I处的基底反力；
工作状态下：
P=238.93×（32.28-2.10）/（3×2.28）=165.42kN/m2；
M=2.102×[（2×6+1.8）×（1.35×238.93+1.35×165.42-2×1.35×3051.00/62）+（1.35×238.93-1.35×165.42）×6]/12
=1826.75kN.m
非工作状态下：
P=305.14×（32.00-2.10）/（3×1.99707023613172）=198.19kN/m2；
M=2.102×[（2×6+1.8）×（1.35×305.14+1.35×198.19-2×1.35×3051/62）+（1.35×305.14-1.35×198.19）×6]/12
=2701.48kN.m
2.配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
式中α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
α1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。
经过计算得:
αs=2701.48×106/（1.00×16.70×6.00×103×13002）=0.016
η=1-（1-2×0.016）0.5=0.016
γs=1-0.016/2=0.992
As=2701.48×106/（0.992×1300×360.00）=5819.19mm2。
实际选用钢筋为：
钢筋直径25.0mm，钢筋间距为150mm,
实际配筋面积为As0=3.14×252/4×Int（6000/150）=19635mm2
实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!
推荐参考配筋方案为：
钢筋直径为25.0mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为14726mm2
六.地基变形计算
规范规定：
当地基主要受力层的承载力特征值（fak）不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。
塔吊计算满足要求！
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