推荐湖南高层宾馆改造工程塔吊基础施工方案独立承台.docx
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推荐湖南高层宾馆改造工程塔吊基础施工方案独立承台
湖南宾馆改造工程
1#塔吊基础施工方案
编制人：
吴鹤鸣
审核人：
谭其美
审批人：
刘兆荣
湖南省第六工程有限公司
二○一六年二月二十日
一、编制依据
《TC7035B-16塔吊使用说明书》
《塔式起重机操作使用规程》（JGJ/T100-1999）
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-20XX）
《塔式起重机规范》（GB50007-20XX）
《塔式起重机砼基础工程技术规程》（JGJ/T187-20XX）
《安全检查标准》（JGJ59-20XX）
《起重吊运指挥信号》（GB5082-85）
《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ196-20XX）
《湖南宾馆岩土工程地勘报告》
二、工程概述
湖南宾馆改造工程位于长沙市营盘路193号，建筑高度为14.2米，新建房屋总长度为87.12米，根据现场施工需求安装一台中联QTZ250（TC7035B-16）塔式起重机。
塔吊安装高度为：
61.5米，运转半径：
70m，最大工作幅度额定起重量为：
2.72T。
本项目由华天实业控股集团有限公司开发建设，湖南省第六工程有限公司承建施工，湖南省安泰工程项目管理有限公司对其施工质量实施监理，基础形式采用独立式承台基础。
三、塔吊平面布置
塔吊具体位置详见附图：
平面布置图。
塔吊平面布置图
四、塔吊基础施工
依据塔基设备厂家提供的基础荷载表及基础技术要求，根据本工程的实际情况和现场土质情况，塔吊基础应位于老土层上，基础开挖至持力层（基础承载力必须达到170kpa，现场粉质粘土②承载力220kpa）找平并夯实后，浇筑100mmC15混凝土垫层，垫层周边用370厚MU15烧结页岩砖（M7.5水泥砂浆）砌砖后再行扎筋浇筑混凝土，基础底部500mm×1200mm×7500mm排水沟（排水沟位置及尺寸见详图）用C35混凝土与塔吊基础共同浇筑，基础周围地面低于混凝土表面100mm以上以利排水。
周边若配模，拆模以后回填卵石。
混凝土标号为C35，养护期大于15天，主筋混凝土保护层厚度50mm。
坑内塔吊基础为7500×7500×1600独立承台。
塔吊基础节固定形式采用预埋支腿固定式，即将支腿组件按混凝土基础中心线对称安装成2m×2m的正方形后，埋入特制的混凝土内。
四只固定支腿靠定位筋与垫板定位，对角两支腿连线平行度允许偏差15mm，其垫板下砼填充率>95%,用四垫板找平基础上平面,其平面度误差<1/750.垫板允许嵌入砼内5-6mm，支腿相对位置必须准确，保证底架安装。
五、塔吊大体积混凝土施工措施
1、混凝土浇筑顺序
承台基础底板采用分层浇筑法进行施工，每层浇筑厚度为0.5m，直至浇筑完毕。
2、混凝土的供应
搅拌站必须储备足够的原料和施工外加剂，必须满足现场混凝土浇筑的需要；
3、控制混凝土温度和收缩裂缝的技术措施
1）水泥水化热引起的温度应力和温度变形；此工程使用C35混凝土，由于水泥用量大，所产生的水化热较大。
并发生在前1～3d 内，由于内外温差超过25℃的限制，因而会产生裂缝。
混凝土的收缩变形:
由于水平方向和竖直方向混凝土收缩内部限制条件有差异，会形成不规则的深裂缝；此工程的底板钢筋为网片，采用泵送混凝土，水灰比大，收缩性大，易产生内部裂缝。
2）干燥收缩:
混凝土中80%水分会蒸发，约20%是水泥的硬化所必需的，混凝土在硬化过程中表面干缩快，中心干缩慢，将在表面出现拉应力而产生裂缝。
3）大体积混凝土如果不采取措施加以预防，则可能产生贯穿裂缝，影响结构的整体性、耐久性、防水性以及正常使用。
4）为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑，采取技术措施，控制有害裂缝。
5）合理选择混凝土配合比，水泥选用水化热较低的铝酸三钙含量不大于5%的硅酸盐水泥，并严格控制水泥用量，以达到改善和易性，降低水化热，补偿收缩的目的。
6）加强施工中的温度控制：
混凝土在浇筑后，做好混凝土的保湿养护工作；缓减降温，降低温度应力，及时养护并覆盖塑料布及棉被，以免发生急剧的温度变化；加强测温和温度监测与管理，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温度和底面温度差均控制在20℃以内，及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大，有效控制有害裂缝的出现。
7）测温孔的布置
在基础的不同部位及深度埋设测温孔；基础设置不少于一组测温孔、每组设浅、中、深三孔，即：
浅孔深50mm，中孔为基础中间部位、深孔为基础底部， 测温孔用1∕2寸钢管，底用钢板堵焊，上部高出300mm，孔上口用木塞堵严。
在浇筑过程中以及浇筑后进行温度测定，另外在混凝土表面与塑料布之间设一个测温点。
8）测温在混凝土浇筑24h 后立即开始，采用水银温度计进行测温然每间隔2～3h 测温一次，从测温仪上读出温度值，绘出温度变化曲线图，作为项目部技术部门与监理部门进行实例分析的依据，并进行混凝土浇筑后的裂缝控制计算；通过项目部技术部门和监理部门的计算分析制定温控措施，混凝土温度测量工作要持续到混凝土温度与大气平均温度差15℃以内，混凝土强度达到设计强度的85%以上，并经项目部技术部门会同监理同意后方可停止。
在测温过程中，当发现温度差超过25℃时，及时加强养护或延缓拆除养护材料，以防止混凝土产生温差应力和裂缝。
4、混凝土浇筑的施工技术要求
1）浇筑时配备3台插入式振动棒振捣，振捣时间控制在20～30s，以混凝土表面开始泛浆、不冒气泡为宜，并应避免漏振、欠振和过振，振动棒应快插慢拔,振捣时插入下层混凝土表面10cm以上，间距控制在30-40cm，确保两斜面层间紧密结合。
2）每工作班组由试验员在浇筑地点测试混凝土坍落度至少两次，并根据规范要求留置试块，现场同条件养护及试验室标养；混凝土试块制作浇筑100m3混凝土，需做强度试块1组。
3）大体积混凝土因采取分层浇筑，上下层施工的间隔时间较长，因此各层易产生泌水层；采用人工将多余的水份及浮浆排除。
5、混凝土表面处理
基础在浇筑过程中，已施工完毕的部分，用木抹子进行表面提浆找平处理，以闭合水裂缝，初步标高用长刮杆刮平，再用木抹子收压两遍，这样既能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，又能防止因混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，提高混凝土抗裂性能；在混凝土二次收面时即覆盖一层塑料布。
六、塔吊基础防雷
设置三根防雷接地杆，接地杆插入地面以下部分长度必须大于等于1.5米，每两根之间相距不小于5m，用40*40扁铁焊接成一个整体后，用扁铁与塔吊基身连接好，焊接处必须三面施焊，焊缝饱满，接地电阻不大于4欧姆。
七、塔吊基础顶标高及排水措施
根据现场实际情况，塔吊基础排水措施如下：
在中心位置设置一个直径300mm，深400mm的圆形集水井，集水井内采用自动排水泵将水排入基坑周围的现场排水沟，经沉砂池处理后排入工地蓄水池。
八、塔吊基础材料表与配筋图
1#塔吊基础尺寸与配筋表
L
主筋A
主筋B
钢筋长度a
地耐力MPa
砼m³
3号件数量
7500
纵横向各
84根直径25（HRB400级钢筋）
纵横向各
84根直径25（HRB400级钢筋）
7540
0.17
90.00
225
1#塔吊基础材料表
代号
名称
规格
数量
材质
1
主筋A
C25（三级钢筋）
84
HRB400
2
主筋B
C25（三级钢筋）
84
HRB400
3
拉筋
12（一级钢筋）
225
HPB300
4
接地杆
1
5
接地线
1
6
螺栓
M36*340-10.9
1
7
弹簧垫圈
36
1
65Mn
8
螺母
M36-8
1
HRB335
9
混凝土
1
C35
10
圆钢
30-400
8
Q235B
九、前期准备工作
1、根据方案在现场对塔吊进行准确定位。
2、为满足塔吊正常工作，塔吊必须配备专用电箱，电箱距塔吊中心不得大于5m。
距离塔吊不得大于3m。
3、根据塔吊基础布筋图准备钢筋，砼等材料。
4、提供场地，便于塔吊不见的摆放和汽车吊入场选位。
十、基础施工要求及注意事项
1、施工要求
1）、留出安装作业面，大小要满足25吨汽车吊站位以及塔吊起重臂的拼装；
2）、定位必须按图纸进行严格施工；
3）、先铺设基础底钢筋网片，然后安放马凳和预埋节与钢筋绑扎同步进行，马凳必须与塔吊基础主筋焊接牢固，避免因震动跑偏；
4）、基础采用C35混凝土，并捣实，确保预埋节水平度在1‰内；
5）、当混凝土强度达到80%以上，方能安装塔吊；
6）、设置三根防雷接地杆，接地杆插入地面以下部分长度必须大于等于1.5米，每两根之间相距不小于5m，用40*40扁铁焊接成一个整体后，用扁铁与塔吊基身连接好，焊接处必须三面施焊，焊缝饱满，接地电阻不大于4欧姆。
7）塔基混凝土浇筑前，必须对钢筋和标准节埋入深度安装尺寸进行隐蔽验收，并作好隐蔽资料，经监理确认合格后才能进行下道工序施工。
2、安装注意事项
1）塔机供电电源为三相五线制，必须采用接地保护，零线不接塔身，重复接地的接地电阻不得大于4Ω。
2）塔机的臂长范围外的5~10米不应有高、低压电线杆（低压5米，高压10米）。
3、塔吊的基础积水处理措施：
在中心位置设置一个直径300mm，深400mm的圆形集水井，集水井内采用自动排水泵将水排入基坑周围的现场排水沟，经沉砂池处理后排入工地蓄水池。
十一、施工技术资料准备
塔吊基础验收时应提交下列资料
1、地基承载力报告；
2、钢筋检验报告；
3、塔吊基础钢筋隐蔽验收记录；
4、塔吊基础混凝土强度报告；
5、混凝土配合比报告，及原材料检验报告；
6、本施工方案等。
十二、安全管理措施
1、塔吊安装（拆除）严格按照塔吊安装（拆除）操作顺序进行操作，在安装（拆除）过程中禁止违章操作。
2、塔吊司机必须具有上岗证，持证上岗；塔吊司机负责让掉的日常维护与保养，协同我方安全员定期或异常情况下对塔吊进行检查，主要检查机械零部件的使用情况，安全防护、基础的不均匀沉降情况。
3、安装使用前必须有动力管理部门组织检查验收，合格后方可用于施工。
4、塔臂旋转范围内高压线附近做好红色标识，塔吊吊装物体时必须避开高压线。
5、搭、拆和顶升时必须设安全区，并有专人指挥。
6、塔机司机必须遵守“十不吊”要求。
7、塔机吊物时要避免或尽量不要将吊物从临时设施上方越过。
8、拆、搭、顶升时必须设安全区，并有专人指挥。
9、风速超过六级，禁止吊物、顶升，需要更换或排放塔机上的油料时必须在无风条件下进行，并将油料放到容器内回收。
10、机械在使用过程中，必须注意临塔的动态，信号员在发出启动信号之前，要观察相邻塔机臂方向移动，根据情况发出启动信号；在塔机臂移动过程中，塔司也要密切注意临塔臂的移动情况，一旦发现两个塔机臂要出现相碰情况，立即停止移动或反方向移动塔基臂。
11、作业应在白天进行，当遇大风、浓雾和雨雪等恶劣天气时，应停止作业；遇到紧急情况，如停电、机械故障等，短时间不能继续作业的，必须使已拆装的部位达到稳定状态并固定牢靠，经检查确认无隐患后，方可停止作业。
12、安装作业人员在进入施工现场后应佩戴安全防护用品，高出作业时应系好安全带，熟悉并认真执行拆装工艺和操作规程，当发现异常情况或疑难问题时，应及时向技术负责人反映，不得自行其是，防止处理不当造成的事故。
13、吊安装过程中，必须分阶段进行技术检验，整机安装完毕后，应进行整机技术检验和调整，各机构动作应正确、平稳、无异常响动，制动可靠，各安全装置灵敏有效；无荷载情况下，塔身和基础平面的垂直度允许偏差为千分之四，经分阶段及整机检验合格后，应填写检验记录（即入账表），经技术负责人审核签证后，方可交付使用。
TC7035B-16塔吊基础计算书
一、参数信息
塔吊型号：
TC7035B-16，塔吊起升高度H：
61.50m，
塔身宽度B：
2.00m，基础埋深d：
1.60m，
自重G（120m）：
1128kN，基础承台厚度hc：
1.60m，
最大起重荷载Q：
160kN，基础承台宽度Bc：
7.50m，
混凝土强度等级：
C35，钢筋级别：
HRB400，
基础底面配筋直径：
25mm
额定起重力矩Me：
3840kN·m，基础所受的水平力P：
40.8kN，
标准节长度b：
3.75m，
主弦杆材料：
角钢/方钢,宽度/直径c：
120mm，
所处城市：
湖南长沙市，基本风压ω0：
0.35kN/m2，
地面粗糙度类别：
C类有密集建筑群的城市郊区，风荷载高度变化系数μz：
1.25。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算
1、塔吊竖向力计算
塔吊自重：
G=1128kN；
塔吊最大起重荷载：
Q=160kN；
作用于塔吊的竖向力：
Fk＝G＋Q＝1128＋160＝1288kN；
2、塔吊风荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-20XX）中风荷载体型系数：
地处湖南长沙市，基本风压为ω0=0.35kN/m2；
查表得：
风荷载高度变化系数μz=1.25；
按设计最大自由起吊高度61.5m验算（未附墙）
挡风系数计算：
φ=[3B+2b+（4B2+b2）1/2]c/（Bb）=[（3×1.65+2×2.8+（4×1.652+2.82）0.5）]×0.12/（1.65×2.8）=0.386；
因为是角钢/方钢，体型系数μs=2.227；
高度z处的风振系数取：
βz=1.0；
所以风荷载设计值为：
ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.227×1.25×0.35=0.682kN/m2；
3、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=0.682×0.386×1.65×61.5×61.5×0.5=821.439kN·m；
Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝3840＋439.795＋30×1＝4309.795kN·m；
三、塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算：
e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/4
式中e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；
Mk──作用在基础上的弯矩；
Fk──作用在基础上的垂直载荷；
Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×7.5×7.5×1.6kN=2250kN；
Bc──为基础的底面宽度；
计算得：
e=4309.8/（1288+2250）=1.22m<7.5/4=1.875m；
基础抗倾覆稳定性满足要求！
四、地基承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-20XX）第5.2条承载力计算。
计算简图:
混凝土基础抗倾翻稳定性计算：
e=1.22m>5/6=0.833m
地面压应力计算：
Pk＝（Fk+Gk）/A
Pkmax＝2×（Fk＋Gk）/（3×a×Bc）
式中Fk──作用在基础上的垂直载荷；
Gk──混凝土基础重力；
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：
a＝Bc/20.5－Mk/（Fk＋Gk）＝7.5/20.5-4309.8/（1288+2250）=4.083m。
Bc──基础底面的宽度，取Bc=7.5m；
不考虑附着基础设计值：
Pk＝（2250＋1288）/7.52＝62.9kPa
Pkmax=2×（2250+1288）/（3×4.083×7.5）=77.024kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=150.000kPa；
地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=62.900kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=77.024kPa，满足要求！
五、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-20XX）第8.2.7条。
验算公式如下:
F1≤0.7βhpftamho
式中βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取βhp=0.98；
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；
ho--基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=1.55m；
am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=（at+ab）/2；
am=[2.00+（2.00+2×1.55）]/2=3.55m；
at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝2.00m；
ab--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=2.00+2×1.55=5.10；
Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取Pj=217.65kPa；
Al--冲切验算时取用的部分基底面积；Al=7.5×（7.5-5.10）/2=9m2
Fl--相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
Fl=PjAl；Fl=217.65×9=1958.85kN。
允许冲切力：
0.7×0.98×1.57×3500.00×1550.00
=5842833.5N=5842.83kN>Fl=1958.85kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
六、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-20XX）第8.2.11条。
计算公式如下:
MI=a12[（2l+a'）（Pmax+P-2G/A）+（Pmax-P）l]/12
式中：
MI--任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；
a1--任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=（Bc-B）/2＝（7.50-2.00）/2=2.75m；
Pmax--相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取217.65kN/m2；
P--相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，P＝Pmax×（3×a－al）/3×a＝217.68×（3×2.00-2.75）/（3×2.00）=117.91kPa；
G--考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×7.50×7.50×1.60=3037.5kN/m2；
l--基础宽度，取l=7.50m；
a--塔身宽度，取a=2.00m；
a'--截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.65m。
经过计算得MI=2.752×[（2×7.50+2.75）×（217.65+117.91-2×3037.5/7.502）+（217.65-117.91）×7.50]/12=3016.96kN·m。
2.配筋面积计算
αs=M/（α1fcbh02）
=1-（1-2αs）1/2
γs=1-ζ/2
As=M/（γsh0fy）
式中，αl--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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；
fc--混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；
ho--承台的计算高度，ho=1.55m。
经过计算得：
αs=3016.96×106/（1.00×16.70×7.50×103×（1.55×103）2）=0.01；
ζ=1-（1-2×0.01）0.5=0.01；
γs=1-0.01/2=0.995；
As=3016.96×106/（0.995×1.55×103×360.00）=5433.90mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
7500.00×1600.00×0.15%=18000.00mm2。
故取As=18000.00mm2。
建议配筋值：
HRB400钢筋，25@170mm。
承台底面单向根数42根。
实际配筋值20617.8mm2。
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