塔吊基础方案修改3.docx
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塔吊基础方案修改3
第一章工程概况
八、计算结果………………………………………………………………………………………………………10
附图
第一章工程概况
1.参见单位
工程名称：
深圳机场新航站区扩建运营管理区建设项目工程
工程地址：
深圳宝安国际机场内
建设单位：
深圳机场（集团）有限公司
监理单位：
深圳市鸿业工程项目管理有限公司
设计单位：
深圳市华阳国际工程设计有限公司
施工单位：
深圳市建筑工程股份有限公司
安装单位：
昆明源兴机械设备租赁有限公司
机主单位：
深圳市联捷机械有限公司
2、工程简介
深圳机场新航站区扩建运营管理区工程主要由办公楼、宿舍楼和室外配套工程组成。
总占地面积39350.45㎡,其中办公楼主楼为四层、塔楼为三层建筑，有一层地下室，建筑高度19.6m，建筑面积20288.57m2；（其中地下室面积3645.37m2）；宿舍楼为五层，建筑高度19.6m，建筑面积13346.04m2。
本项目部结合建筑物的高度、结构特点、施工现场环境，综合考虑工期、吊运能力、机械类型等因素，合理安排机械数量和布置位置，计划在办公楼安装塔吊2台,宿舍楼安装1台TC6013塔式起重机。
该型号塔吊臂长60米，根部最大起重量为8t，端部最大起重量为1.3t，自由高度为40米，本工程塔吊安装高度34米故不考虑扶墙。
第二章塔吊的基础设计
1、塔吊基础位置的确定
根据本工程情况，3台60米塔吊半径回转覆盖面积已基本能满足施工；经多次分析及在图中摆放确定1#塔吊安装在（1-5）-（1-6）×（1-A）轴处,2#塔吊安装在（1-17）-（1-18）×（1-A）轴处,3#塔吊安装在（2-13）-（2-14）×（1-A）轴处。
塔吊覆盖范围见附图一，基础位置见附图二至四
2、地质情况分析
根据岩土工程勘察报告显示，其土层分布依次如下，1、淤泥，2、粉质粘土，3、淤泥，4、粗砂，5、砂质粘性土，6、花岗岩。
塔吊采用承台基础，承台设计采用四根直径500的预应力管桩支承，桩入土深度28米，以确保塔吊基础的稳定性，基础承载力满足使用要求。
3、桩基础设计
塔吊承台基础桩采用四根Ø500mm预应力管桩，入土桩长28米，1#塔吊桩顶标高-1.95米，2#塔吊桩顶标高-4.7米，3#塔吊桩顶标高-1.8米，桩顶嵌入承台100mm，且桩身钢筋锚入承台600。
4、承台基础
根据地质情况分析，结合厂家提供的基础施工要求，承台选用5500mm×5500mm×1350mm（长×宽×高），混凝土强度采用C30，基础底筋Φ22@180双向,面筋Φ22@180双向，拉筋采用Φ12@540，钢筋均为
级（附图三）；基础重量约为100吨。
塔吊基础下设100厚C20素混凝土垫层。
基础施工模板采用砖模。
第三章塔吊桩、基础承台承载力验算
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：
《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号：
TC6013，塔吊起升高度H：
40.000m，
塔身宽度B：
1.8m，基础埋深D：
1.350m，
自重F1：
245kN，基础承台厚度Hc：
1.350m，
最大起重荷载F2：
80kN，基础承台宽度Bc：
5.500m，
桩钢筋级别:
HRB335，桩直径或者方桩边长：
0.500m，
桩间距a：
3.9m，承台箍筋间距S：
180.000mm，
承台混凝土的保护层厚度：
50mm，空心桩的空心直径：
0.25m。
采用1台QTZ100（6013）塔式起重机，塔身尺寸1.80m,现场地面标高0.00m，承台面标高-0.70m。
1）塔吊基础受力情况
荷载工况
基础荷载
P（kN）
M（kN.m）
Fk
Fh
M
MZ
工作状态
950.00
30.00
1780.00
340.00
非工作状态
850.00
70.00
2630.00
0
比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算如图；
Fk=850.00kN，Fh=70.00kN，M=2630.00+70.00×1.25=2717.50kN.m
Fk，=850.00×1.2=1020.00kN，Fh，=70.00×1.4=98.00kN，Mk=（2630.00+70.00×1.25）×1.4=3804.50kN.m
2）桩顶以下岩土力学资料
序号
地层名称
厚度L
（m）
极限侧阻力标
准值qsik（kPa）
极限端阻力标准值qpk（kPa）
qsik
i
（kN/m）
抗拔系数λi
λiqsik*
i
（kN/m）
1
填土
3.80
22.00
83.60
0.50
41.80
2
淤泥质土
3.40
24.00
81.60
0.70
57.12
3
粘性土
2.90
40.00
116.00
0.70
81.20
4
中砂
2.90
48.00
139.20
0.70
97.44
5
淤泥质土
1.60
22.00
35.20
0.70
24.64
6
粉质粘土
2.50
70.00
175.00
0.70
122.50
7
粘性土
3.70
70.00
259.00
0.70
181.30
8
全风化粉砂岩
4.30
140.00
602.00
0.70
421.40
9
强风化硬质岩
2.90
220.00
7000.00
638.00
0.70
446.60
桩长
28.00
∑qsik*Li
2129.60
∑λiqsik*Li
1474.00
3）基础设计主要参数
基础桩采用4根φ500预应力管桩,桩顶标高-1.95m；桩混凝土等级C80,fC=35.90N/mm2,EC=3.80×104N/mm2；ft=2.22N/mm2,桩长28.00m,管道壁厚125mm；钢筋HRB335，fy=300.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2；
承台尺寸长（a）=5.50m,宽（b）=5.50m,高（h）=1.35m；桩中心与承台中心1.95m,承台面标高-0.70m；承台混凝土等级C30，ft=1.43N/mm2,fC=14.30N/mm2,γ砼=25kN/m3。
Gk=a×b×h×γ砼=5.50×5.50×1.35×25=1020.94kN
塔吊基础尺寸示意图
二.桩顶作用效应计算
（1）竖向力
1）轴心竖向力作用下
Nk=（Fk＋Gk）/n=（850.00+1020.94）/4=467.74kN
2）偏心竖向力作用下
按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=2717.50kN.myi=1.95×20.5=2.76m
Nk=（Fk＋Gk）/n±Mxyi/Σyi2=（850.00+1020.94）/4±（2717.50×2.76）/（2×2.762）=467.74±492.30
Nkmax=960.04kN,Nkmax=-24.57kN（基桩承受竖向拉力）。
（2）水平力
Hik=Fh/n=70.00/4=17.50kN
三.单桩允许承载力特征值计算
管桩外径d=500mm=0.50m，内径d1=500-2×70=360mm=0.36m，hb=2.90
hb/d=2.90/0.50=5.80,λp=0.80
（1）单桩竖向极限承载力标准值计算
Aj=π（d2-d12）/4=3.14×（0.502-0.362）/4=0.09m2,Apl=πd12/4=3.14×0.362/4=0.10m2
Qsk=u∑qsik
i=πd∑qsik
i=3.14×0.50×2129.60=3343.47kN
Qpk=qpk（Aj+λpApl）=7000.00×（0.09+0.80×0.10）=1190.00kN
Quk=Qsk＋Qpk=3343.47+1190.00=4533.47kN
Ra=1/KQuk=1/2×4533.47=2266.74kN
（2）桩基竖向承载力计算
1）轴心竖向力作用下
Nk=467.74kN＜Ra=2266.74kN,竖向承载力满足要求。
2）偏心竖向力作用下
Nkmax=960.04kN＜Ra=1.2×2266.74=2720.09kN,竖向承载力满足要求。
四.桩基水平承载力验算
（1）单桩水平承载力特征值计算
I=π（d4-d14）/64=3.14/64×（0.504-0.364）=0.0022m4
EI=EcI=3.80×107×0.0022=83600kN.m2
查表得:
m=6.00×103kN/m4,Xoa=0.010m
bo=0.9（1.5d+0.5）=1.13m=1130mm
α=（mbo/ECI）0.2=（6.00×1000×1.13/83600）0.2=0.60
αL=0.60×28.00=16.80＞4,按αL=4,查表得:
υx=2.441
RHa=0.75×（α3EI/υx）χoa=0.75×（0.603×83600/2.441）×0.01=55.48kN
（2）桩基水平承载力计算
Hik=17.50kN＜Rha=55.48kN,水平承载力满足要求。
五.抗拔桩基承载力验算
（1）抗拔极限承载力标准值计算
Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1/4×（1.95×2+0.50）×4×1474.00=6485.60kN
Tuk=ΣλiqsikuiLi=1474.00×3.14×0.50=2314.18kN
（2）抗拔承载力计算
Ggp=Ggp1＋Ggp2=5.50×5.50×0.95×18.80/4＋5.50×5.50×26.95×（18.80-10）/4=1928.59kN
Gp=Gp1＋Gp2=0.09×1.05×25＋0.09×26.95×（25-10）=38.75kN
Tgk/2+Ggp=6485.60/2+1928.59=5171.39kN＞Nkmin=24.57kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。
Tuk/2+Gp=2314.18/2+38.75=1195.84kN＞Nkmin=24.57kN,基桩非呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。
六.抗倾覆验算
a1=5.50/2=2.75m,bi=5.50/2+1.95=4.70m，
倾覆力矩M倾=M＋Fhh=2630+70.00×1.25=2717.50kN.m
抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）ai＋2（Tuk/2+Gp）bi
=（850.00+1020.94）×2.75+2×（2314.18/2+38.75）×4.70=16385.98kN.m
M抗/M倾=16385.98/2717.50=6.03
抗倾覆验算6.03＞1.6,满足要求。
七.桩身承载力验算
（1）正截面受压承载力计算
按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=3804.50kN.m，yi=1.95×20.5=2.76m
Nk=（Fk‘＋1.2Gk）/n±Mxyi/Σyi2=（1020.00+1.2×1020.94）/4±（3804.50×2.76）/（2×2.762）=561.28±689.22
Nkmax=1250.50kN，Nkmax=-127.94kN
Ψc=0.85
ΨcfcAj=0.85×35.90×1000×0.09=2746.35kN
正截面受压承载力=2746.35kN＞Nkmax=1250.50kN,满足要求。
（2）预制桩插筋受拉承载力验算
插筋采用HRB335，fy=300.00N/mm2，取422，As=4×380=1520mm2
fyAs=300×1520=456000N=456.00kN
fyAs=456.00kN＞Nkmin=127.94kN,正截面受拉承载力满足要求。
M倾/（4xiAs）=2717.50×1000/（4×1.95×1520）=229.21N/mm2
M倾/（4xiAs）=229.21N/mm2＜300.00N/mm2,满足要求。
（3）承台受冲切承载力验算
1）塔身边冲切承载力计算
Fι=F－1.2ΣQik=Fk，=1020.00kN，ho=1.35-0.10=1.25m=1250mm
βhp=1.0+（2000-1350）/（2000-800）×（0.9-1.0）=0.95
а0=1.95-0.50/2-1.80/2=0.80m,λ=а0/ho=0.80/1.25=0.64
β0=0.84/（λ+0.2）=0.84/（0.64+0.2）=1.00
um=4×（1.80+1.25）=12.20m
βhpβ0umftho=0.95×1.00×12.20×1.43×1000×1.25=20717.13kN
承台受冲切承载力=20717.13kN＞Ft=1020.00kN,满足要求。
2）角桩向上冲切力承载力计算
N1=Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1020.00/4+3804.50×2.76/（2×2.762）=944.22kN
λ1x=λ1y=а0/ho=0.80/1.25=0.64,c1=c2=0.80+0.25=1.05m
β1x=β1y=0.56/（λ1x+0.2）=0.56/（0.64+0.2）=0.67
[β1x（c2+а1y/2）+β1y（c1+а1x/2）]βhpftho=0.67×（1.05+0.80/2）×2×0.95×1.43×1000×1.25=3299.46kN
角桩向上冲切承载力=3299.46kN＞2Nl=1888.44kN,满足要求。
3）承台受剪切承载力验算
Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1020.00/4+3804.50×2.76/（2×2.762）=944.22kN
V=2Nk，=2×944.22=1888.44kN
βhs=（800/ho）1/4=（800/1250）0.25=0.89,λ=а0/ho=0.80/1.25=0.64
α=1.75/（λ+1）=1.75/（0.64+1）=1.07,b0=5.50m=5500mm
βhsαftb0ho=0.89×1.07×1.43×1000×5.50×1.25=9362.30kN
承台受剪切承载力=9362.30kN＞2Nl=1888kN,满足要求。
（4）承台抗弯验算
1）承台弯矩计算
Ni=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1020.00/4+3804.50×2.76/（2×2.762）=944.22kN,Xi=1.95m
M=ΣNiXi=2×944.22×1.95=3682.46kN.m
2）承台配筋计算
承台采用HRB335，fy=300.00N/mm2
As=M/0.9fyho=3682.46×106/（0.9×300×1250）=10911mm2
取2922@194mm（钢筋间距满足要求）,As=29×380=11020mm2
承台配筋面积11020mm2＞10911mm2,满足要求。
八.计算结果
（1）基础桩
4根φ500预应力管桩,桩顶标高-1.95m,桩长28.00m；桩混凝土等级C80,壁厚70mm,桩顶插筋422，
（2）承台
长（a）=5.50m，宽（b）=5.50m，高（h）=1.35m，桩中心与承台中心1.95m，承台面标高-0.70m；混凝土等级C30，承台底钢筋采用双向2922@194mm。
（3）基础大样图
塔吊基础平面图
塔吊基础剖面图
经计算塔吊基础满足要求!
第四章塔吊基础施工控制
1、施工顺序
测量放线管桩施工土方开挖垫层施工钢筋绑扎预埋件定位安装混凝土浇筑养护塔吊安装
2、主要事项
●定位要准确，严禁影响地上建筑物施工及基础梁结构施工；
●土方开挖必须采用1：
1放破，严禁超挖，最后200mm采用人工清理，如发生超挖必须采用C15以上的混凝土回填，土方开挖完成后周边必须采用双层钢管维护，维护高度不小于1.2m。
●土方开挖后加强边坡管理，预防坍塌事故发生；
●基础承台的外形尺寸必须严格按塔吊厂家提供的说明书施工；
●钢筋制安必须符合相关规范要求；
●基础周边边应设置排水沟、集水井，确保塔吊基础无积水；
●按使用说明书做好防雷引下线的预留预埋工作。
●做好塔吊基础资料的收集工作（包括：
隐蔽验收，检验报告、混凝土原材等质保资料）；
第五章塔吊安装和拆除方案
1、安装前的准备工作
1）由塔机专业安装队会同公司安全设备部门、技术质量部门及项目部负责人查看现场，提出安全措施，制定塔机安装方案。
2）进行塔机基础的施工。
3）由塔机专业安装队组织安装小组全体作业人员进行特种作业安全技术交底，熟悉塔机安装方案及安全要求，根据《塔式起重机使用说明书》上的安装部件的重量，配齐并检查安装塔机所需的钢丝绳及吊具、吊索。
4）由项目部负责配合,按《塔式起重机使用说明书》基础部分的要求,把预先加工好的预埋螺栓套在做好的木模上,并用螺栓固定,调平木模上平面的水平度,在1/1000范围内预埋螺栓的下端固定在基础钢筋上,然后用混凝土浇筑,混凝土强度为C35现场制作试块二组,送指定的试验室。
（立塔及28天强度各一组）。
5）由项目部负责安装塔机的场地平整工作，保证道路畅通，以便汽车进场拼装吊臂、平衡臂之用。
6）根据塔机散件中最大重量及现场条件，安排一辆汽车吊进场进行安装。
7）由塔机拆装队负责清点所有的塔机零部件、连接螺栓、销轴及开口销，并将连接件涂抹黄油。
2、塔机安装工作
1）安装底盘：
（QT6018塔机）安装小组和项目技术负责人共同检查安装塔机的准备工作是否完善，符合要求后将底盘放在混凝土平台上，用水平仪复核底盘与标准件连接的上平面间的倾斜度不大于1/1000。
将中心架与四个支腿用销轴联接后安装压重。
分别吊四块压重安放在四个支腿上，压重窄的一方靠近标准节，用经纬仪校正中心架主弦顶面的平面度不大于1/1000。
安装第一节标准节，按序依次压上其余的压重，并使其紧靠标准节。
（QTZ80G塔机）安装小组和项目技术负责人共同检查安装塔机的准备工作是否完善，复核预埋脚柱顶面的水平误差，并安装塔身基础节，其水平误差不得超过塔身边长的1/1000，否则在固定底座下面加垫片调平。
2）安装标准节、套架：
在地面上将两节标准节、顶升套架总成等拼成整体，组装塔机时，将此部分整体吊到塔机底盘上，对准连接孔，然后用特制螺栓将底盘与塔身标准节连接好。
3）安装回转支承总成：
下支座、回转支承、上支座出厂时以及转场时一般已用特制螺栓连成整体。
装塔时将此部位整体吊到顶升套架上面，对正下支座上四个主弦杆与标准节的止口，用特制销轴与套架连接起来，并用8个标准节高强螺栓将下支座与与标准节连接，然后安装上支座上的工作平台。
将回转电机接通电源，启动回转电机试运转。
4）安装过渡节：
将过渡节吊装置于上支座上，装上销轴、开口销。
调整爬升导轮与塔身主弦之间的间隙为2-5mm。
5）安装塔帽：
吊装前在地面上先把塔帽上的平台、栏杆、扶梯装好，再将塔帽吊到过渡节上，用特制销轴将塔帽与过渡节连接好，并穿好开口销。
6）安装司机室：
司机室内的电气设备安装齐全后，再将司机室和挑梁吊到上支座右侧，对准耳板上孔的位置，然后用螺栓连接。
7）安装平衡臂；将卷扬机构、配电箱、电阻箱等装在平衡臂上，将平衡臂拉杆装平衡臂上并连接好，然后将平衡臂吊起来用销轴将平衡臂与过渡节铰接并穿好开口销。
再抬起平衡臂一个角度至平衡臂拉杆的安装位置，安装好平衡臂拉杆,然后将平衡臂缓慢放下，安装平衡重一块。
8）安装起重臂总成：
在塔机附近平整的枕木上，将起重臂各件用特制销轴组装成整臂，把起重臂停靠在约0.5米高的枕木上。
先将维修吊栏紧固在变幅小车上，然后将变幅小车装在起重臂上，并收紧变幅小车上的钢丝绳，以小车在载重情况下不松驰为宜。
再将起重臂拉杆与起重臂上的吊顶用销轴铰接，并穿好开口销。
拉杆放在起重臂夹板内且固定妥当。
将组装好的起重臂置于顶升套架引进标准节方向，要求将臂根置于离底盘1.5米处
9）安装平衡重；平衡重的配量及安装位置应严格按要求安装，
在塔机工作时不允许平衡重有摆动现象，平衡重安装在平衡臂尾部主弦杆上。
吊装完毕后，按起重钢丝绳穿绕要求进行起重钢丝绳的穿绕。
起重钢丝绳从起升机构卷筒上放出，绕过塔帽上的游动滑轮向下，进入过渡节起重量限制器滑轮向前，再绕至变幅小车和吊钩滑轮组，最后将绳头通过楔与楔套，用销轴固定在起重臂顶部，穿绕起升钢丝绳及吊钩。
10）接电源及试运转：
塔机安装完毕后应检查塔机的垂直度，允许偏差为1/1000。
再按电路图接通所有的电路电源，试开动各机构进行运转，检查各机构运转是否正常，同时检查各处钢丝绳是否处于正常工作状态，遇有机械机构磨擦钢丝绳应予以排除。
3、塔机顶升
1）将起重臂旋至引入塔身标准节方向，将所要安装的标准节吊至起重臂下备用。
2）放松电缆长度略大于总的爬升高度。
3）然后吊起标准节并安放在外伸框架上，调整小车位置，使塔吊的上部重心落在顶升油缸梁的位置上，同时，拆除塔身和下支座之间的四个高强螺栓。
4）将顶升横梁挂在塔身的踏板上，开动液压系统使活塞杆全部伸出后，稍缩活塞杆，使爬升架的爬爪搁在塔身的踏板上，活塞杆再次全部伸出油缸，此时塔身上方恰好有能装入一个标准节的空间，利用引进滚轮在外伸框架上滚动，把标准节引至塔身正上方，对准上下两标准节的螺栓连接孔，缩回油缸与下标准节接触时，用8根高强螺栓将上下塔身标准节连接牢固，卸下引进滚轮，调整油缸的伸缩长度，移下支座与塔身，用8根高强螺栓连接牢固，即完成一节标准节的加节工作，按以上步骤连续几次加节到需要高度。
5）按《塔机使用说明书》上的要求安装调试好各种安全装置。
6）由安装单位会同项目部和安全设备部门按照《塔机使用说明书》上各项安装规定和塔机的技术性能进行验收。
7）塔机安装工程结束。
4、塔机安装工作中的注意事项
1）整个塔机安装工程由专业安装队队长专人负责，统一指挥，明确讯号，项目部负责配合。
2）安装塔机过程中，在拼装塔臂的方向和塔身周围10米范围内必须设置警戒线，并有警戒人员值班，严禁在警戒区内有闲人走动或停留。
3）凡进入警戒区的操作人员都必须戴好安全帽，高空作业人员要系好安全带，足穿软底鞋，操作人员思想必须高度集中，不要让零件或工具从高处掉下来，严格遵守高空作业的安全规定。
4）升塔时，风力不得超过四级，遇雨要停止安装，夜间不得安排安装作业，拼装好塔身以下支座的8根M36的高强螺栓。
5）所加标准节的踏板必须与已有的塔身标准节上的踏板对准，否则，将无法顶升。
6）顶升时，要注意检查有否妨碍塔机自升的阻力，以及塔臂、平衡臂的前后力矩的平衡，如偏差过大，可用变幅小车前后作微动调整，使顶升阻力处于最小状态。
7）顶升过程中，在塔机标准节与下支座未用8根高强螺栓连接好时，严禁塔臂进行回转。
8）本方案未涉及到的注意事项和安装工作均按《塔机使用说明书》要求完成。
5、塔机拆除
5.1拆除前的准备工作
1）由专业拆装队会同安全设备部门及现场施工负责人一起查看现场，针对拆塔现场具体情况，研究各种安全技术措施，制定拆塔方案。
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