启东新村沙塔吊基础方案.docx
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启东新村沙塔吊基础方案
启东新村沙B-03地块项目
塔吊基础施工方案
上海金鹿建设（集团）有限公司
2015年5月
目录
一、编制依据...................................................2
二、工程概况...................................................2
三、塔吊布置...................................................4
四、塔吊基础施工概况...........................................4
五、施工方法...................................................4
六、质量保证措施...............................................6
七、安全保证措施...............................................6
八、日常维护和保养.............................................6
九、预埋螺栓的安装.............................................7
十、监测监控...................................................8
十一、塔吊QTZ63基础计算书.....................................8
附图
启东新村沙B-03地块项目
塔吊基础施工方案
一、编制依据
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
《塔式起重机使用说明书》（QTZ80A）
《塔式起重机使用说明书》（CK140）
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《施工组织设计》及其建筑、结构施工图纸
二、工程概况
1.工程名称：
启东新村沙B-03地块项目
2.工程地址：
启东市启隆乡北缘，新近围垦的新村沙区域，1号路与5号路交叉处的东北角地块，西北角局部位于本岛区域。
3.建设单位：
启东崇和置业有限公司
4.设计单位：
上海中森建筑与工程设计顾问有限公司
5.监理单位：
6.施工总承包单位：
上海金鹿建设（集团）有限公司
7.工程规模：
本工程总建筑面积为163355.66平方米，其中：
地上建筑面积为142401.81平方米，地下建筑面积为20953.85平方米，建筑用地面积为85677.00平方米。
本工程拟建建筑物的室外地坪标高为85国家高程（124#住宅楼为3.45m；125#～136#住宅楼为3.15m；137#～142#住宅楼为5.30m；143#～147#住宅楼为4.65m）。
根据业主提供的建筑物总平面图，建筑物概况如下：
拟建建（构）筑物概况一览表表1.1
序号
建（构）筑物名称
层数
有无地下室
高度（m）
结构形式
建（构）筑物基础
备注
基础类型
建筑物尺寸
基础埋深
基础底面单位面积荷载
（m×m）
±0.00m下（m）
1
124#住宅楼
26
1
77.35
剪力墙
桩筏基础
48.2×12.8
-4.55
565kN/m2
2
125#住宅楼
26
1
77.05
剪力墙
桩筏基础
48.2×12.8
-4.55
565kN/m2
3
126#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
47.0×13.9
-1.40
565kN/m2
4
127#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
47.0×13.9
-1.40
165kN/m2
5
128#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
94.1×13.9
-1.40
165kN/m2
6
129#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
94.1×13.9
-1.40
165kN/m2
7
130#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
47.0×13.9
-1.40
165kN/m2
8
131#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
47.0×13.9
-1.40
165kN/m2
9
132#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
70.7×13.9
-1.40
165kN/m2
10
133#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
70.7×13.9
-1.40
165kN/m2
11
134#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
47.0×13.9
-1.40
165kN/m2
12
135#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
47.0×13.9
-1.40
165kN/m2
13
136#住宅楼
6
-
19.35
框剪
桩基础
47.0×13.9
-1.40
165kN/m2
14
137#住宅楼
3
0.5
8.7
框架
桩基础
26.5×15.5
-3.70
65kN/m2
15
138#住宅楼
3
0.5
8.7
框架
桩基础
38.7×15.5
-3.70
65kN/m2
16
139#住宅楼
3
0.5
8.7
框架
桩基础
57.5×15.5
-3.70
65kN/m2
17
140#住宅楼
3
0.5
8.7
框架
桩基础
57.5×15.5
-3.70
65kN/m2
18
141#住宅楼
3
0.5
8.7
框架
桩基础
43.1×15.5
-3.70
65kN/m2
19
142#住宅楼
3
0.5
8.7
框架
桩基础
57.5×15.5
-3.70
65kN/m2
20
143#住宅楼
26
1
77.05
剪力墙
桩筏基础
55.6×12.9
-6.70
585kN/m2
21
144#住宅楼
26
1
77.05
剪力墙
桩筏基础
55.6×12.9
-6.70
585kN/m2
22
145#住宅楼
26
1
77.05
剪力墙
桩筏基础
55.6×12.9
-6.70
585kN/m2
23
146#住宅楼
27
1
79.95
剪力墙
桩筏基础
55.6×12.9
-6.70
585kN/m2
24
147#住宅楼
27
1
79.95
剪力墙
桩筏基础
55.6×12.9
-4.65
585kN/m2
25
商业用房
1
-
框架
桩基础
18.2×16.2
-1.40
100kN/m2
26
电燃垃圾站
1
-
框架
桩基础
15.0×10.0
-1.00
60kN/m2
6幢
27
电燃垃圾站
1
-
框架
桩基础
19.0×10.0
-1.00
60kN/m2
28
电燃垃圾站
1
-
框架
桩基础
10.0×8.0
-1.00
60kN/m2
29
地下车库
-
1
框架
桩基础
268.8×57.9
-6.70
60kN/m2
三、塔吊布置
本工程高层选用7台QTZ-63塔吊，多层选用4台QTZ-63塔吊（具体位置详见塔吊平面布置图）。
四、塔吊基础施工概况
1、塔吊基础均为桩基础，桩基础采用4根PHC600AB12+12砼管桩，桩长为24米，基础底标高同相应主楼底标高。
2、为确保塔吊基础基坑施工安全，在土方开挖前应采用管井辅以轻型井点降水对基础进行降水，在降水15天后方可进行土方开挖。
3、基础土方开挖后，应及时在塔吊基础四周设置排水明沟抽出地表水，并迅速浇筑150厚C20混凝土垫层。
4、塔吊基础桩与基础连接方式，同工程桩与基础连接做法。
5、承台底筋绑扎后，按塔吊说明书预埋好塔身底座，然后再承台上部绑扎钢筋。
6、塔吊防雷接地装置与桩身预留钢筋焊接。
7、承台钢筋及塔吊底座预埋好后，确认无误后，采用C30商品砼浇筑基础。
五、施工方法
1、基础施工前按塔机基础设计及施工方案做好准备工作，必要时塔机基础的基坑采取支护及降排水措施。
2、基础的钢筋绑扎和预埋件安装后，按设计要求检查验收，合格后方可浇捣混凝土，浇捣中不得碰撞、移位钢筋或预埋件，混凝土浇筑合格后及时保湿养护。
基础四周应回填土方并夯实。
3、安装塔机时基础混凝土达到80%以上设计强度，塔机运行使用时基础混凝土达到100%设计强度。
4、基础混凝土施工中，在基础顶面四角作好沉降及位移观测点，并作好原始记录，塔机安装后定期观测并记录，沉降量和倾斜量不超过规范要求。
5、基础的防雷接地按现行行业标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的规定执行。
6、吊装组合式基础的格构式钢柱时，垂直度和上端偏位值不大于规范要求。
格构式钢柱分肢位于灌注桩的钢筋笼内且与灌注桩主筋焊接牢固。
7、组合式基础，随着基坑土方的分层开挖，按逆作法设置格构式钢柱的型钢支撑。
垫层中增设一道水平系杆，焊接时塔吊停止作业。
格构柱与剪刀撑连接处根据实际情况宜设连接铁板。
8、基坑开挖中要保护好组合式基础的格构式钢柱。
开挖到设计标高后，立即浇筑工程混凝土基础的垫层，在组合式基础的混凝土承台或型钢平台投影范围加厚垫层（不小于200mm）并掺入早强剂。
格构式钢柱在底板厚度的中央位置，在分肢型钢上焊接止水钢板。
9、三台塔吊之间有防碰撞措施，塔臂伸出施工场地外围有防护措施。
10、塔吊基础钢筋马凳
说明：
马凳钢筋采用HRB400，Ф20，马凳间距1200mm。
11、塔吊基础防雷接地
（1）塔基基础制作完，作两组接地装置，将接地保护装置的电缆与任何一根主弦杆的螺栓连接，连接处应清除螺栓与螺母的涂料。
每组地线做法：
用1根φ12钢筋焊接在塔吊底座和承台底层钢筋上，在由承台底层钢筋与桩顶部钢板连接。
最后用40×4的镀锌扁钢将其导出。
（2）接地电阻不大于4欧姆。
（3）接地保护装置应由专门人员安装，经验收合格后方可浇筑混凝土。
（4）接地保护装置应定期检查接地线及电阻。
（5）焊接时要注意不要损坏塔吊底座。
六、质量保证措施
1、预应力管桩质量保证措施
（1）做好施工前的技术交底工作，要求每一位施工人员在掌握施工方法、质量保证措施和施工要求的同时，还必须有足够质量意识。
认真执行单桩质量自检、互检、交接验收制度。
（2）在打桩过程中，应随时检查桩垂直度、贯入度，当桩无法贯入时，应停机对照地质资料进行分析，查明是否碰到障碍物或产生断桩等情况。
（3）接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不应大于2mm。
管桩对接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。
为保证接桩的焊接质量，电焊条用E43，应具有出厂合格证。
电焊工应持证上岗，方可操作。
施焊时，宜先在坡口周边先行对称点焊4-6点，再分层施焊，施焊宜由两个焊工对称进行。
焊接层数不得小于3层，内层焊渣必须清理干净后方可在外层施焊。
焊缝应饱满连续，焊接部分不得有咬边、焊瘤、夹渣、气孔、裂缝、漏焊等外观缺陷，焊缝加强层宽度及高度均应大于2mm。
应尽可能缩小接桩时间，焊好的桩接头应自然冷却后，方可继续压桩，自然冷却时间应>8min。
2、承台施工质量保证措施
（1）承台底标高、尺寸严格按照设计标高放样确定；
（2）砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收；
（3）承台砼标号为C30，并留置试块。
七、安全保证措施
1、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。
2、如施工工期较长，需根据实际情况定期对各构柱进行防锈处理。
3、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。
八、日常维护和保养
1、机械设备维护与保养
机械的制动器应经常进行检查和调整制动瓦和制动轮的间隙，以保证制动的灵活可靠，其间隙在0.5~1mm之间，在摩擦面上不应有污物存在，遇有污物即用汽油洗净。
减速箱、变速箱、外啮合齿轮等部分的润滑按照润滑指标进行添加或更换。
要注意检查各部钢丝绳有无断丝和松股现象，如超过有关规定，必须立即换新。
经常检查各部的联结情况，如有松动，应予拧紧，塔身联结螺栓应在塔身受压时检查紧松度，所有联结销轴必须带有开口销，并需张开。
安装、拆卸和调整回转机构时，要注意保证回转机构与行星减速器的中心线与回转大齿轮圈的中心线平行，回转小齿轮与大齿轮圈的啮合面不小于70%，啮合间隙要合适。
2、金属结构的维护与保养
在运输中尽量设法防止构件变形及碰撞损坏。
在使用期间，必须定期检修和保养，以防锈蚀。
经常检查结构联接螺栓，焊缝以及构件是否损坏、变形和松动。
3、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正
塔吊基础沉降观测每半月一次。
垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定，当架设附墙后，每月一次（在安装附墙时必测）。
当塔基出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，须进行偏差校正，在附墙未设之前，在最低节与塔吊基脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四方缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身。
九、预埋螺栓的安装
1、预埋螺栓符合本塔机《使用说明书》规定的24-M36、40Cr调质螺栓2套。
2、为保证预埋螺栓的相对位置尺寸的准确，采用将塔机底节配合螺栓定位的方法。
具体做法为：
工地现场按设计要求把塔基基础钢筋绑扎完成后，通知设备项目部派员安装预埋螺栓，预埋螺栓的安装要用8t汽车吊把底节吊起，把预埋螺栓穿进底节的螺栓孔内，用上、下螺母将螺栓与底节紧固成为一个整体，把该整体吊进基础内，把预埋螺栓与基础的钢筋焊接牢固。
必要的部位加钢筋支撑，当整体稳固后，才可撤去汽车吊。
3、塔机基础浇筑砼三天后，方可松开螺母。
用8t汽车吊把底节移开，由工地现场负责用水泥砂浆把基础面找平，并用水平仪校正基础面水平，要求基础水平误差小于1/1000.
4、防雷接地的要求：
塔机基础捣砼前，承台钢筋网要预留二根φ12以上的钢筋外露于基础砼外，在塔机整体安装前，该钢筋要与建筑物的防雷联通，电阻值不得大于4欧姆。
1.检查验收
（1）基础检查验收
A、基础的钢筋绑扎后，作隐蔽工程验收。
隐蔽工程包括塔机基础节的预埋件或预埋节等。
验收合格后方浇筑混凝土。
B、基础混凝土的强度等级符合设计要求。
用于检查结构构件混凝土强度的试件，在混凝土的浇筑地点随机抽取。
取样与试件留置符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。
C、基础结构的外观质量没有严重缺陷，不宜有一般缺陷，对已出现的严重缺陷或一般缺陷采用相关处理方案进行处理，重新验收合格后安装塔机。
D、基础的尺寸允许偏差符合下表规定：
项目
允许偏差（mm）
检验方法
标高
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
平面外形尺寸（长度、宽度、高度）
±20
钢尺检查
表面平整度
10、L/1000
水准仪或拉线、钢尺检查
洞穴尺寸
±20
钢尺检查
预埋锚栓
标高（顶部）
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
中心距
±2
钢尺检查
注：
表中L为矩形或十字形基础的长边。
E、基础工程验收符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定。
十、监测监控
塔吊基础沉降观测半月一次。
垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定，当架设附墙后，每月一次（在安装附墙时必测）。
当塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，须进行偏差校正，在附墙未设之前，在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四面缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身当附墙安装后，则通过调节附墙杆长度，加设附墙的方法进行垂直度校正。
十一、塔吊QTZ63基础计算书
一）、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
TCT5510塔吊起升高度H=90m
塔吊倾覆力矩M=1530kN.m混凝土强度等级:
C30
塔身宽度B=1.5m基础以上土的厚度D=0
自重F1=450.8kN基础承台厚度Hc=1.20m
最大起重荷载F2=60kN基础承台宽度Bc=5m
桩钢筋级别:
三级钢桩直径=0.4m
桩间距a=3.4m承台箍筋间距S=200mm
承台砼的保护层厚度=50mm
二）、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=450.8kN
塔吊最大起重荷载F2=60kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=612.96kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×1530=2142kN.m
三）、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1.桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。
其中n──单桩个数，n=4；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=612.96kN；
G──桩基承台的自重
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4）
=1.2×（25×5×5×1.20+0）=1012.5kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取2142kN.m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.7m；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）；
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，
最大压力：
Ni=（612.96+1012.5）/4+2142×1.7/（4×1.72）=721.3kN。
2.矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条。
其中Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.95m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n=468.1kN/m2；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx1=My1=2×468.1×0.95=809.3kN.m。
四）、矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。
式中，αl──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,期间按线性内插法得1.0；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.7N/mm2；
ho──承台的计算高度Hc-50=1150mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；
经过计算得：
αs=809.3×106/（1.0×16.7×5000×11502）=0.007；
ξ=1-（1-2×0.007）0.5=0.008；
γs=1-0.008/2=0.996；
Asx=Asy=923.97×106/（0.996×1150×300）=2378.7mm2。
承台配置钢筋20@200，双向配置。
26×3.14×（20/2）2=8164mm2>2378.7mm2，满足要求。
五）、矩形承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
记为V=721.3kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.0；
bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm；
ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1150mm；
λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，
此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处
至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得（Bc/2-B/2）-（Bc/2-a/2）=950mm，
当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；
在0.3-3.0范围内按插值法取值。
得λ=1；
β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/（λ+0.3）；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/（λ+1.5），得β=0.09；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；
S──箍筋的间距，S=200mm。
则，1.0×721.3=7.213×105N＜0.09×300×5000×1150=175.5×106N；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋。
六）、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1条。
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=721.3kN；
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.0；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2；
A──桩的截面面积，A=1.19×105mm2。
则，1.0×721300=7.213×105N＜16.7×1.19×105=1.98×106N；
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋。
七）、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3条；
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=721.3kN；
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：
R=u∑qsikli+qpkAp+qckAc/n
u──桩身的周长，u=1.256m；
Ap──桩端面积,Ap=0.119m2；
Ac──承台底地基土净面积；取Ac=5×5-4×0.119=24.524m2；
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；
qpk──极限端阻力标准值；
qck──承台底1/2承台宽度深度范围（≤5m）内地基土极限阻力标准值；
li──第i层土层的厚度；
n---桩数量；取n=4。
1.1.桩承载力验算
桩顶以下地质情况
1、基坑开挖深度主要岩土层为第1层冲填土、第1-A层素填土、第1-1层冲填土、第2层淤泥质粉质黏土、3层粉土夹粉砂层、第4层粉砂夹粉土层。
2、勘探深度范围内地下水具潜水性质，受大气降水及地表水补给。
勘察期间测得地下水稳定水位一般为高程2.20m。
由于地下水位较高，基础可能位于地下水位以下，故设计和施工时应充分考虑；基槽开挖时如遇地下水，须采取必要的排水降水措施；勘测单位建议采取管井降水并辅以轻型井点法进行降水、排水。
桩基设计参数一览表表3.4.3.1
层序
土名
桩的极限侧阻力
标准值qsik（kPa）
桩的极限端阻力
标准值qpk（kPa）
抗拔系数λi
1
冲填土
-8
-
-
1-A
冲填土
-
-
-
1-
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