塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
某工程二期工程
塔吊基础施工方案
编制:
审核:
审批:
编制单位：
某公司
年月日
目录
1.工程概况
2.编制依据
3.地质概况
4.塔吊的选择和安装位置
5.塔吊技术指标
6.塔吊基础及安装基本情况
7.塔吊基础的保护
8.基础计算书
9.塔吊基础施工工序
10．安全事故应急预案
11、附图
一、工程概况
该项目地处XXXXXXXXX，为XXXXXXXXXXXXX工程，均为建筑防火Ⅰ类住宅、抗震设防裂度六度、防水等级Ⅰ级，建筑占地面积约13500㎡，其中人防面积约10300㎡，其中3#楼地上25层地下1层、建筑面积14995.29㎡，其4#楼地上25层地下1层、建筑面积14995.29㎡，其10#楼地上23层地下1层、建筑面积13687.37㎡、其9#楼地上23层地下1层、建筑面积13731㎡，均为框架剪力墙结构。
本工程由XXXXXXXXX有限公司投资建设，同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司设计，XXXXXXXXX监理有限公司监理，XXXXXXXXX公司施工。
二、编制依据
1、QTZ63（ZT5012）塔式起重机使用说明书）；
2、勘察报告；
3、塔式起重机安全规程（GB5144-2006）；
4、（建筑桩基技术规范）（JGJ94-2008）;
5、（建筑地基基础工程施工质量验收规范）（GB50202-2002）;
6、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）;
7、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011
8、（建筑安全检查标准）（JGJ59-2011）;
9、（塔式起重机混凝土基础工程技术规范）JGJT187-2009;
10、（建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程）JGJ196-2010;
11、（建筑工程起重吊装工程安全技术规范）JGJ276-2012;
12、（建筑起重机械安全监督管理规定）建设部令第166号，其他相关规范、规定；
13、本工程结构图、建施图；
14、恒智天成计算软件。
三、地质概况
根据地质勘察报告情况，本工程场地土层分布为：
①素填土、②粉质粘土、③中砂层、④砾砂、⑤强风化泥质粉砂岩、⑥中风化泥质粉砂岩。
四、塔吊的选择和安装位置
本工程综合考虑施工运输的方便及高效，同时考虑到文明施工的要求，结合现场实际情况，拟配备4台塔吊配合施工，其型号为QTZ63-（ZT5012）和QTZ80（TC5610-6），根据地质勘察资料以及桩基施工情况所有楼号塔吊基础统一按QTZ80（TC5610-6）型号设计。
塔吊安装位置平面图见下图：
五、塔吊技术指标
主要技术指标如下：
序号
技术指标
技术数据
1
塔吊功率
35KW
2
工作幅度
56m
3
起升速度
80m/min
4
塔吊最大起重量
6t
5
最大幅度起重量（56m处）
1.0t
6
起重力矩
80t/m
7
回转速度
0.65转
8
塔吊最大独立高度
40m
9
塔吊附着高度
220m
10
标准节宽度
1.60m
11
塔机自重（包括配重）
80t（配重14.6t）
12
变幅速度
25-50m/min
13
倾覆力矩
1552KN/m
六、塔吊基础及安装基本情况
塔吊采用4桩+承台基础，桩基础采用冲击成孔灌注桩，桩直径为800mm,桩端进入中风化泥质粉砂岩面上，且入该层不少于3d。
根桩基混凝土等级为C35，承台尺寸为5600*5600*1400mm，承台混凝土等级为C35，承台基础下浇注100mm厚C15混凝土垫层。
桩基、承台内按基础详图配三级钢筋。
本案塔吊穿过地下室顶板板面（板面预留洞口后浇），塔吊附着选在5层，10层，15层，20层，25层附着，其他栋号按5层一附着实施。
塔吊基础详图如下所示：
见下图混凝土基础图
见下图（底节固定式）钢筋骨架
重量：
1.825t
七、塔吊基础的保护
本工程设计塔吊基础上表面与地下室底板保持水平，施工期间存在大量的材料运输，活动荷载极大。
因此，为确保塔吊的稳定与安全，确保后续顺利施工，塔吊基础的保护工作尤为重要。
同时，塔吊基础还应注意以下几点：
1、对塔吊基础修筑好边坡和排水设施，保证排水通畅。
2、塔吊基础顶面要求水泥砂浆抹平，用水准仪校正水平，倾斜度和平整度误差不超过1/500。
3、计脚螺杆位置、尺寸位置应绝对正确，应特别注意做好复核工作，尺寸误差不超过正负0.5mm。
螺纹部位顺抹上黄油，并用塑料纸裹严保护。
八、基础计算书
一、参数信息
1.塔吊参数
塔吊型号：
QTZ80（TC5610-6）
塔吊自重（Fk1）：
401.40kN
起重荷载（Fqk）：
60.00kN
塔身宽度（B）：
1.6m
塔机计算高度（H）：
85m
2.承台参数
截面长度（lc）：
5.6m
截面宽度（bc）：
5.6m
截面高度（hc）：
1.4m
地下水位深度（hw）：
0m
混凝土强度等级：
C35
承台钢筋级别：
HRB335
保护层厚度（as）：
50mm
承台埋置深度（d）：
1.4m
3.桩参数
桩个数（n）：
4个
桩型与工艺：
泥浆护臂灌注桩
桩入土深度（lt）：
约20m（以实际深度为准）
轴线距离（a1）：
3m
轴线距离（a2）：
3m
桩钢筋级别：
HRB335
桩钢筋直径：
18mm
桩直径（边长）（D）：
0.8m
二、塔吊抗倾覆稳定性验算
1.自重荷载以及起重荷载
1）塔机自重标准值：
Fkl=G0+G1+G2+G3+G4=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.40kN
2）起重荷载标准值：
Fqk=60.00kN
3）竖向荷载标准值：
Fk=Fk1+Fqk=401.40+60.00=461.40kN
4）基础及其上土自重标准值：
Gk=bc×lc×hc×25=6×6×2×25=1800.00kN
受水位影响后其值：
Gk′=G11+G21=1080.00+0.00=1080.00kN
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
①塔基所受风均布线荷载标准值（ω0=0.20kN/m2）
qsk=0.8×α×βz×μS×μZ×ω0×α0×B×H/H
=0.8×1.2×1.59×1.95×1.39×0.20×0.35×1.6
=0.46kN/m
②塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk·H=0.46×103=47.73kN
③基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk·H=0.5×47.73×103=2457.99kN·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
①塔机所受风线荷载标准值（深圳市ω0′=0.75kN/m2）
qsk′=0.8×α×βz×μs×μz×ω0′×α0×B×H/H
=0.8×1.2×1.69×1.95×1.39×0.75×0.35×1.6
=1.85kN/m
②塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk′=qsk′·H=1.85×103=190.24kN
③基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk′=0.5Fvk′·H=0.5×190.24×103=9797.18kN·m
3.基础顶面倾覆力矩计算
1）工作状态下塔机倾覆力矩标准值
Mk=M1+M2+M3+M4+0.9（M5+Msk）
=（37.4×22）+（3.8×11.5）+（-19.8×6.3）+（-89.4×11.8）+0.9×（max（60×11.5，10×50）+2457.99）
=2520.03kN·m
2）非工作状态下塔机倾覆力矩标准值
Mk′=M1+M3+M4+Msk′
=（37.4×22）+（-19.8×6.3）+（-89.4×11.8）+9797.18
=9440.32kN·m
比较上述两种工况的计算，可知塔机在非工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大，故应按非工作状态的荷载组合进行地基基础设计。
三、承台计算
1.荷载计算
塔机塔身截面对角线上立杆的荷载设计值：
Fmax=1.35（Fk1/n+Mk′/
B）=1.35×（401.40/5+9440.32/（1.414×1.6））=5741.53kN
Fmin=1.35（Fk1/n+Mk′/
B）=1.35×（401.40/5-9440.32/（1.414×1.6））=-5524.77kN
∴Mmax=3011.82kN·m，Mmin=2936.55kN·m,Vmax=3041.93kN
2.承台截面配筋的计算
1）下部配筋
h0=hc-as-d/2=2-50/1000-20/1000/2=1.94m
αs=Mmax/（α1fcb0h02）=3011.82/（1×16.7×103×1.5×1.942）=0.032
ξ=1-（1-2αs）1/2=1-（1-2×0.032）1/2=0.032
γ=1-ξ/2=1-0.032/2=0.984
As=Mmax/（γh0fy）=3011.82×103/（0.984×1.94×300）=5260.35mm2
Asmin=max（0.2%,0.45ft/fy）×b0×hc=max（0.2%,0.45×1.57/300）×1.5×103×2×103=7065.00mm2
建议配筋面积：
As1=max{As,Asmin}={5260.35,7065.00}=7065.00mm2
2）上部配筋
αs=Mmin/（α1fcb0h02）=2936.55/（1×16.7×103×1.5×1.942）=0.031
ξ=1-（1-2αs）1/2=1-（1-2×0.031）1/2=0.032
γ=1-ξ/2=1-0.032/2=0.984
As=Mmin/（γh0fy）=2936.55×103/（0.984×1.94×300）=5126.74mm2
建议配筋面积：
As2=max{As,0.5As1}={5126.74,3532.50}=5126.74mm2
3.承台截面抗剪切计算
a1=（L-1.414B-D）/2=（4.24-1.414×1.6-1.5）/2=0.24m
λ=a1/h0=0.24/1.94=0.12＜1.5,取λ=1.5
1.75ftb0h0/（λ+1）=（1.75×1.57×103×1.5×1.94）/（1.50+1）=3198.09kN≥Vmax
箍筋按构造要求进行配筋即可满足要求！
根据规范《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009，6.2.3条规定，箍筋不宜小于φ8，间距不宜大于200mm。
四、基桩承载力验算
1.基桩竖向承载力验算
μ=πD=3.14×1.5=4.71m
Aps=πD2/4=3.14×1.52/4=1.77m2
Ac=（A-nAPS）/n=[（6×6）-5×1.77]/5=5.43m2
Ra=μ∑qsik·li+qpk·APs+ηcfakAc=4.71×429.40+200×1.77+0.1×100.00×5.43=2431.26kN
Qk=（Fk1+Gk）/n=（401.40+1800.00）/5=296.28kN＜Ra=2431.26kN
Qkmax=（Fk1+Gk）/n+（Mk′+Fkvhc）/L=（401.40+1800.00）/5+（9440.32+190.24×2）/4.24
=2611.06kN＜1.2Ra=2917.51kN
满足基桩竖向承载力要求！
Qkmin=（Fk1+Gk′）/n-（Mk′+Fkvhc）/L=（401.40+1080.00）/5-（9440.32+190.24×2）/4.24
=-2018.50kN
Gp=15×25×3.14×1.52/4=662.68kN
Ra＇=μ∑λiqsik·li+Gp=4.71×300.58+662.68
=2079.13KN≥Qkmin=2018.50kN
满足抗拔要求！
2.桩身轴心抗压承载力验算
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：
Qmax=1.35[（Fk1+Gk）/n+（Mk′+Fkvhc）/L]=1.35×[（401.40+1800.00）/5+（9440.32+190.24×2）/4.24]
=3719.34kN
Aps=1.77m2
As1＇=nπd2/4=23×3.14×182/4=5852.79mm2
As2＇=nπd2/4=11×3.14×10.72/4=989.12mm2
N=φcfcAps+0.9fy＇As＇=0.75×16.7×103×1.77+0.9（300×5852.79+1040×989.12）/1000=24639.57kN≥Qmax=3719.34kN
桩身轴心受压承载力符合要求！
3.桩身轴心抗拔承载力验算
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：
Q＇=丨1.35[（Fk1+Gk′）/n-（Mk′+Fkvhc）/L]丨=丨1.35×[（401.40+1080.00）/5-（2520.03+190.24×2）/4.24]丨
=522.96kN
N＇=fyAs1＇+fpyAs2＇=（300×5852.79+1040×989.12）/1000
=2784.52kN≥Q＇=522.96kN
桩身轴心抗拔承载力符合要求！
4.桩构造配筋
根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》JGJ/T187-2009,第6.2.2条规定：
基桩应按计算和构造要求配置钢筋，纵向钢筋的最小配筋率，对于灌注桩不宜小于0.20%~0.65%（小直径取高值）；对于预制桩不宜小于0.8%；对于预应力混凝土管桩不宜小于0.45%。
纵向钢筋应沿桩周边均匀布置，其净距不应小于60mm，非预应力混凝土桩的纵向钢筋不应小于6根直径为12mm的HRB335钢筋。
桩构造配筋符合要求！
九、塔吊基础施工工序
9.1塔吊基础施工工艺流程
桩基施工→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
9.2塔吊基础施工工艺
①基坑放线：
利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，按照1：
1放坡系数外放相应距离，撒白灰线示之，并通知项目技术负责人进行验线。
②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SCD200型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。
③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。
④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。
首先利用经纬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。
⑤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。
⑥塔吊预埋脚柱安装、固定：
由于本案塔吊基础高1300mm，比塔吊预埋脚柱高，为保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面，在预埋脚柱底部加焊一段长约500的14#角钢；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。
⑦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。
⑧基础支模：
采用15厚多层板做面板，50×100木方做背楞，Ф48钢管做外楞的模板支撑体系。
⑨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。
⑩塔吊基础砼浇筑：
本案中塔吊基础砼采用商品砼，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。
塔吊基础砼养护：
本案砼施工处于冬季，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。
十、安全事故应急预案
一、应急预案的方针与原则
为更好地适应法律和经济活动的要求；给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。
坚持“安全第一，预防为主”、“保护人员安全优先，保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。
（一）应急预案工作流程
根据本工程的特点及施工工艺的实际情况，认真的组织对危险源和环境因素的识别和评价，特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施，开展应急知识教育和应急演练，提高现场操作人员应急能力，减少突发事件造成的损害和不良环境影响。
（二）重大事故（危险）发展过程及分析
1塔吊作业中突然安全限位装置失控，发生撞击护栏及相邻塔吊或坠物，或违反安全规程操作等，造成重大事故（如倾倒、断臂）；
2自然灾害（如雷电、沙尘暴、地震强风、强降雨、暴风雪等）对设施的严重损坏；
3运行中的电气设备故障或线路发生严重漏电；
4其他作业可能发生的重大事故（高处坠落、物体打击、起重伤害、触电等）造成的人员伤亡、财产损失、环境破坏。
（三）突发事件风险分析和预防
为确保正常施工，预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生，事前有充足的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失，必须进行风险分析和采取有效的预防措施。
1、突发事件、紧急情况及风险分析
根据本工程特点，在辩识、分析评价施工中危险因素和风险的基础上，确定本工程重大危险因素是塔吊倾覆、塔吊断臂、物体打击、高处坠落、触电、火灾等。
在工地已采取机电管理、安全管理各种防范措施的基础上，还需要制定塔吊倾覆等安全事故的应急方案,具体如下：
假设塔吊基础坍塌时可能倾翻；假设塔吊的力矩限位失灵，塔吊司机违章作业严重超载吊装，都可能造成塔吊倾翻等安全事故。
2、突发事件及风险预防措施
Ⅰ、从以上风险情况的分析看，如果不采取相应有效的预防措施，不仅给工程施工造成很大影响，而且对施工人员的安全造成威胁。
Ⅱ、塔式起重机安装、拆除及运行的安全技术要求：
a、塔式起重机的基础，必须严格按照图纸和说明书进行。
塔式起重机安装前，应对基础进行检验，符合要求后，方可进行塔式起重机的安装。
b、安装及拆卸作业前，必须认真研究作业方案，严格按照架设程序分工负责，统一指挥。
c、安装塔式起重机必须保证安装过程中各种状态下的稳定性，必须使用专用螺栓，不得随意代用。
d、塔式起重机附墙杆件的布置和间隔，应符合说明书的规定。
当塔身与建筑物水平距离大于说明书规定时，应验算附着杆的稳定性，或重新设计、制作，并经技术部门确认，主管部门验收。
在塔式起重机未拆卸至允许悬臂高度前，严禁拆卸附墙杆件。
e、塔式起重机必须按照现行国家标准《塔式起重机安全规程》及说明书规定，安装起重力矩限制器、起重量限制器、幅度限制器、起升高度限制器、回转限制器等安全装置。
f、塔式起重机操作使用应符合下列规定：
①塔式起重机作业前，应检查金属结构、连接螺栓及钢丝绳磨损情况；送电前，各控制器手柄应在零位，空载运转，试验各机构及安全装置并确认正常。
②塔式起重机作业时严禁超载、斜拉和起吊埋在地下等不明重量的物件；
③吊运散装物件时，应制作专用吊笼或容器，并应保障在吊运过程中物料不会脱落。
吊笼或容器在使用前应按允许承载能力的两倍荷载进行试验，使用中应定期进行检查；
④吊运多根钢管、钢筋等细长材料时，必须确认吊索绑扎牢靠，防止吊运中吊索滑移物料散落；
⑤两台及两台以上塔式起重机之间的任何部位（包括吊物）的距离不应小于2m。
当不能满足要求时，应采取调整相临塔式起重机的工作高度、加设行程限位、回转限位装置等措施，并制定交叉作业的操作规程；
⑥沿塔身垂直悬挂的电缆，应使用不被电缆自重拉伤和磨损的可靠装置悬挂；
⑦作业完毕，起重臂应转到顺风方向，并应松开回转制动器，起重小车及平衡重应置于非工作状态。
g、为防止事故发生，塔吊必须由具备资质的专业队伍安装和拆除，塔吊司机必须持证上岗，安装完毕后经市特种设备检测所检测合格，并在检测合格之日起30日内向工程项目所在地县级或以上建设行政主管部门（或其委托的施工安全监督机构）办理使用登记手续。
h、塔吊司机操作时，必须严格按操作规程操作，不准违章作作业，严格执行“十不吊”，操作前必须有安全技术交底记录，并履行签字于续。
j、塔吊安装、顶升、拆除必须先编制施工方案，经公司总工审批后方可执行。
k、所有架子工必须持证上岗，工作时佩带好个人防护用品，严格按方案施工，做好塔吊拉接点拉牢工作，防止架体倒塌。
l、塔吊安装完成后，必须经市特种设备检测所验收合格后，方可投入使用。
（四）法律法规要求
《建筑塔吊安全操作技术规程》、《关于特大安全事故行政责任追究的规定》第七条、第三十一条；《安全生产法》第三十条、第六十八条；《建筑工程安全管理条例》、《安全许可证条例》、《商务广场塔机交叉作业管理细则》。
二、应急准备
1、机构与职责
一旦发生塔吊倾翻等安全事故，有关部门负责人必须立即组织指挥应急处理，成立现场应急领导小组。
项目部应急领导小组及其人员组成
组长：
邓慧艳
副组长：
王敬滨、万海平、刘毅
组员：
蔡程辉、涂晓峰及各施工班组长
下设：
通讯联络组组长：
姜利
技术支持组组长：
王敬渊
抢险抢修组组长：
关圣猛
医疗救护组组长：
胡国庆
后勤保障组组长：
罗组国
应急组织的职责及分工
组长职责：
1）决定是否存在或可能存在重大紧急事故，要求应急服务机构提供帮助并实施场外应急计划，在不受事故影响的地方进行直接控制；
2）复查和评估事故（事件）可能发展的方向，确定其可能的发展过程；
3）指导设施的部分停工，并与领导小组成员的关键人员配合指挥现场人员撤离，并确保任何伤害者都能得到足够的重视；
4）与场外应急机构取得联系及对紧急情况的处理作出安排；
5）在场（设施）内实行交通管制，协助场外应急机构开展服务工作；
6）在紧急状态结束后，控制受影响地点的恢复，并组织人员参加事故的分析和处理。
副组长（即现场管理者）职责
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