佛山裕桂楼塔吊基础施工方案.docx
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佛山裕桂楼塔吊基础施工方案
1、编制依据
1、南海桂平裕桂楼工程招标文件
2、广东省南海国际建筑设计有限公司设计的南海桂平裕桂楼基坑支护工程施工图
3、广东省南海国际建筑设计有限公司设计的南海桂平裕桂楼全套施工图
4、华南理工大学建筑设计研究院勘察工程有限公司南海桂平裕桂楼用地项目详细勘察报告
4、深圳市中浦信建设集团有限公司与佛山市南海桂平房地产开发有限公司签订的施工合同
5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
6、《（QTZ100）TC6012塔式起重机使用说明书》广东省建筑机械有限公司
7、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
8、《塔式起重机混凝土基础工程技术标准》JGJ/T187-2019
9、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
10、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
11、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
12、深圳市中浦信建设集团有限公司的标准、规章、制度
2、编制目的
1、确保现场工程施工进度；
2、确保塔吊使用过程中施工安全；
3、确保塔吊顺利安装和拆除。
3、工程概况
序号
项目
内容
1
工程名称
南海桂平裕桂楼工程
2
工程地址
位于佛山市南海区桂城南新一路与育才路交界处东南角
3
建设单位
佛山市南海桂平房地产开发有限公司
4
监理单位
5
设计单位
广东省南海国际建筑设计有限公司
6
勘察单位
7
施工单位
深圳市中浦信建设集团有限公司
8
工程造价
约亿元人民币
9
施工工期
日历天
10
质量标准
按照国家验收标准达到一次性验收合格
11
工程功能
人防地下室、高层住宅
12
基础类型
静压预应力管桩基础
13
工程地质
未见有不良地质作用，也未发现影响场地稳定性的地质灾害以及对工程不利的埋藏物，拟建场地是稳定的。
14
结构形式
塔楼为抗震<剪力墙>结构；地下室为框架结构。
15
工程规模
工程总用地面积2510.4平方米，总建筑面积10957.2平方米，配建车位938辆。
高层住宅1栋19层，建筑高度最高61.10米，为剪力墙结构，设两层地下室。
16
施工内容
土石方工程、基坑支护工程、金属门窗工程、地基与基础工程、通风空调工程、主体结构工程、装饰装修工程、电梯工程、屋面及防水工程、消防工程、建筑给排水工程、燃气工程、建筑电气工程、智能建筑工程、室外环境工程等。
4、地质情况
1、地貌：
处珠三角河流冲积平原地带，地势平坦，地貌形态单一。
2、地基土主要由杂填土（Q4ml）、第四系冲积层土（Q4al）及下第三系（E）泥质砂岩组成。
3、地下水情况：
拟建场地地下水有两类，一类是赋存于第四系冲积层土中的孔隙水，主要含水层为粉砂（②-2）和中粗砂（②-3）层，地下水水位的升降主要随降雨量的大小而变化。
另一类是赋存于下伏基岩泥质砂岩中的裂隙水,与大气降雨关系不大，主要通过周边河流、沟溪的补给。
本场地所处地区地下水量较丰富。
地下水主要靠大气降雨及周边河涌、沟溪水侧向补给，通过大气蒸发及向周边低洼地渗透排泄。
地下水位受季节性影响较大，雨季（4～9月）地下水位较高，旱季（10月～次年3月）地下水位较低。
4、具体地质情况详见地质报告。
5、土层参数取值如下表：
层序
岩土名称
分布情况
岩土层特征描述
层厚（m）
层面埋深（m）
取样（件）
最小
平均
最小
平均
最大
最大
①
杂填土
全场分布
黄褐色，稍湿，松散-稍压实，中等湿陷性，由填砂、粘性土和建筑垃圾回填而成，顶部0.2m为砼地面，不均匀，为新近填土。
2.20
2.49
0.00
0.00
6
2.80
0.00
②-1
淤泥质土
全场分布
灰黑色，湿，饱和，流塑-软塑，局部夹薄层粉砂，含有机腐殖质及少许粉砂，具嗅味。
3.10
3.66
2.20
2.49
12
4.20
2.80
②-2
粉砂
全场分布
灰黄色，湿，饱和，松散，以粉砂为主，含少量细砂，局部夹少量粘粒，级配一般。
2.00
2.73
5.50
6.15
8
3.30
6.50
②-3
中粗砂
全场分布
灰黄色，湿，饱和，稍密-中密，以中粗砂为主，含少量细砂，级配一般。
10.20
11.37
8.50
8.88
8
13.00
9.70
③-1
强风化
全场分布
褐红色，已风化成半岩半土状，为极软岩，岩石基本质量等级为Ⅴ级，岩芯多呈坚硬土柱状，岩块状，遇水易软化。
1.30
2.65
19.00
20.25
/
泥质砂岩
7.80
21.50
③-2
中风化
全场分布
褐红色，岩石较完整，为软岩，岩石基本质量等级为Ⅳ级，岩芯多呈短柱状或长柱状，少量较破碎，个别钻孔局部夹层强风化岩，取芯率为80-95%，具软化性。
10.00
11.83
21.50
22.90
9
泥质砂岩
18.00
28.50
注：
中风化泥质砂岩层厚指该层的钻探揭露厚度，并非该层的真实厚度。
5、塔吊选型和布置
根据本工程实际情况和公司机械配备计划，采用1台R=45米的（QTZ100）TC6512塔式起重机。
序号
塔吊型号
布置位置
覆盖范围
备注
1
QTZ100R=45m
塔楼西北侧
（1#塔吊）
高层、地下室
塔吊盲区范围很小，可以不考虑钢筋、模板、砌块、等材料的周转问题。
6、塔吊定位
1、考虑满足施工条件同时便与塔吊安装与拆卸，塔吊具体位置祥见附图。
2、塔吊附墙距离参考说明书，尽量按不超过5米考虑，附着点之间的距离尽量按按4.300+4.300米以内考虑，但根据本工程的平面区域及不影响结构的情况下按实际条件考虑。
3、拆除时塔吊平衡臂长度为12米，宽度1.4米。
4、塔身位置尽量避开框架梁位置。
5、塔吊基础设置在塔楼西北侧，位于H轴~G轴/1轴。
避开地下室承台、地梁和外侧墙。
见塔吊基础平面图。
6、考虑塔吊拆除，塔吊平衡臂为12m，起重臂为45m，无建筑物障碍，汽车吊可在地下室顶板进行拆除作业。
7、在地下室结构施工阶段，在塔楼附近地下室基坑边设置钢筋加工场。
在地上结构施工阶段，根据现场情况在塔楼周边灵活布置钢筋加工场。
平面布置图
7、塔吊基础
根据图纸会审，塔吊基础如在支护桩位置利用支护桩承载，则塔吊基础下所利用的钻孔桩应满足钻孔桩要求同时满足塔吊承载力的要求。
根据塔吊说明书，QTZ100塔吊支腿固定式采用5500*5500*1350钢筋混凝土基础，上层主筋纵横向各36Ⅱ22，下层主筋纵横向各36Ⅱ22，钢筋保护层40mm，混凝土强度等级为C35。
支腿固定式地基基础荷载如下表
荷载
工况
G
W
M
MK
工作工况
72.15
3.47
187.89
32.391
非工作工况
63.05
22.95
292.64
0
7.1塔吊基础计算书
塔吊为QTZ100、R=45米。
5500*5500*1500钢筋混凝土基础顶面标高为-0.6米，基础底标高为-2.10米。
上层主筋纵横向各36Ⅱ22，下层主筋纵横向各36Ⅱ22，钢筋保护层40mm，混凝土强度等级为C35。
塔吊钢筋混凝土基础所在位置为勘察报告中2-2剖面4-7号孔位置附近，0.9米标高位置持力层为1淤泥质土,承载力特征值为70Kpa。
参考塔吊说明书，QTZ100塔吊的地基承载力要求为200Kpa，须要采用复合地基。
现场利用支护桩，外加2根钻孔桩复合地基。
支护桩桩径800,参考设计支护工程桩施工。
（采用四桩基础进行验算）
一、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.5
承台长l（m）
5.5
承台宽b（m）
5.5
承台长向桩心距al（m）
3.6
承台宽向桩心距ab（m）
3.6
承台参数
承台混凝土等级
C30
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
承台上部覆土的重度γ'（kN/m3）
19
承台混凝土保护层厚度δ（mm）
40
配置暗梁
否
承台底标高d1（m）
0.9
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=5.5×5.5×（1.5×25+0×19）=1134.375kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1134.375=1531.406kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（3.62+3.62）0.5=5.091m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk'+Gk）/n=（624.5+1134.375）/4=439.719kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk'+Gk）/n+（Mk'+FVk'h）/L
=（624.5+1134.375）/4+（2695.1+97×1.5）/5.091=997.665kN
Qkmin=（Fk'+Gk）/n-（Mk'+FVk'h）/L
=（624.5+1134.375）/4-（2695.1+97×1.5）/5.091=-118.228kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：
Qmax=（F'+G）/n+（M'+Fv'h）/L
=（843.075+1531.406）/4+（3638.385+130.95×1.5）/5.091=1346.848kN
Qmin=（F'+G）/n-（M'+Fv'h）/L
=（843.075+1531.406）/4-（3638.385+130.95×1.5）/5.091=-159.608kN
二、桩承载力验算
桩参数
桩类型
灌注桩
桩直径d（mm）
1000
桩混凝土强度等级
C30
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25
桩混凝土保护层厚度б（mm）
50
桩底标高d2（m）
-18
桩有效长度lt（m）
18.9
桩配筋
桩身普通钢筋配筋
HRB40012Φ25
自定义桩身承载力设计值
否
桩身普通钢筋配筋
HRB40012Φ25
地基属性
地下水位至地表的距离hz（m）
1.6
自然地面标高d（m）
2.4
是否考虑承台效应
否
土名称
土层厚度li（m）
侧阻力特征值qsia（kPa）
端阻力特征值qpa（kPa）
抗拔系数
承载力特征值fak（kPa）
素填土
2.49
10
150
0.5
-
淤泥
3.66
8
100
0.5
-
砾砂
2.73
25
3500
0.5
-
粉土
11.37
35
1900
0.5
-
全风化岩
2.65
70
4000
0.7
-
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×1=3.142m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×12/4=0.785m2
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap
=0.8×3.142×（0.99×10+3.66×8+2.73×25+11.37×35+0.15×70）+4000×0.785=4436.548kN
Qk=439.719kN≤Ra=4436.548kN
Qkmax=997.665kN≤1.2Ra=1.2×4436.548=5323.857kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-118.228kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：
Qk'=118.228kN
桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算，
桩身的重力标准值：
Gp=（（d1-d+hz）γz+（lt-（d1-d+hz））（γz-10））Ap=（（0.9-2.4+1.6）×25+（18.9-（0.9-2.4+1.6））×（25-10））×0.785=223.332kN
Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×3.142×（0.5×0.99×10+0.5×3.66×8+0.5×2.73×25+0.5×11.37×35+0.7×0.15×70）+223.332=876.884kN
Qk'=118.228kN≤Ra'=876.884kN
满足要求！
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：
As=nπd2/4=12×3.142×252/4=5890mm2
（1）、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：
Q=Qmax=1346.848kN
ψcfcAp+0.9fy'As'=（0.75×14.3×0.785×106+0.9×（360×5890.486））×10-3=10327.643kN
Q=1346.848kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=10327.643kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：
Q'=-Qmin=159.608kN
fyAs=（360×5890.486）×10-3=2120.575kN
Q'=159.608kN≤fyAs=2120.575kN
满足要求！
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=（5890.486/（0.785×106））×100%=0.75%≥0.65%
满足要求！
三、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB335Φ22@160
承台底部短向配筋
HRB335Φ22@160
承台顶部长向配筋
HRB335Φ22@160
承台顶部短向配筋
HRB335Φ22@160
1、荷载计算
承台计算不计承台及上土自重:
Fmax=F/n+M/L
=843.075/4+3638.385/5.091=925.415kN
Fmin=F/n-M/L
=843.075/4-3638.385/5.091=-503.878kN
承台底部所受最大弯矩:
Mx=Fmax（ab-B）/2=925.415×（3.6-1.8）/2=832.874kN.m
My=Fmax（al-B）/2=925.415×（3.6-1.8）/2=832.874kN.m
承台顶部所受最大弯矩:
M'x=Fmin（ab-B）/2=-503.878×（3.6-1.8）/2=-453.49kN.m
M'y=Fmin（al-B）/2=-503.878×（3.6-1.8）/2=-453.49kN.m
计算底部配筋时：
承台有效高度：
h0=1500-40-22/2=1449mm
计算顶部配筋时：
承台有效高度：
h0=1500-40-22/2=1449mm
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=843.075/4+3638.385/5.091=925.415kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1449）1/4=0.862
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（3.6-1.8-1）/2=0.4m
a1l=（al-B-d）/2=（3.6-1.8-1）/2=0.4m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=400/1449=0.276，取λb=0.276；
λl'=a1l/h0=400/1449=0.276，取λl=0.276；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.276+1）=1.371
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.276+1）=1.371
βhsαbftbh0=0.862×1.371×1.43×103×5.5×1.449=13472.309kN
βhsαlftlh0=0.862×1.371×1.43×103×5.5×1.449=13472.309kN
V=925.415kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=13472.309kN
满足要求！
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.8+2×1.449=4.698m
ab=3.6m≤B+2h0=4.698m，al=3.6m≤B+2h0=4.698m
角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！
4、承台配筋计算
（1）、承台底面长向配筋面积
αS1=My/（α1fcbh02）=832.874×106/（1×14.3×5500×14492）=0.005
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.997
AS1=My/（γS1h0fy1）=832.874×106/（0.997×1449×300）=1921mm2
最小配筋率：
ρ=0.15%
承台底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（1921,0.0015×5500×1449）=11955mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=13448mm2≥A1=11955mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fclh02）=832.874×106/（1×14.3×5500×14492）=0.005
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.997
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=832.874×106/（0.997×1449×300）=1921mm2
最小配筋率：
ρ=0.15%
承台底需要配筋：
A2=max（AS2,ρlh0）=max（1921,0.0015×5500×1449）=11955mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=13448mm2≥A2=11955mm2
满足要求！
（3）、承台顶面长向配筋面积
αS1=M'y/（α1fcbh02）=453.49×106/（1×14.3×5500×14492）=0.003
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.003）0.5=0.003
γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.999
AS3=M'y/（γS1h0fy1）=453.49×106/（0.999×1449×300）=1045mm2
最小配筋率：
ρ=0.15%
承台顶需要配筋：
A3=max（AS3,ρbh0,0.5AS1'）=max（1045,0.0015×5500×1449,0.5×13448）=11955mm2
承台顶长向实际配筋：
AS3'=13448mm2≥A3=11955mm2
满足要求！
（4）、承台顶面短向配筋面积
αS2=M'x/（α2fclh02）=453.49×106/（1×14.3×5500×14492）=0.003
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.003）0.5=0.003
γS2=1-ζ2/2=1-0.003/2=0.999
AS4=M'x/（γS2h0fy1）=453.49×106/（0.999×1449×300）=1045mm2
最小配筋率：
ρ=0.15%
承台顶需要配筋：
A4=max（AS4,ρlh0,0.5AS2'）=max（1045,0.0015×5500×1449,0.5×13448）=11955mm2
承台顶面短向配筋：
AS4'=13448mm2≥A4=11955mm2
满足要求！
（5）、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向HPB30010@500。
四、配筋示意图
承台配筋图
桩配筋图
基础立面图
8、塔吊说明书相关资料
8.1QTZ100塔吊说明书相关资料
9、勘察报告相关资料
9.1塔吊位置钻孔柱状图
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