AAA高层工程塔吊基础施工专项方案.docx
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AAA高层工程塔吊基础施工专项方案
旭源瑞景轩工程
QTZ63（5610）塔吊基础工程
塔吊基础专项方案
编制人:
审核人:
审批人:
深圳市超卓工程有限公司
编制时间：
年月日
第一节、工程概况-2-
第二节、编制依据-3-
第三节、安装位置平面-4-
第四节、所选用的塔式起重机型号及性能技术参数-4-
第五节、基础和附着装置的设置-5-
第六节、爬升工况及附着节点-7-
第七节、塔吊基础计算书-8-
第一节、工程概况
1、工程概况
项目名称：
旭源瑞景轩；工程建设地点：
深圳市龙岗区南联社区南联学校旁；周边环境：
本工程总建筑面积为40438.76㎡，层数为地下两层，地下二层层高3.9米、地下一层层高3.9米，局部层高5.2米。
1号楼地上三十二层，首层层高5.9米、二至三十二层层高2.95米，总高度97.65米。
建筑防火类别为一类，耐火等级为一级，结构选型为框架剪力墙结构。
2号楼地上四层，一至四层层高均为3.30米，总高度14.10米。
建筑防火类别为二类，耐火等级为二级，结构选型为框架结构。
3号楼地上三层，一至三层层高均为3.30米，总高度12.10米。
建筑防火类别为二类，耐火等级为二级，结构选型为框架结构。
本工程中各类建筑构件的使用功能及燃烧性能防火墙为不燃烧体3.00；楼梯间、电梯井、分户墙为不燃烧体2.00；疏散走道两侧的隔墙为不燃烧体1.00；房间隔墙为不燃烧体0.75；柱子为不燃烧体3.00；梁伟不燃烧体2.00；楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件为不燃烧体1.50；吊顶为不燃烧体0.25。
；总建筑面积：
40428.76平方米；占地面积：
1000平方米；建筑高度：
97.65m；地上33层；地下2层；主体结构：
框剪；QTZ80A（5513）和QTZ63（TC5610）塔机各1台台。
2、相关方责任主体
建设单位：
深圳市世纪旭源投资投资发展有限公司；
施工单位：
深圳市超卓工程有限公司；
设计单位：
深圳市建筑设计研究总院；
监理单位：
深圳市振强建设工程管理有限公司；
塔机产权单位：
深圳市诚润机械设备有限公司；
项目经理：
陈宇宏；
技术负责人：
胡广宾；
总监理工程师：
李虎。
3、地质条件
水文地质条件：
塔基基础直接作用于拟建建筑物持力土层上，基础底部标高-11.2m，地基承载力210kPa。
第二节、编制依据
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（06版本）
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
旭源瑞景轩《施工组织设计》及其建筑、结构施工图纸
QTZ63（TC5610）塔式起重机《使用说明书》，江西中天机械有限公司
第三节、安装位置平面
1、塔机平面布置图
2、塔机平面布置定位图
第四节、所选用的塔式起重机型号及性能技术参数
1、塔式起重机型号
本工程所选用塔式起重机，是由深圳市诚润机械设备有限公司（租赁方）提供的QTZ63（TC5610）起重运输机械，为水平臂架，小车变幅，上回转，自升式塔机。
最大起升高度达140m，最大额定起重量为8t。
该机加长臂为60m，在臂头可吊1.2t，具有作业范围大，工作效率高等特点。
2、主要性能技术参数
主要性能技术参数一览表表1
塔机型号
TC5610
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
第五节、基础和附着装置的设置
1、基础设置
本工程塔吊基础采用C35混凝土矩形基础，基础尺寸为5500*5500，埋深2.1m，置于地下室底板中。
基础配筋为25@150双层双向钢筋。
基础垫层为C15混凝土100厚。
塔吊基础平面图
塔吊基础配筋图
2、附着设置
塔机1不设附着，塔机2设5道附着。
附着采用塔机厂家定制产品，为四杆附着。
第六节、爬升工况及附着节点
塔机1采用QTZ80A（5513）不设附着，一次性安装顶升到位，最大独立安装高度为40m，小于使用说明书中最大独立安装高度41.5m。
塔机2采用QTZ63（5610），当达到使用说明书中的最大独立高度时，安装第1道附着，距基础顶面高度41.5m。
当塔机安装高度达到59m时，安装第2道附着，距基础顶面高度49m，距第1道附着15m。
当塔机安装高度达到74m时，安装第3道附着，距基础顶面高度64m，距第2道附着15m。
第七节、塔吊基础计算书
一、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
251
起重臂自重G1（kN）
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
11.5
最小起重荷载Qmin（kN）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
50
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×11.5，10×50]＝690
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.8
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
广东深圳市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.75
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
C类（有密集建筑群的城市市区）
风振系数βz
工作状态
1.77
非工作状态
1.89
风压等效高度变化系数μz
0.94
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.77×1.95×0.94×0.2＝0.63
非工作状态
0.8×1.2×1.89×1.95×0.94×0.75＝2.51
3、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1（kN）
251+37.4+3.8+19.8+89.4＝401.4
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
401.4+60＝461.4
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.63×0.35×1.6×43＝15.17
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×（690+0.5×15.17×43）＝601.38
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝401.4
水平荷载标准值Fvk'（kN）
2.51×0.35×1.6×43＝60.44
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×60.44×43＝942.6
4、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1（kN）
1.2Fk1＝1.2×401.4＝481.68
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
481.68+84＝565.68
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×15.17＝21.24
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×15.17×43）＝904.56
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×401.4＝481.68
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×60.44＝84.62
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×60.44×43＝1391.01
二、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5.5
基础宽b（m）
5.5
基础高度h（m）
2.1
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc（kN/m3）
24
基础上部覆土厚度h’（m）
0
基础上部覆土的重度γ’（kN/m3）
19
基础混凝土保护层厚度δ（mm）
40
地基承载力参数
地基承载力特征值fak（kPa）
210
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
1.5
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
254.65
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1（mm）
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2（mm）
20
基础倾斜方向的基底宽度b'（mm）
5000
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5.5×5.5×2.1×24=1524.6kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×1524.6=1829.52kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1-G3RG3-G4RG4+0.5Fvk'H/1.2
=37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×60.44×43/1.2
=726.02kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=60.44/1.2=50.37kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.5Fvk'H/1.2
=1.2×（37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×60.44×43/1.2
=1087.8kN·m
Fv''=Fv'/1.2=84.62/1.2=70.51kN
基础长宽比：
l/b=5.5/5.5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.5×5.52/6=27.73m3
Wy=bl2/6=5.5×5.52/6=27.73m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mkb/（b2+l2）0.5=942.6×5.5/（5.52+5.52）0.5=666.52kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=942.6×5.5/（5.52+5.52）0.5=666.52kN·m
1、偏心距验算
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=（Fk+Gk）/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=（401.4+1524.6）/30.25-666.52/27.73-666.52/27.73=15.6kPa≥0
偏心荷载合力作用点在核心区内。
2、基础底面压力计算
Pkmin=15.6kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=（401.4+1524.6）/30.25+666.52/27.73+666.52/27.73=111.74kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（401.4+1524.6）/（5.5×5.5）=63.67kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=210.00+0.30×19.00×（5.50-3）+1.60×19.00×（1.50-0.5）=254.65kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=63.67kPa≤fa=254.65kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=111.74kPa≤1.2fa=1.2×254.65=305.58kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=2100-（40+25/2）=2048mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（401.400/30.250-（726.023+50.367×2.100）/27.729）=-22.582kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（401.400/30.250+（726.023+50.367×2.100）/27.729）=58.410kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.500+1.600）/2）×58.410/5.500=37.701kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（401.400/30.250-（726.023+50.367×2.100）/27.729）=-22.582kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（401.400/30.250+（726.023+50.367×2.100）/27.729）=58.410kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.500+1.600）/2）×58.410/5.500=37.701kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（58.41+37.7）/2=48.06kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（58.41+37.7）/2=48.06kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=48.06×（5.5-1.6）×5.5/2=515.39kN
Vy=|py|（l-B）b/2=48.06×（5.5-1.6）×5.5/2=515.39kN
X轴方向抗剪：
h0/l=2048/5500=0.37≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5500×2048=47027.2kN≥Vx=515.39kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=2048/5500=0.37≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5500×2048=47027.2kN≥Vy=515.39kN
满足要求！
6、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求！
三、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB335Φ25@150
基础底部短向配筋
HRB335Φ25@150
基础顶部长向配筋
HRB335Φ25@150
基础顶部短向配筋
HRB335Φ25@150
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5.5-1.6）2×48.06×5.5/8=502.51kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5.5-1.6）2×48.06×5.5/8=502.51kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=502.51×106/（1×16.7×5500×20482）=0.001
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.001）0.5=0.001
γS1=1-ζ1/2=1-0.001/2=0.999
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=502.51×106/（0.999×2048×300）=818mm2
基础底需要配筋：
A1=max（818，ρbh0）=max（818，0.0015×5500×2048）=16896mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=18480mm2≥A1=16896mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=502.51×106/（1×16.7×5500×20482）=0.001
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.001）0.5=0.001
γS2=1-ζ2/2=1-0.001/2=0.999
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=502.51×106/（0.999×2048×300）=818mm2
基础底需要配筋：
A2=max（818，ρlh0）=max（818，0.0015×5500×2048）=16896mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=18480mm2≥A2=16896mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=18480mm2≥0.5AS1'=0.5×18480=9240mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=18480mm2≥0.5AS2'=0.5×18480=9240mm2
满足要求！
（5）、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ14@500。
四、配筋示意图
矩形板式基础配筋图
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