塔吊基础施工方案汇总.docx
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塔吊基础施工方案汇总
第一节：
编制依据1
第二节：
工程概况1
第三节：
塔吊设计参数2
第四节：
塔吊基础设计3
第五节：
塔吊基础施工技术措施及质量验收4
第六节：
塔吊基础计算书（QTZ80）5
一、参数信息5
二、塔吊抗倾覆稳定性验算6
三、承台计算7
四、基桩承载力验算9
五、软弱下卧层承载力验算10
第一节：
编制依据
1、本工程施工组织设计；
2、本工程岩土工程勘察报告；
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2012
4、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》；
5、JGJ33-2001《建筑机械使用安全技术规程》；
6、JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》；
7、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
8、《地基基础设计规范》（GB50007-2011）
9、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
10、《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）
11、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
12、本工程设计图纸；
13、塔式起重机使用说明书。
第二节：
工程概况
1、工程名称：
康桥镇02单元北块C1-3地块配套高中新建工程
2、建设单位：
上海市康桥镇人民政府
3、监理单位：
4、施工单位：
上海川招东申建筑工程有限公司
5、建设地点：
浦东新区康桥镇
6、结构形式：
框架结构
7、建设规模：
本工程由实验楼、办公楼、教学楼、行政楼、综合楼、变配电房、门卫、垃圾房组成。
各栋高层层数及建筑高度如下表：
单位工程名称
层数
建筑高度
实验楼
地上五层
23.25m
办公楼
地上五层
22.45m
教学楼
地上五层
23.25m
行政楼
地上三层
17.95m
综合楼
地上二层
15.05m
变配电房
地上一层
6.05m
门卫
地上一层
5.45m
垃圾房
地上一层
5.75m
塔吊型号选用上海市吴淞建筑机械厂有限公司生产的QTZ80A（5512）塔式起重机。
塔吊位置详见后附塔吊平面布置图。
第三节：
塔吊设计参数
（一）QTZ80塔吊设计参数：
额定起重力矩KN.m
800
机构载荷率
起升机构
JC40%
牵引机构
JC25%
回转机构
JC25%
最大起升高度m
独立式
40
附着式
140
最大起重量T
6
起升机构
滑轮倍率
2
4
起升速度m/min
10
40
80
5
20
40
相应起重量t
3
3
1.5
6
6
3
电机功率KW
5.4
24
24
5.4
5.4
2.4
牵引机构
牵引速度m/min
44
22
电机功率KW
3.3
2.2
回转机构
回转速度r/min
0.63
电机功率KW
2*2.2
顶升机构
顶升速度m/min
0.55
额定电压Mpa
20
电机功率KW
5.5
平衡重t
55m臂长
14.2
50m臂长
12
45m臂长
11
40m臂长
9.8
35m臂长
7.6
30m臂长
6.6
利用等级
U4
荷载等级
Q2
工作级别
A4
工作温度
-20℃~-40℃
整机自重t
独立式不计平衡重
55m臂长
约等于34.5
50m臂长
约等于34
45m臂长
约等于33.5
40m臂长
约等于33
35m臂长
约等于32
30m臂长
约等于31.5
装机总容量KW
37.2
第四节：
塔吊基础设计
塔吊基础为桩基承台基础，每个塔吊基础打4根PHC-AB-500-100-12米预应力混凝土管桩，桩长12米。
塔吊基础砼标号为C35，基础尺寸为5500mm×5500mm×1350mm。
基础配筋为上下两层28Ф22，间距为@200mm，拉筋为Ф14@1000呈梅花布置，钢筋保护层厚度为50mm。
塔吊基础配筋详见后附配筋图。
各塔吊基础垫层底标高、垫层厚度、基础高度、基础顶标高详见下表：
各楼塔吊基础施工参考表
塔吊编号
塔吊基础垫层底标高（m）
垫层厚度
（mm）
基础高度
（mm）
塔吊基础
顶标高（m）
1#塔吊
-3.00
150
1.35
-1.500
第五节：
塔吊基础施工技术措施及质量验收
1、混凝土强度等级采用C35；
2、基础表面平整度允许偏差1/1000；本工程基础桩采用预应力混凝土管桩，其施工工艺及质量控制要点详见《桩基工程专项施工方案》。
3、埋设件埋设参照以下程序施工：
①将16件10.9级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。
②为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。
③再将8件Φ25的钢筋将预埋螺栓连接。
④吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。
在预埋螺栓定位框上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。
⑤固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。
4、起重机的混凝土基础应验收合格且强度达到75%以上时，方可进行塔吊节的安装。
5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10Ω。
6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。
7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。
8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。
9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。
如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。
10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。
以备作塔吊验收资料。
11、钢筋、混凝土应具有出厂合格证或试验报告。
12、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述方可施工。
13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。
14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。
15、塔吊基础的混凝土管桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。
16、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。
第六节：
塔吊基础计算书（QTZ80）
计算依据：
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
《地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
一、参数信息
1.塔吊参数
塔吊型号
SCM-D80
塔吊自重（kN）
401.40
起重荷载（kN）
60.00
塔身宽度（m）
1.6
塔机计算高度（m）
40
2.矩形承台参数
承台截面长（m）
5.5
承台截面宽（m）
5.5
承台截面高度（m）
1.35
地下水位深度（m）
0
承台钢筋级别
HRB400
混凝土强度等级
C35
保护层厚度（mm）
50
承台埋置深度（m）
1.95
3.桩参数
桩个数
4
桩型与工艺
预应力混凝土空心桩
桩入土深度（m）
12
桩直径
0.5
轴线距离a1（m）
3.3
轴线距离a2（m）
3.3
桩钢筋直径
12
桩钢筋级别
HRB400
4.地基参数
序号
土层名称
土厚度（m）
土重度（kN/m3）
侧阻力特征值（kPa）
端阻力特征值（kPa）
抗拔系数
1
淤泥质土
2
20
5
100
0.7
2
杂填土
7.4
19
24
340
0.7
3
粘性土
20
21
18
200
0.7
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=5.5×5.5×1.35×25=1020.94kN
受水位影响后其值：
Gk′=G11+G21=612.56+0.00=612.56kN
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
=0.8×1.2×1.59×1.95×1.29×0.20×0.35×1.6
=0.43kN/m
②塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk·H=0.43×40=17.20kN
③基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk·H=0.5×17.20×40=344.03kN·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
=0.8×1.2×1.69×1.95×1.29×0.75×0.35×1.6
=1.71kN/m
②塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk′=qsk′·H=1.71×40=68.56kN
③基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk′=0.5Fvk′·H=0.5×68.56×40=1371.27kN·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）+344.03）
=617.47kN·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）+1371.27
=1014.41kN·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
最大压力：
N1=1.35×[Fk1/n+（Mk′+Fkv′hc）/L]=1.35×[401.40/4+（1014.41+68.56×1.35）/4.67]=455.69kN
最大拔力：
N2=1.35×[Fk1/n-（Mk′+Fkv′hc）/L]=1.35×[401.40/4-（1014.41+68.56×1.35）/4.67]=-184.74kN
Ni=max{N1,N2}=455.69kN
2.承台弯矩计算
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条：
xi=（a1-B）/2=（3.3-1.6）/2=0.85m
yi=（a2-B）/2=（3.3-1.6）/2=0.85m
Mx=∑Niyi=2×455.69×0.85=774.67kN·m
My=∑Nixi=2×455.69×0.85=774.67kN·m
3.承台截面配筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002：
1）底面配筋：
h0=hc-as-d/2=1.35-50/1000-22/1000/2=1.29m
αsⅠ=My/（α1fclch02）=774.67/（1×16.70×103×5.5×1.292）=0.005
ξⅠ=1-（1-2αsⅠ）1/2=1-（1-2×0.005）1/2=0.005
γⅠ=1-ξⅠ/2=0.997
沿bc向配筋面积：
AsⅠ=My/（γⅠh0fy）=774665.48/（1.00×1.29×360.00）=1673.652mm2；
建议配筋面积：
As=max{AsⅠ，0.15%lchc}=max{1673.652,0.15%×5500×1350}=11137.50mm2
αsⅡ=Mx/（α1fclch02）=774.67/（1×16.70×103×5.5×1.292）=0.005
ξⅡ=1-（1-2αsⅡ）1/2=1-（1-2×0.005）1/2=0.005
γⅡ=1-ξⅡ/2=0.997
沿lc向配筋面积：
AsⅡ=Mx/（γⅡh0fy）=774665.48/（1.00×1.29×360.00）=1673.652mm2；
建议配筋面积：
As=max{AsⅡ，0.15%bchc}=max{1673.652,0.15%×5500×1350}=11137.50mm2
2）顶面配筋：
建议最小配筋面积：
沿bc向配筋面积：
AsⅠ′=0.5AsⅠ=5568.75mm2
沿lc向配筋面积：
AsⅡ′=0.5AsⅡ=5568.75mm2
4.承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.10条和第5.9.14条：
a1x=（a1-B-D）/2=（3.3-1.6-0.5）/2=0.60m
a1y=（a2-B-D）/2=（3.3-1.6-0.5）/2=0.60m
λx=a1x/h0=0.60/1.29=0.47
λy=a2x/h0=0.60/1.29=0.47
（800/h0）1/4×ftbch0×1.75/（λmax+1）=（800/（1.29×103））1/4×1.57×103×5.5×1.29×1.75/（0.47+1）
=11797.32kN≥Ni=455.69kN,满足要求！
5.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏椎体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台受角桩冲切的承载力验算。
四、基桩承载力验算
1.基桩竖向承载力验算
μ=πD=3.14×0.5=1.57m
Aps=π[D2-（D-t）2]/4=π[0.52-（0.5-0.1）2]/4=0.07m2
Ra=μ∑qsik·li+qpk·APs=1.57×259.75+200×0.07=422.15kN
Qk=（Fk1+Gk）/n=（401.40+1020.94）/4=253.49kN＜Ra=422.15kN
Qkmax=（Fk1+Gk）/n+（Mk′+Fkvhc）/L=（401.40+1020.94）/4+（1014.41+68.56×1.35）/4.67
=490.69kN＜1.2Ra=506.58kN
满足基桩竖向承载力要求！
Qkmin=（Fk1+Gk′）/n-（Mk′+Fkvhc）/L=（401.40+612.56）/4-（1014.41+68.56×1.35）/4.67
=16.30kN
不需要验算桩的抗拔！
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+1020.94）/4+（1014.41+68.56×1.35）/4.67]
=800.25kN
Aps=0.07m2
As1＇=nπd2/4=11×3.14×122/4=1244.07mm2
As2＇=nπd2/4=11×3.14×10.72/4=989.12mm2
N=φcfcAps+0.9fy＇As＇=0.85×35.9×103×0.07+0.9（360×1244.07+1040×989.12）/1000=3485.88kN≥Qmax=800.25kN
桩身轴心受压承载力符合要求！
3.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。
五、软弱下卧层承载力验算
1.软弱下卧层压应力计算
γm=[（2.00×（20.00-10））+（7.40×（19.00-10））+（9.55×（21.00-10））]/18.95=10.11kN/m3
σz=
=[（401.40+612.56）-1.5×（3.80+3.80）×519.50]/[（3.80+2×5×0.58）×（3.80+2×5×0.58）]
=-53.55=0.00
2.软弱下卧层压应力验算
faz=fak+ηdγm（d+lt+t-0.5）=140+1.6×10.11×（1.95+12+5-0.5）=438.55kPa
σz+γm（lt+t）=0.00+10.11×（12+5）=171.93kPa≤faz=438.55kPa
软弱地基的承载力满足要求！
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