1#塔吊基础施工方案设计65米.docx
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1#塔吊基础施工方案设计65米
一、编制依据
（1）清远保利天汇花园三期项目工程设计施工图、工程地质勘察报告、施工承包合同及文件。
（2）塔吊安装委托合同及文件、塔吊出厂使用说明书。
（3）有关国家规范、规程及行业标准，包括：
1、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；
2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；
3、《塔式起重机安全规程》GB5144-94；
（4）建设物周边环境、道路交通及规划用地情况。
二、工程概况
2.1工程建设一览表
建设单位
清远鑫瑞房地产有限公司
设计单位
广东省重工建筑设计院有限公司
施工单位
广州富利建筑安装工程有限公司
监理单位
广东省重工建筑监理有限公司
勘察单位
广东省重工建筑设计院有限公司
2.2单位工程概况
清远保利天汇花园三期项目位于清远市江北新区书院南路南侧，环城北路东侧，沿江东路北侧。
本工程拟建建筑29层商住楼2栋、31层商住楼1栋、33层商住楼1栋、34层商住楼1栋、地下室一层，及附属业，地下面积24694m2，地上面积92029.34m2。
结构类型如下表所示：
序号
栋号
结构形式
层数
建筑高度（m）
1
11#
框架剪力墙
33层
99.95
2
12#
框架剪力墙
31层
99.90
3
13#
框架剪力墙
29层
89.35
4
15#
框架剪力墙
34层
99.40
5
18#
框架剪力墙
29层
89.35
根据工程施工需要，我公司拟定在施工现场K轴×52/53轴位置安装1台（附着式）塔式起重机（自编号：
1#），塔机安装高度为105米用于吊运钢筋、模板、混凝土及排栅钢管等到建筑材料，方便工程垂直运输施工。
三、塔机技术特性及安装措施
该工程安装的塔吊采用TC6013型的广西建工程机械有限公司生产的塔式起重机，安装臂长61.5m。
该机最大起重量为8t，额定起重力矩为1250KN.m，最高起升速度达48m/min，最低速度小于5m/min，可以大大提高了工作效率。
塔吊基础施工过程中，当钢筋绑扎到一定程度时，将装配好的固定支腿和预埋支腿装入钢筋网内，待钢筋安装完成后，将塔吊基础整体进行浇注砼。
在塔吊基础的混凝土强度达到设计值的75%以上后进行塔机组装安装，塔机标准节每节高为3m，截面为2.0×2.0M。
标准节安装时，将1节基础节吊装到埋好在固定基础上的地脚螺栓上，用12件10.9级高强度螺栓连接牢固，再吊装1节标准节，用12件10.9级高强度螺栓连接牢固，如此类推安装至顶部，所有高强度螺栓的预紧扭矩应达到2400N·m，每根高强度螺栓均应装配二个垫圈和二个螺母，并拧紧防松。
该型号塔吊独立式的起升高度为50m，附着式的起升高度可达200m。
四、塔吊基础施工
4.1基础施工
（1）在基础位置定位放线，定出桩位后，由专业桩基础施工队按设计要求进行预制管桩施工，塔吊基础桩的要求和其它工程桩相同。
在确保桩基符合设计要求后，开挖塔吊基础，基础垫层为铺100厚C15混凝土。
桩头机械切割割平，并人工进行清理，采用2mm厚钢板填补管孔，C35砼封闭桩芯（桩芯配筋按图纸设计图纸抗拔桩芯配筋要求），且应保证桩身伸入承台不小于100mm。
（2）按照塔机基础图要求，制作并绑扎好钢筋，砌好砖模、预埋地脚螺栓。
自检后报监理验收合格后方可用C35砼浇灌至符合塔吊基础要求。
本基础浇混凝土，考虑到工期及时间要求增加使用7天早强添加剂。
（3）钢材、混凝土、外加剂等原材料进场时，按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定作材料性能检验。
（4）焊接材料的品种、规格、性能等符合国家产品标准和设计要求。
焊条等焊接材料与母材的匹配符合设计要求及现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
4.2地脚螺栓预埋
（1）地脚螺栓在预埋时，必须用底架或工厂提供的预埋螺栓。
（2）放置预埋螺栓应注意：
焊弧角钢的一面向上，并且将钢板上焊有“后”字的一方置于塔机顶升时平衡臂所在的一方。
（3）将4根地脚螺栓分别悬挂在模板上钢板孔中，分别戴上一个（或二个）螺母，使螺母底面与螺栓顶端的长度为100mm。
（4）支承模板时，使模板的钢板底面比待浇砼基础顶面高出20~30mm。
（5）用水准仪将预埋的四块钢板校平至相对误差≤1/500。
（6）确保地脚螺栓的上部保持竖直状态，然后在螺栓下端钩环内置入Φ25的长度不小于400mm的钢筋，并利用它将螺栓下部与绑扎好的钢筋焊接成为整体。
将螺栓头部用塑料布等物包住以防粘上水泥等物。
（7）检查模板的放置方位，水平度误差、螺栓的竖直及固定情况无误后可浇筑砼。
4.3接地装置
（1）根据《塔式起重机安全规程》GB5144-94中第8.1.3条的规定，起重机金属结构、所有电气设备的金属外壳、金属线管等均须可靠地接地。
（2）接地电阻不大于4欧，必须满足各项要求。
（3）连接接地装置注意事项：
1）连接处应清除涂料。
2）防雷接地保护装置的电缆可与任何一根主弦杆的螺栓连接，并清除螺栓母及套管上的涂料。
3）与地基铆固连接的底盘决不能用作防雷装置的接地极，必须在塔机基础外另设一个防雷接地装置,利用桩笼的钢筋作接地,详见附图。
4）防雷接地保护装置的电阻不超过20欧姆。
5）即使可以用其它安全保护装置，如高灵敏度的差动继电器（自动断路器），按规定也必须安装这种接地保护装置。
6）接地装置应由专人安装，因为接地电阻率视时间和当地条件的不同有很大变化，而且测定电阻时要高精密的仪器。
五、塔机的技术安全措施
5.1技术安全措施
（1）驾驶员必须身体健康视力良好，经专业培训考核合格取得有效操作证后才能上岗。
（2）驾驶员必须认真填写机械运转记录，在操作塔机起重时，如突然发生机械故障时应立即停机排除或进行抢救，并及时报告上级有关部门。
（3）在作业前应认真做好检查工作，确认各部分正常后才能作业。
（4）驾驶员应以充足精力进入岗位，严禁酒后操作。
（5）操作中要精神集中，根据专职人员的指挥信号进行操作。
（6）操作塔机时现场应有专职指挥人员指挥，起吊重物时应绑扎平稳牢固。
（7）作业中如遇到暴风骤雨，应立即停止作业，将回转达机构的制动器完全松开，如驾驶员必须离开驾驶室时，必须切断电源。
（8）作业后应完全放松回转制动器，将制动器拔回零位依次断开各开关，关闭驾驶室，断开电源总开关。
（9）驾驶员必须严格遵守操作规格，认真做好机械的日常维护保养，确保各安全监测及报警装置灵敏有效。
5.2塔吊防碰撞措施
为保证现场塔吊正常施工，确保施工垂直运输，防止各塔吊间相互干扰，避免吊物过程中相互碰撞，特制定如下防患措施：
（1）根据施工部署，塔吊安装的顺序依次为1#→2#→4#→3#。
（2）由塔机技术特性得知最长的臂长61.5m。
而1#塔吊虽为61.5m，但却与2#塔吊和4#塔吊互相覆盖，为确保塔吊之间工作时不受干扰，1#塔吊必须与2#塔吊和4#塔吊间总高错开，净高应相距9米（三节标准节高），吊物时确保吊物之间净高保持3米以上，另在塔吊吊物时错开旋转位。
（3）塔机司机、指挥定期进行安全技术交底。
（4）回转时观察对方塔机起重臂位置，看是否会相碰。
（5）双方司机、指挥要经常沟通，确定好各自的联络信号。
（6）下班时变幅小车要收至起重臂中，吊钩要收起不允许吊挂物体。
（7）指派专人进行现场指挥，指挥人员必须持证上岗。
严格遵守塔吊“十不准”原则，并严格落实有关岗位责任人。
六、基础设计
6.1基础尺寸
根据各型号塔吊的《塔式起重机说明书》中的要求，综合施工现场的的地质特点，本方案的塔吊（TC6013）型塔式起重机的基础尺寸为：
5600mm×5600mm×1350mm，塔吊基础所用的砼标号为C35与底板砼相同。
根据相应勘探点的钻孔地质柱状图（X1K183），地质情况主要为：
杂填土、粉质粘土、圆砾和微风化岩石为主，相对地质较复杂,桩端持力层为微风化岩石层，桩端进入持力层不小于4m，单桩竖向承载力特征值为1800KN。
因此综合考虑现场条件,塔吊基础设计为四桩台预应力高强混凝土管桩基础，指标同工程桩。
塔吊桩基的做法及配筋按以下验算结果进行施工。
6.2基础验算（5.6m×5.6m基础验算）
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
TC6013
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
二、塔机荷载
1、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）
400
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
460
水平荷载标准值Fvk（kN）
40
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
900
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
400
水平荷载标准值Fvk'（kN）
50
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
1400
2、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）
1.35Fk1＝1.35×400＝540
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35FQk＝1.35×60＝81
竖向荷载设计值F（kN）
540+81＝621
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×40＝54
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×900＝1215
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×400＝540
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×50＝67.5
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1400＝1890
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.35
承台长l（m）
5.6
承台宽b（m）
5.6
承台长向桩心距al（m）
3.8
承台宽向桩心距ab（m）
3.8
桩直径d（m）
0.5
承台参数
承台混凝土等级
C25
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）
50
配置暗梁
否
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=5.6×5.6×（1.35×25+0×19）=1058.4kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×1058.4=1428.84kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（3.82+3.82）0.5=5.374m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（400+1058.4）/4=364.6kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（400+1058.4）/4+（1400+50×1.35）/5.374=637.673kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（400+1058.4）/4-（1400+50×1.35）/5.374=91.527kN
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+Fvh）/L
=（540+1428.84）/4+（1890+67.5×1.35）/5.374=860.859kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（540+1428.84）/4-（1890+67.5×1.35）/5.374=123.561kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C80
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25
桩混凝土保护层厚度б（mm）
35
桩入土深度lt（m）
24
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
7089.221
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es（N/mm2）
200000
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0（kN）
100
最大裂缝宽度ωlim（mm）
0.1
普通钢筋相对粘结特性系数V
1
预应力钢筋相对粘结特性系数V
0.8
地基属性
地下水位至地表的距离hz（m）
0
承台埋置深度d（m）
1.8
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.1
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
2.3
22
100
0.7
100
粉土
2.5
26
1400
0.7
220
粉土
5.7
26
1600
0.7
340
砾砂
11.8
70
6000
0.7
200
微风化石灰岩
5.4
80
8000
0.7
200
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.5=1.571m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×0.52/4=0.196m2
承载力计算深度：
min（b/2,5）=min（5.6/2,5）=2.8m
fak=（2.3×100+0.5×220）/2.8=340/2.8=121.429kPa
承台底净面积：
Ac=（bl-nAp）/n=（5.6×5.6-4×0.196）/4=7.644m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=1.571×（0.5×22+2.5×26+5.7×26+11.8×70+3.5×80）+8000×0.196+0.1×121.429×7.644=3753.085kN
Qk=364.6kN≤Ra=3753.085kN
Qkmax=637.673kN≤1.2Ra=1.2×3753.085=4503.702kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=91.527kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：
As=nπd2/4=2×3.142×162/4=402mm2
纵向预应力钢筋截面面积：
Aps=nπd2/4=11×3.142×10.72/4=989mm2
（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=860.859kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=7089.221kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=91.527kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
4、裂缝控制计算
Qkmin=91.527kN≥0
不需要进行裂缝控制计算！
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB335Φ20@120
承台底部短向配筋
HRB335Φ20@120
承台顶部长向配筋
HRB335Φ18@180
承台顶部短向配筋
HRB335Φ18@180
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1350-50-20/2=1290mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（860.859+（123.561））×5.374/2=2645.142kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=2645.142×3.8/5.374=1870.398kN·m
Y方向：
My=Mal/L=2645.142×3.8/5.374=1870.398kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=540/4+1890/5.374=486.693kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1290）1/4=0.887
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（3.8-1.6-0.5）/2=0.85m
a1l=（al-B-d）/2=（3.8-1.6-0.5）/2=0.85m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=850/1290=0.659，取λb=0.659；
λl'=a1l/h0=850/1290=0.659，取λl=0.659；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.659+1）=1.055
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.659+1）=1.055
βhsαbftbh0=0.887×1.055×1.27×103×5.6×1.29=8588.563kN
βhsαlftlh0=0.887×1.055×1.27×103×5.6×1.29=8588.563kN
V=486.693kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=8588.563kN
满足要求！
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.6+2×1.29=4.18m
ab=3.8m≤B+2h0=4.18m，al=3.8m≤B+2h0=4.18m
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）=1870.398×106/（1.05×11.9×5600×12902）=0.016
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.016）0.5=0.016
γS1=1-ζ1/2=1-0.016/2=0.992
AS1=My/（γS1h0fy1）=1870.398×106/（0.992×1290×300）=4873mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.27/300）=max（0.2,0.19）=0.2%
梁底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（4873,0.002×5600×1290）=14448mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=14975mm2≥A1=14448mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=1870.398×106/（1.05×11.9×5600×12902）=0.016
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.016）0.5=0.016
γS2=1-ζ2/2=1-0.016/2=0.992
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=1870.398×106/（0.992×1290×300）=4873mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.27/300）=max（0.2,0.19）=0.2%
梁底需要配筋：
A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.002×5600×1290）=14448mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=14975mm2≥A2=14448mm2
满足要求！
（3）、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS3'=8172mm2≥0.5AS1'=0.5×14975=7488mm2
满足要求！
（4）、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS4'=8172mm2≥0.5AS2'=0.5×14975=7488mm2
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Φ10@500。
六、配筋示意图
承台配筋图
七、附图
1、塔吊平面布置图
2、11#楼1号塔吊基础定位图
3、11#楼1号塔吊基础方案图
4、预制桩与承台连接详图
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