塔吊基础施工方案灌注桩承台管桩基础文档格式.docx
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89.2
2#塔楼
29
首层4.3m，二层4.0，3~26层3.0m,27层3.15m，28~29层3.3m。
93.75
商业服务网点
首层4.5m，二层4m。
8.9
本方案的编制主要针对庆隆御府工程塔吊的基础设计。
本工程拟装1台塔吊：
塔吊为QTZ6015臂长60m，最大初装高度44m，塔吊形式为附着式，拟装5道附墙。
塔吊基础顶绝对标高为-4.8m，地基为三条灌注桩+借用附近地下室承台3条管桩基础，塔吊基础尺寸为5.2m*5.2m*1.45m。
第三章工程地质条件
依据2017年7月广东省珠海工程勘察院提供的珠海市金湾区广安路珠海联恒贸易有限公司“庆隆御府”工程场地岩土工程勘察报告（详细勘察阶段），场地地质概况如下：
3.1地形地貌
拟建场地位于珠海市金湾区红旗镇，珠海大道与广安路交汇处西南侧，交通十分便利。
场地地貌为滨海平原地貌，勘探期间场地各钻孔标高为2.06～3.06m。
场地局部有临时建筑，于勘察期间同步拆除，地形总体较平坦、开阔。
3.2气候水文
珠海濒临南海，地处低纬，冬夏季风交替明显，终年气温较高，偶有阵寒，但无严寒，夏不酷热，年、日温差小，属南亚热带海洋性季风气候。
珠海地区年均日照时数为1991.8小时，太阳辐射年总量为4651.6MJ/m2。
年平均气温为22.4℃，最热月（7月）平均气温为28.6℃，极端最高温度38.5℃，日温高于35℃全年只有2天；
最冷月（1月）平均气温14.5℃，历年极端最低温度也出现在此段时间，极端最低气温2.5℃。
珠海地区降雨量丰富，介于1700～2200毫米之间，但降雨在年内分配不均，主要集中在雨季的4～9月，占年总降雨量的84%，日降雨强度平均在11.7～20.2毫米之间，暴雨集中在雨季；
10月到翌年3月为旱季，雨量只有308.1毫米，仅占年降雨量的16%。
珠海地区风速较大，年平均风速为3.3米/秒，累年最大风速超过12级，有40米/秒以上的记录，最大风速出现在8～10月，均是台风影响的结果。
珠海位于珠江口段的中心，属台风多登陆地段，平均每年受影响4.1次，其中从本区登陆的台风，年平均1.4次，并伴随有暴雨、暴潮和巨浪，每年的7～10月是台风的盛季。
常年盛行风向为东南风和东北风，频率均在10%，较多风向集中在N-E-SE，最少风向为NW-WSW。
珠海金湾区重现期10年、50年、100年的基本风压分别为0.50kN/m2、0.85kN/m2、1.00kN/m2。
3.3岩土特征
1、岩土单元（层）划分依据及划分结果
按地质年代和成因类型来划分，本次钻探揭露岩土层分为人工填土层（Q4ml）、海陆交互相沉积层（Q4mc）、残积层（Qel）和燕山期花岗岩层（γ52-3），详见表2。
表2 场地岩土层一览表
分类
成因类型
地层代号
分层代号
岩性
土层
人工填土
Q4ml
①
杂填土
海陆交互相沉积
Q4mc
②
淤泥
③
粉质粘土
④
砾砂
残积层
Qel
⑤
砂质粘性土
岩层
燕山期侵入岩
γ52-3
⑥
全风化花岗岩
⑦
强风化花岗岩
⑧
微风化花岗岩
2、各岩土单元（层）性质和产状
（1）、杂填土层号①
灰褐色，由石英砂岩风化土，花岗岩碎块石及少量淤泥质土堆填而成。
湿～饱和，局部花岗岩块石含量较高。
欠压实。
填土时间为8年以上。
该层于场地内分布普遍，本次勘察各钻孔有揭露，厚度2.80～8.60m，平均厚度4.76m。
层底标高-6.34～0.32m。
（2）、淤泥层号②
灰黑色，质较纯，手拈滑腻，具腐臭味，含少量石英砂及贝壳碎屑，局部贝壳碎屑富集，饱和，流塑。
该层于场地内分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度8.60～21.00m，平均厚度12.90m。
层底标高-21.71～-12.74m。
（3）、粉质粘土层号③
土灰黄、青灰等色，主要由粘性土组成，含少量石英砂，刀切面较光滑，稍有光泽，饱和，可塑。
该层于场地内分布较普遍，本次勘察除ZK26钻孔缺失外，其余各钻孔均有揭露，厚度2.50～14.80m，平均厚度7.19m。
层底标高-29.46～-17.09m。
（4）砾砂层号④
土灰白色，矿物成分主要为石英砂，其中砾石含量约37％，粗砂含量约24％，中砂含量约10％，细砂含量约10％，其余为粉砂。
砂砾呈次棱角状，分选性差，饱和，稍密为主，底部局部中密状。
该层于场地内零星分布，本次勘察共8个钻孔有揭露，厚度0.80～7.80m，平均厚度4.54m。
层底标高-28.01～-20.00m。
（5）砂质粘性土层号⑤
褐红色，为花岗岩风化残积土，原岩结构已破坏，长石已风化为粘土，砾石含量约13％，岩芯泥柱状，很湿，可塑～硬塑。
该层主要分布于场地南侧，本次勘察共9个钻孔有揭露，厚度1.80～19.00m，平均厚度8.73m。
层底标高-45.34～-23.89m。
（6）、全风化花岗岩层号⑥
浅肉红、土黄等色，岩芯土柱状，原岩结构可辨，组分主要为粘土、石英及少量长石碎屑，砾石含量约17％，很湿，硬塑～坚硬。
岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
该层于场地内分布较普遍，本次勘察共20个钻孔有揭露，厚度0.50～12.70m，平均厚度4.70m。
层顶标高-45.34～-17.09m，层底标高-55.58～-19.29m。
（7）强风化花岗岩层号⑦
浅肉红色，岩芯半岩半土状，风化裂隙很发育，手捏易散，原岩结构清晰，组分主要为石英、长石及少量粘土，干钻难钻进。
岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度破碎，岩体质量等级为Ⅴ类。
该层于场地内分布较普遍，本次勘察共26个钻孔有揭露，厚度0.80～6.40m，平均揭露厚度2.71m；
层顶标高为：
-55.58～-20.00m。
（8）微风化花岗岩层号⑧
浅肉红、青灰色，矿物成分主要为石英、长石及云母，中粗粒结构，岩芯碎块状，锤击声脆。
岩石坚硬程度为较硬岩，岩体完整程度较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ类。
该层于场地内分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度均未揭穿，揭露厚度1.40～5.80m，平均揭露厚度3.41m；
-61.98～-19.29m。
各土（岩）层的分布和岩土特征详见工程地质剖面图、钻孔柱状图和岩层等高线图。
3、各岩土物理力学性质指标统计分析
（1）常规土工试验与标贯试验
本次共采取41件原状土样及7件扰动砂土样进行室内常规物理力学指标试验，钻探过程中共进行174点次的标贯试验。
岩土性质指标的统计依据《岩土工程勘察报告编制标准》（DB21/T1214-2005）分层进行，试样数量超过6个分别统计指标的最小值、最大值、平均值、标准差和变异系数，少于6个仅统计指标的最小值、最大值和平均值。
统计前先根据样品情况对试验数据进行粗差分析以进行取舍。
经统计分析后各土、岩层的主要岩土性质指标详见表5。
（2）淤泥层固结快剪及三轴剪切试验
本次勘察对淤泥层②进行固结快剪及三轴剪切试验，其中三轴试验方法为不固结不排水剪及固结不排水剪，试验结果统计见表3。
表3、土的固结快剪及三轴剪切试验抗剪强度试验指标统计表
岩
土
编
号
名
称
统
计
项
目
固结快剪
三轴剪切试验
粘
聚
力
Cq（kPa）
内
摩
擦
角
q（°
）
粘聚力
Cuu
（kPa）
（不固结
不排水剪）
内摩擦角
φuu
（度）
Ccu
（固结
φcu（度）
有效
c'
有效内
摩擦角
φ'
统计个数
3
最大值
7.5
16.4
6.8
0.7
7.2
12.2
7.7
14.0
最小值
6.5
14.2
5.6
0.4
5.8
9.6
6.6
10.9
平均值
7.00
15.26
6.36
0.56
6.46
10.66
7.20
12.23
（3）岩石抗压强度试验
本次勘察选取微风化花岗岩样6件进行饱和单轴抗压强度试验。
试验结果统计见表4。
表4岩石饱和单轴抗压强度指标统计表
岩土
名称
统计
个数
最大值（MPa）
（MPa）
标准差
变异
系数
标准值
中小均值
微风化
花岗岩
6
62.00
41.90
50.55
7.507
0.149
44.35
46.22
3.4水文地质
1、水文地质概况
勘察期间测得场地地下水初见水位埋深为1.20～2.10m；
稳定水位埋深1.10～2.10m，平均1.52m，稳定水位相应标高0.60～2.26m。
地下水主要赋存于海陆交互相沉积的砾砂层④中，为孔隙承压水，具弱承压性。
此外，填土中的上层滞水不可忽视；
另外，场地花岗岩风化裂隙带中还赋存基岩网状风化裂隙水，微具承压性。
砾砂层④属强透水层，厚度0.80～7.80m，平均厚度4.54m，但于场地不连续分布，富水性一般。
场地其余各土（岩）层均属微～弱透水层，富水性均较差。
地下水主要补给来源为大气降水及临近水体的越流补给，并以垂直蒸发和潜流的形式向外侧低洼处排泄。
根据地区经验，场地地下水位年变化幅度在0.80～1.50米之间。
2、地下水对建筑材料的腐蚀性评价
（1）场地地下水环境类型
根据本次勘察钻探揭露结果，按照国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）附录G：
“场地环境类型”的规定，判定勘察场地地下水的环境类别为Ⅱ类（湿润区直接临水）。
（2）地下水对建筑材料腐蚀性评价
据本次勘察ZK4和ZK26两个钻孔所取水样水质分析报告，该处地下水为常温咸水。
根据地下水有关离子含量与《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）和《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）标准对比详见表6。
根据表6对照结果：
场地地下水按环境类型（Ⅱ类环境）判定对混凝土结构具微腐蚀；
按地层渗透性（B）判定对混凝土结构具微腐蚀；
在长期浸水条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀；
在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀。
设计时须按不同使用环境，按相关规范采取相应的防腐措施。
防腐措施可按《工业建筑防腐设计规范》进行。
对钢筋混凝土结构中钢筋的防护，主要对钢筋混凝土结构进行合理的结构设计，控制混凝土的等级，并提高混凝土结构的抗渗能力，具体措施应按有关设计规范条款执行。
表6地下水对建筑材料的腐蚀性评价对照表
建筑
材料
类别
腐蚀等级
腐蚀介质
对比项
微
弱
中
强
混
凝
结
构
按环境类型（Ⅱ类环境）
SO42-含量（mg/l）
规范值
＜300
300～1500
1500～3000
＞3000
本场地值
196.92～223.34
Mg2+含量
（mg/l）
＜2000
2000～3000
3000～4000
＞4000
73.51～82.01
总矿化度（mg/l）
＜20000
20000～50000
50000～60000
＞60000
3173.00～3945.00
NH4+含量
＜500
500～800
800～1000
＞1000
场地值
未检出
按地层渗透性（B）
pH值
＞5.0
5.0～4.0
4.0～3.5
＜3.5
7.16～7.23
侵蚀性CO2
＜30
30～60
60～100
—
12.65～19.03
HCO3-
（mmol/l）
钢筋砼结构中钢筋
长期
浸水
地下水中Cl-
含量（mg/l）
＜10000
10000～20000
――
1409.26～1781.51
干湿
交替
＜100
100～500
500～5000
＞5000
第四章塔吊平面布置及基础设计
4.1塔吊平面布置
根据本工程的工程量及工期进度需要，结合施工现场水文地质条件和总平面布置情况，现场设置1台塔吊，位于2#塔楼地下室区域，本工程塔吊基础混凝土强度等级为C35/P6。
塔吊中心点位置：
2#塔楼2-1轴向东南2.84m，2-B轴向西南4.78m，距外墙面3.88m；
4.2塔吊基础
由于本工程塔吊基础所在土层为淤泥层，淤泥层地基承载力无法满足塔吊基础所需地基承载力的要求，确定塔吊基础采用矩形板式桩基础。
经计算，地基为三条灌注桩+借用附近地下室承台（CT15a）3条管桩基础，灌注桩成桩质量及要求同工程桩，灌注桩单桩竖向抗压承载力特征值为4100KN，单桩竖向抗拔承载力特征值900KN，桩端持力层为微风化花岗岩，桩端进入持力层深度1m；
管桩单桩竖向抗压承载力特征值为2000KN，单桩竖向抗拔承载力特征值300KN，桩端持力层为强风化花岗岩，桩端进入持力层深度0.75m。
塔吊基础面标高与地下室底板面相同，塔吊基础和附近地下室承台同时浇筑，塔吊基础面及地下室承台面绝对标高均为-4.8m。
塔吊基础先于地下室底板施工；
为防止施工缝渗水，施工时塔吊基础与承台周边设置300宽3mm厚止水钢板，周边采用收口网处理。
底板钢筋根据底板图纸位置预留，预留长度不小于500mm。
由于塔吊基础在地下室范围内，基础施工时采用与设计一致的防水材料在基础底板及周边进行施工，以便整个基础防水连成整体。
塔吊基础施工时，在塔吊基础承台外侧挖1000*1000*800的集水坑，以满足塔吊基础排水要求。
因塔吊基础位于地下室基坑以内，塔身需穿过地下室顶板，塔身宽度为1.8m，施工时在地下室顶板上留设2.4*2.4m洞口，四周钢筋预留，预留长度为500mm,1000mm.搭接率不大于50%，板中设-3*300止水钢板焊接，收口网处理。
洞口四周设止水坎，洞口四周设防护栏杆。
为保证结构安全，洞口周边1/3跨范围模板支撑不予拆除。
第五章塔吊参数信息及基础计算
5.1塔吊QTZ6015参数信息
塔吊型号
QTZ6015-广西建工集团
最大起重力矩
1000kN.m
预埋螺栓固定式最大起升高度
44m
附着最大起升高度
176m
工作状态基础水平力
29kN
工作状态基础垂直力
573kN
工作状态基础倾覆力力矩
1617kN.m
非工作状态基础水平力
71KN
非工作状态基础垂直力
556kN
非工作状态基础倾覆力力矩
1726kN.m
5.2塔吊基础计算书
塔基础计算书详附件。
第六章塔吊基础施工
施工流程:
测量放线→土方开挖→垫层施工→砖模砌筑→防水施工→底面双向钢筋网→扎撑脚→上层双向钢筋网→预埋螺栓安装→混凝土浇筑
（1）进行测量放线，定出塔吊基础位置，同时在基础附近已有建筑上定出控制标高点；
（2）采用挖土机进行开挖，按1：
0.5放坡，预留20cm以上人工清土，基坑底部的开挖每边均宽于塔吊基础承台0.5m，以便于砖胎模施工；
在基坑外侧挖1000*1000*800的集水坑，及时进行积水的抽除；
基槽开挖后及时通知监理单位和相关人员进行验收，认可后按标高浇筑100mm厚C15垫层，垫层达到一定强度后方可进行承台砖胎模砌筑；
（3）承台模采用240厚砖模，内侧抹10厚水泥砂浆，内侧施工3mm厚改性沥青自粘胶防水卷材；
（4）钢筋绑扎先铺底网片的长向钢筋，后铺下层网片上面的短向钢筋，钢筋采用扎丝满扎，不得跳扎。
承面钢筋绑扎时上φ16@500的马凳支撑，钢筋间距按设计图纸要求进行，钢筋间距布置均匀，绑扎牢固，钢筋保护层厚度为5cm。
（5）地脚螺栓采用高强螺栓，预埋时采用厂家提供的基础座，地脚螺栓悬挂在基础座上，用水准仪将预埋基础座校平，四组地脚螺栓（16根）相对位置必须准确，组装后必须保证地脚螺栓孔的对角线误差不大于2mm,确保固定基节的安装，与绑扎好的钢筋连接成整体。
将螺栓头部用塑料面等物包住，以防粘上水泥等物。
（6）混凝土浇筑前，模板、钢筋、预埋件及防雷接地等全部安装完毕，砖模内的杂物和钢筋油污等要清理干净。
完成钢筋、模板的隐检、预检工作。
基础混凝土采用商品混凝土，强度等级C35，混凝土浇筑时分层浇筑，分层振捣密实，振捣时，要快插慢拔，插入深度各层均为350mm，即上面两层均须插入其下面一层50mm。
振捣点之间间距为450mm，梅花型布置，振捣时逐点移动，顺序进行，不得漏振。
每一插点要掌握好振捣时间，以混凝土表面泛浆，不大量泛气泡，不再显著下沉，表面浮出灰浆为准。
混凝土浇筑完毕要进行二次搓平，保证混凝土表面不产生裂纹，混凝土抹平完毕后立即覆盖养护，养护时间不得少于15天，并按要求制作标准养护砼试块。
第七章：
矩形板式桩基础（管桩）计算书
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
QTZ6015-广西建工
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
44
塔机独立状态的计算高度H（m）
47
塔身桁架结构
角钢
塔身桁架结构宽度B（m）
1.8
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）
573
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
633
水平荷载标准值Fvk（kN）
倾覆力矩标准值Mk（kN·
m）
1617
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'
（kN）
水平荷载标准值Fvk'
71
倾覆力矩标准值Mk'
（kN·
1726
2、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1（kN）
1.35Fk1＝1.35×
573＝773.55
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35Fqk＝1.35×
60＝81
竖向荷载设计值F（kN）
773.55+81＝854.55
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×
29＝39.15
倾覆力矩设计值M（kN·
1.35Mk＝1.35×
1617＝2182.95
竖向荷载设计值F'
1.35Fk'
＝1.35×
水平荷载设计值Fv'
1.35Fvk'
71＝95.85
倾覆力矩设计值M'
1726＝2330.1
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.45
承台长l（m）
5.2
承台宽b（m）
承台长向桩心距al（m）
3.6
承台宽向桩心距ab（m）
承台参数
承台混凝土等级
C35/P6
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'
（m）
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
承台底标高d1（m）
-6.25
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'
γ'
）=5.2×
5.2×
（1.45×
25+0×
19）=980.2kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×
980.2=1176.24kN
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=（573+980.2）/4=388.3kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（573+980.2）/4+（1726+71×
1.45）/5.091=747.54kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（573+980.2）/4-（1726+71×
1.45）/5.091=29.06kN
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
=（773.55+1176.24）/4+（2330.1+95.85×
1.45）/5.091=972.421kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（773.55+1176.24）/4-（2330.1+95.85×
1.45）/5.091=2.474kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩类型
预应力管桩
预应力管桩外径d（mm）
500
预应力管桩壁厚t（mm）
125
桩混凝土强度等级
C80
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz（kN/m3）
桩混凝土保护层厚度б（mm）
35
桩底标高d2（m）
-28.73
桩有效长度lt（m）
22.48
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