塔吊基础施工方案最终版.docx
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塔吊基础施工方案最终版
三、塔吊设计参数…………………………………………………………………………………………3
四、塔吊基础设计…………………………………………………………………………………………5
五、塔吊基础施工技术措施及质量验收………………………………………………………………6
六、塔吊基础计算书……………………………………………………………………………9
附图：
……………………………………………………………………………………………………23
塔吊基础施工方案
一、编制依据
1、岩土工程勘察报告
2、施工图纸
3、《建筑工程施工质量验收同一标准》GB50300-2013；
4、《建筑软弱地基基础设计规范》G-BJ10-1-90；
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；
6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2012J119—2001）
7、《高处作业分级》（GB3608-2008）
8、《起重吊车指挥信号》（GB5082-85）
9、《起重机司机安全技术考核标准》（GB6702-86）
10、《建筑塔式起重机安全规程》（GB5144-85）
11、江苏省及苏州市市有关文明施工和安全生产规定；
12、国家及江苏省的有关规范、规程和标准
二、工程概况
工程名称：
太湖新城吴江总部经济5号地块
建设地点：
苏州市吴江区太湖新城
建设单位：
苏州友通置业有限公司
勘察单位：
苏州市民用建筑设计院有限责任公司
设计单位：
苏州市民用建筑设计院有限责任公司
监理单位：
苏州市天和工程管理咨询有限公司
施工单位：
江苏和元建设工程有限公司
结构形式：
框架核心筒/框架结构体系
建设规模：
（1）太湖新城吴江总部经济5号地块地下2层，地上主体部分21层，裙楼3层，建筑高度80.0米。
建筑基地面积6449.48平方米，总建筑面积67363.15平方米，地下室防水等级一级，抗震设防烈度为六度，抗震设防类别为重点设防，结构安全等级为二级。
基础采用桩筏基础，主楼处桩型为预应力管桩，裙楼处为预制方桩，地下室底板结构顶标高为-8.700m，主楼处地下室板厚为1600mm、2000mm、1000mm，裙楼处地下室底板厚度为600mm，垫层厚度100mm。
05地块车库在车库南侧一台TP63（ZX5110）型塔式起重机、北侧一台QTZ（TC6010-6）型塔式起重机.塔吊位置详见塔吊基础平面布置图。
地质概况
依据该工程《岩土工程勘察报告》场地地质概况如下：
地基土构成、特征一览表
土层编号
土层名称
土层厚度
平均厚度（m）
层顶标高
层顶埋深
1
素填土
1.00~2.40
1.83
2.20~2.65
--
2
粉质粘土
0.500~2.00
0.92
0.22~1.48
1.00~2.40
3
淤泥
3.20~7.50
4.89
-0.87~0.52
2.00~3.30
4
粉质粘土
1.00~5.20
3.50
-8.00~-3.36
6.00~10.30
5
粉土
1.00~4.10
2.59
-10.69~-7.56
10.20~13.00
6
粉质粘土
4.54~6.80
5.66
-12.75~-10.60
12.9~15.40
7
粘土
3.00~4.70
4.19
-17.96~-16.90
19.20~20.60
8
粉质粘土
3.60~5.40
4.21
-21.95~-20.56
23.20~24.60
9
粉土
2.00~5.30
4.38
-27.18~-25.22
27.70~29.60
10
粉质粘土
1.00~5.30
2.29
-31.10~-27.96
30.60~33.30
11
粉土夹粉质粘土
3.50~7.10
5.32
-33.65~-29.38
31.90~36.30
12
粉质粘土
1.60~2.00
1.83
-37.92~-37.35
40.00~40.40
13
粉砂夹粉土
2.20~7.80
5.19
-39.70~-35.34
37.60~42.00
地基承载力特征值fak一览表
土层编号
土层名称
物理指标
双桥静探
标准贯入
抗剪强度指标（cq）
fak
qc（Mpa）
fak（kpa）
N（击）
fak（kpa
Ck（kpa）
Φk（°）
fak（kpa
2
粉质粘土
107
0.597
97
3
淤泥
55
0.374
58
7.7
5.30
32.1
4
粉质粘土
198
1.782
191
37.20
12.00
184.1
5
粉土
5.669
163
13.0
460
6
粉质粘土
184
1.057
142
7
粘土
270
2.390
265
8
粉质粘土
203
2.337
221
9
粉土
6.996
189
22.0
200
10
粉质粘土
145
1.887
229
11
粉土夹粉质粘土
4.739
195
31.7
257
12
粉质粘土
148
2.042
178
13
粉砂夹粉土
13.835
326
42.9
308
注：
（1）qc系平均值。
N为实测击数；2、单、双桥静力触探指标qc与Ps转换公式（公式中qc、ps单位为Mpa）；粘性土Ps=1.277qc-0.06，砂性土Ps=1.093+0.358
三、塔吊设计参数
TP63（ZX5110）型塔式起重机技术性能：
序号
基本参数名称
单位
数值
1
公称起重力矩
t.m
63
2
最大额定起重量
t
4
3
最大工作幅度/额定起重量
m/t
51/1.0
4
最小工作幅度
m
2.5
5
最大起重量时允许最大幅度
m
17
6
起升高度
固定式
m
32
7
附着式
m
140
8
起身机构
倍率
2
4
9
起升速度/相应的最大起重量
m/min
t
9.2
2
4.6
4
31.3
2
15.6
4
62.7
1
31.4
2
10
最低稳定下降速度
m/min
3.36
11
电机型号
YZTD200L3-4/8/24
12
功率
KW
15/15/4KW
13
转速
r/min
1392/694/204
14
回转机构
回转速度
r/min
0.7
15
电机型号
YZR132M2-4
功率
KW
5.5
转速
r/min
1440
变幅机构
变幅速度
r/min
20/40
电机型号
YEZS112L4/8
功率
KW
1.5/2.4
顶升机构
额定顶升速度
r/min
0.5
额定工作压力
r/min
16
电机型号
Y132S-4
功率
KW
5.5
转速
r/min
1400
起重臂长/相应平衡重
m/t
51/9.5
整机总重量
t
24.2
起升高度
m
32
整机总功率（不含顶升电机）
KW
22.9KW
标准节截面尺寸
m
1.6*1.6*3.0
QTZ80（TC6010-6）型塔式起重机技术性能：
机构工作级别
起升机构
回转机构
牵引机构
额定起重力矩KN.M
800
起升高度
倍率
独立固定式
附着式
a=2
40.5
220
a=4
10.5
110
最大起重量t
6
起升机构
倍率
a=2
a=4
速度m/min
80
40
8.88
40
20
4.44
起重量t
1.5
3
3
3
6
6
功率KW
24/24/5.4
牵引机构
速率m/min
50/25
功率KW
3.3/2.2
回转机构
速率r/min
0~0.8
功率KW
4.0*2
顶升机构
工作压力Mpa
25
速率r/min
0.56
功率KW
7.5
总功率KW
35.3（不包括顶升机构）
平衡重
36
42
48
54
60
9.15
11.15
12.75
14.25
15.3
工作温度℃
-20~+40
四、塔吊基础设计
北塔吊（QTZ80）布置在地下车库5轴交N轴向南4500mm；南塔吊（TP63）布置在地下车库5轴与8轴之间且距1-0A轴南侧3500mm。
塔吊基础底标高低于筏板底标高50mm,筏板底标高为-9.600m。
塔吊基础进行打桩处理，每个塔吊基础打4根400*400预制方桩，桩长15m，桩身混凝土强度C40，塔吊基础砼标号为C35，QTZ塔吊基础基础尺寸为4500mm×4500mm×1350mm，配筋为底部HRB335φ20@120单层双向设置，顶部HRBφ18@120单层双向设置，竖向连接钢筋为HPB300φ10@500设置。
TP60塔吊基础尺寸4500mm×4500mm×1100mm，配筋为底部HRB335φ20@150单层双向设置，顶部HRBφ16@150单层双向设置，竖向连接钢筋为HPB300φ10@500设置。
基础底板钢筋保护层厚度为50mm。
五、塔吊基础施工技术措施及质量验收
1、施工技术措施
1）塔吊基础施工工艺流程
桩基打设→基坑降水→基坑放线（白灰线）→验线→塔吊基坑土方开挖→垫层浇筑→基础放线（墨线）→验线→底层钢筋网绑扎→塔吊预埋脚柱安装固定→上层钢筋网绑扎→塔吊基础模板支模→塔吊基础钢筋模板验收→塔吊基础砼浇筑→砼养护
2）塔吊基础施工工艺
⑴桩基打设：
本案中采用钢筋混凝土预制方桩，可以与桩基分包施工单位协调，在工程桩打设过程中，顺便把塔吊用桩打设完成。
此项并入工程桩基工程，按工程桩基工程施工方案施工。
⑵基坑降水：
本案中基坑降水将与09地块基坑降水结合起来，同时进行基坑降水。
采用管井井管进行降水，设置观察井，当地下水降至基坑底下500左右，即可开挖。
此项并入降水工程，按降水工程施工方案施工。
⑶基坑放线：
利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，按照1：
1放坡系数外放相应距离，撒白灰线示之，并通知项目技术负责人进行验线。
⑷塔吊基础基坑开挖：
采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖，现场架设一台SCD200型水准仪进行基底标高控制。
同时按照1：
1的放坡系数进行放坡开挖。
机械开挖应比设计标高高20㎝～30㎝，剩余土方采用人工开挖。
人工开挖的平整度为±50。
⑸垫层砼浇筑：
在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50×100的木方围起来；进行垫层砼浇筑，初凝后进行压光处理。
⑹基础放线（墨线）：
在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。
首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。
⑺底层钢筋网绑扎：
将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。
⑻塔吊预埋脚柱安装、固定：
由于本案塔吊基础高分别为1350mm、1100mm，保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面，接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上，同时在四个预埋脚柱上焊接剪刀撑予以加固；然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上，弹墨线喷白漆示之，同时将预埋脚柱位置处边线测放出来；接着利用反铲挖掘机将安装有预埋脚柱的标准节吊入基坑，放到底层钢筋网上，具体位置为上一步骤测放出来的脚柱位置线内；然后利用水准仪测出标准节上部四角四个螺栓孔处的标高，根据高低差值，在底层钢筋网上放置1mm/2mm不等的钢板片予以调整，直至四角标高差值在±2mm以内；最后将其与底部钢筋网焊接牢固
⑼基础上部钢筋网绑扎：
首先安装1500左右的间距放置钢筋马蹬，接着将上部受力主筋按设计间距放置到位，进行绑扎，上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。
⑽基础支模：
采用15厚多层板做面板，50×100木方做背楞，Ф48*3.5钢管做外楞的模板支撑体系。
⑾钢筋、模板验收：
以上工作完成后，通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。
⑿塔吊基础砼浇筑：
本案中塔吊基础砼采用商品砼，由汽车泵配合进行砼浇筑，砼在振捣过程中要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。
待砼初凝后，进行砼表面压光处理。
同时留置砼试块。
⒀塔吊基础砼养护：
本案砼施工处于夏季，砼养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于7天。
当塔吊基础砼强度达到不少于设计值的90%上时方可进行塔吊上部结构安装。
2、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；
3）、埋设件埋设参照一下程序施工：
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，当钢筋绑扎到一定程度时，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4件Φ30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。
⑥地脚螺栓详图附后
4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。
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、商品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，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，塔机的避雷针不小于横截面-45mm×4mm镀锌扁铁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、塔吊基础的钻孔灌注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。
六、塔吊基础计算书
QZT80A（6010）计算书
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：
《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号：
QZT80A（6010），塔吊起升高度H：
50.000m，
塔身宽度B：
1.6m，基础埋深D：
0.000m，
自重F1：
500kN，基础承台厚度Hc：
1.350m，
最大起重荷载F2：
60kN，基础承台宽度Bc：
4.500m，
桩钢筋级别:
HRB335，桩直径或者方桩边长：
0.400m，
桩间距a：
2.8m，承台箍筋间距S：
300.000mm，
承台混凝土的保护层厚度：
50mm，承台混凝土强度等级：
C35；
额定起重力矩是：
800kN·m，基础所受的水平力：
74kN，
标准节长度：
2.5m，
主弦杆材料：
角钢/方钢,宽度/直径c：
120mm，
所处城市：
江苏吴县东山，基本风压ω0：
0.45kN/m2，
地面粗糙度类别为：
A类近海或湖岸区，风荷载高度变化系数μz：
2.03。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=500.00kN；
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=560.00kN；
1、塔吊风荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中风荷载体型系数：
地处江苏吴县东山，基本风压为ω0=0.45kN/m2；
查表得：
荷载高度变化系数μz=2.03；
挡风系数计算：
φ=[3B+2b+（4B2+b2）1/2]c/（Bb）=[（3×1.6+2×2.5+（4×1.62+2.52）0.5）×0.12]/（1.6×2.5）=0.416；
因为是角钢/方钢，体型系数μs=2.153；
高度z处的风振系数取：
βz=1.0；
所以风荷载设计值为：
ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.153×2.03×0.45=1.376kN/m2；
2、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=1.376×0.416×1.6×50×50×0.5=1144.708kN·m；
Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝800＋1144.708＋74×1.35＝2044.61kN·m；
三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
1.桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。
Nik=（（Fk+Gk）/4）/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2；
其中n──单桩个数，n=4；
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=560.00kN；
Gk──桩基承台的自重标准值：
Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×4.50×4.50×1.35=683.44kN；
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取2044.61kN·m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.98m；
Nik──单桩桩顶竖向力标准值；
经计算得到单桩桩顶竖向力标准值
最大压力：
Nkmax=（560.00+683.44）/4+2044.61×1.98/（2×1.982）=827.20kN。
最小压力：
Nkmin=（560.00+683.44）/4-2044.61×1.98/（2×1.982）=-205.48kN。
需要验算桩的抗拔！
2.承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。
Mx=∑Niyi
My=∑Nixi
其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.60m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×（Nkmax-Gk/4）=787.61kN；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx=My=2×787.61×0.60=945.13kN·m。
四、承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。
αs=M/（α1fcbh02）
ζ=1-（1-2αs）1/2
γs=1-ζ/2
As=M/（γsh0fy）
式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；
ho──承台的计算高度：
Hc-50.00=1300.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
经过计算得：
αs=945.13×106/（1.00×16.70×4500.00×1300.002）=0.007；
ξ=1-（1-2×0.007）0.5=0.007；
γs=1-0.007/2=0.996；
Asx=Asy=945.13×106/（0.996×1300.00×300.00）=2432.50mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
4500.00×1350.00×0.15%=9112.50mm2。
建议配筋值：
HRB335钢筋，20@145。
承台底面单向根数30根。
实际配筋值9426mm2。
五、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：
V≤βhsαftb0h0
其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=4500mm；
λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=0.4m；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.308；
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=（800/1300）1/4=0.886；
α──承台剪切系数，α=1.75/（0.308+1）=1.338；
0.886×1.338×1.57×4500×1300=10886.159kN≥1.2×827.201=992.642kN；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
六、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.1条：
桩的轴向压力设计值中最大值Nk=827.201kN；
单桩竖向极限承载力标准值公式：
Quk=u∑qsikli+qpkAp
u──桩身的周长，u=1.6m；
Ap──桩端面积,Ap=0.16m2；
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）抗拔系数土名称
14.1055.00840.000.77粉质粘土
21.3050.00840.000.65粉土或砂土
35.3055.001000.000.70粉质粘土
44.6075.001500.000.80粘土
54.0059.00900.000.70粉质粘土
由于桩的入土深度为15.00m,所以桩端是在第4层土层。
单桩竖向承载力验算:
Quk=1.6×904.5+1500×0.16=1687.2kN；
单桩竖向承载力特征值：
R=Quk/2+ηcfakAc=1687.2/2+0.65×200×4.902
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