塔吊基础专项施工方案中建一局.docx
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塔吊基础专项施工方案中建一局
九、塔吊计算书…………………………………………………………………………………7
附：
1、塔式起重机说明书
2、平布置图
3、地基承载力检测结论。
xxxx一期工程
塔吊基础工程专项施工方案
一、工程概况
工程名称：
xxxx一期工程
建设单位：
xxxx有限公司
设计单位：
xxxx设计研究院
监理单位：
陕西省古都工程监理公司
质监单位：
xxxx质量安全监督站
施工单位：
xxxx有限公司
本工程26#教学楼工程位于xxxx北路北延伸段，xxxx北路和纬二十六街交接处，在纬二十六街南侧。
26#教学楼工程的结构类型为框架结构，条形基础；地上4层，正负零等于绝对标高值为398.350，筑高度为16.05米，总建筑面积为2495平方米。
抗震等级为一级，抗震设防烈度为8度。
该工程场地属自重湿陷性黄土场地，地基湿陷性等级属Ⅱ级（中等。
）本工程地基处理采用2.0m厚的3:
7灰土地基。
二、编制依据
1、本工程的地质勘察报告
2、xxxx生产的QTZ40/60型塔式起重机使用说明书
3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）
4、《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）
5、《建筑施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91
6、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
7、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
8、《施工手册》
9、《钢结构设计规范》GB50017-2003
10、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
11、本工程总体施工组织设计
三、塔吊选型
根据现场施工需要，计划在26#、27#楼的中间设置一台塔吊（位置详见第四章塔吊位置选择），供二栋楼共用。
塔吊选用浙江建设机械有限公司生产的QTZ40/60自升塔式起重机。
该塔吊安装总高度为36m，一次安装到总高度。
由于实际安装高度小于设计要求自由起升高度40.5米，塔吊不需要做扶墙连接，即可满足稳定性要求。
安装时可利用一台16吨和一台30吨汽车吊进行安装。
该塔吊吊装起重臂的最大工作臂长为50m，最大起重量为6.00吨，可以满足该工程的吊装要求。
塔吊基本技术参数如下：
1、名称：
塔式起重机
2、型号：
QTCZ40/60
3、基础形式：
支腿固定式
4、最大起重量：
6吨
5、额定起重力矩：
630KNm
6、工作幅度：
最大50米，最小2.5米。
7、自由起升高度：
40.5米
8、用电总功率：
38KW
详细情况详见xxxx提供的《塔式起重机使用说明书》。
四、塔吊位置选择及基础设计
1、塔吊位置选择
根据施工现场周边的实际情况及塔吊平面布置图，塔吊位置设置在26#教学楼的北侧。
具体位置为：
教学楼的7/C轴向8轴方向平移0.8米，再往北6.0m处，两个直线交点即为塔吊中心位置。
详见总平面布置图。
2、塔吊基础设计
3、根据蔚蓝悦城岩土工程勘测报告，该项目地基土承载力特征值为：
地质编号
2层黄土状土
3层黄土状土
4层粉质粘土
建议值（kPa）
160
180
200
现塔吊基础底为标高-4.00m（394.35m）,由地基承载力特征值（fak）表得出，该表高处地基承载力为180Kpa，满足塔机使用说明承载力要求。
塔吊地基要求承载力0.2MPa。
基础承台尺寸是5000mm×5000mm×1250mm。
混凝土强度等级C30。
详细做法详见xxxx提供《塔式起重机使用说明书》。
现选定的塔吊基础位置可以完全满足生产厂家基础设计要求。
塔吊基础全部埋置的26#教学楼的条形基础垫层面以下，埋深1.25米，完全埋置，符合生产厂家设计基础要求。
五、塔吊基础的防雷接地
塔吊基础的防雷接地引接，设置在基础外550mm处，埋设1.65米，设两处引头，作为连焊接于塔架至塔尾防雷针。
防雷接地的详细做法详见浙江建设机械有限公司提供《塔式起重机使用说明书》。
六、塔吊基础施工方法
基础设计要求：
5.0（宽）m×5.0（长）mm×1.25（深）mm，混凝土强度等级C30，钢筋为双层双向配筋，纵横方向各27根三级钢φ22mm,拉钩为三级φ20＠500，马凳为三级φ22＠600mm，梅花形布置。
1、基础施工工艺流程：
定位放线→挖土→抄水平→修土平整→浇C15混凝土垫层→放线→复核→砌砖胎模→绑扎钢筋→预埋基础节→复核→加固→预埋避雷接地扁铁→浇捣基础混凝土C30→养护
2、施工方法
根据塔吊平面布置图的位置进行定位放线，放线完毕自检合格后请监理人员进行复核，经监理验收合格后，方可开始挖土施工。
1）、基础模板安装
模板采用砖胎膜，墙厚为240mm的粘土普通实心砖砌筑，砂浆采用1:
2.5水泥砂浆。
砖胎膜高度为1.25米。
2）、基础钢筋绑扎和塔吊基础预埋件预埋。
a、基础底筋绑扎：
根据塔式起重机使用说明书基础表1-4中的配筋要求采用双向27根三级钢φ22绑扎，钢筋绑扎完成后，垫40×40×40mm水泥垫块，以确保钢筋保护层厚度，垫块相对间距控制在600mm内为宜。
b、基础底层钢筋安装完毕后，就进行安装塔吊基础预埋件，塔吊基础预埋件为原厂产品。
安装预埋时，用固定模具套入，模具上下螺母固定定型，采用水平仪校核准确，预埋件与基础底层钢筋焊接牢固，预埋件四周用φ20钢筋拉结二道，间距500mm，形成封闭，预埋件安装完成经复核无误后就进行焊接避雷接地线，然后进行绑扎面层双向钢筋。
c、基础面层双向钢筋绑扎：
预埋件安装完成后就进行绑扎面层双向钢筋。
绑扎前先绑扎马凳筋及拉钩，马凳筋间距为800，拉钩为＠500，并保证上层钢筋不位移变形，马凳与上层钢筋绑扎要牢固，拉钩为梅花形布置，钢筋可采用钢筋间距定位卡，以保证钢筋间距。
钢筋及基础预埋件全部安装完成后，经自检合格后报请监理单位进行隐蔽验收，验收合格后就可以进行塔吊基础的混凝土浇捣。
3）混凝土浇筑
本塔吊基础砼采用华岳商品砼，非泵送人工浇捣，机械振捣。
混凝土强度为：
C30。
a、由商品混凝土公司提供配合比报告单和混凝土原材料的复试报告，必须报监理单位审核确定后方能有效。
b、混凝土运至施工现场后按规定做坍落度试验，合格后方能允许入模施工，不合格的混凝土严禁使用，不得随意往混凝土中加水搅拌。
c、混凝土浇筑前，模板内的垃圾杂物应清理干净。
d、应采取有效措施，严禁施工人员随意踩踏钢筋和模板。
e、混凝土的振捣原则为“快插慢拔”，要避免漏振、欠振和超振，施工人员要专人观察模板的漏浆情况，随时调整振捣时间。
f、在混凝土振捣时要派专人看管模板、钢筋、预埋件，如发生移位和偏差应及时校正。
g、严格控制混凝土的浇筑标高，混凝土表面要二次抹平并用棕刷扫把拉毛，使混凝土成型达到棱角分明，线条美观，表面平整的效果。
d、施工时严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2002要求，留置2组混凝土试块，标养1组，同条件养护1组，混凝土试块制作时必须请监理人员进行旁站见证。
7）混凝土养护
混凝土浇筑完毕后，要及时用保温棉毡覆盖2层，以防止温度裂缝，并浇水养护时间不小于14天。
待基础混凝土同条件强度值达到设计强度的80%，才能进行塔吊安装。
七、塔吊围护结构
1、在塔吊基础外围处砌筑1.8米高挡土墙，墙厚240mm，1:
2.5水泥砂浆，标砖砌筑，挡土墙的内侧用1:
2的水泥砂浆进行抹灰。
在挡土墙的内侧用原土分层回填至自然地面平；在挡土墙的顶部浇150mm厚的素混凝土，四周预埋150mm×150mm×5mm预埋铁，间距为1000mm，上面焊1.8m高的钢板网进行四周封闭，只留一个1米宽门，用于塔吊司机专用通道。
围护钢板网上内外均刷黄色油漆。
详见下图。
2、在塔吊基础周边设置1000mm×1000mm的集水井，深度比塔吊基础面低600mm，便于雨水排水处理。
八、安全保证措施
1、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。
2、要定期对塔吊各构件的连接进行检查、防锈处理。
3、接地装置应由专业人员安装，测定电阻时要用高效精密仪器，且需定期检查接地线和电阻。
4、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。
九、塔吊计算书
矩形板式基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
QTZ40（浙江建机）
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
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
344
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
陕西西安
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
B类（田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.69
风压等效高度变化系数μz
1.32
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
0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2＝0.79
非工作状态
0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.45＝1.88
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）
344+37.4+3.8+19.8+89.4＝494.4
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
494.4+60＝554.4
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.79×0.35×1.6×43＝19.02
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+0.5×19.02×43）＝675.88
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝494.4
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.88×0.35×1.6×43＝45.27
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×45.27×43＝616.44
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＝1.2×494.4＝593.28
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
593.28+84＝677.28
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×19.02＝26.63
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+0.5×19.02×43）＝1008.86
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×494.4＝593.28
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×45.27＝63.38
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.5×45.27×43＝934.4
三、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5.3
基础宽b（m）
5.3
基础高度h（m）
1.25
基础参数
基础混凝土强度等级
C25
基础混凝土自重γc（kN/m3）
25
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
地基参数
地基承载力特征值fak（kPa）
180
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）
1.25
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
215.91
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=5.3×5.3×1.25×25=877.81kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×877.81=1053.38kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×（690+0.5×19.02×43/1.2）
=614.54kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=19.02/1.2=15.85kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×19.02×43/1.2）
=922.98kN·m
Fv''=Fv/1.2=26.63/1.2=22.19kN
基础长宽比：
l/b=5.3/5.3=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.3×5.32/6=24.81m3
Wy=bl2/6=5.3×5.32/6=24.81m3
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=675.88×5.3/（5.32+5.32）0.5=477.92kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=675.88×5.3/（5.32+5.32）0.5=477.92kN·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
=（554.4+877.81）/28.09-477.92/24.81-477.92/24.81=12.46kPa≥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=12.46kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=（554.4+877.81）/28.09+477.92/24.81+477.92/24.81=89.51kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（554.4+877.81）/（5.3×5.3）=50.99kN/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）
=180.00+0.30×19.00×（5.30-3）+1.60×19.00×（1.25-0.5）=215.91kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=50.99kPa≤fa=215.91kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=89.51kPa≤1.2fa=1.2×215.91=259.09kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1250-（40+20/2）=1200mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（554.400/28.090-（614.538+15.850×1.250）/24.813）=-7.869kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（554.400/28.090+（614.538+15.850×1.250）/24.813）=61.158kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.300+1.600）/2）×61.158/5.300=39.810kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（554.400/28.090-（614.538+15.850×1.250）/24.813）=-7.869kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（554.400/28.090+（614.538+15.850×1.250）/24.813）=61.158kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.300+1.600）/2）×61.158/5.300=39.810kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（61.16+39.81）/2=50.48kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（61.16+39.81）/2=50.48kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=50.48×（5.3-1.6）×5.3/2=494.99kN
Vy=|py|（l-B）b/2=50.48×（5.3-1.6）×5.3/2=494.99kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1200/5300=0.23≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×11.9×5300×1200=18921kN≥Vx=494.99kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1200/5300=0.23≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×11.9×5300×1200=18921kN≥Vy=494.99kN
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！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB335Φ20@180
基础底部短向配筋
HRB335Φ20@180
基础顶部长向配筋
HRB335Φ16@200
基础顶部短向配筋
HRB335Φ16@200
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5.3-1.6）2×50.48×5.3/8=457.87kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5.3-1.6）2×50.48×5.3/8=457.87kN·m
2、基础配筋计算
（1）、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=457.87×106/（1×11.9×5300×12002）=0.005
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.997
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=457.87×106/（0.997×1200×300）=1275mm2
基础底需要配筋：
A1=max（1275，ρbh0）=max（1275，0.0015×5300×1200）=9540mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=9560mm2≥A1=9540mm2
满足要求！
（2）、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=457.87×106/（1×11.9×5300×12002）=0.005
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.005）0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.997
AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=457.87×106/（0.997×1200×300）=1275mm2
基础底需要配筋：
A2=max（1275，ρlh0）=max（1275，0.0015×5300×1200）=9540mm2
基础底短向实际配筋：
AS2'=9560mm2≥A2=9540mm2
满足要求！
（3）、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：
AS3'=5526mm2≥0.5AS1'=0.5×9560=4780mm2
满足要求！
（4）、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：
AS4'=5526mm2≥0.5AS2'=0.5×9560=4780mm2
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Φ10@500。
五、配筋示意图
矩形板式基础配筋图
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