1、别墅区塔吊钢筋混凝土预制方桩基础施 工 方 案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月 目 录第一章 编制依据3第二章 工程概况42.1 建筑概况42.2 基础设计参数表6第三章 塔吊布置73.1 布置原则73.2 塔吊布置7第四章 塔吊基础设计84.1技术要求84.2 塔吊基础施工图8第五章 塔吊基础施工95.1 施工流程95.2 施工要点95.3 防雷接地做法10第六章 质量保证措施11第七章 安全注意事项12第八章 四桩基础计算书13附图1：塔吊平面布置图20附图2：塔吊的基础形式及配筋图21附图3：预埋螺2、栓固定式基础节架示意图22第一章 编制依据1、xx岩土工程勘察研究院提供xxxx一期岩土工程勘察报告 ；2、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；3、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2009）；4、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；5、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2011）；6、塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）；7、建筑结构荷载规范（GB50009-2012）；8、xxxx项目一期施工图纸；9、设备供应厂家提供塔吊技术资料；10、品茗安全计算软件。第二章 工程概况2.1 建筑概况1、建筑概况，见表1-1。表1-13、：工程名称xxxx一期工程地址xx市建设单位勘察单位设计单位监理单位质量监督部门总包单位工程主要功能或用途住宅楼、地下车库建设设计概况示范区包括1#7#别墅，分为G171-s、G165-s、G215T-s、G216T-s 四种户型，地上3层，地下一层；1栋综合楼（3层），3栋商业街。2、地质条件根据勘察揭露及区域地质资料，拟建工程场地上覆土层主要以第四纪冲洪积、残积地层为主，下伏基岩主要为花岗岩岩、辉绿岩，分述如下：第四纪覆盖层自上而下描述如下：吹填中粗砂（Q4ml）：灰黄色、灰白色，呈松散状态，干稍湿饱和，主要由人工吹填中粗砂组成，含大量贝壳，泥质含量约510%，密实度不均匀，已完成钻孔地段4、均有分布。厚度2.905.80m。该层在CK36、CK105、CK109地段分布有填石，填石粒径约20200mm，厚度0.501.90m，中风化花岗岩为主，填石间主要充填中粗砂。淤泥质粉质粘土（Q4mc）：灰色、深灰色，流塑，含少量有机质，具腐臭味，干强度低中等，粘、韧性中等，切面稍光滑，摇振反应缓慢无摇振反应，含粉细砂粒及贝壳碎片，细砂粒含量约占10%，贝壳含量约占515%，局部含中粗砂，土质欠均匀，钻孔CK26、CK62、CK75 、CK51、BK2、BK3地段缺失，其余地段均有分布。厚度0.304.70m。粉质粘土（Q4al+pl）：褐黄、灰黄色、浅灰绿色、暗黄色，可塑硬塑，局部呈坚硬状5、，含约1015%的中粗砂，局部中粗砂含量较高，相变为泥质中粗砂。粘性一般较好，干强度高，韧性高，切面较光滑，无摇振反应，场地内均有分布，厚度0.7014.70m。-1泥质中粗砂（Q4al+pl）：灰黄色、褐黄色，稍密中密，饱和，以中砂为主，局部为粗砂、粉砂，级配不良，分布不稳定，多以透镜体分布于粉质粘土中，厚度0.705.40m。-2粉质粘土（Q4al+pl）：褐黄、灰黄色、浅灰绿色、暗黄色，可塑硬塑，局部呈坚硬状，含约1015%的中粗砂，粘性一般较好，干强度高，韧性高，切面较光滑，无摇振反应，局部地段分布，厚度1.805.00m。残积砂质粘性土（Q4el）：褐黄、灰黄、浅黄色夹灰白色斑点，可6、塑硬塑，主要由长石矿物风化的粘粉粒、石英砂粒组成，石英砂粒以中砂为主，约占3050%，岩芯呈砂土状，属花岗岩风化产物，局部地段分布，厚度1.107.20m。-1辉绿岩残积粘性土（Q4el）：褐黄、灰黄、浅黄色，可塑硬塑，主要由长石、辉石矿物风化的粘粉粒组成，约含515%粉细砂，岩芯呈土柱状，属辉绿岩风化产物，局部地段分布，厚度1.206.80m。下伏基岩根据风化程度自上而下描述如下：全风化花岗岩（52(3)）：浅黄色、灰白、褐黄色，散体结构，块状构造，原岩结构已破坏，主要矿物成份为长石、石英及少量黑云母，长石基本已风化成粘土，岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量等级属级，部分地段缺失，厚度0.57、05.60m。-1全风化辉绿岩()：灰黄色，褐黄色，散体结构，原岩结构大部分破坏，长石大部分已高岭土化，岩芯呈土状，遇水易软化，岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量等级属级，局部地段分布，厚度1.007.10m。砂土状强风化花岗岩（52(3)）：黄褐色、浅黄色、灰白色，散体结构，块状构造，可见原岩结构，主要矿物成份为长石、石英及少量黑云母，岩芯呈砂土状，手捏易散，岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量等级属级，局部地段缺失，厚度0.5014.20m。层面埋深3.9022.40m，标高-19.70-1.25m。-1砂土状强风化辉绿岩()：黄褐色、灰黄色、灰绿色，散体结构，原岩结构清晰可见，岩芯呈砂土状8、，手捏易散，岩体完整程度属极破碎，岩体基本质量等级属级，以岩脉的形式产出，分布不具规律性。层面埋深4.2015.40m，标高-13.03-1.69m。2.2 基础设计参数表岩土层序号及名称地基承载力特征值天然重度抗剪强度（直剪）压缩模量(变形模量)负摩阻力系数预制桩极限承载力标准值fakCEs(E0)nqsikqpkKPaKN/m3KPa。MPaKPaKPa吹填中粗砂17.5欠固结0.30淤泥质粉质粘土7017.011.56.92.90.2525粉质粘土22019.327.917.95.9354000-1泥质中粗砂18018.8182211.0*55-2粉质粘土22018.822215.0609、4000残积砂质粘性土22019.018.220.5(12.0*)604000-1辉绿岩残积粘性土20018.51917(11.5*)604000全风化花岗岩32020.02825(25.0*)906000-1全风化辉绿岩30020.02523(25.0*)906000砂土状强风化花岗岩40021.03028(50.0*)11010000-1砂土状强风化辉绿岩38021.02825(40.0*)10010000第三章 塔吊布置3.1 布置原则1、本工程基坑周边可利用场地小，塔吊布置时，必须保证塔吊作业半径内覆盖材料堆放场地、加工场地及临时道路，保证材料装卸、吊运方便。2、基坑周边道路狭窄，塔吊10、位置不占用运输道路的位置。3、充分考虑建筑物的高度、塔身的自由高度，需要扶墙设置时塔身与建筑物的水平距离。4、应尽可能覆盖拟建建筑物，减少吊运死角。5、塔吊尽可能布置在建筑物边跨，利于塔吊的安装及拆除。6、群塔布置时，塔吊作业半径覆盖范围避免大面积重合，造成资源浪费，提高塔吊的利用率。7、当塔吊作业范围不能完全覆盖拟建建筑物时，盲区的水平投影面积不能大于建筑物水平投影面积的15%。8、塔吊作业半径范围内，应尽量避免覆盖其它塔身及高层建筑物。9、应综合考虑建筑物的工程量、施工进度、施工区段划分及施工组织。3.2 塔吊布置由于展示区工期紧张，为了加快施工进度，本工程展示区设2台塔吊， 臂长60m，11、塔吊平面布置图见附图现场总平面布置图。第四章 塔吊基础设计4.1技术要求本工程塔吊基础埋深位于地基土的吹填中粗砂、淤泥质粉质粘土，地基承载力分别为70KPa。根据塔吊供应厂家提供的技术资料得知，塔吊TC6010要求地耐力每平米200KPa以上，由此可见，采用浅基础不能满足要求，宜采用桩基础。桩型选用与别墅基础同类型的钢筋混凝土预制方桩400*400mm，桩身砼强度C40，桩端持力层为砂土状强风化花岗岩或砂土状强风化辉绿岩，桩端进入完整持力层1.5米，桩长约10m。塔吊基础采用四桩承台基础，桩中心间距为2.8米，承台基础尺寸为5*5*1.2米。基础模板采用砖胎膜，砖胎模采用规格为2401155312、mm标准砖和M5的水泥砂浆砌筑，砌筑砂浆用砂宜采用中砂，含泥量不超过5%，不得含有草根等杂物，砌筑砂浆水泥采用325级普通硅酸盐水泥，有性能复试报告单。考虑到砖模较高（净高1.2m），采用240墙厚，墙体长度超过3米的在墙长中部加设500砖柱。砖模完成后再安放钢筋并浇捣混凝土；允许在基础与垫板之间加垫片，垫片面积必须大于垫面面积的90%，每个支腿下面最多只能加两块垫片。垫板下砼填充率大于95%，四垫板上平面应在同一水平面上，其水平度误差应小于1/750，其中心线与水平面垂直度误差不大于1.5/1000，垫板允许嵌入砼内5-6mm；四组地脚螺栓（16根）相对位置必须准确确保基节的安装。混凝土的标13、号为C35，养护期大于7天。钢筋需与基础底筋相连。4.2 塔吊基础施工图附图1：塔吊平面布置图。附图2： 塔吊的基础形式为5000*5000*1200mm，详见基础配筋图。附图3：预埋螺栓固定式基础节架示意图。 第五章 塔吊基础施工5.1 施工流程为保证工程施工进度及塔吊安装方便，基坑内塔吊基础应先于基础底板施工。紧靠基坑周边的塔吊基础应待基坑支护完成后施工。本工程塔吊基座安装采用预埋螺栓的方式。塔吊基础施工流程：测量定位塔吊桩（四桩）施工基坑降水塔吊基础土方开挖承台底垫层安装模板钢筋制作及安装预埋塔吊支腿（地脚螺栓）隐蔽验收混凝土浇筑、养护安装塔吊。5.2 施工要点1、塔吊基础土方开挖前，基14、坑内应充分降水，将水位降至塔吊基础底标高以下0.5m。本工程基坑降水采用明沟降水。2、基础土方开挖采用垂直开挖。3、开挖时应留100厚土方采用人工开挖，基坑土方开挖后，人工找平。4、浇筑塔吊基础砼垫层，砼垫层强度等级为C15。5、定位承台边线及塔吊支腿（地脚螺栓）的中心线。6、基础模板采用砖胎膜，墙厚240mm。7、先绑扎基础下层钢筋网片，然后安装马凳筋。安装固定支腿（地脚螺栓）后，绑扎基础上层钢筋网片及拉筋，钢筋应避开塔吊基腿，钢筋数量不得减少和切断。8、支腿（地脚螺栓）必须安装牢固，防止混凝土浇筑过程中发生侧移，基座四角顶面标高误差不得超过2mm。9、基础钢筋及预埋支腿（地脚螺栓）经安装厂15、家及监理验收合格后方可浇筑混凝土。10、浇筑基础混凝土，混凝下料时，要从两边对称下料。振动棒振捣时，要避免直接触动预埋件。混凝土浇筑完成后，重新校核基座顶面标高。11、混凝土浇筑完成同时做好塔吊基础的养护工作，做好砼强度报告。夏天温度较高，养护时间不应少于7天，当砼强度达到设计强度的80%时，经质量、技术及监理单位验收合格后方可安装塔吊。5.3 防雷接地做法在塔吊基础旁边，采用一组502500镀锌接地极直埋，镀锌扁铁与塔吊基础节应连接可靠，接地电阻值不应大于4。第六章 质量保证措施1、砖胎膜净空尺寸必须准确，且需保证砖胎膜的厚度。2、钢筋在加工过程中，如发现脆断或机械性能有显著异常的现象，应进16、行化学成分检验或其他专项检验。3、承台钢筋施工除了按照方案要求绑扎钢筋外，还要进行塔吊锚固脚定位固定、防雷接地焊接等，完成后需要进行隐蔽验收。4、钢筋下料需准确，垫层表面平整度需符合要求以保证钢筋的保护层符合规范要求。5、浇捣混凝土时需安排经验丰富的工人打振动棒，严防出现孔洞、蜂窝等现象。6、浇捣混凝土时，应使振动棒避免直接触动地脚螺栓。7、浇筑混凝土应连续进行，异常情况间歇时间较长需留设施工缝时，应征得设计和现场监理工程师的同意，不允许随意出现冷缝。8、施工现场应检查商品混凝土的坍落度，并按规定预留混凝土试件。9、混凝土浇筑完成后，及时校核预埋件的轴线、垂直度以及水平度。10、混凝土施工完毕17、后，采用草帘覆盖，洒水养护。第七章 安全注意事项1、施工人员应遵守项目部现场安全、文明施工管理规定。2、各工序操作前，施工工长对操作人员做好安全技术交底。3、如果挖土过程中发现地质条件恶劣不适宜施工，应及时上报，另做处理。4、塔吊基础基坑土方开挖后，周围做好安全防护，设置警示标志。5、基坑周围1.5m范围内不能堆放钢筋、模板等材料。6、上下基坑，如需要应设置上人马道。7、临时用电应严格遵循临时用电规章制度。8、支腿采用汽车吊配合人工安装，汽车吊作业时要有专人指挥。第八章 四桩基础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18、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：QT80A， 塔吊起升高度H：40.000m，塔身宽度B：1.645m， 基础埋深D：1.000m，自重F1：500kN， 基础承台厚度Hc：1.200m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:HRB400， 桩直径或者方桩边长：0.400m，桩间距a：2.8m， 承台箍筋间距S：216.000mm，承台混凝土的19、保护层厚度：40mm， 承台混凝土强度等级：C35；额定起重力矩是：852kNm， 基础所受的水平力：50kN，标准节长度：2.8m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm，所处城市：xxxx市， 基本风压0：0.8kN/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z：1.92 。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xxxx市，基本风20、压为0=0.80kN/m2；查表得：荷载高度变化系数z=1.92；挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.645+22.8+(41.6452+2.82)0.5)0.12/(1.6452.8)=0.387；因为是角钢/方钢，体型系数s=2.226；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.2261.920.8=2.393kN/m2；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=2.3930.3871.64540400.5=1218.982kNm；MkmaxMeMPhc8521218.982501.21、22130.98kNm；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)/nMykxi/xj2Mxkyi/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=25BcBcHc=255.005.001.20=750.00kN； Mxk,Myk承台底面的弯矩标准值，取2130.98kNm； 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22、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+750.00)/4+2130.981.98/(21.982)=865.65kN。最小压力：Nkmin=(560.00+750.00)/4-2130.981.98/(21.982)=-210.65kN。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=0.58m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2(Nkmax23、-Gk/4)=813.78kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2813.780.58=939.92kNm。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。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1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-40.00=1160.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=3624、0.00N/mm2；经过计算得：s=939.92106/(1.0016.705000.001160.002)=0.008； =1-(1-20.008)0.5=0.008； s =1-0.008/2=0.996； Asx =Asy =939.92106/(0.9961160.00360.00)=2260.26mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.001200.000.15%=9000.00mm2。建议配筋值：HRB400钢筋，25255，承台底面单向根数19根，配筋值9327.1mm2。实际配筋25216，承台底面单向根数24根，配筋值11775mm2。五、承台截25、面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式： Vhsftb0h0其中，b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0，此处，a=0.38m；当 3时,取=3，得=0.325； hs受剪切承载力截面高度影响系数，当h0800mm时，取h0=800mm，h02000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，hs=(800/1160)1/4=0.911； 承台剪切系数，=1.75/(0.325+1)=1.32；0.9111.321.5750001160=10956.367kN1.2865.654=1038.726、84kN；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)的第条：桩的轴向压力设计值中最大值Nk=865.654kN；单桩竖向极限承载力标准值公式：Quk=uqsikli+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 1 2.60 25.00 1800.00 0.60 淤泥 2 1.80 35.00 4000.00 0.70 粘性土 3 2.10 55.00 4000.027、0 0.70 粉土或砂土 4 1.70 90.00 6000.00 0.70 粘性土 5 1.50 110.00 10000.00 0.80 粘性土 由于桩的入土深度为9.70m，所以桩端是在第5层土层。单桩竖向承载力验算: Quk=1.6561.5+100000.16=2498.4kN；单桩竖向承载力特征值：R=Ra=Quk/2=2498.4/2=1249.2kN；Nk=865.654kN1.2R=1.21249.2=1499.04kN；桩基竖向承载力满足要求！七、桩基础抗拔验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第条。群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Tu28、k=iqsikuili其中：Tuk桩基抗拔极限承载力标准值； ui破坏表面周长，取ui=d=3.142 0.4=1.257m； qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； i 抗拔系数，砂土取0.500.70，粘性土、粉土取0.700.80，桩长l与桩径d之比小于20时，取小值； li第i层土层的厚度。经过计算得到：Tuk=iqsikuili=506.49kN；群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Tgk=（uliqsikli）/4= 1289.76kNul 桩群外围周长，ul = 4（2.8+0.4)=12.80m；桩基抗拔承载力公式：Nk Tgk/2+GgpNk Tuk/229、+Gp其中 Nk - 桩基上拔力设计值，Nk=210.65kN； Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =496.64kN； Gp - 基桩自重设计值，Gp =38.80kN；Tgk/2+Ggp=1289.76/2+496.64=1141.52kN 210.654kN；Tuk/2+Gp=506.488/2+38.8=292.044kN 210.654kN；桩抗拔满足要求。八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.144002/40.65%=817mm2；2、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！3、桩受拉钢筋计30、算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。 N fyAs式中：N轴向拉力设计值，N=210653.72N； fy钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2； As纵向普通钢筋的全部截面积。As=N/fy=210653.72/360.00=585.15mm2建议配筋值：HRB400钢筋，418，配筋值1018 mm2。实际配筋818，实际配筋值2035mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008)，箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。附图1：塔吊平面布置图附图2：塔吊的基础形式及配筋图附图3：预埋螺栓固定式基础节架示意图