1、1#塔吊基础施工方案编 制 人 ： 审 核 人 ： 批 准 人 ： 目 录一、工程基本概况11.1、工程概况11.2地质概况1二、本工程配塔情况22.1配塔分析22.2塔吊选型2三、编制依据4四、塔吊安装位置及基础选型44.1塔吊的安装位置44.2塔吊基础的设计64.3塔吊基础配筋及大样9五、基础设计验算125.1参数信息125.2 荷载计算125.3桩竖向力计算145.4承台受弯计算145.5承台剪切计算165.6承台受冲切验算165.7桩身承载力验算175.8桩竖向承载力验算185.9桩的抗拔承载力验算191#塔吊基础施工方案一、 工程基本概况1.1、工程概况本工程总建筑面积为76237平2、方米，包括高层住宅以及其裙楼、地下室车库。地上部分为住宅、架空层、商业服务网点以及公建配套，总建筑面积65893平方米；地下部分为车库总建筑面积10344平方米。高层住宅18-22层，建筑总高度75米；地下室1层，战时为人防，平时用作机动车库。该项目是由房地产开发有限公司投资兴建的住宅楼。由设计有限公司进行设计，由有限公司进行监理单为。安监单位是安监站，质监单位是质监站。1.2地质概况本区历史地震活动微弱，无大的地震灾害记录，未见区域性断裂通过；场地及其邻边地表较平坦，没发现滑坡、崩塌、塌陷等不良地质现象；场地地基上部第四系土层未见 的切割和错动现象，表面第四纪更新世晚期以来场地邻近地区未有明3、显的断裂构造活动，场地地基处于相对稳定状态，适宜本工程建设。本场地特殊性岩土有软土、杂填土和残积土及风化岩三种与裙房地下工程有关的土层自上而下的分布情况详见下表：工程地质概况表层次土层名称状态厚度(m)描述fak(kPa)素填土松散2.4主要为粉质粘土回填而成，含中粗砂、碎石、砖块等/淤泥质土流塑3.4主要由粘粒组成，含细砂及腐植质，局部夹薄层粉细砂及淤泥60细砂松散、饱和0.4主要由细砂组成，含中砂、粉砂、粗砂、120粉质粘土可塑3.1主要由粘粒组成，含粉细砂，为混合岩风化残积土160粉质粘土硬塑6.5主要由粘粒组成，含粉细砂，为混合岩风化残积土280全风化混合岩坚硬4.6残留条带状构造，岩4、石已完全风化成粉质粘土380强风化混合岩极软岩5.4残留条带状构造，岩石强烈风化成土状半土半岩状，节理裂隙发育。岩芯破碎，易掰碎，遇水软化700二、本工程配塔情况2.1配塔分析本工程塔吊选择主要考虑的塔吊能覆盖整个现场因素外，还应该着重与邻边建筑的距离。本工程裙楼及地下室部分结构主要为钢筋混凝土结构，塔吊所需的最大工作半径为56m,在56m半径下，在4倍率工作状态下，塔吊的最大起重量为6T；在2倍率工作状态下，塔吊的最大起重量为3T；由长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的QTZ80（TC5610）型塔吊能满足本工程的要求。2.2塔吊选型综合考虑选择本工程的吊装需求，决定采用QTZ80（TC55、610）塔吊（臂长56米）作为本工程的起重设备，负责场内的土建材料的水平及垂直运输，本工程所选用的QTZ80（TC5610）塔吊由长沙中联重工科技发展股份有限公司提供生产，起主要技术参数如以下各表所示:塔吊参数表：设备技术参数公称起重力矩800KN.m最大起重量6T基本臂最大变频幅度56m基本臂最大幅度处额定起重量10KN最大独立起升高度40.5m附着最大起升高度220m变幅形势小车式/工作幅度m最大工作幅度56最小工作幅度2.5牵引机构速度m/min50/25功率3.3/2.2回转机构速度r/min00.65功率7.5顶升机构工作压力Mpa25速度m/min0.56功率7.5起升机构倍率a=6、2起重量(t)1.5 3 3速度(m/min)80 40 8.88a=4起重量(t)3 6 6速度(m/min)40 20 4.44功率（KW）24/24/5.4平衡重起量臂长（m）38445056质量（t）10.211.613.114.6总功率（KW）32.8（不含顶升电机功率）工作温度-20+40起重机性能表40米臂长起重性能表：R2.513.71417202324.9262932a=465.884.683.853.253.022.792.432.14a=232.852.492.2R3538414447505356a=41.91.691.521.371.241.131.030.94a=217、.961.751.581.431.31.191.091三、编制依据1、建筑地基基础设计规范GB50047-20022、砼结构设计规范GB50010-20023、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-20094、QTZ80（TC5610）型塔吊安装使用说明书四、塔吊安装位置及基础选型4.1塔吊的安装位置1.塔吊定位原则尽量覆盖整个施工作业区，减少施工盲区，特别是塔楼部分，方便材料转运及装卸，塔吊之间有足够的距离保证360旋转，能避免塔臂碰撞其他塔吊的塔身及周边建筑物等。塔吊基础位置需避开塔楼楼层，将对施工的影响减少到最小，设置在非塔楼的地下室部位，且为保证地下室防水质量，尽量避开地下8、室水池部位，塔吊顶部标高应高出地下室底板底面标高；塔吊位置应易安装易拆除，且拆除时应保证至少有配重端屋建筑物妨碍，吊车能拆除的位置，塔吊位置应方便安装及拆除。严格满足设计及规范要求。本工程1#塔吊的定位除通常应考虑的塔吊覆盖整个现场因素，本工程1#塔吊中心位置设置在施工图纸11-6栋轴线7轴偏8轴3700mm、K轴线偏1/L轴3500mm。2.塔吊平面布置图。1#塔吊平面位置图：4.2塔吊基础的设计4.2.1基础要求1) 桩基础必须进入持力层1米以上。2) 墙面与基础座距离根据现场实际情况及所选的附墙架型号而定。3) 基础座应全部埋入混凝土基础内。4) 对混凝土表面的水平度进行检验，要求其水平9、度5/1000。5) 按产品说明书及规定的标准节型号，检测基础座是否符合要求。6) 检查基础座是否牢固地安装灌注在混凝土基础中。7) 测量基础座丝套端面的水平度5/1000的要求是否符合。8) 制作基础时必须同时埋好接地装置。4.2.2塔吊基础设计根据塔吊基础设计要求，本工程塔吊基础选用钢筋混凝土基础、基础承台厚1000mm，基础承台尺寸为5000 mm5000 mm，承台垫层为100mm厚C15混凝土垫层，钢筋保护层取50mm。承台混凝土强度等级采用C35p6，塔吊承台桩基础采用4根400预制预应力混凝土管桩，桩基施工按工程桩要求施工，入持力层岩深度大于1米（单桩竖向承载力特征值=1300K10、N），桩顶嵌入承台深度为100mm，桩顶采用插筋连接，采用4根20钢筋，长度为2m（其中锚入承台的钢筋长度为0.8m），箍筋为8200，桩顶采用掺微膨胀剂的C35填芯混凝土2.2m。承台钢筋采用双层双向配置，承台上部选配双向25200, 承台底部选配双向25200, 拉筋采用14200，腰筋采用12200均匀布置。基础底座应全部埋入混凝土基础板内。防雷接地采用基础钢筋焊接主楼防雷接地网。4.2.3塔吊特殊部位的处理为保证本区的防水要求，所有塔吊基础混凝土使用C35 P6。1#塔吊基础面标高同底板标高，塔吊基础底部及侧面不使用防水卷材，塔吊基础四周与底板交接处设止水钢板。塔吊基础混凝土浇筑示意图11、塔吊基础止水钢板示意图4.2.4试验取样桩及承台各取样一组28d 强度的标养试块。4.3塔吊基础配筋及大样4.3.1、塔吊基础作用范围本工程塔吊基础采用塔吊说明书中的矩形基础，塔吊基础尺寸abh=5m5m1m，故将塔吊基础的作用范围看做5m5m正方形，基础周边承台及底板等结构当做安全储备，不参与塔吊基础的受力计算。4.3.2、塔吊基础区域大样塔吊基础的面筋和底筋沿用塔吊说明书中的配筋，竖向构造筋也沿用塔吊说明书中的配筋。地下室底板的底筋仍按原配筋施工。具体配筋如下图所示： 编号名称数量长度1主筋2526根5650mm2主筋2526根5650mm3架立筋12144根1240mm4接地杆1根5接地12、线1根6螺栓M121根7垫圈121个8M12螺母1个9混凝土C3525m310螺母M393211垫圈1612垫板500x500413地脚螺栓M391614400mm钢筋308五、基础设计验算5.1参数信息塔吊型号:QTZ80（TC5610）塔机自重标准值:Fk1=583.50kN起重荷载标准值:Fqk=800kN塔吊最大起重力矩:M=630kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-356.86kN.m塔吊计算高度:H=95.2m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C80承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级13、别:HRB335承台顶面埋深:D=0m桩直径:d=0.4m桩间距:a=3.6m桩钢筋级别:HPB235桩入土深度:11.6m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.21m计算简图如下： 5.2 荷载计算1）. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=583.5kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=551.0025=625kN 承台受浮力：Flk=555.2410=1310kN3) 起重荷载标准值 Fqk=800kN2）. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) =0.81.771.950.840.2=0.14、46kN/m2 =1.20.460.351.6=0.31kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.3195.20=29.68kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.529.6895.20=1412.60kN.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) =0.81.811.950.840.35=0.83kN/m2 =1.20.830.351.60=0.56kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.5695.20=53.11kNc. 基15、础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.553.1195.20=2527.92kN.m3）. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+0.9(630+1412.60)=1481.48kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+2527.92=2171.06kN.m5.3桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(583.5+625.00)/4=302.13kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(583.5+625)/4+(2171.06+53.111.00)/5.09=739.016、6kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(583.5+625-1310)/4-(2171.06+53.111.00)/5.09=-462.31kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(583.5+625.00+800)/4=502.13kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(583.5+625+800)/4+(1481.48+29.681.00)/5.09=798.99kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(583.5+625+800-1310)/4-(1481.48+2917、.681.00)/5.09=-122.24kN5.4承台受弯计算1）. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(583.5+800)/4+1.35(1481.48+29.681.00)/5.09=867.70kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35583.5/4+1.35(2171.06+53.111.00)/5.09=786.79kN最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35583.5/18、4-1.35(2171.06+53.111.00)/5.09=-392.93kN2）. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=2867.701.00=1735.40kN.m3）. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1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19、间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。底部配筋计算: s=1735.40106/(1.00016.7005000.0009502)=0.0230 =1-(1-20.0230)0.5=0.0233 s=1-0.0233/2=0.9884 As=1735.40106/(0.9884950.0300.0)=6160.9mm2顶部配筋计算: s=785.86106/(1.00016.7005000.0009502)=0.0104 =1-(1-20.0104)0.5=0.0105 s=1-0.0105/2=0.9884 A20、s=785.86106/(0.9948950.0300.0)=2771.9mm25.5承台剪切计算最大剪力设计值： Vmax=867.70kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 式中 计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2； b承台的计算宽度，b=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=950mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!5.6承台受冲切验算21、 依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！ 承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：式中 Nl荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值； 1x，1y角桩冲切系数； 1x=1y=0.56/(0.842+0.2)=0.537 c1，c2角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=c2=900mm a1x，a1y承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离；a1x=a1y=800mm hp承台受冲切承载力截面高度影响系数；hp=0.946 ft承台混凝土抗拉强度设计值；ft=1.57N/mm2 h0承台外边缘的有效高度；h0=95022、mm 1x，1y角桩冲跨比，其值应满足0.251.0，取1x=1y=a1x/h0=0.842工作状态下：Nl=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(583.5+800)/4+1.35(1481.48+29.681)/5.0904=867.70kN非工作状态下：Nl=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35583.5/4+1.35(2171.06+53.111)/5.0904=786.79kN等式右边 0.537(900+400)+0.537(900+400)0.9461.57950/1000=1970.81kN比较等式两边，所以满足要求!23、5.7桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.35798.99=1078.64kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 c基桩成桩工艺系数，取0.85 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2； Aps桩身截面面积，Aps=91028mm2。桩身受拉计算，依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008 第5.8.7条 受拉承载力计算，最大拉力 N=1.35Qkmin=-624.12kN经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=2971.987mm2。由于桩的最小配筋率为24、0.70%，计算得最小配筋面积为637mm2综上所述，全部纵向钢筋面积637mm25.8桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=502.13kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=798.99kN桩基竖向承载力必须满足以下两式： 单桩竖向承载力特征值按下式计算： 其中 Ra单桩竖向承载力特征值； qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa桩端端阻力特征值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.26m； Ap桩端面积,取Ap=0.13m2； li第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值25、表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称16.71450粉质粘土23.8705000全风化混合岩32.41007000强风化混合岩由于桩的入土深度为11.6m,所以桩端是在第3层土层。最大压力验算: Ra=1.26(6.7145+3.870+1.09100)+70000.13=1730.33kN由于: Ra = 1730.33 Qk = 502.13,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 2076.39 Qkmax = 798.99,最大压力验算满足要求!5.9桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下，Qkmin=-462.31kN桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式： 式中 Gp桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计； i抗拔系数；Ra=1.26(0.7506.7145+0.7503.870+0.7001.09100)=647.385kN Gp=0.126(11.625-11.610)=21.866kN由于: 647.39+21.87 = 462.31，抗拔承载力满足要求!塔吊计算满足要求！