1、56m高住宅楼及附属商铺塔吊及起重机基础施工方案编 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1、工程概况42、编制依据42.1、TC5613A、TC6020塔式起重机使用说明书42.2、xx工程岩土工程勘察报告43、塔吊平面布置及选型43.1、塔吊平面布置43.2、塔吊选型及主要技术参数54、塔吊基础设计64.1、工程地质情况分析64.2、塔吊基础设计64.3、塔吊基础验算94.3.1、 1#塔吊基础验算9塔机属性9计算参数94.3.1.3塔吊基础受力分析104.3.2、 2、3、4#塔吊基础验算14塔机属性142、4.3.2.2计算参数144.3.2.3塔吊基础受力分析145、塔吊附墙设置185.1、塔吊附墙设置18TC5613A塔吊支腿固定式附着配置示意图195.2、塔吊附墙平面图206、塔吊基础施工技术措施216.1、1#、2#塔吊穿地下室结构板处理措施216.1.1底板处理措施216.1.2顶板处理措施216.2、防雷接地设置216.3、基础周边防护设置217、塔吊基础施工安全措施227.1、施工前，组织相关管理、作业人员做好安全、技术交底。22塔吊基础四周防护示意图22地下室顶板塔吊预留洞四周防护示意图231、工程概况本工程位于xx市xx，由1层地下室、7栋塔楼及附属商铺组成，其中地下室结构层高3、5.3米，塔楼标准层层高3.0米，塔楼高度最大约56m。本工程基础型式采用预应力管桩及承台，结构型式为框支剪力墙结构。2、编制依据2.1、TC5613A、TC6020塔式起重机使用说明书2.2、xx工程岩土工程勘察报告2.3、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）2.4、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）2.5、本工程施工蓝图3、塔吊平面布置及选型3.1、塔吊平面布置根据本工程合同要求，地下室、第2、3栋塔楼及附属商铺先进行施工，待第2、3栋塔楼及附属商铺主体结构封顶后再进行其它塔楼主体结构施工。结合本工程合同要求、设计特点及现场实际情况，本着甩项工程最少、对结构产生不利4、影响最小、机械利用率最高等原则，在现场拟配置4台塔吊，塔吊定位详见下图。其中1#塔吊臂长55米，主要服务2栋、3栋(B-1B-15区域)主体结构、装修施工及臂长覆盖范围内地下室区域施工；2#塔吊臂长50米，主要服务于3栋(除B-1B-15以外区域)、4栋主体结构、装修施工及臂长范围内地下室区域施工；3、4#塔吊臂长均为50米，主要服务5、6、7、8栋主体结构及装修施工。 图3.1.1 1#塔吊定位图 图3.1.2 2#塔吊定位图 图3.1.3 3#塔吊定位图 图3.1.4 4#塔吊定位图3.2、塔吊选型及主要技术参数本工程地下室结构施工阶段及土方回填前2、3栋主体结构施工阶段，因东北侧施工场地5、狭窄，3栋塔楼及其臂长覆盖范围内地下室施工材料必须通过1#塔吊进行倒运，1#塔吊工作任务较重，且要求吊重量相对较大，因此，1#塔吊拟选用TC6020A塔吊，2、3、4#塔吊均选用TC5613A塔吊，可以满足施工要求。表3.2.1 TC6020A塔吊60m臂起重性能特性幅度 m2.516.118202224262829.5323435起重量 (t)两倍率5.004.534.213.92四倍率10.008.787.776.946.265.695.204.884.424.103.81幅度 m384042444648505254565860起重量 (t)两倍率3.663.443.233.042.8726、.722.572.442.322.202.102.00四倍率3.553.333.122.932.762.612.462.332.212.091.991.89表3.2.2 TC5613A塔吊50m臂起重性能特性幅度 m2.5 15.1172023262932起重量 (t)两倍率4.003.763.34四倍率8.006.965.754.874.223.683.26幅度 m353841444750起重量 (t)两倍率2.992.702.452.232.041.88四倍率2.912.622.372.151.961.804、塔吊基础设计结合本工程设计图纸及塔吊使用说明书，塔吊基础拟按如下方案执行：表4.7、1 塔吊基础概况表塔吊编号基础尺寸（mm）基础顶面标高（相对标高：m）要求地基承载力1#600060001700-5.35200 kPa2#550055001700-5.35190 kPa3#550055001350-5.35190 kPa4#550055001350-5.35190 kPa4.1、工程地质情况分析（1）1#塔吊基础位于勘探点15位置，设计塔吊基础基底位于淤泥层，地基承载力ak取55kPa，天然地基无法满足承载力要求要求。（2）2#塔吊基础位于勘探点21、29位置，设计塔吊基础基底位于淤泥层，地基承载力ak取55kPa，天然地基无法满足承载力要求要求。（3）3#塔吊基础位于勘探8、点48、49位置，设计塔吊基础基底位于淤泥层，地基承载力ak取55kPa，天然地基无法满足承载力要求要求。（4）4#塔吊基础位于勘探点52、53位置，设计塔吊基础基底位于淤泥层，地基承载力ak取55kPa，天然地基无法满足承载力要求要求。4.2、塔吊基础设计由上述分析可知，塔吊基础采用天然基础无法满足承载力要求。因此，本工程塔吊基础均采用4桩基础，具体方案如下：（1）每个承台下4根桩均采用直径500mm预应力管桩（与工程桩类型一致），为摩擦端承桩，桩端支承于强风化岩上，入岩深度1.0m，桩顶伸入承台100mm，具体构造详下图：图4.2.1 塔吊基础节点详图（2）1#塔吊（TC6020A）基础及9、2#塔吊（TC5613A）基础承台：因塔吊基础作为底板一部分，因此，均采用C35S6砼浇筑，基础配筋结合塔吊使用说明书按下表要求配置：表4.2.1 1#塔吊基础承台配筋表项目钢筋数量（间距）钢筋型号备注面筋64根25（二级钢）纵横向各32根，侧向搭接不小于300mm底筋64根25（二级钢）纵横向各32根，侧向搭接不小于300mm侧向分布筋25012（二级钢）架力筋256根12（二级钢）梅花型布置，同时拉住纵横向钢筋加强筋8根25（二级钢）四个预埋件位置采用长度1m钢筋加强同时，按间距1m采用25钢筋焊接马凳。图4.2.2 1#塔吊基础详图表4.2.2 2#、3#、4#塔吊基础承台配筋表项目钢筋10、数量（间距）钢筋型号备注面筋60根25（二级钢）纵横向各30根，侧向搭接不小于300mm底筋60根25（二级钢）纵横向各30根，侧向搭接不小于300mm侧向分布筋25012（二级钢）架力筋225根12（二级钢）梅花型布置，同时拉住纵横向钢筋加强筋8根25（二级钢）四个预埋件位置采用长度1m钢筋加强同时，按间距1m采用25钢筋焊接马凳。图4.2.3 2#、3#、4#塔吊基础详图4.3、塔吊基础验算4.3.1、 1#塔吊基础验算塔机属性塔机型号TC6020A塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)49塔机独立状态的计算高度H(m)52塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.8计算参数塔机传递至基础11、荷载标准值：根据TC6020A塔吊说明书提供的塔机传递至基础的荷载标准值及计算简图，其荷载标准值如下表：工作状态塔机自重垂直力Fv（KN）812水平力Fh（KN）28.2倾覆力矩标准值M（KN.M）2693非工作状态塔机自重垂直力Fv（KN）700水平力Fh（KN）112.8倾覆力矩标准值M（KN.M）2975 根据工程地质补充勘察报告查得塔吊基础下的土质为淤泥土，桩基承载力特征值为2000KN。4.3.1.3塔吊基础受力分析（1）承载力验算(受力分析见下图) 承台自重G=25x6.0x6.0x1.7=1530KN。 倾覆力矩按最不利的对角线方向作用，承载力验算时取最不利的情况时验算。 承台受12、力分析图1）工作状态下当塔吊起重臂与塔吊基础边线成45时，即最不利状态时：桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(4.52+4.52)0.5=6.36mQmax =(Fv+G)/4+(M+Fh1.7)/L=(812+1530)/4+(2693+28.21.7)/6.36=1016.46KNQmin =(Fv+G)/4-(M+Fh1.7)/L=(812+1530)/4-(2693+28.21.7)/6.36=154.54KNQmax=1016.46KN1.2Ra=1.22000=2400KN, 基桩抗压承载力符合要求。Qmin =154.54KN0,不需要进行抗拔承载力验算。2）非工作状况13、下当塔吊起重臂与塔吊基础边线成45时，即最不利状态时：桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(4.52+4.52)0.5=6.36mQmax =(Fv+G)/4+(M+Fh1.7)/L=(700+1530)/4+(2975+112.81.7)/6.36=1055.4KNQmin =(Fv+G)/4-(M+Fh1.7)/L=(700+1530)/4-(2975+112.81.7)/6.36=59.6KNQmax=1055.4KN1.2Ra=1.22000=2400KN, 基桩抗压承载力符合要求。Qmin =59.6KN0,不需要进行抗拔承载力验算。（2）基础抗倾覆验算使塔吊基础稳定需满足：14、K=MFQ/MQ1.15 MFQ非倾覆力矩；MQ倾覆力矩非工作状况下为最不利状态，即只需验算该状态的抗倾覆。以承台的一个边界为支点,则K= MFQ/MQ=（Fv+G）3/（Fh1.7+M）=（700+1530）3/（112.81.7+2975）=2.11.15，抗倾覆满足要求。（3）塔吊基础配筋验算根据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）及建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）知多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边(即塔机边线)，其Mx=Niyi。承台弯矩计算示意图如下：承台弯矩计算示意图Mx=21.4Qmax1.35=21.41055.41.35=3989.4KNMAs= Mx/(15、0.9fyh0)=3989.4106/(0.93001700)=8691.5mm2配3225（双层双向），As=157008691.5，满足要求。（4）抗冲切承载力验算(承台角桩冲切计算示意见下图)承台抗冲切计算示意图1）塔吊对承台的冲切根据建筑桩基技术规范及建筑地基基础技术规范知，抗冲切承载力要满足要求，则Fl2ox（bc+0y）+oy（hc+0x）fth0hpFl=F-Qi ；0x=0.84/(ox+0.2)，0y=0.84/(oy+0.2)hp抗冲切承载力截面高度影响系数，按线性内插法算得hp=0.99ox，oy冲切系数 ox，oy冲垮比，ox =oy =0x/h0=0y/h0=（13516、0-250）/1700=0.65ox=oy=0.84/（1.0+0.2）=0.70x，0y塔吊边到桩边的水平距离。h0冲切破坏锥体的有效高度。ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.43N/mm2。Fl不计基础及其上土重，冲切破坏锥体的冲切力设计值。F不计基础及其上土重，塔吊底的竖向荷载设计值。Qi冲切破坏锥体内的基桩反力设计值之和，Qi=0。注：对于圆桩，计算时应将截面换算成方桩，换算桩截面边长bp=0.8d=400Fl=1.4Fh=1.4812=1136.8KN2ox（bc+0y）+oy（hc+0x）hp fth0 =20.7（1800+1100）+0.7（1800+1100）0.991.17、431700=19542.3KNFl=1136.8KN，抗冲切符合要求。2)基桩对承台的冲切基础对角桩的抗冲切承载力要满足要求，根据建筑桩基技术规范、建筑地基基础设计规范知Nl1x（c2+1y/2）+1y（c1+1x/2）hp fth01x，1y角桩冲切系数，1x=0.56/（1x+0.2），1y=0.56/（1y+0.2）1x，1y角桩冲垮比，1x=1y=1x/ h0=1y/ h0=1100/1700=0.651x=1y=0.56/1.2=0.467c1，c2角桩内侧到基础外边缘的水平距离。c1= c2=10001x，1y从基础底角桩内边缘引45冲切线与基础顶面相交点至角桩内边缘的水平距离，18、1x=1y=1100。Nl不计基础及其上土重，在荷载效应基本组合作用下角桩的竖向反力设计值。1x（c2+1y/2）+1y（c1+1x/2）hp fth0=0.467（1000+1100/2）+0.467（1000+1100/2）0.991.431700=1627.1KNNl=1.4Qmax=1.41055.4=1477.56KN1627.1KN，抗冲切承载力符合要求。（5）斜截面抗剪切承载力切验算根据建筑桩基技术规范、建筑地基基础设计规范知，斜截面的抗剪切承载力要满足要求，则Vhsft b0h0=1.75/(+1.0)V扣除基础及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值。b19、0基础计算截面处的计算宽度，b0=6000。h0基础计算截面处的有效高度，h0=1700-50-25/2=1637.5。剪切系数，=1.75/(+1.0)=1.75/（1.0+1.0）=0.875hs受剪切承载力截面高度影响系数，hs=(800/ 1637.5)1/4=0.836计算截面的剪跨比，x=y=x/ h0=y/ h0=1100/1700=0.65x，y塔吊边至X、Y方向计算一排桩的桩边水平距离，x=y=1100。hsft b0h0=0.8360.8751.4360001637.5=10277.39KNV=21.41055.4=2955.12KN10277.39KN塔吊基础斜截面抗剪切20、承载力符合要求。4.3.2、 2、3、4#塔吊基础验算塔机属性塔机型号TC5613A塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)46塔机独立状态的计算高度H(m)49塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.84.3.2.2计算参数塔机传递至基础荷载标准值：根据TC5613A塔吊说明书提供的塔机传递至基础的荷载标准值及计算简图，其荷载标准值如下表：工作状态塔机自重垂直力Fv（KN）646.7水平力Fh（KN）22.8倾覆力矩标准值M（KN.M）2092.3非工作状态塔机自重垂直力Fv（KN）589.6水平力Fh（KN）97倾覆力矩标准值M（KN.M）2594 根据工程地质补充勘察报告查得塔吊基础下的21、土质为淤泥土，桩基承载力特征值为2000KN。4.3.2.3塔吊基础受力分析（1）承载力验算(受力分析见下图) 承台自重G=25x5.5x5.5x1.7=1285.6KN。 倾覆力矩按最不利的对角线方向作用，承载力验算时取最不利的情况时验算。 承台受力分析图1）工作状态下当塔吊起重臂与塔吊基础边线成45时，即最不利状态时：桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66mQmax =(Fv+G)/4+(M+Fh1.7)/L=(646.7+1258.6)/4+(2092.3+22.81.7)/5.66=852.8KNQmin =(Fv+G)/4-(M+Fh1.7)/L=22、(646.7+1258.6)/4-(2092.3+22.81.7)/5.66=99.825KNQmax=852.8KN1.2Ra=1.22000=2400KN, 基桩抗压承载力符合要求。Qmin =99.825KN0,不需要进行抗拔承载力验算。2）非工作状况下当塔吊起重臂与塔吊基础边线成45时，即最不利状态时：桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66mQmax =(Fv+G)/4+(M+Fh1.7)/L=(589.6+1258.6)/4+(2594+971.7)/5.66=949.4KNQmin =(Fv+G)/4-(M+Fh1.7)/L=(589.6+12523、8.6)/4-(2594+971.7)/5.66=-25.4KNQmax=949.4KN1.2Ra=1.22000=2400KN, 基桩抗压承载力符合要求。Qmin =-59.6KN，为竖向拔力，根据结构设计图纸预约力管桩中直径500的抗拔桩抗拔承载力为Ra=4000KN。Qmin =-59.6KN6370.6，满足要求。（4）抗冲切承载力验算(承台角桩冲切计算示意见4.3.1所示)抗冲切验算时，承台高度越小越不利，2#、3#、4#塔承台中，取3、4号塔承台高1350mm进行验算。1）塔吊对承台的冲切根据建筑桩基技术规范及建筑地基基础技术规范知，抗冲切承载力要满足要求，则Fl2ox（bc+0y24、）+oy（hc+0x）fth0hpFl=F-Qi ；0x=0.84/(ox+0.2)，0y=0.84/(oy+0.2)hp抗冲切承载力截面高度影响系数，按线性内插法算得hp=0.95ox，oy冲切系数 ox，oy冲垮比，ox =oy =0x/h0=0y/h0=（1100-250）/1350=0.63ox=oy=0.84/（0.63+0.2）=1.00x，0y塔吊边到桩边的水平距离。h0冲切破坏锥体的有效高度。ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.43N/mm2。Fl不计基础及其上土重，冲切破坏锥体的冲切力设计值。F不计基础及其上土重，塔吊底的竖向荷载设计值。Qi冲切破坏锥体内的基桩反力设计值25、之和，Qi=0。注：对于圆桩，计算时应将截面换算成方桩，换算桩截面边长bp=0.8d=400Fl=1.4Fh=1.4649.7=909.58KN2ox（bc+0y）+oy（hc+0x）hp fth0 =21.0（1800+850）+1.0（1800+850）0.951.431350=19440KNFl=1136.8KN，抗冲切符合要求。2)基桩对承台的冲切基础对角桩的抗冲切承载力要满足要求，根据建筑桩基技术规范、建筑地基基础设计规范知Nl1x（c2+1y/2）+1y（c1+1x/2）hp fth01x，1y角桩冲切系数，1x=0.56/（1x+0.2），1y=0.56/（1y+0.2）1x，126、y角桩冲垮比，1x=1y=1x/ h0=1y/ h0=850/1350=0.631x=1y=0.56/0.83=0.67c1，c2角桩内侧到基础外边缘的水平距离。c1= c2=10001x，1y从基础底角桩内边缘引45冲切线与基础顶面相交点至角桩内边缘的水平距离，1x=1y=850。Nl不计基础及其上土重，在荷载效应基本组合作用下角桩的竖向反力设计值。1x（c2+1y/2）+1y（c1+1x/2）hp fth0=0.67（1000+850/2）+0.67（1000+850/2）0.991.431350=3648.47KNNl=1.4Qmax=1.4949.4=1329.16KN3648.47K27、N，抗冲切承载力符合要求。（5）斜截面抗剪切承载力切验算 取1350mm高承台计算。根据建筑桩基技术规范、建筑地基基础设计规范知，斜截面的抗剪切承载力要满足要求，则Vhsft b0h0=1.75/(+1.0)V扣除基础及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值。b0基础计算截面处的计算宽度，b0=5500。h0基础计算截面处的有效高度，h0=1350-50-25/2=1287.5。剪切系数，=1.75/(+1.0)=1.75/（1.0+1.0）=0.875hs受剪切承载力截面高度影响系数，hs=(800/ 1287.5)1/4=0.89计算截面的剪跨比，x=y=x/ h0=28、y/ h0=850/1287.5=0.66x，y塔吊边至X、Y方向计算一排桩的桩边水平距离，x=y=850。hsft b0h0=0.890.8751.4355001287.5=7885.77KNV=21.4949.4=2658.32KN7885.77KN塔吊基础斜截面抗剪切承载力符合要求。5、塔吊附墙设置5.1、塔吊附墙设置根据塔吊使用说明书，TC6020A及TC5613A塔吊附着配置如下：TC6020A塔吊支腿固定式附着配置示意图TC5613A塔吊支腿固定式附着配置示意图本工程塔吊基础顶至建筑物最高点高度65.1m，结合上述塔吊附着设置示意图、塔式起重机使用相关标准要求及多塔作业防碰撞要求，29、1#塔吊起升高度约71.6m，拟在2栋第10层设置附墙；2#塔吊最大起升高度约76.8m，拟在3栋第8层、15层各设置一道附墙；3#塔吊最大起升高度约76.8m，4#塔吊最大起升高度71.2m，分别在1栋、6栋第8层、15层各设置一道附墙。5.2、塔吊附墙平面图本工程各塔吊附墙平面具体位置详见下图所示：1#塔吊附墙图 2#塔吊附墙图 3#塔吊附墙图 4#塔吊附墙图6、塔吊基础施工技术措施6.1、1#、2#塔吊穿地下室结构板处理措施6.1.1底板处理措施（1）塔吊基础承台采用MU10灰砂砖、M7.5水泥砂浆砌筑240厚砖胎膜，与底板、承台交接位置设置快易收口网，同时留置3毫米厚止水钢板，地下室底30、板施工前，交接位置按施工缝进行处理；（2）本工程1#、2#塔吊基础顶面与地下室底板顶面标高一致，塔吊基础施工过程中，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板钢筋配置预留钢筋；（3）绑扎地下室底板钢筋时，与塔吊预留钢筋绑扎连接；6.1.2顶板处理措施（1）塔吊穿地下室顶板预留一个3米见方洞口（与设计院沟通确认），洞口周边支撑在洞口封闭前不得拆除；（2）楼板钢筋绑扎过程中需预留钢筋搭接长度，塔吊拆除后，采用搭接方式连接(梁筋采用机械连接)。洞口封堵时，采用比相应楼板混凝土强度等级高一级且带膨胀剂混凝土浇筑。6.2、防雷接地设置塔吊基础钢筋与塔吊地脚螺栓焊接在一起，作为防雷基体，如接地电阻达不到要求，31、引两根钢筋与正式工程的接地母线焊接在一起。使用过程中做好防雷接地电阻测试记录。6.3、基础周边防护设置6.3.1 1#、2#塔吊在地下室顶板洞口周边采用MU10灰砂砖、M7.5水泥砂浆砌筑240厚、高度1500mm挡墙，外侧抹灰并涂刷防水涂料，防止顶板雨水流入地下室。6.3.2 3#、4#塔吊基础顶面沿基础节周边采用MU10灰砂砖砌筑圆形挡墙，墙厚370mm，高出周边地面1200mm。6.3.3防护墙顶部采用钢管及模板搭设遮雨棚，每边伸出防护墙距离不小于300mm。7、塔吊基础施工安全措施7.1、施工前，组织相关管理、作业人员做好安全、技术交底。7.2、所有作业人员必须熟悉本工种的技术安全操作规程、质量规范，并持证上岗。7.3、塔吊基础施工人员应戴好必要的安全装置，保证安全生产。7.4、服从统一指挥，禁止高空抛物。7.5、注意用电安全。7.6、塔机基础混凝土保养，作好混凝土强度报告。7.7、当混凝土强度达到90%以上时，方能安装塔机。7.8塔吊基础四周及穿地下室顶板均采取灰砂砖砖砌240厚，高分别为1000mm及1500mm的临边支护，防止人员靠近，确保施工安全。安全防护示意图如下所示：塔吊基础四周防护示意图地下室顶板塔吊预留洞四周防护示意图