塔吊基础工程施工设计方案

'可编辑版蜀山产业园四期公租房项目塔吊基础施工方案编制人：审核人：批准人：深圳中海建筑有限公司二〇一四年月日Word完美格式 可编辑版目录第一章编制依据1第二章、工程概况1第三章塔吊设计参数3第四章塔吊基础设计3第五章塔吊基础施工技术措施及质量验收4第六章QTZ200塔吊基础计算书6第七章塔吊基础排水及维护措施14第八章附图16Word完美格式 可编辑版第一章编制依据1、本工程施工组织设计；2、合肥市蜀山区2地块公租房建设工程岩土工程勘察报告；3、本工程设计图纸；4、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1192；5、《地基基础设计规范》GB50007-2011；6、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009；7、《混凝土结构荷载规范》GB50009-2012；8、《建筑工程施工安全检查标准》JGJ59-2011；9、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；10、《C6520塔机设计计算书》——四川建设机械（集团）股份有限公司提供；11、《C6520塔机安装使用说明书》——四川建设机械（集团）股份有限公司提供。第二章、工程概况1、工程名称：蜀山产业园四期公租房项目2、建设单位：合肥市重点工程建设管理局3、设计单位：北京市建筑设计研究院有限公司4、监理单位：广东海外建设监理有限公司5、勘察单位：合肥市勘察院有限责任公司6、施工单位：深圳中海建筑有限公司6、建设地点：合肥市蜀山区振兴路东侧、雪霁北路北侧、卫星路南侧、雪霁路西侧7、结构形式：10#~12#楼住宅基础至四层为现浇混凝土剪力墙结构，四层以上为装配式混凝土剪力墙结构。5#、6#楼基础至三层为现浇混凝土剪力墙结构，三层以上为装配整体式混凝土剪力墙结构。配套、车库为钢筋混凝土框架结构。5#~6#楼、10#~12#楼基础为筏板基础，配套用房、敞开式地下车库为独立基础。Word完美格式 可编辑版8、建设规模：本工程拟建包括5#楼、6#楼、10#-12#楼，3#-4#配套、CK4半地下车库。总面积约为6.845万㎡，其中住宅面积约为6.46万㎡，配套面积约为0.23万㎡，普通地下室面积约为0.15万㎡。各楼基本情况见下表：序号楼号建筑层数（地上/地下）面积（㎡）高度（m）地上地下合计15#楼18/112093.12713.3012806.4251.9026#楼18/112164.26755.7012919.9652.40310#楼24/212010.851054.1913065.0471.60411#楼24/211874.461054.1912928.6568.70512#楼24/211874.461054.1912928.6568.70153#配套2/01218.1801218.187.30164#配套2/01037.0601037.067.3024CK4半地库1/2/1/2687.25857.991545.24--本工程5栋高层均各设置一台塔吊共布置5台塔吊。5#、6#、10#、11#、12#楼塔吊型号选用中国四川建设机械（集团）股份有限公司生产的QTZ200塔式起重机，塔吊位置详见塔吊基础平面布置图。8、地质概况依据2013年9月15日合肥市勘察院有限责任公司提供的该工程《合肥市蜀山区2地块公租房建设工程岩土工程勘察报告》场地地质概况如下：①层素填土（Qml）：层厚0.40~4.10m，层底标高36.82~51.41m；①1层淤泥质素填土（Qml）：层厚0.90~1.70m，层底标高40.14~48.76m；②层粘土（Q3al+pl）：层厚0.30~9.40m，层底标高30.58~48.31m；③层强风化泥质砂岩(J)：层厚0.50~3.40m，层底标高29.68~47.61m，层顶埋深0.70~10.60m；Word完美格式 可编辑版④1层中风化泥质砂岩(J)：仅部分钻孔见到，层厚0.00~11.20m，层底标高34.34~44.92m，层顶埋深2.50~7.80m；④层中风化泥质砂岩(J)：未钻穿，本次最大钻深16.30m，层顶埋深00~6m，层顶标高29.68~47.61m。第三章塔吊设计参数名称代号倍率速度（m/min）吊重（T）绕绳量电动功率（KW）起升75LVF25Ra=40~2510800m550~505a=20~5050~1002.570RCS25a=40~2510486m51.50~505a=20~5050~1002.5变幅XD96K15~38~5895N.m回转16RVF0~0.7r/min2×6KW电力380V，50Hz，220KVA臂长(m)60555045403530重量(t)2.83.34.354.92567.24第四章塔吊基础设计塔吊布置在基础筏板外，塔吊基础底标高同地下室基础底标高,以上塔吊基础位于②层粘土或风化砂岩层上,其地基承载力满足塔吊地基承载力fak≥230kpa的要求。塔吊基础尺寸为6450mm×6450mm×1700mm。基础配筋为上下两层纵横向47C25，拉筋为Ф14@470呈梅花布置，钢筋保护层厚度为50mm。Word完美格式 可编辑版各楼塔吊基础垫层底标高、垫层厚度、基础高度、基础顶标高详见下表：序号楼号塔吊基础垫层顶标高(m)垫层厚度(mm)基础高度(mm)塔吊基础顶标高(m)15#45.90100170026#45.401001700310#43.001001700411#43.001001700512#41.501001700塔吊基础总体施工布置见下图，各塔吊基础定位图见方案附页第五章塔吊基础施工技术措施及质量验收1、混凝土强度等级采用C35；基础土质要求坚固牢实，且承载压力不小于290kpa;2、混凝土基础的深度应不小于1700㎜；3、固定支腿上表面应校水平，平整度允许偏差1/1000；4、固定支腿的安装：固定支腿的安装十分重要，必须按以下程序施工:①将固定框架与固定支腿用8个Φ65×194的销轴连接，并用斜楔调整固定支腿底板将一节标准节与固定框架用8个Φ55×171（180）的销轴连接；Word完美格式 可编辑版②为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的固定支腿、固定框架和标准节整体吊入钢筋网内。③固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断；④主筋通过支腿时有困难时，允许主筋避让；⑤吊起装配好的固定支腿、固定框架和标准节整体，在预埋支腿固定的标准节的两个方向中心线上挂铅垂线，保证预埋支腿固定的标准节中心线与水平面的垂直度≤1/1000；浇筑砼，待其完全干硬后，拆下固定框架和标准节。要求同一水平上的销轴孔的垂直误差小于2㎜；⑥固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。5、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位；6、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；7、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；8、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告；9、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述方可施工。11、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。12、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入基础地面以下1.5m；13、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；14、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。Word完美格式 可编辑版第六章QTZ200塔吊基础计算书（一）、参数信息塔吊型号:QTZ200（C6520），塔吊起升高度H=59.68m，塔吊倾覆力矩：工作状态M=3034kN.m，非工作状态M=5378kN.m，混凝土强度等级:C35，整机自重（含配重）Fv=948.3kN，塔身宽度B=2fm，基础以上土的厚度D:=0.00m，最大起重荷载F2=100fkN，端部最大吊载：20.5kN，混凝土基础（M169）尺寸：6.45m×6.45m×1.7m（基础重量为1690kN），钢筋级别:Ⅲ级钢。（二）、塔吊基础承载力及抗倾翻计算1、计算公式的引用根据GB/T13752-1992《塔式起重机设计规范》标准文件4.6.3中：固定式塔式起重机使用的混凝土基础的设计应满足抗倾翻稳定性和强度条件。Word完美格式 可编辑版混凝土基础的抗倾翻稳定性验算公式：[1]地面压应力验算公式：[2]式中：e—偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离M—作用在基础上的弯矩Fv—作用在基础上的垂直荷载Fh—作用在基础上的水平荷载Fg—混凝土基础的自重，本塔机Fg=1690kNPB—地面计算压应力[PB]—地面许用压应力，实地勘探情况确定，但施工现场必须保证[PB]≥290kPa2、混凝土基础的计算⑴．基础受力分析用户在安装塔机前，应对塔机现场的基础承载能力进行校核，且必须满足基础荷载，如表（一）所示。表（一）基础载荷表载荷工况基础载荷Fv（kN）Fh（kN）M（kN.m）Mk（kN.m）工作工况1048.344.93034669非工作工况948.3168.153780说明：表中Mk为工作扭矩（来自《C6520塔机设计计算书》），Mk为回转扭矩与风扭矩之和。基础受力见下图，从表（一）中我们看出，塔机作用在基础上的载荷主要是重力Fv、水平力Fh、倾翻力矩M及扭矩MkWord完美格式 可编辑版。其中扭矩不大，且呈水平，在计算稳定性时不计入，只有在配筋时考虑。而水平推力主要起基础移动，数值较小，计算稳定性时此项也略去不计。⑵．混凝土基础的抗倾翻稳定性验算①．工作工况由[1]式有：由[2]式有：②．非工作工况由[1]式有：由[2]式有：Word完美格式 可编辑版由以上计算可知，M169N混凝土基础抗倾翻稳定性和地面压应力均满足使用要求。（3）.底面钢筋塔机方形基础受力产生弯曲，当弯曲应力超过塔机基础的抗弯强度时，基础底板变形并发生弯曲状破坏。此时基础底板呈双向弯曲，将土壤压力按对角线划分，则塔机基础沿边长方向的弯矩应等于图（二）中梯形面积土壤压力产生的力矩。①.抗弯计算塔机基础承受反力的最大弯矩在图（二）截面I-I位置，依据《建筑地基基础设计规范》相关规定，计算公式如下：[3]式中：M1—任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值a1—任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离，取Pmax—相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值Word完美格式 可编辑版[4][5]P—相应于荷载效应基本组合时在截面I-I处基础底面地基反力设计值[6]G—考虑荷载分项系数的基础自重，计算式为，G=1.35*1690=2281.5kNI—基础宽度，取I=6.45ma—塔身宽度，取a=2ma’—截面I-I在基底的投影长度，取a’=2mA．在工作工况时由[5]式有：由[4]式有：由[6]式有：由[3]式有：Word完美格式 可编辑版B.在非工作工况时此时偏心距e=2.147＞b/6=1.075m由[6]式有：由[3]式有：①.配筋面积计算依据《建筑地基基础设计规范》相关规定，计算公式如下：[7]ho—承台的计算高度，ho=1.65m。A．在工作工况时由[7]式有：B．在工作非工况时由[7]式有：C．根据《建筑地基基础设计规范》之规定，基础受力钢筋的最小配筋率不应低于0.15%，即As=0.15%×1700×6450=16447.5mm²Word完美格式 可编辑版计算结果可知：按《C6520塔机安装使用说明书》，选Ⅲ钢筋，直径φ25，承台（基础型号为M169N）底面单向根数55根是安全可靠的。（4）.抗扭钢筋塔机工作时产生的扭矩Mk对混凝土基础影响大，不配置抗扭钢筋，混凝土的强度可承受扭矩的作用，计算公式如下：[8]式中：Wt—截面抗扭塑性地抗矩，对于塔机基础方形截面，Wt=b³/3；fc—混凝土的标准强度，C35为16.7MPa。由[8]式可知：在实际施工中，如基础的抗扭强度不够，一般提高基础的混凝土标号即可，如特需要配置抗扭钢筋，应按照《混凝土结构设计规范》中的计算公式。（5）基础受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》相关规定，其验算公式如下：[9]式中：βhp—受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.925；ft—混凝土轴心抗拉强度设计值，C35取ft=1.57MPa；ho—基础冲切破坏锥体的有效高度，取ho=1.65m；am—冲切破坏锥体最不利一侧计算长度：a1—冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上的边长，当计算与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度），取a1=2m；ab—Word完美格式 可编辑版冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度：ab=2+2*1.65=5.3；pj—扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基上单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力，取pj=149.6kPa；A1—冲切验算时取用的部分基底面积：A1=（6.45+5.3）/2*（6.45-5.3）/2=3.38m²F1—相应于荷载效应基本组合时作用在A1上的地基土净反力设计值F1=149.6*3.38=505.65N由[9]式可知：允许切冲力即实际切冲力小于允许切冲力设计值，所以能满足要求！结论：按《C6520塔式起重机安装使用说明书》布置钢筋制作的混凝土基础能保证塔机安全使用。第七章塔吊基础排水及维护措施1、基坑围护在塔吊塔身周围1m范围内用实心砖砌筑1m高围护墙，并在墙下预留排水孔，防止塔吊基坑积水，具体做法如下图Word完美格式 可编辑版在围护墙范围内回填土，并夯密实。2、基础排水为防止施工用水、雨水等对塔吊基础浸泡及地脚螺栓的锈蚀。塔吊基础周边砌筑200mm*200mm*200mm排水沟按2%放坡，雨水等流向基础工程集水坑并设置1台潜水泵抽水，将水抽到现场沉淀池中，再排入市政排水系统中去。详见下图：Word完美格式 可编辑版第八章附图Word完美格式 可编辑版5#楼塔吊基础平面布置图6#楼塔吊基础平面布置图10#楼塔吊基础平面布置图Word完美格式 可编辑版11#楼塔吊基础平面布置图12#楼塔吊基础平面布置图Word完美格式 可编辑版5#楼塔吊标准层定位平面图6#楼塔吊标准层定位平面图Word完美格式 可编辑版10#楼塔吊标准层定位平面图11#楼塔吊标准层定位平面图Word完美格式 可编辑版12#楼塔吊标准层定位平面Word完美格式 可编辑版5#楼吊装预制件示意平面布置图Word完美格式 可编辑版6#楼吊装预制件示意平面布置图Word完美格式 可编辑版10#楼吊装预制件重量示意平面布置图Word完美格式 可编辑版11#楼吊装预制件重量示意平面布置图Word完美格式 可编辑版12#楼吊装预制件重量示意平面布置图Word完美格式 可编辑版Word完美格式 可编辑版Word完美格式 可编辑版Word完美格式'