塔吊基础工程施工设计方案（最终版)

'高层塔吊基础施工方案一、编制依据1、本工程施工组织设计；2、本工程岩土工程勘察报告；3、GB50202-2013《地基与基础施工质量验收规范》；4、GB50205-2015《钢结构工程施工质量验收规范》；5、GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》；6、GB50017-2014《钢结构设计规范》；7、JGJ33-2012《建筑机械使用安全技术规程》；8、本工程设计图纸；9、TC5610型塔式起重机和TCT5013型塔式起重机使用说明书及其他相关规范。二、工程概况海博星都工程；工程建设地点：衡阳市高新技术产业开发区34号街区01号地块，东临光辉街，南临潭衡西连接线，总建筑面积：240000平方米；总工期：1000天。本工程由衡阳恒勘房地产开发有限公司投资建设，深圳市物业国际建筑设计有限公司设计，湖南核工业建设有限公司地质勘察，友谊国际工程咨询有限公司监理，湖南湘江工程建设有限公司组织施工；由王建平担任项目经理。工程说明：海博星都（衡勘花苑）住宅小区规划总用地面积为：45255.7m2(合67.88亩)（其中：代征道路绿化用地面积：1000.2平方米，净建设用地面积：44255.5平方米），总建筑面积：230042.4平方米，容积率为3.96，建筑密度为：22.71%，居住总户数：1151户，绿地率为：36.52%，机动车位：1709个。本项目由两栋30层纯住宅（1#、2#）、三栋31层纯住宅（4#、5#、6#）、一栋30层商住楼（3#）、两栋18层商住楼（7#、8#）、一栋28层综合楼（9#）和一座两层地下室（其中1#楼建筑面积为21144.9m2,11 2#楼建筑面积为31728.9m2，3#楼建筑面积为24849.8m2，4#楼建筑面积为13103.2m2，5#楼建筑面积为13103.2m2，6#楼建筑面积为13103.2m2，7#楼建筑面积为11555.3m2，8#楼建筑面积为11555.3m2，9#楼建筑面积为35095.1m2，地下室建筑面积为54772.5m2）构成。本工程结构形式为框剪结构；设计使用年限为50年；抗震设防烈度为不设防；工程等级为大型，建筑防火设计为一类，建筑耐火等级地上为一级，地下为一级；屋面防水等级为一级，地下室防水等级为二级。本基础方案暂仅针对3#楼选用TCT5013型塔吊设计，其余栋号如选型与3栋相同，可参考本基础方案施工。本工程9栋高层除4#/5#/6#高层共用2台塔吊外,其余各栋均设置一台塔吊共布置8台塔吊。8、地质概况依据该工程《岩土工程勘察报告》场地地质概况如下：塔吊基础均设置在基础底板中风化粉砂质泥岩上，地基承载力1500kpa.三、塔吊设计参数塔吊型号：QZT63(5013)，塔吊起升高度H：125.00m，塔身宽度B：1.6m，基础埋深d：2.00m，自重G：1093.5kN，基础承台厚度hc：1.5m，最大起重荷载Q：60kN，基础承台宽度Bc：6m，混凝土强度等级：C40，钢筋级别：HRB400，四、塔吊基础设计塔吊基础位于地下室中，塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高,塔吊基础位于中风化粉砂质泥岩上,其地基承载力fak=1500kpa,能满足塔吊地基承载力fak≥110kpa的要求,故本工程塔吊选用天然基础。塔吊基础砼标号为C40，基础尺寸为6000mm×6000mm×1500mm。塔吊基础总体施工布置见各塔吊基础定位图，方案附页11 五、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C40；2、本工程天然基础土方开挖采取机械开挖+人工配合风镐开挖方式，余土汽车运转至200米以外范围堆放。3、埋设件埋设参照一下程序施工：①将16件10.9级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。②为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。③再将8件Φ30的钢筋将预埋螺栓连接。④吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。在预埋螺栓定位框上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。⑤固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。⑥预埋螺栓定位参考厂家提供图纸进行预埋4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。5、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。6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。9、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。10、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。11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。11 12、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。13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。14、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，接地件至少插入地面以下1.5m。15、塔吊基础施工严格按本工程施工方案进行施工质量控制。16、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。六、塔吊穿地下室处理措施本工程塔吊均布置在地下室中，塔吊穿地下室的处理措施如下：1、地下室底板处理措施：（1）本工程设计塔吊基础顶标高同地下室筏板底板底标高，施工时先浇筑塔吊基础，待工程收尾塔吊拆除后再封闭塔吊基础处筏板混凝土。（2）绑扎筏板底板钢筋时，预留塔吊位置筏板钢筋。（3）在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。具体做法如下图所示：11 塔吊基础做法详图(筏板部分厚度不计入塔吊基础厚度，塔基范围内筏板基础待塔吊拆除后再行浇筑)止水钢板安装详图2、地下室顶板处理措施：（1）在地下室顶板上开一个1.8m见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。11 （2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。板四周预留Ф12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。七、5013型塔吊基础计算书一、参数信息塔吊型号：QZT63(5013)，塔吊起升高度H：125.00m，塔身宽度B：1.6m，基础埋深d：2.00m，自重G：1093.5kN，基础承台厚度hc：1.50m，最大起重荷载Q：60kN，基础承台宽度Bc：6m，混凝土强度等级：C40，钢筋级别：HRB400，基础底面配筋直径：25mm二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重：G=1093.5kN；塔吊最大起重荷载：Q=60kN；作用于塔吊的竖向力：Fk＝G＋Q＝1093.5＋60＝1153.5kN；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax＝3048.31kN·m；三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/311 式中e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；Mk──作用在基础上的弯矩；Fk──作用在基础上的垂直载荷；Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×6×6×1.5=1134.375kN；Bc──为基础的底面宽度；计算得：e=3048.31/(1153.5+1134.375)=1.332m<6/3=2m；基础抗倾覆稳定性满足要求！四、地基承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图:混凝土基础抗倾翻稳定性计算：e=1.332m>6/6=1m地面压应力计算：Pk＝（Fk+Gk）/APkmax＝2×(Fk＋Gk)/（3×a×Bc）式中Fk──作用在基础上的垂直载荷；Gk──混凝土基础重力；11 a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：a＝Bc/20.5－Mk/（Fk＋Gk）＝6/20.5-3048.31/(1153.5+1134.375)=2.557m。Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.5m；不考虑附着基础设计值：Pk＝（1153.5＋1134.375）/62＝75.632kPaPkmax=2×(1153.5+1134.375)/(3×2.557×6)=108.467kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=1548.000kPa；地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=75.632kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=108.467kPa，满足要求！五、基础受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。验算公式如下:F1≤0.7βhpftamho式中βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取βhp=0.94；ft--混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；ho--基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=1.45m；am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2；am=[1.60+(1.60+2×1.45)]/2=3.05m；at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝1.6m；ab--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=1.60+2×1.45=4.50；11 Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，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=130.16kPa；Al--冲切验算时取用的部分基底面积；Al=6×(6-4.50)/2=2.75m2Fl--相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。Fl=PjAl；Fl=130.16×2.75=357.94kN。允许冲切力：0.7×0.94×1.57×3050.00×1450.00=4568707.85N=4568.71kN>Fl=357.94kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！六、承台配筋计算1.抗弯计算依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。计算公式如下:MI=a12[(2l+a")(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]/12式中：MI--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a1=(Bc-B)/2＝(5.50-1.60)/2=1.95m；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，取130.16kN/m2；P--相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，P＝Pmax×（3×a－al）/3×a＝130.16×(3×1.6-1.95)/(3×1.6)=77.283kPa；G--考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×6×6×1.50=1531.41kN/m2；l--基础宽度，取l=6m；a--塔身宽度，取a=1.60m；a"--截面I-I在基底的投影长度,取a"=1.60m。经过计算得MI=1.952×[(2×6+1.60)×(130.16+77.28-2×11 1531.41/5.502)+(130.16-77.28)×6]/12=516.14kN·m。2.配筋面积计算αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2As=M/(γsh0fy)式中，αl--当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；fc--混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；ho--承台的计算高度，ho=1.45m。经过计算得：αs=516.14×106/(1.00×16.70×6×103×(1.45×103)2)=0.003；ξ=1-(1-2×0.003)0.5=0.003；γs=1-0.003/2=0.999；As=516.14×106/(0.999×1.45×103×360.00)=990.10mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.00×1500.00×0.15%=12375.00mm2。故取As=12375.00mm2。建议配筋值：RRB400钢筋，直径25@200mm。承台底面单向根数27根。实际配筋值12763.4mm2。故塔吊承台基础施工尺寸及配筋为如下：塔吊承台尺寸B*L*H=6000mm*6000mm*1500mm塔吊承台配筋为：（拉筋采用￠25@300布置）B:X￠25@200,Y￠25@200T:X￠25@200,Y￠25@20011 11'