恒大大二期别墅塔吊基础施工方案.docx

重庆恒大金碧天下大二期塔吊基础施工方案 重庆建工第三建设有限责任公司目录一、编制依据：2二、工程概况：2三、塔吊的部署：2四、塔吊基础的选择及定位：3五、基础计算书：4（一）、参数信息4（二）、基础最小尺寸计算4（三）、塔吊基础承载力计算7（四）、地基基础承载力验算8（五）、基础受冲切承载力验算9（六）、承台配筋计算11六、塔吊基础的施工：13七、塔吊避雷措施15八、塔吊用电及基础排水16九、附图17重庆恒大金碧天下大二期塔吊基础施工方案一、编制依据：1、根据中冶赛迪工程技术股份有限公司设计的恒大金碧天下大二期基础施工图（电子版）。2、砼结构工程施工验收规范 gb50204-20023、建筑地基基础工程施工质量验收规范 gb50202-20024、砼质量控制标准 gb50164-20115、中国建筑西南勘察设计研究有限公司编制的重庆恒大金碧天下大二期岩土工程详细勘察报告6、建筑机械使用安全技术规程 jgj 33-20017、建筑施工安全检查标准 jgj592011二、工程概况：1、本工程由恒大地产集团江津有限公司投资建设，中国建筑西南勘察设计研究有限公司勘察，中冶赛迪工程技术股份有限公司设计，重庆建新建设工程监理咨询有限公司监理，重庆建工第三建设有限责任公司组织施工。根据现场实际情况和业主工期要求，我公司承建的1-162#楼别墅及配套工程决定以塔吊作为垂直运输机械，采用塔吊qtz80（5510）、qtz63、qtz40三种型号自升式塔式起重机，每台负责各楼栋垂直运输的覆盖范围详附图。三、塔吊的部署：1、由于每台塔吊要负责多栋别墅的垂直运输，工作量较大，通过对比图纸及与甲方商量，最终将塔吊布置在相应的楼栋附近，以达到塔吊有效幅度和起重能力，合理及最大化利用塔吊资源。2、由于每台塔吊，覆盖面积比较大，因此，在塔吊的选型上，选用qtz80（5510）塔吊，臂长55米，qtz63塔吊，臂长50米和qtz40塔吊，臂长38米，具体布置见塔吊平面布置图（附图）。塔基的最长旋转部分（起重臂、平衡臂、平衡重块及吊钩等要避离高压线5米以上，以免触电伤人或塔机损坏等事故发生。3、基础施工阶段先施工塔吊基础并及时进行塔吊的安装、办理验收，便于钢筋吊装就位及卸车等，保证甲方要求的样板房工期节点，所以塔吊需尽快安装并投入使用。四、塔吊基础的选择及定位：1、由于恒大的房屋均设计了斜屋面，檐口伸出墙外边1.2米左右，外架采用落地式钢管架，钢管架外立杆距离建筑物1.5m，同时考虑1m的塔吊自由空间，塔身宽1.6m，再考虑放松空间，故塔吊中心距离建筑物外边线控制在4.5m以上(塔吊中心距离操作室外边2米)，完全可以保证塔吊拆除时不受影响，同时考虑了塔机安装、拆除方便。2、由于塔吊为qtz80（5510）基础尺寸为5.0m5.0m1.5m(不含垫层)，结合目前塔吊经常发生倾覆情况，为确保甲方财产安全及符合安监站要求， qtz63和qtz40基础尺寸同qtz80（5510）。将塔吊基础在总平面图上定位，经现场勘查，部分土质较好为强风化泥岩或中风化泥岩，但平场时采用暴破，存在较多裂隙。部分土质为回填土，深度1-4米左右，根据规范要求，塔吊基底要求岩层必须完整、平整，无积水，土质坚固牢靠，承载力大于20吨/平方米，并根据现场要求，承台顶标高低于室外地坪1500以上。故塔吊基础采用嵌入式承台基础或承台桩基础两种形式（详附图），其下部100厚c25混凝土垫层。根据规范要求开挖深度超过1.5米时，应考虑1:0.4放坡，底面各边加宽300的工作面，采用九夹板支模的方式，此模板为一次性不取出，回填后再进行承台或桩的砼浇筑。（下图）五、基础计算书： （一）、参数信息塔吊型号:qtz40、63或qtz80， 塔吊起升高度h=30.00m，塔吊倾覆力矩m=400、630或800fkn.m， 混凝土强度等级:c35，塔身宽度b=1.6fm， 基础以上土的厚度d=0m，自重f1=450.8fkn， 基础承台厚度h=1.50m，最大起重荷载f2=60fkn， 基础承台宽度bc=5.00m，钢筋级别:ii级钢。（二）、基础最小尺寸计算1.最小厚度计算：依据混凝土结构设计规范(gb50010-2010)第7.7条受冲切承载力计算。根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算：(7.7.1-2) 其中: f塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。 应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00； (7.7.1-2) (7.7.1-3) 1-局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数； 2-临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数； h-截面高度影响系数：当h800mm时，取h=1.0；当h2000mm时，取h=0.9，其间按线性内插法取用； ft-混凝土轴心抗拉强度设计值，取16.70mpa； pc,m-临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在1.0-3.5n/mm2范围内，取2.5； um-临界截面的周长：距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的最不利周长；这里取（塔身宽度+ho）4=9.20m；ho-截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；s-局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，s不宜大于4；当s2时，取s=2；当面积为圆形时，取s=2；这里取s=2；s-板柱结构中柱类型的影响系数：对中性，取s=40;对边柱，取s=30;对角柱，取s=20. 塔吊计算都按照中性柱取值，取s=40 。计算方案：当f取塔吊基础对基脚的最大压力，将ho1从0.8m开始，每增加0.01m，至到满足上式,解出一个ho1；当f取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个ho2，最后ho1与ho2相加，得到最小厚度hc。经过计算得到：塔吊基础对基脚的最大压力f=200kn时，得ho1=0.70m；塔吊基础对基脚的最大拔力f=200kn时，得ho2=0.70m；解得最小厚度 ho=ho1+ho2+0.05=1.45m；实际计算取厚度为:ho=1.50m。2.最小宽度计算建议保证基础的偏心矩小于bc/4，则用下面的公式计算： 其中 f塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重、压重和最大起重荷载 f=1.2(450.80+60.00)=612.96kn； g 基础自重与基础上面的土的自重， g=1.2（2.5bcbchc+m bcbcd） =1.2(2.50bcbc1.50+20.00bcbc0)=112.5 kn； m土的加权平均重度， m 倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，m=1.4630.00=882.00kn.m。解得最小宽度 bc=4.86m，实际计算取宽度为 bc=5.00m。（三）、塔吊基础承载力计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: 当不考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式： 式中 f塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,f=304.30kn； g基础自重与基础上面的土的自重：g=1.2(25.0bcbchc+m bcbcd) =1725.00kn； m土的加权平均重度 bc基础底面的宽度，取bc=5.000m； w基础底面的抵抗矩，w=bcbcbc/6=20.833m3； m倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，m=1.4630.00=882.00kn.m；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 / 2 - m / (f + g)=5.000/2-882.000/(612.960+1725.000)=2.123m。经过计算得到: 无附着的最大压力设计值 pmax=(612.960+1725.000)/5.0002+882.000/20.833=135.854kpa； 无附着的最小压力设计值 pmin=(612.960+1725.000)/5.0002-882.000/20.833=51.182kpa； 有附着的压力设计值 p=(612.960+1725.000)/5.0002=93.518kpa； 偏心矩较大时压力设计值 ：pkmax=2(612.960+1725.000)/(35.0002.123)=146.851kpa。（四）、地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第5.2.3条。计算公式如下: fa-修正后的地基承载力特征值(kn/m2)； fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.000kn/m2； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数; -基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kn/m3； b-基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.000m； m-基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kn/m3； d-基础埋置深度(m) 取1.000m；解得地基承载力设计值：fa=165.000kpa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=193.000kpa；地基承载力特征值fa大于最大压力设计值pmax=135.854kpa，满足要求！地基承载力特征值1.2fa大于偏心矩较大时的压力设计值pkmax=146.851kpa，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gb 50007-2002第8.2.7条。验算公式如下: 式中 hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp取1.0.当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值； ho - 基础冲切破坏锥体的有效高度； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度； 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）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽； 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；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。 pj - 扣除基础自重及其上土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； al - 冲切验算时取用的部分基底面积 fl - 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。则：hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.94； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57mpa； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.60+(1.60 +21.50)/2=3.10m； ho - 承台的有效高度，取 ho=1.45m； pj - 最大压力设计值，取 pj=146.85kpa； fl - 实际冲切承载力： fl=146.85(5.00+4.60)(5.00-4.60)/2)/2=140.98kn。 其中5.00为基础宽度，4.60=塔身宽度+2h；允许冲切力：0.70.941.573100.001450.00=4651838.04n=4651.84kn；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gb 50007-2002第8.2.7条。计算公式如下: 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；当墙体材料为混凝土时， 取a1=b即取a1=1.70m； 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146.85kn/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=146.85(31.60-1.70)/(31.60)=94.84kpa； g-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1725.00kn/m2； l - 基础宽度，取l=5.00m； 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=1.702(25.00+1.60)(146.85+94.84-21725.00/5.002) +(146.85-94.84)5.00/12=352.31kn.m。2.配筋面积计算依据建筑地基基础设计规范gb 50007-2002第8.7.2条。公式如下: 式中，l - 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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取l=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=1.3m。经过计算得： s=352.31106/(1.0016.705.00103(1.3103)2)=0.002； =1-(1-20.002)0.5=0.002； s=1-0.002/2=0.999； as=352.31106/(0.9991.45300.00)=810.72mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:500015000.15%=11250mm2。故取 as=11250.00mm2。塔吊提供的安装图hpb235直径为12、18及以上的钢筋，规范要求已禁止使用，故全部使用hrb335钢筋。3、配筋：塔吊基础上下层各选用hrb335直径18的钢筋，即qtz63、qtz40、qtz80（5510）塔吊基础配筋均为双层双向hrb335直径18钢筋，两层钢筋之间纵横向设置hrb335直径12拉勾。（见配筋图）。六、塔吊基础的施工：1、塔吊基础施工工艺流程：放线挖土石方浇砼垫层基础承台钢筋绑扎塔吊预埋件、防雷隐蔽验收承台基础砼砼养护集水坑及基座围护砌筑基础验收。2、为防止边坡泥土、杂物滚入基座及基座内的排水流畅，避免基座的腐蚀，在承台边砌筑基座围护和承台外侧砌筑集水坑。集水坑及基座围护采用m5水泥砂浆砌筑mu10页岩实心砖，宽240。集水坑底部垫层（长宽：17001700）采用100厚c25砼，垫层面比承台面低1000，能够容纳一定的积水量，集水坑内空尺寸为：100010001600，集水坑内壁为20厚1:2.5水泥砂浆抹灰，集水坑压顶为100厚c25砼。压顶顶面高出地面200，并采用100厚c25砼内配hrb400直径8150双层双向钢筋砼盖板，防止人或物掉入坑内。基座围护位于承台上，外围尺寸为50005000，高度1500及以上，高出原始地貌300，基座围护内壁为20厚1:2.5水泥砂浆抹灰，基座围护压顶为100厚c25砼。在基座围护底预埋75pvc套管，使基座积水流入集水坑，放置dn25清水泵，安排专职人员定期对塔吊基础的集水进行清理及抽取，防止塔吊基座有积水导致基座腐蚀。如下图：3、塔吊基础钢筋的加工采用在场外加工好后用汽车运入现场。4.塔吊基础底板钢筋绑扎，架设马凳钢筋，马凳筋采用hrb335直径2210001000的钢筋马凳共25个，马凳距离承台边500设置，纵横向各