塔吊基础工程施工设计方案.doc

. . . .奉化体育馆塔吊基础施工方案一、工程概况1、工程名称：奉化市体育馆工程2、建设地点：奉化市大成路以北、桥东岸路以东地块3、建设单位：奉化市政府投资项目公共建设管理中心4、设计单位：浙江省建筑设计研究院5、工程规模：项目总用地面积30000平方米，总建筑面积28362平方米，其中地上建筑面积14982平方米，地下停车场13380平方米，设比赛馆观众座位4414座，以及室外道路、绿化、停车场等配套工程。6、结构类型：框架、网架结构。7、工程质量要求：确保甬江杯，争创钱江杯。8、工程进度要求：930日历天。9、工程安全等级要求：合格，并确保达到宁波市建筑安全文明施工标准化工地。二、基坑概况本工程基坑总面积约为14079平方米，周长约为453米。地下层数一层，基坑安全等级二级。基坑开挖深度5.3m5.8m。本工程0.000相当于绝对标高7.000，自然地坪黄海高程5.800，即相对标高-1.200。本工程基坑支护结构采用排桩加一道钢筋混凝土支撑的支护形式，支护桩采用600钻孔灌注桩，立柱桩部分采用新打700钢筋混凝土钻孔灌注桩，部分利用原有工程桩作立柱支承桩，基坑外侧采用一排650三轴水泥搅拌桩止水挡土，全断面套打。基坑有关部位标高和计算开挖深度统计见下表所示。地下室标高和计算开挖深度统计表地下车库及主楼底板面标高(m)-5.250、-5.500底板厚度(mm)400、500垫层设计做法150厚C15素砼垫层，垫层下铺250厚块石底板垫层底标高(m)-6.050、-6.400自然地坪标高(m)-1.200底板底挖深（m）4.85、5.2承台厚度（m）0.81.6坑中坑底标高（m）-6.400、-6.600、-7.000、-7.300计算开挖最深度(m)7.3+0.4+0.15+0.25-1.2=6.9三、工程地质条件及水文条件1、地质条件依据浙江华展工程研究设计院有限公司提供的工程地质勘察报告，本工程地层分布：第1-1层 杂填土：主要为淤泥质土，另有碎石、碎砖、砼、块石、粘性土等组成，成分复杂，结构松散。层厚7.50.30米，层顶标高5.782.31米。第1-2层 粉质粘土：黄灰色，可塑，中压缩性。含少量铁锰质氧化物，切面稍有光泽，韧性中等，干强度高。该层在原河流区域缺失，层厚1.41.1米，层顶标高5.032.14米。第2-1层 粘土：灰色，软塑，高压缩性。含铁锰质氧化物，夹少量细砂。厚层状构造，全址分布，该层土质均匀，干强度高，无摇震反应，高韧性，可塑性高。层厚5.00.8米，层顶标高3.81-1.49米。第2-2层 细砂：灰黄色，中密，湿，属中压缩性土，在大部分区域缺失，成分以石英砂、长石为主，层中颗粒级配差，含少量粘土；层厚2.00.7米，层顶标高0.01-0.98米。第2-3层 淤泥质粘土：灰色，流塑，高压缩性土，全址分布，局部为泥炭质土。该层土质均匀，干强度高，无摇震反应，高韧性，可塑性高，土面有油脂光泽。层厚5.80.9米，层顶标高2.32-4.05米。第3层 粘土：黄褐色，中压缩性土。含铁锰质氧化物，夹少量细砂。厚层状构造，全址分布，该层土质均匀，干强度高，无摇震反应，高韧性，可塑性高。层厚7.12.7米，层顶标高-3.04-6.22米。第4层 中砂：灰黄色，中密，湿，属中压缩性土，部分区域缺失，成分以石英砂、长石为主，层中颗粒级配差，含少量粘土；层厚9.90.5米，层顶标高-0.78-10.89米。2、水文条件场地浅部地下水为孔隙潜水，含水介质为粘性土，主要受大气降水的补给，地下水位高程在2.02.5左右，水位随之变动，年变化幅度在0.51.5米左右，地下水无一定径流方向。现场地下水位较高，附近区域未见污染源，场地土对混凝土有微腐蚀性。各层土的物理力学性质层号土性名称重度(KN/m3)内聚力C(KPa)内摩擦角()W（%）e1-1杂填土1-2粉质粘土19.422.112.128.70.8072-1粘土17.816.011.040.51.1342-2细砂2-3淤泥质粘土17.010.28.651.51.4573粘土19.539.317.728.40.8064中砂四、编制依据 1、奉化市体育馆工程施工蓝图2、奉化市体育馆工程地质勘察报告3、混凝土结构设计规范GB50010-20104、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-20095、QTZ80(ZJ5910)塔吊起重机使用说明书五、塔吊的选用和布置根据施工条件，施工现场布置2台塔吊，选用QTZ80（ZJ5910）。1、1#塔吊布置在场地西面，详见定位图。选用ZK11勘探点作为参照孔。塔吊所在位置处的地质资料序号层号土层名称土层厚度（m）层底标高（m）土层的侧阻力特征值（qsik）土层的端承力特征值（qpa）11-1杂填土4.5-7.8822-1粘土1.8-9.68832-3淤泥质粘土2.1-11.78743粘土2.7-14.482655054中砂1.7-16.182645065含粘土卵石17.9-34.08321350注：表中标高为相对标高。塔吊桩设计：采用钻孔灌注桩，桩顶标高-6.150，桩长11m，桩进入持力层5含粘土卵石层0.97m，桩径800mm，桩砼C30，桩配筋同工程桩，主筋12根18（级钢），螺旋筋8150。具体详见塔吊桩详图。塔吊基础设计：基础承台尺寸设计为5m5m1m，基础面标高同底板面标高-5.250，四周一圈设置止水钢板。砼采用抗渗混凝土，标号同地下室底板C40，抗渗等级P6。钢筋规格同地下室底板级钢16150双层双向。具体详见塔吊基础详图。2、2#塔吊布置在场地东北面，详见定位图。选用ZK10勘探点作为参照孔。塔吊所在位置处的地质资料序号层号土层名称土层厚度（m）层底标高（m）土层的侧阻力特征值（qsik）土层的端承力特征值（qpa）11-1杂填土6.0-10.1122-3淤泥质粘土1.2-11.31733粘土6.0-17.3126550注：表中标高为相对标高。塔吊桩设计：采用钻孔灌注桩，桩顶标高-6.150，桩长11m，桩进入持力层3粘土层5.84m，桩径800mm，桩砼C30，桩配筋同工程桩，主筋12根18（级钢），螺旋筋8150。具体详见塔吊桩详图。塔吊基础设计：基础承台尺寸设计为5m5m1m，基础面标高同底板面标高-5.250，四周一圈设置止水钢板。砼采用抗渗混凝土，标号同地下室底板C40，抗渗等级P6。钢筋规格同地下室底板级钢16150双层双向。具体详见塔吊基础详图。3、塔吊技术参数QTZ80（ZJ5910）塔吊技术参数Fk(KN)Fvk(KN)Mk(KN.m)非工作状态504801797工作状态632351136六、塔吊桩设计验算QTZ80（ZJ5910）塔吊基础设计计算1、1#塔吊单桩竖向承载力特征值计算：Ra=UqsiaLi+qpaAp=3.140.8（81.8+72.1+2.726+1.726+0.9732）+3.140.421350=1117KN2、1#塔吊单桩抗拔承载力设计值：Ra=UiqsiaLi=3.140.8（81.80.8+72.10.8+2.7260.8+1.7260.5+0.97320.5）=294KN3、1#塔吊单桩承受的竖向力计算、塔吊单桩在非工作状态下的计算承台自重G=5.05.0125=625KNG=1.2G1=1.2625=750KNQ=（N+G）/n=（504+750）/4=314KN水平荷载引起弯矩M2=801.0=80KNm作用于承台底面的弯距设计值MMAX=M1+ M2=1797+80=1877KNm单桩竖向承载力Qmax=Q+MMAX/1.414Sa =314+1877/（3.81.414） =663KN1.2Ra=1340KN 满足要求单桩抗拔承载力Qmin=Q- MMAX/1.414Sa =314-349=35KNRa=294KN 满足要求、塔吊单桩在工作状态下的计算承台自重G1=5.05.01.025=625KNG=1.2G1=1.2625=750KNQ=（N+G）/n=（632+750）/4=346KN水平荷载引起弯矩M2=351.0=35KNm作用于承台底面的弯距设计值MMAX=M1+ M2=1136+35=1171KNm单桩竖向承载力Qmax=Q+MMAX/1.414Sa =346+1171/（3.81.414） =564KN1.2a=1340KN 满足要求单桩抗拔承载力Qmin= Q- MMAX/1.414Sa =346-349=128KNRa=294KN 满足要求4、1#塔吊桩身承载力计算：轴心受压桩身承载力计算：cApsfc+0.9fyAs=0.63.14400214.3+0.93603052=5299KNQmax 满足要求轴心抗拔桩身承载力计算：fyAs=3603052=1099KNQmin 满足要求5、2#塔吊单桩竖向承载力特征值计算：Ra=UqsiaLi+qpaAp=3.140.8（71.2+4.8426）+3.140.42550=614KN6、2#塔吊单桩抗拔承载力设计值：Ra=UiqsiaLi=3.140.8（71.20.8+4.84260.8）=270KN7、2#塔吊单桩承受的竖向力计算、塔吊单桩在非工作状态下的计算承台自重G=5.05.0125=625KNG=1.2G1=1.2625=750KNQ=（N+G）/n=（504+750）/4=314KN水平荷载引起弯矩M2=801.0=80KNm作用于承台底面的弯距设计值MMAX=M1+ M2=1797+80=1877KNm单桩竖向承载力Qmax=Q+MMAX/1.414Sa =314+1877/（3.81.414） =663KN1.2Ra=737KN 满足要求单桩抗拔承载力Qmin=Q- MMAX/1.414Sa =314-349=35KNRa=270KN 满足要求、塔吊单桩在工作状态下的计算承台自重G1=5.05.01.025=625KNG=1.2G1=1.2625=750KNQ=（N+G）/n=（632+750）/4=346KN水平荷载引起弯矩M2=351.0=35KNm作用于承台底面的弯距设计值MMAX=M1+ M2=1136+35=1171KNm单桩竖向承载力Qmax=Q+MMAX/1.414Sa =346+1171/（3.81.414） =564KN1.2Ra=737KN 满足要求单桩抗拔承载力Qmin= Q- MMAX/1.414Sa =346-349=128KNRa=270KN 满足要求8、2#塔吊桩身承载力计算：轴心受压桩身承载力计算：cApsfc+0.9fyAs=0.63.14400214.3+0.93603052=5299KNQmax 满足要求轴心抗拔桩身承载力计算：fyAs=3603052=1099KNQmin 满足要求七、塔吊承台设计验算1、承台的抗弯验算桩中心距承台边距离：a1=0.6m 承台长宽：L=5m 塔机宽：b=1.420my=（5-0.62-1.42）/2=1.19m单桩竖向反力N=Q+MMAX/1.414Sa =504/4+1877/（3.81.414）=475KN计算截面弯矩M=Ny=4751.19=565KN.m配筋计算As=M/0.9fyho=475106/(0.9360950)=1543mm2钢筋采用级钢16150双层双向。塔吊基础以后作为地下室底板使用，故钢筋型号和砼标号同地下室底板一致，具体详见塔吊基础详图。2、承台抗剪计算Vfcbh0ax=y-0.4=0.79m剪跨比=ax/h0=0.79/0.95=0.83=0.12/(+0.3)=0.106fcbh0=0.1061910050.95=9617KNV=2475=950KN满足要求3、承台抗冲切验算Nl1x(c2+a1y/2)+1y(c1+a1x/2)hpfth0a1x=a1y=0.79m h0=0.95m c1=c2=1m角桩冲垮比1x=1y=a1x/h0=0.831x=1y=0.56/(1x+0.2)=0.5441x(c2+a1y/2)=1y(c1+a1x/2)=0.544(1+0.79/2)=0.759根据线性内插法hp=0.9921x(c2+a1y/2)+1y(c1+a1x/2)hpfth0=0.75920.9921.710.95=1674KNN=475KN满足要求八、塔吊基础施工注意事项 1、塔吊基础基坑底长宽都为6.5米,在挖土时采用放坡的方法，按1：1放坡。坑底挖到基础底标高后进行人工修土，修整后做好150mm厚素混凝土垫层。然后支模、扎筋、安放预埋螺杆，安放预埋螺杆时要注意控制十六根螺杆的水平标高和每根螺杆的垂直度，标高打平和确定垂直后用粗钢筋等进行固定。浇砼时要采用分层浇捣的方法，同时振捣棒不得碰撞预埋螺杆。等砼强度达到以后方可安装塔吊。2、塔吊基础承台结构施工时在基坑角挖一小坑，坑内放一台潜水泵来进行排水工作。在承台浇筑完拆模后将承台四周的土回填至承台顶面下，并挖出一条300300排水沟，设一只500500500的集水井，用水泵抽水。防止塔吊底角和螺杆被浸水锈蚀。3、塔吊基础布置在地下室底板，塔吊基础支模时在底板相应位置进行结构预留，按照规范要求塔吊基础四边每层钢筋接头同断面错开1/2（1#塔吊除外），同时四周埋设止水钢板。将地下室顶板楼板、次梁结构预留后做，将这些构件的钢筋从主梁边按照规范要求每层钢筋接头同断面错开1/2，预留洞四周在地下室顶板面以下100cm处双面满焊3厚400mm止水钢板。待塔吊拆除后按施工缝要求处理后再施工。九、塔吊使用安全注意点1、检查各主要螺栓的紧固情况，焊缝及主角钢无裂纹、开焊等现象。检查机械传动的齿轮箱、液压油箱等的油位符合标准。检查各部位制动轮、制动带(蹄)无损坏，制动灵敏；吊钩、滑轮、卡环、钢丝绳应符合标准：安全装置(力矩限制器、重量限制器、行走、高度变幅限位及大钩保险等)灵敏、可靠。操作系统、电气系统接触良好，无松动、无导线裸露等现象。2、工作前检查转动的部分润滑油量，钢丝绳磨损情况及各种安全装置，如有不符合要求的，应及时调整。3、严格按额定起重量起吊，不得超载，也不准吊运人员，拔除地下埋物。4、司机必须在佩有指挥信号袖标的人员指挥下严格按照指挥信号、旗语、手势进行操作。操作前应发出音响信号，对指挥信号辨不清时不得盲目操作。对指挥错误有权拒绝执行或主动采取防范相应紧急措施。5、严禁重物