008场塔吊基础方案要点

1、 目 录1工程概况2塔吊基础方案编制依据3塔吊选型及布置4塔吊基础施工5塔吊基础验算书6塔吊基础施工技术措施及质量验收7塔基的沉降、垂直度偏差监测与校正8. 塔吊防碰撞措施塔吊基础施工方案1工程概况工程建设地点：苏州市相城区相城大道以西，嘉元路以北，西临中国农业银行,东与德诚。嘉元广场相邻；工程结构：高强混凝土管桩，承台、钢筋混凝土筏板基础，主楼框剪结构、裙楼框架结构；建筑规模：建筑面积46426.47；地下2层；地面以上：主楼26层、裙楼三层；地下一、二层为车库（地下二层战时为民防）。主楼高度104.5m。本工程基础属深基坑，基坑围护由有资质单位作专业设计。深基坑围护方式，边坡为深搅止水帷幕

2、+钻孔灌注桩+压顶圈梁、基坑中间设一道支撑。 本1#塔吊，主要作为整个工程的基础、主体结构阶段垂直运输使用，塔吊基础（桩基础）须与基坑围护施工同期进行，并应配合施工。（本方案仅对塔机基础施工进行描述，塔机安装与拆卸方案由塔机安装单位负责编报。）2塔吊基础方案编制依据2.1QTZ80自升塔式起重机使用说明书；2.2建筑地基与基础设计规范（GB50072002）；2.3混凝土结构设计规范（GB500102010）；2.4.塔式起重机安全规程（GB5144-2006）2.5.钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）2.6.建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）2.7塔式起重机混凝土基

3、础工程技术规程（JGJ/T187-2009）2.8建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程（JGJ196-2010）2.9苏州嘉苑和广场岩土工程勘察报告；2.10工程设计图纸；2.11 .PKPM施工计算软件；3塔吊选型和布置3.1.塔吊选型：根据对本工程平面布局及建筑高度的使用要求，进行研究和分析；根据公司租赁站的设备来源, 定为一台塔吊，型号 QTZ80，安装高度117.5m,臂长安装45m。3.2.塔机采用附着装置前，塔基对基础产生的载荷值，见表3.2：表3.2：基础承受的载荷表塔机编号吊钩的最大高度（M）吊臂铰点高度（M）基础承受的载荷工作状态非工作状态GWMMKGWMMKKNK

4、NKN/MKN/MKNKNKN/MKN/M1#115.0117.5559.619.61797.3321.8472.5581.32296.803.3.塔吊布置位置及构造形式：3.3.1.1#塔吊布置位置：塔吊布置在主楼南侧地下室中间部位，见图3.3-1：图3.3-1：塔吊布置平面图塔吊基础构造：见塔吊基础构造示意图3.3.-2:采用钻孔灌注柱+钢格栅高桩+钢筋混凝土承台基础。高桩承台：基础几何尺寸为4.0m×4.0m×1.35m。4桩基础：高桩承台基础。钢格构柱：格构柱外包尺寸为480×480，用4140×12等边角钢及400×200×

5、10 500缀板焊接而成，总长度10.80m（锚入灌注桩3.0m、锚入承台0.85m）。钻孔灌注桩：直径0.8m、桩长2根14m，2根14.6m；桩中心距为2500。图3.3-2：塔吊基础构造示意图3.3.3塔吊基础桩基的地质信息：见表3.3表3.3：1#塔吊桩基础地质信息表土层编号土层名称土层厚度（M）土层标高（M）灌注桩侧阻力FS灌注桩端阻力FP灰色淤泥质粉质粘土4.40-7.2-11.6755-灰色粘土5.9-11.67-17.5742-灰色粉质粘土2.7-17.57-20.2775-灰色砂质粘土1.0-20.27-27.77702700桩长14.00按塔吊基础就近位置，取值于6-6剖-

6、C103.3.4.塔吊的安装高度及装拆时的大臂方向：1#塔吊，根主楼建筑高度104m，塔吊安装高度117.50m，塔吊共安装47个标准节；塔机装拆时大臂向东。3.3.5.1#塔吊桩基础定位，见图3.3-3：图3.3-3：1#塔吊桩基础定位图4塔吊基础施工41.施工部署.塔吊灌注桩基础施工与基坑围护灌注桩施工配合进行，在围护灌注桩施工开始前，先进行塔机承台基础的灌注桩施工。.塔吊基础承台在基坑围护的中间支撑施工前先完成，为塔机能提前安装作充分的准备。42施工准备4.2.1.塔吊基础承台混凝土浇筑前，塔机的基础连接件须提前进场；塔吊塔基周围清理出场地，对基础及桩基进行测量、放线、定位；.材料准备：

7、（1）1#塔基格构柱型钢准备与制作（所用的型钢规格与围护支撑的立柱桩格构柱相同，可以同批采购和进货）；（2）基础钢筋的备料与制作成型；（3）塔机基础的模具材料准备。43塔基的施工工艺.施工流程：材料准备（包括格构柱） 测量定位 钻孔灌注桩施工 格构柱安装 塔基坑开挖 垫层浇筑 凿桩 清理弹线放样钢筋绑扎 支模 埋设塔吊埋件 隐蔽验收 浇筑基础混凝土 拆模 待塔机安装 基坑挖土方 钢格构柱斜支撑加固钻孔灌注柱施工：1#塔为4桩承台基础，直径800钻孔灌注桩， 桩长为14m,桩基混凝土标号水下C30，施工时提高一级；桩灌筑混凝土时，混凝土的浇筑面逐渐上升，直至高于桩顶设计标高800左右（以后凿除至

8、设计标高），可将积在桩顶部的泥浆全部排出。（1）塔吊基础钻孔灌注桩沉渣厚度应严格控制在100。（2） 灌注桩的施工工艺和施工质量标准要求，参见基坑围护施工方案中灌注桩做法，对此本方案中不作细述。.格构柱制作：（1）钢格构柱总长度为10.4m，插入灌注桩内的深度为3m，锚混凝土入承台0.25m，与承台焊锚筋连接；格构柱外包尺寸为480×480，用4140×12等边角钢及400×260×10500缀板焊接而成，焊缝厚度8（如按格构计算，可采用12.5号角钢b×d×r=125×10×14mm，但因基坑围护支撑的立柱桩格构

9、柱均使用140×14角钢，为便于购料，就定为使用4140×12等边角钢，更安全些）。（2）钢格构柱角钢在穿越地下室底板段增设止水钢板；穿越负一层楼板时在楼板上留洞、甩筋，在洞边埋设M1埋件焊钢构柱限位（每边2块）；标准节穿越地下室顶板时留洞、甩筋。（说明：塔吊格构柱和标准节穿越次梁或楼板时，留洞边沿甩筋时增设加强钢筋，可参照后浇带施工方法）。（3）格构柱插入灌注桩时控制好柱顶标高，确保埋入灌注桩的深度满足设计要求。（4）钢格构柱垂直度应偏差应小于1/200。（5）塔基格构柱处的土方开挖后，在钢格构柱高度的中间，采用16#槽钢，在四柱外围设一道水平支撑、四柱内侧设水平剪刀撑，

10、且在水平支撑的上下设垂直剪刀撑，将四根小格构柱连成一个大格构柱，增加其整体刚度。格构柱在挖土深度至中间水平支撑位置时，及时焊接水平支撑和剪刀撑。（见图4.3-1）（6）钢格构柱加工制作工艺与安装，参见基坑围护施工方案中钢格构柱的做法。（7）钢格构柱焊接质量控制：1）钢材及焊接材料的品种、规格、性能等应符合国家产品标准和设计要求，焊接材料与母材的匹配应符合设计和施工质量验收规范（GB50205-2001）规定。2）焊工应经经考试合格并取得合格证。3）焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，焊缝表面不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹、电焊擦伤等缺陷。4）格构式钢柱及缀件的拼接误差应符合设计要求及国家现行标准钢结构

11、工程施工质量验收规范（GB50205）的规定。5）格构式钢柱的安装误差符合下表规定：表4.3：格构式钢柱安装的允许偏差项 目允许偏差（）检验方法柱端中心线对轴线的偏差20用吊线和钢尺检查柱基准点标高±10用水准仪检查柱轴线垂直度0.5H/100 且35用经纬仪或吊线和钢尺检查塔吊承台挖土：由于此承台较浅，无需降水，宜选择晴好天气，当挖土到坑底标高时及时浇筑垫层。格构柱锚入钢筋混凝土承台节点做法见图4.3-1：弹线放样：垫层面清理干净，先定出基础正确位置，然后定出标准节连接件位置。基础钢筋绑扎：基础内置22180双层双向钢筋网；底部钢筋保护层100、其余均为35；上下层钢筋设拉筋145

12、00,梅花形布置。模板支设与埋件固定：模板支设不漏浆，模板内不积水，无其它杂物。模板支设后将其支撑或用螺栓固定牢固，然后埋设标准节连接件。经对基础钢筋和连接件埋设检查验收，在确认无误后方可进行混凝土浇筑。混凝土浇筑时必须振捣密实，表面抹平，混凝土标号为C35。混凝土浇时须留置2组混凝土强度试块，及时送交试验站作强度试压，为塔机安装提供依据。塔基混凝土强度达到设计要求时方可进行塔机安装。4.3.4 1#塔吊基础详图,见图4.3-1：图4.3-1： 1#塔吊基础详图4.3.13 1#塔吊基础预埋锚柱布置图，见图4.3-3：图4.3.-3：基础预埋锚柱51#塔吊基础验算书5.1.参数信息 塔吊型号:

13、QT80E,自重(包括压重)F1=472.55kN,最大起重荷载F2=80.00kN 塔吊倾覆力距M=2296.80kN.m,塔吊起重高度H=115.00m,塔身宽度B=1.74m 混凝土强度:C35,钢筋级别:级,承台长度Lc或宽度Bc=4.00m 桩直径或方桩边长 d=0.80m,桩间距a=2.50m,承台厚度Hc=1.35m 承台箍筋间距S=500mm,保护层厚度:50mm5.2. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 （1）塔吊自重(包括压重)F1=472.55kN （2）塔吊最大起重荷载F2=80.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2×(F1+F2)=663.06

14、kN 塔吊的倾覆力矩 M=1.4×5.3. 矩形承台弯矩的计算 计算简图： 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 （1） 桩顶竖向力的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-2008的第条) 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2×552.55=663.06kN； G桩基承台的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D)=648.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承

15、台中心轴的XY方向距离(m)； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： N=(663.06+648.00)/4+3215.52×(2.50×1.414/2)/2×(2.50×1.414/2)2=1237.39kN 最大拔力： N=(663.06+648.00)/4-3215.52×(2.50/2)/4×(2.50/2)2=-315.34kN （2） 矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-2008的第5.9.2条) 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； x

16、i,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值： N=(663.06+648.00)/4+3215.52×(2.50/2)/4×(2.50/2)2=970.87kN Mx1=My1=2×(970.87-648.00/4)×5.4.矩形承台截面主筋的计算 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中 1系数，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， 1取为0.94,期间按线性内插法确定；

17、 fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度。 fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 经过计算得 s=614.74×106/(1.00×16.70×4000.00×1300.002)=0.005 =1-(1-2×0.005)0.5=0.005 s=1-0.005/2=0.997 Asx= Asy=614.74×106/(0.997×1300.00×300.00)=1580.57mm2。为满足最小配筋率,故取 As=10263mm2。配置2722（22150）=10263 mm2满足要求。5.5. 矩

18、形承台截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第条。 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=1237.39kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取1.0； 剪切系数,=0.20； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的间距，S=500mm。 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!5.

19、6.桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1237.39kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取1.0； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=0.503m2。 经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!5.7.桩竖向极限承载力验算及桩长计算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第-3条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1237.39kN 桩竖向极限承

20、载力验算应满足下面的公式： 最大压力: 其中 R最大极限承载力； Qsk单桩总极限侧阻力标准值: Qpk单桩总极限端阻力标准值: s,p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数； s,p分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数； qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk极限端阻力标准值，按下表取值； u桩身的周长，u=2.513m； Ap桩端面积,取Ap=0.50m2； li第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下:序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 土名称 1 4.4

21、55 0 粉土或砂土 2 5.9 42 0 粘性土 3 2.7 75 0 粘性土 4 1.0 70 2700 粘性土 由于桩的入土深度为14m,所以桩端是在第4层土层。 最大压力验算: R=2.51×(4.4×55×1.187+5.9×42×1.213+2.7×75×1.213+1×70×1.213)/2.00+0.48×2700.00×0.50/2.00=1476.56kN 上式计算的R的值大于最大压力1237.39kN,所以满足要求!5.8.桩抗拔承载力验算 桩抗拔承载力验算依据建

22、筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第条 桩抗拔承载力应满足下列要求: 其中: 式中 Uk基桩抗拔极限承载力标准值； i抗拔系数； 解得: Ugk=13.2×(4.4×55×0.7+5.9×42×0.75+2.7×75×0.75+1×70×0.75)/4=1846.76kN Ggp=13.2×14×22/4=1016.40kN Uk=2.51×(4.4×55×0.7+5.9×42×0.75+2.7×75×0.7

23、5+1×70×0.75)=1406.49kN Gp=2.51×14×25=879.65kN 由于: 1846.76/1.65+1016.40>=315.339 满足要求! 由于: 1406.49/1.65+879.65>=315.339 满足要求!5.9.桩式基础格构柱计算 依据钢结构设计规范(GB50017-2003)。 （1）格构柱截面的力学特性： 格构柱的截面尺寸为0.48×0.48m； 主肢选用:12.5号角钢b×d×r=125×10×14mm； 缀板选用(m×m):0.01

24、×0.01 主肢的截面力学参数为 A0=24.37cm2，Z0=3.45cm，Ix0=361.67cm4，Iy0=361.67cm4； 格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩： 格构柱的x-x轴截面总惯性矩： 经过计算得到： Ix=4×361.67+24.37×(48/2-3.45)2=42617.80cm4； Iy=4×361.67+24.37×(48/2-3.45)2=42617.80cm4； （2）格构柱的长细比计算： 格构柱主肢的长细比计算公式： 其中 H 格构柱的总高度，取10.40m； I 格构柱的截面惯性矩，取,Ix=42

25、617.80cm4，Iy=42617.80cm4； A0 一个主肢的截面面积，取24.37cm2。 经过计算得到x=49.74,y=49.74。 格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式: 其中 b 缀板厚度，取 b=0.01m。 h 缀板长度，取 h=0.20m。 a1 格构架截面长，取 a1=0.48m。 经过计算得 i1=(0.012+0.202)/48+5×0.482/80.5=0.38m。 1=10.40/0.38=27.33。 换算长细比计算公式： 经过计算得到kx=56.75,ky=56.75。 （3） 格构柱的整体稳定性计算： 格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计

26、算公式： 其中 N 轴心压力的计算值(kN)；取 N=1237.39kN； A 格构柱横截面的毛截面面积，取4×24.37cm2； 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数； 根据换算长细比 0x=56.75,0y=56.75,查钢结构设计规范得到x=0.83,y=0.83。经过计算得到 X方向的强度值为153.5N/mm2，不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求! Y方向的强度值为153.5N/mm2，不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求! 6、塔吊基础施工技术措施及质量验收61.核对塔吊基础定位图纸，准确定位和复核；62.桩基单位在塔吊基础打桩时，应控制好桩顶标高；63

27、.塔吊基础埋设标准节的连接件：只允许埋设与塔吊匹配的底脚螺栓和专用的连接件；而不允许埋设塔吊的标准节；64混凝土强度等级采用C35； 65基础表面平整度允许偏差1/1000；66当埋设底脚螺栓时参照一下程序施工： 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。 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。 再将8件22的钢筋将预埋螺栓连接。 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。固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。预埋螺

28、栓定位见塔吊使用说明书P79图中所示：67起重机的混凝土基础达到塔吊安装说明书要求的强度、验收合格，方可安装塔吊。 68按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。69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。610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。611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。612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。613钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。614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。614基础砼施工应留置1-2组砼试块，在塔吊安装前送检测站试压，达到说明书塔吊安装要求的强度，作为塔吊安装的必须条件。61