煕苑塔吊基础施工设计方案及对策

1、-PAGE . z. - -可修编- -滇池煕苑塔吊基础施工方案目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc23185 一、编制依据 PAGEREF _Toc23185 1 HYPERLINK l _Toc16801 二、工程概况 PAGEREF _Toc16801 1 HYPERLINK l _Toc27802 三、塔吊设计参数 PAGEREF _Toc27802 2 HYPERLINK l _Toc23457 1、1#JC7027型塔吊 PAGEREF _Toc23457 2 HYPERLINK l _Toc19809 2、2#TC7013型塔吊 PAGEREF

2、 _Toc19809 5 HYPERLINK l _Toc20373 四、塔吊基础设计 PAGEREF _Toc20373 6 HYPERLINK l _Toc18127 五、塔吊基础施工技术措施及质量验收 PAGEREF _Toc18127 13 HYPERLINK l _Toc6926 六、塔吊穿地下室处理措施 PAGEREF _Toc6926 16 HYPERLINK l _Toc5689 七、塔吊基础施工降排水 PAGEREF _Toc5689 19 HYPERLINK l _Toc3058 八、塔吊基础计算书 PAGEREF _Toc3058 19 HYPERLINK l _Toc1

3、8504 (一)JC7027塔吊基础计算书 PAGEREF _Toc18504 19 HYPERLINK l _Toc313 （二）TZ7013塔吊基础计算书 PAGEREF _Toc313 27-. z.滇池煕苑塔吊基础施工方案一、编制依据1、本工程桩基施工图（版本：滇池熙苑地下室桩基图2016.08）、总平面布置图（版本：2016.08总平面图）、本工程地质勘查报告（版本：2014年05月08日）；2、GB50202-2013地基与基础施工质量验收规；3、GB50205-2012钢结构工程施工质量验收规；4、GB50007-2014建筑地基基础设计规；5、GB50017-2014钢结构设计

4、规；6、JGJ33-2012建筑机械使用安全技术规程；7、JGJ94-2008建筑桩基技术规；二、工程概况1、工程名称： 滇池煕苑2、建设单位： 尚福云都投资5、建设地点：滇池度假区7公里大转盘，滇池路以东，大清河以南地块。6、结构形式： 地下部分框架结构，地上部分钢结构。7、建设规模：地下两层、地上六层。8、地质概况：根据桩位平面布置图，YBZ1*承压兼抗拔，根据勘察报告及试桩（33米桩长）报告折算承载力单桩抗压承载力特征值Ra=1400kN；BZ1*承压兼抗拔，根据勘察报告及试桩（33米桩长）报告折算单桩抗压承载力特征值 Ra=1000kN,YBZ1*以eq oac(,6)粉土层为桩端持力

5、层，桩端进入eq oac(,6)层不小于1米；BZ1*以eq oac(,5)粘土层为桩端持力层，桩端进入eq oac(,5)层不小于1米。9、塔吊布置概述：本工程共布置2台塔吊， 1#塔吊布置于eq oac(,3)eq oac(,4)轴交eq oac(,C)eq oac(,D)轴间，塔吊型号为JC7027型，2#塔吊布置于eq oac(,8)eq oac(,9)轴交eq oac(,M)eq oac(,N)轴间，塔吊型号为TC7013型。具体位置详塔吊平面布置图。三、塔吊设计参数1、1#JC7027型塔吊基础荷载示意图2、2#TC7013型塔吊机构工作级别起升机构M5回转机构M4牵引机构M4起重

6、工作幅度 m最小 2.5最大70最大工作高度 m支腿固定底架固定附着式5252220最大起重量 t10起升机构型号QE10100E倍率=2=4起重量/速度 t/m/min2.5/1005/505/5010/252倍率最低稳定下降速度 m/min5功率 kW55/55牵引机构速度 m/min055功率 kW5.5回转机构速度 r/min00.7功率kW5.5*2顶升机构速度 m/min0.58功率kW7.5工作压力MPa31.5平衡重最大工作幅度 m706458重量 (t)22.1520.7519.25总功率 kW71.5 (不包括顶升机构)工作温度-10+40支腿固定式基础荷载表FV (kN)

7、Fh (kN) M( kNm) F1 (kN) F2 (kN)682 1243695 12701610 支腿固定式基础荷载表四、塔吊基础设计1、塔吊基础位于地下室中， 1#JC7027型塔吊基础顶标高同承台底板标高，长宽为7500mm7500mm高度为1600mm。塔吊基础进行打桩处理，塔吊基础打四根预应力混凝土管桩，桩径500mm。1#塔吊基础平面布置详图 1#塔吊基础平面布置图1#塔吊基础桩位坐标表序号*Y桩顶高程H12565097.720882827.7741874.5522565094.716882829.5691874.5532565095.924882824.7691874.554

8、2565092.920882826.5651874.552、1# JC7027型塔吊，基础设计如下：塔吊型号:JC7027塔机自重标准值:Fk1=1887.48kN起重荷载标准值:Fqk=12kN塔吊最大起重力矩:M=2500kN.m塔吊计算高度:H=51.7m塔身宽度:B=2m桩身混凝土等级:/承台混凝土等级:C40保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=7.5m承台厚度:Hc=1.6m承台箍筋间距:S=25150mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.5m桩间距:a=3.5m桩钢筋级别:/桩入土深度:15m（有效桩长）桩型与工艺: 钢筋混凝土预应力管桩1#

9、TC7027型塔吊基础配筋大样图3、2#TC7013型塔吊基础顶标高同地下室承台底标高。TC7013型塔吊基础位于eq oac(,M)、eq oac(,N)轴交eq oac(,8)、eq oac(,9)轴的承台设计高度为1600mm。塔吊基础进行打桩处理，塔吊基础打四根预应力混凝土管桩，桩径500mm。塔吊基础总体施工布置图2#TC7013型塔吊布置位置详下图： 2#塔吊基础平面布置详图2#塔吊基础平面布置详图2#塔吊基础桩位坐标表序号*Y桩顶高程H12565087.000882911.6301874.5522565089.052882915.0631874.5532565083.567882

10、913.6821874.5542565085.619882917.1161874.554、2#7013型塔吊，基础设计如下：塔吊型号:7013塔机自重标准值:Fk1=682kN起重荷载标准值:Fqk=6.00kN塔吊计算高度:H=52m塔身宽度:B=2m桩身混凝土等级:/承台混凝土等级:C40保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=7.5m承台厚度:Hc=1.6m承台箍筋间距:S=25150mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.5m桩间距:a=4m桩钢筋级别:/桩入土深度:15m（有效桩长）桩型与工艺:钢筋混凝土预应力管桩2#TC7013型塔吊基础配筋大样图

11、五、塔吊基础施工技术措施及质量验收1、混凝土强度等级同防水底板采用C40(P8)；2、基础表面平整度允许偏差1/1000；本工程基础桩预应力混凝土管桩，其施工质量、施工工艺及质量控制要点详见地基与基础施工质量验收规（GB50202-2013），建筑桩基技术规（JGJ94-2008）的要求。3、埋设件埋设参照以下程序施工：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。再将8件30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

12、定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。混凝土充填率必须达到95%以上。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10。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，应在允许围，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，基础钢

13、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。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30mm3.5mm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、塔吊基础的桩基施工严格按本工程桩基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

14、，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1#、2#塔吊布置在地下室中，塔吊穿地下室的处理措施如下：1、地下室顶板处理措施：（1）在地下室顶板上开一个方型的孔，空洞尺寸每边比塔吊塔身尺寸大200。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。（2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除

15、塔吊后，采用搭接的方式连接。板四周预留16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。（4）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。（5）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：止水钢板安装详图桩芯砼强度等级同塔吊基础，在施工桩芯时应先用人工将桩芯淤泥及积水清理干净，由于桩芯砼用量少，和塔吊基础一并浇筑，在浇筑时应先将桩芯浇筑完成后在大面积浇筑。2、地下室底板处理措施：（1）本工程设计塔吊基础顶标高为地下室承台底，先浇筑塔吊基础砼，塔吊位置地下室底板二次采用高

16、一等级的膨胀混凝土浇筑。（2）地下室底板钢筋绑扎塔吊位置时预留一个搭接长度，地下室底板的二次浇筑位置预埋3厚的止水钢板，具体做法如下图所示： 七、塔吊基础施工降排水 因在施工塔吊基础时，周边降水管网还未施工（基坑支护单位施工），所以在塔吊基础开挖前应先做降水井，降水井采用设计图纸中集水井位置，降水井采用2米高径1米，壁厚0.1米，承插式连接的砼井，在砼井四周凿孔，间距0.3米，井底为塔吊基础垫层底下2米。在砼井壁外侧采用聚酯无纺布进行包裹，将砼井吊入挖好的坑后，在砼井四周先回填级配石再回填周围土方，最后采用口径50（1.5kw）,扬程50m的泥浆泵将砼井积水排到基坑顶排水管网。降水井坐数根据能

17、否满足塔吊基础施工而增加。在开挖塔吊基础前一天必须将降水井施工完成，还应注意天气情况。八、塔吊基础计算书(一)JC7027塔吊基础计算书依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息塔吊型号:JC7027塔机自重标准值:Fk1=1887.48kN起重荷载标准值:Fqk=12kN塔吊最大起重力矩:M=2500kN.m非工作状态下塔身弯矩塔吊计算高度:H=51.7m塔身宽度:B=2m桩身混凝土等级:/承台混凝土等级:C40保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=7.5m承台厚度:Hc=1.6m承台箍筋间距:S=280mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深

18、:D=0.0m桩直径:0.5m桩间距:3.5m桩钢筋级别:HPB235桩入土深度:15m桩型与工艺:钢筋砼预应力管桩二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=1887.48kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=12.612.61.2025=4762.8kN承台受浮力：Flk=12.612.61.2010=1905.12kN3) 起重荷载标准值Fqk=12kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.81.771.950.840.2=0.46kN/m2 qsk=1.20

19、.460.352.2=0.43kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.4354.00=23.15kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.523.152) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) Wk=0.81.811.950.840.35=0.83kN/m2 qsk=1.20.830.352.20=0.77kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.7754.00=41.42kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk

20、H=0.541.423. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+0.9非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk三. 桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(1887.48+4762.80)/9=738.92kN Qkma*=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(1887.48+4762.8)/9+Abs(761.50+41.421.20)/2.47=1066.74kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(1887.48+4762.8-1905.12)/9-Abs(761.50+41.421.20)

21、/2.47=199.42kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1887.48+4762.80+12)/9=740.25kN Qkma*=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(1887.48+4762.8+12)/9+Abs(2455.58+23.151.20)/2.47=1743.83kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(1887.48+4762.8+12-1905.12)/9-Abs(2455.58+23.151.20)/2.47=-475.01kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖

22、向力反力设计值：工作状态下：最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(1887.48+12)/9+1.35(2455.58+23.151.20)/2.47=1639.76kN最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(1887.48+12)/9-1.35(2455.58+23.151.20)/2.47=-1069.91kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.351887.48/9+1.35(761.50+41.421.20)/2.47=725.68kN

23、最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.351887.48/9-1.35(761.50+41.421.20)/2.47=-159.44kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第条其中 M*,My1计算截面处*Y方向的弯矩设计值(kN.m)； *i,yi单桩相对承台中心轴的*Y方向距离(m)； Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大： M*=My=31639.76承台最大负弯矩: M*=My=3-1069.913. 配筋计算根据混凝土结构设计规GB50010-2010第条式中1系数，当混凝土强度不

24、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,期间按线性插法确定； 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=360N/mm2。底部配筋计算: s=-1106.83106/(1.00019.10012600.00011502)=-0.0035=1-(1-2-0.0035)0.5=-0.0035s=1-0.0035/2=1.0017 As=-1106.83106/(1.00171150.0360.0)=-2668.9mm2承台底部实际配筋面积为As0 = 3.14252/4 Int(12600/140)=44179mm2实际配筋面积

25、大于计算需要配筋面积，满足要求!经济考虑，可优化配筋参考方案为：钢筋直径为6mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为1781mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值： Vma*=1639.76kN依据混凝土结构设计规(GB50010-2010)的第条。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：式中计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.710N/mm2； b承台的计算宽度，b=12600mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1150mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2； S箍筋的间距，S=280mm。经过计算承台已满足抗剪要求

26、，只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规(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=1.351743.83=2354.18kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中c基桩成桩工艺系数，取0.85 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2； Aps桩身截面面积，Aps=196350mm2。桩身受拉计算，依据建筑桩基技术规JGJ94-2008 第条受拉承载力计算，最大拉力 N=1.35Qk

27、min=-641.26kN经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=3053.615mm2。由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为393mm2综上所述，全部纵向钢筋面积3054mm2桩实际配筋面积为As0 = 3.14182/4 15=3817mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!八. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第和条轴心竖向力作用下，Qk=740.25kN；偏心竖向力作用下，Qkma*=1743.83kN桩基竖向承载力必须满足以下两式：单桩竖向承载力特征值按下式计算：其中 Ra单桩竖向承载力特征值； qsik第i

28、层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa桩端端阻力特征值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.57m； Ap桩端面积,取Ap=0.20m2； 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:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称11682340粘性土由于桩的入土深度为15m,所以桩端是在第1层土层。最大压力验算: Ra=1.57(1582)+3400.20=1998.84kN由于: Ra = 1998.84 Qk = 740.25,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 2398.61 Qkma* = 1743.83,最大压力验算满足要求!（

29、二）TZ7013塔吊基础计算书塔吊型号:7013塔机自重标准值:Fk1=682kN起重荷载标准值:Fqk=6.00kN塔吊计算高度:H=52m塔身宽度:B=2m桩身混凝土等级:/承台混凝土等级:C40保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=7.5m承台厚度:Hc=1.6m承台箍筋间距:S=25200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.5m桩间距:a=4m桩钢筋级别:/桩入土深度:15m（有效桩长）桩型与工艺:钢筋混凝土预应力管桩计算简图如下：二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=537.73kN2) 基础以及覆土自重标准值 G

30、k=551.3025=812.5kN3) 起重荷载标准值 Fqk=6kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.81.771.950.9240.2=0.51kN/m2 qsk=1.20.510.351.6=0.34kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.3440.50=13.89kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.513.892) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.

31、35kN/m2) Wk=0.81.811.950.9240.35=0.91kN/m2 qsk=1.20.910.351.60=0.61kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.6140.50=24.85kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.524.853. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+0.9非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk三. 桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(537.73+812.50)/4=337.56kN Qkma*=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L

32、 =(537.73+812.5)/4+Abs(303.26+24.851.30)/5.66=396.89kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(537.73+812.5-0)/4-Abs(303.26+24.851.30)/5.66=278.23kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(537.73+812.50+6)/4=339.06kN Qkma*=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(537.73+812.5+6)/4+Abs(620.10+13.891.30)/5.66=451.89kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-

33、Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(537.73+812.5+6-0)/4-Abs(620.10+13.891.30)/5.66=226.23kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(537.73+6)/4+1.35(620.10+13.891.30)/5.66=335.83kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35537.73/4+1.35(303.26+24.851.30)/5.66=26

34、1.58kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第条其中 M*,My1计算截面处*Y方向的弯矩设计值(kN.m)； *i,yi单桩相对承台中心轴的*Y方向距离(m)； Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大： M*=My=2335.833. 配筋计算根据混凝土结构设计规GB50010-2010第条式中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,期间按线性插法确定； 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=360N/mm2。底部配筋计算: s=805.98106/(1.00019.1005000.00012502)=0.0054=1-(1-20.0054)0.5=0.0054s=1-0.0054/2=0.9973 As=805.98106/(0.99731250.0360.0)=1795.9mm2承台底部实际配筋面积为As0 = 3.1