商品房项目塔吊基础施工方案（19页）

1、商品房项目塔吊基础施工方案目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc6733 第一章、编制依据 PAGEREF _Toc6733 1 HYPERLINK l _Toc613 第二章、工程概况 PAGEREF _Toc613 1 HYPERLINK l _Toc17 第一节、工程概况 PAGEREF _Toc17 1 HYPERLINK l _Toc24294 第二节、建筑规模 PAGEREF _Toc24294 2 HYPERLINK l _Toc3535 第三章、地质概况 PAGEREF _Toc3535 2 HYPERLINK l _Toc26122 第四章、

2、塔式起重机的选型及主要技术性能 PAGEREF _Toc26122 4 HYPERLINK l _Toc6371 第一节、塔式起重机的选型及布置 PAGEREF _Toc6371 4 HYPERLINK l _Toc20079 第二节、塔式起重机的主要技术性能 PAGEREF _Toc20079 4 HYPERLINK l _Toc373 第五章、塔式起重机基础的设计和施工 PAGEREF _Toc373 6 HYPERLINK l _Toc29583 第一节、塔式起重机基础的设计 PAGEREF _Toc29583 6 HYPERLINK l _Toc10540 第二节、塔吊四桩基础的计算书

3、 PAGEREF _Toc10540 7 HYPERLINK l _Toc7239 第三节、塔式起重机基础的施工 PAGEREF _Toc7239 14后附桩施工图、平面布置图第一章、编制依据1、天津方标世纪规划建筑设计有限公司设计的施工图纸2、中国石油天然气管道工程有限公司天津滨海分公司大港油田港西新城普通商品房项目N1地块岩土工程勘察报告3、本工程施工组织设计4、混凝土结构工程施工质量验收规范GB502022002(2011年版)建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502042011塔式起重机设计规范GB/T137521992地基基础设计规范GB500072011建筑结构荷载规范GB500

4、092012建筑安全检查标准JGJ592011混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑桩基技术规范JGJ94-20085、中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司PKPM安全计算软件7、浙江省建设机械集团有限公司生产的QTZ80塔式起重机使用说明书8、浙江省建设机械集团有限公司生产的QTZ80塔式起重机安装使用说明书第二章、工程概况第一节、工程概况工程名称：港西新城普通商品房N1（09-07）地块一标段工程地址：天津市大港区康盛道以东庆安路以北建设单位：天津市普丰房地产开发有限公司设计单位：天津方标世纪规划建筑设计有限公司勘察单位：中国石油天然气管道工程有限公司天津滨海分公司监理单位：天津

5、大港油田集团建设监理有限责任公司施工单位：中天建设集团有限公司第二节、建筑规模港西新城普通商品房N1（09-07）地块一标段项目，总建筑面积40166.92，此工程共有17栋楼组成，层数为6层、7层、11层，其中11层有地下一层，67层无地下室，最大檐口高度35.95m。第三章、地质概况根据中国石油天然气管道工程有限公司天津滨海分公司大港油田港西新城普通商品房项目N1地块岩土工程勘察报告，可将土层由上而下分为如下几大层：第1大层（Qml）：素填土，主要以褐灰色粘性土为主，顶部20cm有植物根系，局部混少量碎砖块，结构松散，均匀性差。该层厚度为0.32.4m。第二大层（Q4al）：粉质粘土，第四

6、系全新统河床河漫滩相沉积，黄褐色，含锈斑，稍有光泽，干强度及韧性稍高，可软塑，中高压缩性。该层厚度为0.51.8m，该层横向分布不均，局部缺失。第三大层（Q4m）：第四系全新统中组浅海相沉积，按土的力学性质将其分为如下四个亚层：第31层：淤泥质粉质粘土，褐灰色，含贝壳碎片，局部夹粉土薄层，稍有光泽，干强度及韧性稍高，流塑状态，高压缩性。该层厚度0.82.8。普遍分布。第32层：粉性土与粉土互层，灰色，含贝壳碎片，局部粘粒含量较高，粘性土，稍有光泽，干强度及韧性稍高，流塑软塑，高压缩性；粉土，湿很湿，稍密。该层总厚度为0.93.6m。普遍分布。第33层：淤泥质粉质粘土，褐灰色，含贝壳碎片，夹粉土

7、薄层，局部粘性较强，稍有光泽，干强度及韧性高，流塑状态，高压缩性。该层厚度为2.5m5.0m。普遍分布。第33层：质粘土，灰色，含贝壳碎片、少量有机质，局部为淤泥质粉质粘土夹，有光泽，干强度及韧性稍高，流塑软塑，中高压缩性。该层厚度为1.9m6.6m。普遍分布。第4大层（Q4h）：粉性土与粉土互层，第四系全新统沼泽相沉积，浅灰色，向下渐变为灰黄色，含贝壳碎片，顶部及中部夹炭质土薄层，粘性土，稍有光泽，干强度及韧性稍高，中高压缩性；粉土，湿很湿，稍密中密，中压缩性。该层总厚度为2.26.7m。普遍分布。第5大层（Q3al）：第四系上更新统河床河漫滩相沉积成因，按其岩性特征及物理力学指标将其分为如

8、下3个亚层：第51层：粉土，褐黄色黄褐色，含氧化铁，顶部含大量贝壳碎片，局部为粉砂，湿很湿，中密密实，中低压缩性。该层厚度1.95.1m。普遍分布。第52层：粉性土与粉土互层，褐黄色黄褐色，含氧化铁，土质不均匀，局部粘性较强，粘性土，稍有光泽，干强度及韧性稍高，可塑，中压缩性；粉土，湿很湿，中密密实，中低压缩性。该层总厚度为3.26.3m。普遍分布。第53层：粉质粘土，黄褐色，含锈斑，土层不均匀，局部为粘土，有光泽，干强度及韧性稍高，可塑，中压缩性。该层最大揭露厚度为5.3m。普遍分布。第33层：质粘土，灰色，含贝壳碎片、少量有机质，局部为淤泥质粉质粘土夹，有光泽，干强度及韧性稍高，流塑软塑，

9、中高压缩性。该层厚度为1.9m6.6m。普遍分布根据地质勘查报告，地质自上而下岩土分布如下表：层号与岩性标高（米）地基承载力特征值（KPa）桩的极限侧阻力标准值qsik（KPa）桩的极限端阻力标准值qpk（KPa）1、人工填土粉质粘土-0.50以上（不含人工填土层）8032/1淤泥质粉质粘土-0.50-12.097526/2粘性土与粉土互层9532/3淤泥质粉质粘土-12.09-16.288026/4粉质粘土9036/4粘性土与粉土互层-16.28-17.7512044/1粉土-17.75-21.4018063950第四章、塔式起重机的选型及主要技术性能第一节、塔式起重机的选型及布置一、塔式起

10、重机的选型根据现场施工需求并结合作业面全覆盖的原则，将从各角度、全方位的覆盖各单体建筑作业面，以满足每个单体建筑各施工作业层的垂直水平运输需要，拟在施工现场布置5台塔吊，选用浙江省建设机械集团有限公司的QTZ80（ZJ6010）型塔式起重机。二、平面布置原则1、塔吊尽可能全面覆盖施工区域；2、塔吊相互之间满足安全距离，在平面位置不能错开时，必须保证竖向高度位置错开一个安全距离；3、因塔吊布置较多，布置时利用施工进度之间的时间差，来保证满足安全距离要求；4、便于安装和拆除；5、考虑到群塔间相互间的协同配合，尽量选用塔节规格一致的塔吊；6、坚持中间高、四周低，居中塔机应尽可能保持高位，保证其技术性

11、能最好；7、同步升高和下降，确保群塔相互间的垂直距离符合立体协调方案要求。具体位置详见平面布置图。第二节、塔式起重机的主要技术性能一、概述ZJ6010塔式起重机，是中联重科股份有限公司按国家标准GB/T13752塔式起重机设计规范及GN/T5031-2008塔式起重机设计的塔式起重机。ZJ6010塔机为水平起重臂、小车变幅、上回转、自升式多用途塔机。该机有以下特色：1、性能参数及技术指标国内领先，最大工作幅度60m。2、工作方式多，适用范围广。该机有地下浇筑基础固定式，外墙附着等工作方式，适用各种不同的施工对象。独立式的起升高度为40.5m，附着式是独立式的基础上，增加塔身标准节和附着装置即可

12、实现，起升高度可达160m。3、工作速度高，调速性能好，工作平稳可靠。4、安全装置齐全，为机械式或机电一体化设计，以确保塔机工作可靠。5、为提高整机的技术水平，设计时采用了以下国外成熟可靠的先进技术：a.两套回转机构采用绕线电机加行星减速机型式，起制动平稳，无冲击，就位准确，安全可靠。b.电控系统主要电器元件采用施耐德产品，工作可靠。c.采用引进国外先进技术并国产化了的起重量限制器、力矩限制器、高度限位器、幅度限位器和回转限位器。d.配备小车防断绳（防溜车）保护装置和防小车断轴防坠保护装置。e.司机室独立外置，视野好，内部空间大，给操作者创造良好的工作环境。f.采用回转限位器，取消中央集电环，

13、克服了有集电环时，雨淋受潮，短路漏电等常见故障的缺陷，同时方便了司机从塔身中间的上下通行。g.司机室采用先进的联动台操纵各机构动作，操作容易，维修简单。6、采用液压顶升系统实现增加或减少塔身高度，使塔机能随着建筑物的高度变化而升高或降低，以适应不同的建筑物。7、该塔机采用水平臂架，吊重悬挂在载重小车上，靠小车在臂架上水平移动实现变幅。与动臂塔机相比，工作平稳，安装就位方便，幅度利用范围大，有利于起重性能的充分发挥、扩大建筑材料构件的堆放范围且便于现场施工总平面图的布置。二、塔式起重机技术性能塔机工作级别A4塔机利用等级U4塔机荷载状态Q2机构工作级别起升机构M5回转机构M4牵引机构M3起升高度

14、m倍率独立式附着式a=240.5160a=440.580最大起重量t6/8工作幅度m最小幅度2.5最大幅度60起升机构倍率a=2a=4起重量t1.533366速度m/min78408.539204.3功率24回转机构转速电机型号功率0.6r/minYZR132M2-623.7KW牵引机构速度电机型号功率40/20YDEJ132S-4/8P3.3/2.2KW顶升机构速度电机型号功率工作压力0.6m/minY112M-45.5KW20MPa平衡重重量臂长m60m55m49m43m37m重量t15.5141310.99.4整机功率34.7KW（不含顶升电机）工作温度-2050设计风压Pa顶升工况最高

15、处工作工况最高处100250第五章、塔式起重机基础的设计和施工第一节、塔式起重机基础的设计塔式起重机的基础的设计及施工选取ZJ6010作为施工对象，承台厚度为1250mm，具体可参照浙江省建设机械集团有限公司Z6010塔式起重机安装使用说明书。现场5台塔式起重机均位于基础顶标高与自然地坪标高一致，塔吊基础位于填土层，其地基承载力为80 KPa,不能满足塔吊地基承载力大于0.2Mpa的要求。因此需对塔吊基础进行打桩处理，使其达到塔机对基础的抗倾翻稳定性要求，确保安全使用。塔吊基础进行打桩处理，每台塔吊基础打入四根预应力混凝土管桩，桩径400，塔吊桩入土深度21m，桩身混凝土为C80，基础尺寸为5

16、50055001250，基础混凝土强度等级为C35，基础配筋为双层双向C20200，上下层拉筋为C20543呈梅花形布置，钢筋保护层厚度为50。由于本工程基础较浅，5台塔吊承台入土1m，高于地面25cm。第二节、塔吊四桩基础的计算书 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:QT80E塔机自重标准值:Fk1=600.00kN起重荷载标准值:Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-1796kN.m塔吊计算高度:H=55m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C80承台混凝土等级:C35保护层厚

17、度:H=50mm矩形承台边长:H=5.5m承台厚度:Hc=1.25m承台箍筋间距:S=180mm承台钢筋级别:HRB335承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.4m桩间距:a=3.4m桩钢筋级别:RRB400桩入土深度:21m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.2m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=600kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5.55.51.2525=945.3125kN 承台受浮力：Flk=5.55.50.4510=136.125kN3) 起重荷载标准值 Fqk=80kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方

18、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=0.81.491.951.540.2=0.72kN/m2 qsk=1.20.720.351.6=0.48kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.4855.00=26.46kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.526.4655.00=727.66kN.m2) 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=0.55kN/m2) Wk=0.81.551.951.540.55=2.05kN/m2 qsk=1

19、.22.050.351.60=1.38kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=1.3855.00=75.70kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.575.7055.00=2081.63kN.m3. 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=-1796+0.9(800+727.66)=-421.11kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-1796+2081.63=285.63kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(600+945.31)/4=386.33kN Qkmax=(Fk+G

20、k)/n+(Mk+Fvkh)/L =(600+945.3125)/4+Abs(285.63+75.701.25)/4.81=465.42kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(600+945.3125-136.125)/4-Abs(285.63+75.701.25)/4.81=273.20kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(600+945.31+80)/4=406.33kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(600+945.3125+80)/4+Abs(-421.11+26.461.25)/4.81=487.

21、04kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(600+945.3125+80-136.125)/4-Abs(-421.11+26.461.25)/4.81=291.58kN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(600+80)/4+1.35(-421.11+26.461.25)/4.81=120.54kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35600/4+1.35

22、(285.63+75.701.25)/4.81=309.28kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY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)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=2309.280.90=556.70kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10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,期间按线性内插法确定；

23、 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。底部配筋计算: s=556.70106/(1.00016.7005500.00012002)=0.0042 =1-(1-20.0042)0.5=0.0042 s=1-0.0042/2=0.9979 As=556.70106/(0.99791200.0300.0)=1549.7mm2承台底部实际配筋面积为As0 = 3.14202/4 Int(5500/190)=8796mm2实际配筋面积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100mm，配筋面

24、积为1555mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值： Vmax=309.28kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4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=1.570N/mm2； b承台的计算宽度，b=5500mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2； S箍筋的间距，S=180mm。经过计算承台已满足抗剪要求，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内，且承台高度符合构

25、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范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35487.04=657.51kN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=35.9N/mm2； Aps桩身截面面积，Aps=94248mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.15%，计算得最小配筋面积为141mm2综上所述，全部纵向钢筋面积141mm2桩实际配筋面积为As0 = 3.14222/

26、4 15=5702mm2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6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=406.33kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=487.04kN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=1.26m； Ap桩端面积,取Ap=0.13m2； 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

27、层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称10.9300.53填土22.412.480.35粉砂34.211.630.67淤泥质土45.627.682.6粉砂58.610.260.43淤泥质土612.611.670.4粉砂718.726.251.06粉砂由于桩的入土深度为21m,所以桩端是在第5层土层。最大压力验算: Ra=1.26(0.930+2.412.48+4.211.63+5.627.68+7.910.26)+0.430.13=429.65kN由于: Ra = 429.65 Qk = 406.33,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 515.58 Qkma

28、x = 487.04,最大压力验算满足要求!塔吊计算满足要求！第三节、塔式起重机基础的施工为保障塔吊的安全，我们选用桩基承台式固定基础，固定基础的施工直接影响到塔机的安全，万万不可掉以轻心或偷工减料，否则会造成重大设备和人身伤亡事故，带来不必要的损失和麻烦。在选择塔机安装位置时应首先考虑到塔机的安装和拆卸方便（塔身有踏步的一面应与建筑物垂直），再考虑塔机的最大使用效率。如果建筑高度超过独立高度，还应尽量考虑到附墙的安装（塔身中心到建筑物墙面3.5m，在墙面上有用来安装附墙受力点的位置）。一、混凝土基础的荷载塔机 型号钩高度定方式砼基础承受的荷载工作方式非工作方式H1H2M1M2M3PH1H2M1M2M3PQTZ6340a27.856499617051340a24.512526751373.5179643440b22.512116751366.21628434固定基础载荷示意图说明：1、上面图和表所示为：独立高度（40m）塔机固业在混凝土基础上，塔身未采用附着装置，塔机工作工况以及非工作工况受到暴风突袭时，基础受到的载荷值。（风载荷按GB/T13752取值）；2、Fv为基础所受到的垂直载荷，Fh为基础所受到的水平载荷，M1、M2为基础所受到的倾翻力矩，Mk为扭矩；3、对基础计算时起重臂与塔身成45