塔吊基础施工方案(好)

wordwordPAGEPAGEPAGE10PAGE10广西桂林地建建设有限公司wordPAGE宏湖·壹号城马德里花园5#6#楼塔吊基础施工方案编制人：审核人：审批人：编制单位：广西桂林地建建设有限公司编制时间：2013年3月日目录TOC\o"1-1"\h\z\u三、塔吊桩基础及承台配筋 3QTZ5512型塔吊基础施工方案一、工程概况本工程为26和23层的两栋高层连体住宅，层高3.0m，总高度90.2m。主体结构形式为剪力墙结构，一层地下室。塔吊主要技术指标如下：1、塔吊功率：40KW；2、塔吊臂长：55m；3、塔吊自重：55t；4、塔吊最大起重量：6t；最大幅度起重量：1.2t；5、塔吊标准节尺寸：1.5m×1.56、塔吊平衡配重：12.5t；7、塔吊最大独立高度：48、塔吊安装高度：约98m。其他技术参数祥见塔吊使用说明书。本案塔吊基础尺寸为5500×5500×1200，基础上标高为-4.600m，基础混凝土等级为C30。采用桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件，桩为冲钻孔桩,其桩直径为1000。二、塔吊基础布置本案塔吊布置在北侧，塔吊基础及其桩基定位具体祥见塔吊基础定位图。详见附图三、塔吊桩基础及承台配筋1、塔吊基础采用四桩承台基础，基础桩基采用冲孔成孔。参数如下：1）承台尺寸5.500m×5.500m×1.20(按厂家要求)。承台顶标高-4.6m。2）桩直径d=1.0m,桩长7.2m，塔吊桩基支承在红粘土上，深入红粘土5米,桩间距a=3.50m。3）承台及桩混凝土强度为C30，保护层厚度为50mm。2、配筋：1）桩钢筋：钢筋笼主筋采用16@180，即12根直径16，通长布置，上端锚入承台长度为800mm；螺旋箍筋桩顶以下2米A8@100，其余A8@200，加劲箍14@1800。按地下结构施工图JG-01中桩ZKZ1配筋可满足要求。2）承台钢筋：面钢筋双向Φ20@130，底层钢筋双向Φ20@130，上锚与面筋搭接；水平腰箍筋Φ14@200；施工支撑筋2Φ18，均匀布置。平面图、剖面图详见附图四、基础承台及桩基的设计验算本案桩基础采用四根冲孔桩，桩顶标高为-5.700m。基础承台尺寸为5500×5500×1200，混凝土强度等级为C30，基础承台上表面标高为-4.600m，基础配筋拟采用Ⅱ级钢。具体验算过程如下：1）参数信息塔吊型号:QTZ5512,自重(包括压重)F1=561KN(厂家所给),最大起重荷载F2=60KN(说明书所给)；塔吊倾覆力距M=1486KN.M(说明书所给),塔吊起重高度H=92M,塔身宽度B=1.5M；混凝土强度:C30,钢筋级别:Ⅱ级,承台尺寸Lc*Bc=5.5*5.5M桩直径d=1.0M,桩间距a=3.5M,承台厚度Ac1.2M，保护层厚度:50mm钢筋砼比重25KN/m3，土比重20KN/m32）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=561KN2.塔吊最大起重荷载F2=60KN作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=1.2(561+60)=745KN.塔吊的倾覆力矩M=1.4*1486=2080KN.M3）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5.1.1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=745kN；G—桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Lc×Hc=907.5KNMx，My—承台底面的弯矩设计值（kN.m）；Xi，yi—单桩相对承台中心轴的X、Y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=1.2×（745+907.5）/4+2080×(3.5/2)/[2×(3.5/2)²]=1090.0KN最大拔力:N=（745+907.5）/4-2080×(3.5/2)/[2×(3.5/2)²]=-98.45KN需要验算桩的抗拔2、矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条）其中Mx1，My1—计算截面处X、Y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）；Nil—扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Nil=Ni-G/n。经过计算得到弯矩设计值：压力产生的承台弯矩：N=1090.4-907.5/4=863.53KNMx1=My1=2×863.53×(3.5/2-1/2)=2158.83KN.m拔力产生的承台弯矩:N=98.45-907.5/4=-128.43KNMx2=My2=-2×128.43×(3.5/2-1/2)=-321.08KN.m4）矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）第7.2条受弯构件承载力计算。式中—系数，当混凝土强度不超过C50时，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；—混凝土抗压强度设计值；本案采用C30砼，—承台的计算高度。—钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。=2158.83×106/(1.00×14.3×5500×11502)=0.0021=0.0022=1－0.0022/2=0.998==2158.83×106/(0.998×1150×300.00)=6282.59mm2由于最小配筋率为0.15%，按最小配筋率配筋：==5500*1200*0.15%=9900mm2采用直径为20mm的钢筋，需要32根；故塔吊基础底面及顶面配筋为双向布置，各为32根直径20mm的Ⅱ级钢满足要求5）矩形承台截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.10.1条。根据第二步的计算方案可以得到方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，取单桩最大竖向力N=V=1090.04KN,我们考虑承台配置拉筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：其中—斜截面最大剪力设计值；受剪切承载力截面高度影响系数；当h0<800mm时取h0=800；当h0>2000mm时取h0=2000；其间按线性内插法取值。本案取h0=1150，=0.913承台剪切系数；经计算为1.22计算截面剪跨比，，此处为柱边（墙边）或承台变阶处到y，x方向计算一排桩的桩边的水平距离，当<0.25时取0.25；当>3时取3；本案取为0.43─混凝土轴心抗压强度设计值，；─承台计算截面处的计算宽度，；=5500MM─承台计算截面处的计算高度，；=1150MM─钢筋受拉强度设计值，本案为；─箍筋的间距，。—混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.57N/mm2；=0.913×1.22×1.57×5500×1150=11060908N=11060KN经过计算承台已满足抗剪要求；只需要按照使用说明书配置一定数量的构造拉结筋。采用Ⅱ级钢，直径14mm,间距500mm，梅花型布置承台拉筋。6）桩顶承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（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=1090kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中；—基桩成桩工艺系数，取0.7；—混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；桩的截面面积，A=0.785m2。=0.7×14.3×785000=7857850N=7857.85KN经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，受压钢筋只需构造配筋！受拉承载力计算，最大拉力N=98.45KN经过计算得到受拉钢筋载面面积=328mm2配筋率不小于0.2%，.则钢筋载面面积=1570mm2综上所述，全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小于1570mm2构造规定：灌注桩主筋采用12根直径16mm，配筋率不小于0.2%！所以桩配筋为主筋采用12根直径16mm，按地下结构施工图JG-01中桩ZKZ1配筋可满足要求。7）桩竖向极限承载力验算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=1090KN,桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.3.6条按下式计算：其中—最大极限承载力；—单桩总极限侧阻力标准值：—单桩总极限端阻力标准值：—桩身的周长，u=3.14m；、—大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的表5.3.6—2计算取值；经计算分别为0.956、0.945—桩侧第I层土的极限侧阻力标准值；—极限端阻力标准值；—桩身的周长，u=3.14m；—桩端面积，取=0.785m2；—第层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称10.820.00耕填土21.420.00素填土3553.00500红粘土R=3.14×［0.956×20×（0.8+1.4）+0.956×53×5］+0.945×500×0.785=1298.46KN以上计算的R值大于最大压力1090KN，所以满足要求！所以桩长7.2米。持力层为红粘土，深入红粘土5米以上。8）桩抗拔承载力计算桩抗拔承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.4.5条。桩抗拔承载力应满足下列要求:其中:式中：—按荷载效应标准组合计算的基桩拔力；为98.45KN—群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值；—群桩基础所包围体积的桩土总自重，地下水位以下取浮重度；—群桩呈非整体性破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值；—基桩自重，地下水位以下取浮重度；—群桩外围周长，为16米——桩侧表面第层土的抗压极限侧阻力标准值；—桩身周长—第层土层的厚度；解得:=16×［0.7×20×（0.8+1.4）+0.7×53×5］/4=865.2KN=3.14×0.52×7.2×4×25+(16×7.2-3.14×0.52×7.2×4)×20/4=604.25KN=3.14×［0.7×20×（0.8+1.4）+0.7×53×5］=679.18KN=0.785×7.2×25=141.3KN由于：865.2/2+604.25>98.45KN满足要求!由于：679.18/2+141.3>98.45KN满足要求!五、冲孔桩施工（一）、施工操作工艺1、冲击钻成孔灌注桩施工工艺程序是：场地平整→桩位放线，开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位，孔位校正→冲击造孔，泥浆循环，清除废浆、泥渣，清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→灌注水下混凝土→成桩养护→施工塔吊承台基础。2、成孔时应先在孔口设圆形6～8mm钢板护筒或砌砖护圈，护筒（圈），内径应比钻头直径大200mm，深一般为1.2～1.5m，然后使冲孔机就位，冲击钻应对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm，开始低锤（小冲程）密实，锤高0.4～0.6m1.5～2.0m，并及时加块石与粘土泥浆护壁，泥浆密度和冲程可按表3-26选用，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下3～4m后，才加快速度，加大冲程，将锤提高至1.5～2.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时将孔内残渣排出孔外。3、冲孔时应随时测定和控制泥浆密度，每冲击1～2m深应排渣一次，并定时补浆，直至设计深度，排渣用抽渣筒法，是一个下部带活门和钢筒，将其放到孔底，作上下来回活动，提升高度在2m左右，当抽筒向下活动时，活门打开，残渣进入筒入；向上运动时，活门关闭，可将孔内残渣抽出孔外。排渣时，必须及时向孔内补充泥浆，以防亏浆造成孔内坍塌。4、在钻进过程中每1～2m要检查一次成孔的垂进度。如发现偏斜应立即停止钻进，采取措施进行纠编缠偏。对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采用低锤轻击，间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。5、成孔后，应用测绳下挂0.5kg重铁砣测量检查孔深，核对无误后，进行清孔。可使用认错部带活门的钢抽渣筒，反复掏渣，将孔底淤泥、沉渣清除干净。密度大的泥浆借水泵用清水置换，使密度控制在1.15～1.25之间。6、清孔后立即放入钢筋笼，，并固定在孔口钢护筒上，使在浇灌混凝土过程中不向上浮起，也不下沉。钢笼下完并检查无误后，应立即浇筑混凝土，间隔时间不应超过4h，以防泥浆沉淀和塌孔。混凝土灌注一般采用导管法在水中灌注，（二）、安全措施1、冲击（钻）成孔机械操作时应安放平稳，防止冲孔时突然倾倒或冲锤突然下落，造成人员伤亡和设备损坏。2、采用泥浆护壁成孔，应根据设计情况、地质条件和孔内情况变化，认真控制泥浆密度、孔内水头高度、护筒埋设深度、钻机垂直度、钻进和、提钻速度等，以防止塌孔，造成机具塌陷。3、冲击锤（钻）操作时，距落锤6m范围内不得有人员走动或进行其他作业，非工作人员不准进入施工区域内。4、冲（钻）孔灌注桩在已成孔尚未灌注混凝土前，应用盖板封严，以免掉土或发生人身安全事故。5、所有成孔设备，电路要架空设置，不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线。电闸箱和电动机要有接地装置，加盖防雨罩；电路接头要安全可靠，开关要有保险装置。6、恶劣气候冲（钻）孔机应停止作业，休息或作业结束时，应切断操作箱上和总开关，并将离电源最近的配电盘上的开关切断。7、混凝土灌注时，装、拆导管人员必须戴安全帽，并注意防止扳手、螺丝等掉入桩孔内；拆卸导管时，其上空不得进行其他作业，导管提升后继续浇注混凝土前，必须检查其是否垫稳或挂牢。（三）、质量、安全保证措施1、施工前，必须先熟悉图纸，严格按照图纸和规范施工。2、施工前要做好工人的三级安全教育和安全及技术交底，所有工人必须办理好平安卡才能上岗作业。3、选择有经验、有技术的施工人员进行施工。项目部管理人员到位，分管质安人员，不定时进行跟踪检查，现场监督，严格制止违章指挥和施工，及时发现安全隐患及时整改。4、严格执行施工现场临时用电技术规范，确保用电安全。5、桩机司机、电工等特种作业人员必须持证上岗。6、施工用电采用三相五线制，做到“一机、一闸、一漏电”开关，电气、机具安装后须经验收合格才能接通电源使用。7、冲击钻具应注意必须连接牢固，总重量不得超过钻机或卷扬机使用说明书规定的重量，钢丝绳不得超负荷使用，以免发生意外事故。8、下钻时应注意先将钻头垂直吊稳后，再导正下入孔内。进入孔内后，不得松刹车，高速下放。提钻时应先缓慢提数米，未遇阻力后，再按正常速度提升。如发现有阻力，应将钻具下放，使钻头转动方向后再提，不得强行提拉。9、钻进中，当发现塌孔、扁孔、斜孔时，应及时处理。发现缩颈时，应经常提动钻具，修护孔壁，每次冲击时间不宜过长，以防卡钻。10、整个成孔过程中，应注意始终保保持孔内液面比地下水位高1.5～2.0m，以液柱的静压和渗压保持孔壁稳定。11、冲完一根桩，经监理验收后，浇捣完其砼后，再冲另外一根。六、塔吊基础施工1）塔吊基础施工工艺流程冲孔基施工→基坑放线（白灰线）→验线→塔吊基坑土方平整→垫层浇筑→基础放线（墨线）→验线→底层钢筋网绑扎→塔吊预埋脚柱安装固定→上层钢筋网绑扎→塔吊基础模板支模→塔吊基础钢筋模板验收→塔吊基础砼浇筑→砼养护2）塔吊基础施工工艺按上述要求和工程桩基工程施工方案施工。⑶基坑放线：利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，撒白灰线示之，并进行验线。⑷塔吊基础基坑开挖：采用一台反铲式挖掘机进行基坑平整，现场架设一台SCD200型水准仪进行基底标高控制，平整度为±50。⑸垫层砼浇筑：在基坑平平整完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50×100的木方围起来；进行垫层砼浇筑，初凝后进行压光处理。⑹基础放线（墨线）：在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。⑺底层钢筋网绑扎：将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要