塔吊基础设计施工方案-2

经开未来城一标段塔吊基础施工方案众科建设集团有限公司二零一三年五月经开未来城一标段塔吊基础设计施工方案编制人：复核人：审定人：目录一、工程概况…………………1二、塔吊选型及定位…………4三、塔吊高度及离墙距离的确定……………5四、塔吊基础设计计算………6五、基础施工…………………8六、塔吊基础施工注意事项…………………9七、防建筑物、输变压线防撞措施…………10八、多塔交叉作业防撞措施…………………11九、塔机基础安全围护示意图………………13十、塔吊部位图（总平面图）………………13十一、承台配筋及预埋示意图………………13经开未来城一标段QTZ63（5610）型塔吊基础设计施工方案工程概况武汉经开未来城一标段工程位于武汉市经济技术开发区新华村，升官渡车站旁，龙阳大道与芳草一路交汇处19C2地块。交通方便，施工场地狭窄、外界干扰少。施工用水用电已接通至施工现场，场内道路已通至施工现场。（一）、场内土质：杂土回填，必须加强处理后才能达到大面积场地硬化，就能满足施工生产用地，才能满足文明施工要求“三通一平”。目前，基坑底部均为④粘土层，承载力=fak=380kPa。塔吊基础只需200kPa能满足承载力的要求。（二）、“经开未来城”主体工程项目由地上3栋19～27层办公楼（含商业及物业配套）、1栋地上2层集中商业和2层地下室组成，总建筑面积：132154.52㎡。其中，A座地上27层，1～2层为商网，2层以上为办公，建筑面积：30279.22㎡，建筑高度：87.40m，±0.000标高相当于绝对标高22.80m。D座地上2层，建筑面积：12530.92㎡，建筑高度：11.10m，±0.000标高相当于绝对标高22.80m。地下室为2层，部分区域为人防地下室，建筑面积：40299.28㎡，停车位数量：932个。施工工程概况表序号项目内容1工程名称武汉市中南汽车配件配套有限责任公司经开未来城2工程地址武汉市经济技术开发区新华村、、19C2地块。3建设单位武汉市中南汽车配件配套有限责任公司4设计单位香港华艺设计顾问（深圳）有限公司5施工范围地基与基础、建筑、结构、外装、内装、给排水、消防、强电安装、弱电安装、暖通、室外道路等6基本情况计划工期承包方式质量目标580天包工包料争创优良7工程概况建筑规模工程规模132154A栋面积30279.22D栋面积12530.92结构类型主体采用框架结构体系；地下室采用框剪结构体系基础形式钻孔灌注桩基础塔吊选型及定位根据本工程的特性、地质勘查报告、工程设计图以及现场的实际情况，考虑建筑物高度、施工面积、塔吊工作半径、起重量、附着数量、起吊频率等要求，武汉经开未来城一标段工程初期选用三台QTZ63（TC5510）型塔吊，塔吊工作半径=56M，端部起重量1.0吨，能完全满足施工需要。但由于前期施工的支护桩，东北角桩己倒塌；东南方向支护桩及护坡目前位移还未稳定。所以，塔吊基础决不能承载在支护桩及护坡上。为此，改选用二台QTZ63型塔式起重机，D栋安装在D-7~~D-8/D-J轴从D-8向D-7方向反量100mm；是塔吊基础承台边线，再量5000mm是另一边线，离D-7轴3300mm；D-J轴是塔吊承台另一方向上的中心线，即D-J轴两边各2500mm的中心定位，承台高1.45m，承台浇C35钢筋砼，承台底部浇C15砼垫层100mm厚、四周边各加宽100mm，塔吊承台面标高：12.100m，承台垫层面标高10.65m（绝对标高）。A栋安装在A-5~~A-6/A-D~~A-E轴间，从A-5向A-6轴方向量1150mm定承台边线，再量5000mm为另一边线，离A-6轴1850mm；再从A-D轴向A-E轴方向量1000mm定承台边线，再量5000mm为另一边线，离A-E轴2000mm；承台高1.45m，承台浇C35钢筋砼，承台底部浇C15砼垫层100mm厚、四周边各加宽100mm，塔吊承台面标高：11.5m、塔吊垫层面标高：10.05m（绝对标高）。QTZ63型塔吊在自立高度状态下，所承受的风载荷等水平载荷，以及各种弯矩、扭矩对基础产生载荷最大；安装附墙装置以后，各种水平载荷、弯矩、扭矩等到主要由附墙装置承担。所以，塔吊上升到最大高度以后，对基础传递的荷载与自立高度相比，仅多了标准节的重量，而所传递的风负荷很小。依据香港华艺设计顾问（深圳）有限公司提供的本工程《桩基平面图》、《承台平面图》以及结合考虑上部建筑、结构设计图纸，QTZ63型塔吊基础定位。塔吊布置在D栋建筑物北侧剪力墙内；A栋建筑物裙楼内、附墙装置安装在塔楼上。见附图（塔吊基础定位图）。塔吊的基础采用钢筋砼承台基础，A栋按地勘报告17-17’剖面47/22.20垫层底标高：9.95m为eq\o\ac(○,4)粘土，承载力=fak=380KPa，绝对标高，塔吊承载力为0.2MPa，所以0.38MPa＞0.2MPa完全能满足塔基承载力要求。D栋按地勘报告9-9’剖面24/22.52垫层底标高：10.55m为eq\o\ac(○,4)粘土，承载力=fak=380KPa，绝对标高，塔吊承载力为0.2MPa，所以0.38MPa＞0.2MPa完全能满足塔基承载力要求。承台为钢筋砼结构，尺寸：边长=5.0米，厚=1.45米。《TC5510塔式起重机安装使用说明书》显示，该塔机主要技术指标如下：eq\o\ac(○,1)M—作用在基础上的弯矩，M=1590KN·m.eq\o\ac(○,2)Fv—作用在基础上的垂直载荷（塔机重量），Fv=469KN.eq\o\ac(○,3)Fh—作用在基础上的水平载荷（剪切应力，由风载荷产生），Fh=95KN.eq\o\ac(○,4)Fg—塔吊基础混凝土的重量，810KN（5×5×1.35×24）eq\o\ac(○,5)h—塔吊基础承台的厚度，1.45米eq\o\ac(○,6)b—塔吊基础承台的宽度，5米.eq\o\ac(○,7)e—偏心距（计算公式见抗倾翻稳定性验算），既地面反力的合力至塔吊基础中心的距离，米。eq\o\ac(○,8)l—地面反力的合力至塔吊基础边缘的距离,l=b/2-e,米。塔吊高度与离墙距离的确定由于塔吊A#所处位置在地下室深基坑底板下，eq\o\ac(○,4)粘土，绝对标高9.95m上，fak=380kPa：机座面标高为-11.3m，则塔吊基础承台高为1.45m。建筑物最高屋面标高为93.00米，两塔吊起重臂间的垂直距离不少于5米。塔吊A#：11.3+93+12.5（吊钩至梯间屋面高度），并结合考虑该型号塔吊标准节尺寸，取塔吊高度（既吊钩至塔吊基础面）=116.8米（相对标高：105.5m），计标准节39节，实际高度117米。附着设置不少于4道，分别设置在32.77米、53.77米、71.27米、92.27、米处。由于塔吊安装在主楼内侧，塔身边线最小离墙距离为1.5米。塔吊D#取塔吊高度（既吊钩至塔吊基础面）=42.0米，计标准节14节，实际高：10.7+16.5+12.5=39.7m（相对标高）。塔身架穿透地下室底板、二层地下室楼板、二层商业楼板出屋面18.25m即为相对标高29m。塔吊基础设计计算依据《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-92）的规定，固定式塔式起重机使用的混凝土基础设计应满足抗倾翻稳定性条件和强度条件。塔吊在自立高度状态下，所承受的风载等到水平载荷，以及各种弯矩、扭矩对基础产生的载荷最大；塔吊的危险工况为非工作状态，故塔吊基础所承受的载荷分析，以该型号塔吊的自立高度（吊钩高度39m）为标准，在非工作状态下进行验算，如下图所示。1,塔吊基础的抗倾翻稳定性验算e=(M+Fh·h)/(Fv+Fg)=(1590+95×1.35)/(469+642)=1.55m＞b/3=4.45/3=1.48m（1）承台设计初步确定承台的高度H=1.35m,承台的有效高度h0=1250㎜，承台的构造尺寸如下图所示：eq\o\ac(○,1)承台冲切验算由于各桩都在柱对对承台的冲切破坏锥体范围以内（如上图所示），故可不作柱对承台的冲切破坏验算；角桩冲切破坏体的侧面与桩截面相交，故不可能发生冲切破坏。eq\o\ac(○,2)承台抗剪强度验算承台抗剪时的截面面积：A=5.0×1.35=6.75㎡抗剪截面上混凝土的抗剪强度：0.07fcA=0.07×17.5×102×6.75=8268.75KN该截面上的剪切力：V=2Qmax=2×703.6=1406.12KN＜0.07fcA=8268.75KN故承台抗剪强度满足要求。eq\o\ac(○,3)Qmin=147.56KN＜0，需考虑塔吊基础承台与桩连接的抗拔。桩纵筋10φ16，则fyAS=310×201.1×10=623.41KN＞eq\o\ac(○,3)Qmin在，故满足抗拔要求。eq\o\ac(○,4)承台弯矩与配筋计算My=ΣQiXi=2×703.06×1.425=2003.72KN·mⅡ级钢筋抗拉强度设计值fy=310N/㎜2，承台有效高度ho=1350-100=1250㎜则纵向钢筋面积为：AS=K·My/0.9fyh0=1.4×(2003.72×106)/(0.9×310×1250)=8043.61㎜2按塔机厂家提供的基础配图31φ20@160（Ⅱ级钢筋），可满足要求，承台施工见附图。五、基础施工塔吊基础施工程序工程桩基土方开挖塔吊基础垫层基础模板支设塔吊基础混凝土塔吊基础混凝土养护。塔吊基础承台土方在工程桩施工完成后进行，采用机械挖土，土方挖至垫层顶标高上100㎜，采用人工清理土方，并及时进行垫层的砼浇注，防止雨水浸泡。在承台垫层施工后，采用240厚砖胎模M5水泥浆砌筑，四周用素土夯实。钢筋绑扎完后,塔吊安装人员固定预埋机座或螺杆,在基础浇注施工过程中,安装人员随时检查其定位情况.承台基础砼采用C35商品砼,使用机械进行振捣,确保砼的密实,砼施工完成后应及时进行养护,砼达到规定强度后,才能进行其上部的塔吊安装工作.六、塔吊基础施工注意事项1,开挖塔吊基础基坑,不得超挖，如果超挖直接用垫层砼填筑。2,浇筑塔吊基础垫层,混凝土强度等级为C15,厚度为100㎜.3,在垫层上弹线,支设塔吊基础侧模.4,绑扎塔吊基础钢筋,做好过程控制、施工记录及质量验收.施工中将预埋件节点焊好,各方向位置偏差不得大于1‰.5,浇筑混凝土时,随时注意塔吊预埋节的水平度.混凝土不能沿一个方向浇筑,以免挤偏塔吊预埋件.6,对塔吊基础混凝土进行养护,当混凝土强度达到70%时,经验收合格后方能安装塔机.七、防建筑物、输变压线防撞措施由于现场施工环境影响，导致正常运转受阻。特制定如下措施：1.使用措施（1）针对塔机与建筑物交叉作业时采用机械限位，并用电路限位提前预警；（2）加强对塔吊的管理，每天进行常规检查，每月进行定期检查并做好相应的记录。（3）禁止用塔机运载人员，禁止斜拉或拖拉地面载荷；（4）禁止使用安全装置的限位，达到停机目的；（5）塔机与相邻输变压线交叉作业时小车行驶不能超出46米处，并用红旗作为标尺。（6）每台塔吊安排专职指挥人员，以确保塔吊在作业时的安全运行。（7）塔机停止使用后，不得悬挂物品及吊具，吊勾收起到最高点，小车开到最小幅度，回转制动器松开，让起重臂随风旋转，切断电源，锁好驾驶室。（8）所有塔吊安装电瓶以确保停电时回转制动的供电；（9）所有塔吊的初装高度垂直距离须高于高压线6米（10）对塔吊司机和指挥人员进行岗前培训，以及作业前技术交底。驾驶员必须持证上岗，禁止塔机驾驶员酒后驾驶；2．特殊情况（1）、如在顶升时突然刮大风①将回转制动锁好；②将回转用木枋固定，不让塔机随意转动；③施工人员随时观察塔机使用情况；④必要时将标准节与下支座焊接；（2）、如在使用时停电①使用应急电瓶将塔机旋转到安全角度；②手动刹车将吊钩放下；③将回转用木枋固定，不让塔机随意转动；④施工人员随时观察塔机使用情况，统一指挥。八、多塔交叉作业防撞措施一标两塔机、二标两塔机安装高度应保持一定的高差，处于高位的塔机（吊钩升至最高点）与低位的塔机之间，在任何情况下，其垂直方向的间隙不得小于2米。1、司机每班工作前须检查、调试制动系统。2、应尽量避免各起重机在回转半径内重叠作业。3、信号指挥人员必须有正式的操作合格证和上岗证，并且应与塔机组相对固定，无特殊原因不得随意更换指挥人员。塔机与信号指挥员必须配备对讲机，对讲机同一确定平率锁频，使用人员无权调改频率，要专机专用，不得转借。5、指挥过程中严格执行信号指