★塔吊基础专项施工方案(有计算书)2014-3-14782

武汉市轨道三号线一期工程第二十三标段土建工程

综合楼塔吊基础施工方案

编制：

审核：

审批：

2014年3月14日

第一章塔吊基础施工方案

第一节、编制依据

《武汉市轨道交通

《武汉市轨道交通

《塔式起重机设计规范》《建筑安全检查标准》

《建筑桩基技术规范》

3号线工程勘察第六标段三金潭车辆段岩土工程勘察报告》

3号线一期工程三金潭车辆段与综合基地工程组织设计》

(GB/T13752-1992)

(JGJ59-99)

(JGJ94-94)

第二节、工程概况

武汉市轨道交通三号线一期工程

米,其中I区地上七层，一至三层高

三金潭车辆段与综合基地综合楼建筑面积

4.5米，四至七层4.2米，建筑高度

19578.2平方

34.8米；II区三层，III

区地下一层地上四层；钢筋混凝土框架结构。

本工程选用型号QTZ80(H6010)型塔式起重机1台，根据本工程现场实际情况结合基础

工程桩位平面布置图，选定塔吊位置及基础埋深详见附图。

根据《武汉市轨道交通3号线工程勘察第六标段三金潭车辆段岩土工程勘察报告》土质

情况，现场土质强度不能满足塔吊基础安装地承载力要求。研究决定，拟对塔吊基础所在处

地基进行打桩处理，桩基要求参照房屋基础加固桩基。

第三节、塔吊桩基础计算书

一、塔吊的基本参数信息

QTZ80(H6010)

塔吊型号:QTZ80(H6010)型

塔吊倾覆力矩M=800.00kN.m，

塔身宽度B=1.60m，

自重F1=335.00kN，

最大起重荷载F2=60.00kN，

钢筋级别:II级钢，

塔吊最大提升高度

混凝土强度等级

基础以上土的厚度

基础承台厚度

基础承台宽度

桩直径或者方桩边长

H=40.00m，

:C35，

D=0.00m，

Hc=1.35m，

Bc=5.00m，

=0.50m，

桩间距a=1.00m，

承台砼钢筋保护层厚度

=70.00mm，

承台架竖向钢筋间距

S=486.00mm，

二、塔吊基础顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重(包括压重)

塔吊最大起重荷载

作用于桩基承台顶面的竖向力

F1=497.00kN，

F2=60.00kN，

F=1.2×(F1+F2)=668.4kN，

塔吊的倾覆力矩M=1.4×800.00=1120.00kN。

三、地质情况及选型

1、本工程的基础部分根据武汉市测绘研究院2013年11月19日提供的《武汉市轨道交通3

号线三金潭车辆段综合楼岩土工程详细勘察报告》进行设计，本场区场地土自上而下各土层

岩土工程性能分层描述如表一：

2、根据岩土工程勘察报告，拟建场地原为湖塘及菜地，现已基本整平，场周边地势有

一定起伏，地貌单元为长江冲积二级阶地，场地稳定，适宜工程建设，建筑场地类别为Ⅲ类，

属抗震一般地段。

5、上场地地下水类型为赋存于填土层中的上层滞水和赋存于下部砂性土层之中的孔隙

承压水。

6、桩基施工必须严格遵照《建筑地基处理技术规范》

设计规范》(GB50007-2011)、《建筑桩基技术规范》

(JGJ79-2012)、《建筑地基基础

(JGJ94-2008)及其他现行国家规范和规

程执行。

7、根据该工程的需要，安装

×1.25m方形钢筋混凝土基础，

H6010型塔式起重机机一台。H6010型塔吊为5.0m×5.0m

H6010(最大起重量为6T)型塔吊基础为5m×5m×1.35m的方形

钢筋砼基础，按照塔机基础图中要求，承载力大于20t/㎡，根据地质勘察报告中的内容，当

前的土质层不能满足塔机基础的要求，需要进行地基处理后方能满足承载力要求。根据施工

现场情况本塔吊基础加固采用桩径500水泥搅拌桩加固方案，水泥搅拌桩加固平面布置如图所

示。

8、钢筋混凝土基础详见下图。

四、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，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为

C80时，

α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；

fc──混凝土抗压强度设计值查表得ho──承台的计算高度

fy──钢筋受拉强度设计值，

16.70N/mm2；

Hc-50.00=1300.00mm；

fy=300.00N/mm2；

经过计算得：

按最小配筋率

αs=958.62×106/(1.00×16.70×5400.00×1200.002)=0.0046；ξ=1-(1-2×0.000)0.5=0.005；

γs=1-0.000/2=0.998；

Asx=Asy=958.62×106/(0.998×1450×300.00)=2208mm2。0.15%要求，选用HRB335钢筋能够满足要求。

五、矩形承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11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=607.06kN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，

或承台变阶处至

当λ<0.3时，取

γo──建筑桩基重要性系数，取bo──承台计算截面处的计算宽度，ho──承台计算截面处的计算高度，λ──计算截面的剪跨比，

x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得

1.00；

bo=5400mm；

ho=1200mm；

λx=ax/ho，λy=ay/ho，此处，ax，ay为柱边(墙边)

(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=0.00mm，

λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取

值。得λ=0.30；

β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，

β=0.2/(λ+1.5)，

得β=0.20；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=150mm。

则，1.00×607.06=6.07×105N≤0.20×300.00×5400×1200=2.16×107N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

六、塔吊桩基础桩位布置图

桩间土地基承载

桩侧摩阻力特

七、水泥搅拦桩基础加固验算

桩基底面积5×5=25㎡，桩径500mm，长10米，桩间距0.8m,落入2-2层。采用《建筑地基

处理技术规范》和地勘报告数据：

表一

备注

征值qsi(KPA)

相关数值

10

参照2-2土层

相关数值参照础附近

SQJZ-Ⅲ-D38号点，桩

侧摩阻力特征值qp采

用《建筑地基处理技

6

术规范》相关数据

力特征值fsk

(KPA)

105

105

130

90

60

土的名称

回填土层

黏土(

黏土(

黏土(

2-2)

3-1)

3-2)

淤泥质黏土

(3-4)

土的厚度Li

2

2.2

3

1.6

1.2

10

15

8

水泥搅拌桩复合地基及单桩承载力公式：

fspk=λmRa/AP+β(1-m)fsk(P.2.5式)

Ra=Up∑qsiLi+aqpApλ-单桩承载力发挥系数；

Up–桩的周长(m)

qsi-桩侧摩阻力特征值(

KPA)

(11.2.4-1)

Li-桩长范围内第i层土的厚度(m)

ap-桩端端阻力发挥系数，可取0.4-0.6，本次计算按取值0.5，

Ap-桩的截面积；

β–桩间土承载力发挥系数；根据规范及经验取值0.4；

m-面积置换率，正方形布桩

fsk-桩间土地承载力特征值(

m=d2/de2,d为桩身直径，

KPA)；

de=1.13ss为桩间距；

Ra=3.14×0.5×(2×10+2.2×10+3×15+1.6×8+1.2×6)+0.5×60×3.14×

0.252=173.87pa

根据《建筑地基处理技术规范》及施工经验，当水泥土强度为

的搅拌桩，其单桩承载力特征值仅为120kpa。本次计算单桩承载力

2MPA时，一根直径500mm

Ra取值120kpa.

复合地基承载力

fspk=1×【0.52/(1.13×0.8)2】×(120/3.14×0.252)+0.4×【1-0.52/(1.13×0.8)2】

×105=216kpa﹥200kpa，满足塔吊基础要求。

承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》

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

(JGJ94-94)的第5.2.2-3条；

N=607.06kN；

桩竖向极限承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

ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，

γs,νp──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，

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=1.571m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.147m2；

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

14.5320.00965.00粘性土

21.9435.001800.00粉土和砂土

32.0422.00965.00粘性土

46.4548.001800.00粉土和砂土

510.5148.001800.00粉土和砂土

由于桩的入土深度为15.00m,所以桩端是在第5层土层。

最大压力验算:R=1.57×(4.53×20.00×0.82+1.94×35.00×1.18+2.04×22.00×

0.82+6.45×48.00×1.18+0.04×48.00×1.18)/1.65+1.29×1800.00×0.147/1.65=7.40×

102kN；

上式计算的R的值大于最大压力607.06kN,所以满足要求!

第四节塔吊基础施工工艺

水泥搅拌桩地基加固施工方法

1、在安置塔吊基础底部5.0m×5.0m范围内，采用水泥搅拌桩加固施工方法施工。

2现场技术人员放好精确控制线之后，方可进行搅拌桩施工。

3、搅拌桩中的水泥掺量为加固土重的15%，每加固1m3土体掺入水泥约200㎏。

4、施工顺序：搅拌机定位→预拌下沉→制配水泥浆→喷浆搅拌、提升→重复搅拌下沉→

重复搅拌提升直至孔口→关闭搅拌机、清洗→移至下一根桩、重复以上工序。

5、搅拌桩桩径500mm，长10米，从边按照间距0.25米设置一道，相邻桩间距0.8米，

在5.0m×5.0m范围内共设置36根搅拌桩。

6、开工前先把场地平整并清除桩位处一切障碍物，标定搅拌机械的灰浆泵输送量、灰浆

输送管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数，并检查各机械的运行

和畅通情况。

7、搅拌桩最底层落在8-2层粉土层中，桩顶在自然地坪下1.2米。

8、搅拌机预拌下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适当冲水。配置好

的浆液不得离析，泵送应连续。

9、施工时因故停喷浆，应将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m,待恢复供浆时，再喷浆提升。

每天加固完成后，应用水清洗贮料罐、砂浆泵、深层搅拌机及相应管道。

10、搅拌桩完成后可取7天的桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，并采用《建筑地基处

理技术规范》JGJ79-2002中9.11章节验收。

11、搅拌桩施工完成后，养护14天。桩顶下周围的土方挖深

200mm，换填级配砂石垫层，

之后在级配砂石上面支模板浇筑塔吊砼基础。

12、安全措施：施工机械、电气设备、仪表仪器及机具等在确认完好后方准使用，并由

专人负责使用；搅拌机的入土切削和提升搅拌，当负载荷太大及电机工作电流超过预定值时，

应减慢升降速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之

后，才能启动电机。

塔吊钢筋混凝土基础施工方法

基坑土方采用全面开挖的方式，拟组织

本工程基础坑底边离作业面为

1台反铲挖掘机，2辆自卸汽车进行土方挖运。

1000mm，放坡系数为1:1.5。沿工作面周边做300×300排

水沟，转角部位处做1000×1000×1000集水坑。共设1个集水坑，坑内设1台100管径的污水

泵降水。坑上面四周边采取砖砌三层高的挡水线，防范地表水留入基坑。

在坑上的四周边2m内不允许堆放土方及其它材料。严禁在坑下挖神仙土及面对面的挖

土，操作人员必须错开和相隔距离作业。

基坑周边采用Φ48×3.8mm的钢管搭设护拦，高度1.2m，刷红白相间油漆示警，距坑边

不小于1000mm。

由于本工程施工场地土质情况较差，地下水位较高，在塔吊基础土方开挖前

用500mm深井井点降水(位置见附图)，水位降深至塔吊基础底

7天左右采

1m处。在开挖过程中若出现

渗透较严重情况，再增设轻型井点降水。

承台部分选用砖胎模。砌体材料选用为：粘土实心砖，尺寸为

砂浆砌筑。考虑到土侧压力的作用，砌筑均采用

240×120×53，M7.5水泥

240厚砖墙。为加强胎模稳定性，每2.5m长

砌一240砖跺，墙下第一皮砖应顶砌，作成放脚形式，而且必须要保证在砖胎模厚度。

承台、抗水板混凝土采用C35，承台底C15混凝土垫层250mm厚，每边伸出承台边100mm。

承台混凝土采用商品砼，混凝土输送拟采用混凝土输送泵车进行，混凝土须用振动棒振捣密

实。

第二章塔吊装、拆施工方案

一、施工总平面图(后附图)

二、塔吊安装安全技术措施

(一)塔吊安装前的准备工作

1、组织有关人员学习塔吊使用说明书，熟悉掌握塔吊技术性能。

2、根据施工现场情况确定塔吊位置和塔吊安装高度。(塔吊设在综合楼II区中部)，

塔吊一次独立安装高度40米。

3、塔吊基础施工：塔吊基础采用水泥搅拌桩地基加固。施工工艺按塔吊使用说明书要

求执行。

4、塔吊安装机具准备：

20T汽车吊一辆，10T载重汽车一辆，钳工常用工具一套，电工常用工具一套，经纬仪一

台，活动搬手一套，死搬手一套，管钳两把，

卷尺2个，安全带6条，安全帽

16顶。

8磅大锤2个，撬棍4把，钢丝绳及滑鞍两组，钢

5、将电源引入塔吊专用配电箱

6、人员组织：该工程使用的塔吊由武汉世纪金鹰机械租赁有限公司塔机装拆队负责安

装，工地配合1名电工，3名架子工，2名起重工。

(二)塔吊安装前安全检查验收

1.塔吊基础检查：检查塔基砼试压报告，待砼达到设计强度后方可进行组织塔吊安装。

砼塔基的上表面水平误差不大于0.5mm。砼塔基应高于自然地面150mm，并有良好的排水措施，

严禁塔基积水。

2.对塔吊自身的各个部件，结构焊缝、螺栓、销轴、导向轮、钢丝绳、吊钩、吊具及起

重顶升液压爬升系统、电气设备等进行仔细的检查，发现问题及时解决。

3.检查塔吊开关箱及供电线路，保证作业时安全供电。检查安装使用机具的技术性能是

否良好，检查安装使用的安全防护用品是否符合要求，发现问题立即解决，保证安装过程中

安装使用的机具设备及安全防护用品的使用安全。

4.塔吊在安装过程中必须保持现场清洁有序，以免防碍作业影响安全。设置作业区警戒

线，并设专人负责警戒，防止以塔吊安装无关的人进入塔吊安装现场。

5.塔吊安装必须在白天进行，并应避开阴雨、大风、大雾天气，如在作业时突然发生天

气变化要停止作业。

6.参加塔吊安装拆除人员，必须持证上岗。参加塔吊安拆人员必须戴好安全帽，高空作

业人员要系好安全带，穿好防滑鞋和工作服，作业时要统一指挥，动作协调，防止意外事故

发生。

三、塔吊安装工艺要求

，

2)

1、塔吊安在施工前要由项目技术负责人进行塔吊安拆方案和安拆安全技术交底，使参

加塔吊安拆的人员都知道自己的工作岗位及工作内容、技术要求和安全注意事项，并在施工

过程中严格遵守。

2、塔吊安装完成后，由项目经理组织有关人员进行检查验收，经验收合格后，填写施

工现场机械设备验收报审表，并提供以下材料：(

产品使用说明书、有关图纸及技术资料；(

1)产品生产许可证和出厂合格证；(

3)产品的有关技术标准规范；(

4)企业自检验

收表。报当地建筑施工安全监督站，待安全监督站检查、验收合格签发验收合格准用证后方

可进行使用。

3、塔吊安装程序

(1)塔吊安装程序：固定塔吊基础─>安装塔吊标准节─>吊装塔帽转台和驾驶室─>

吊装平衡臂及卷扬机、配电箱、─>先吊装一块配重块─>吊装起重臂及撑架系统(包括小车牵

引机构和小车

部件、电气部件等─

)─>吊装剩余两块配重块穿绕有关绳索系统─

>调整好各安全保护装置─

>检查整机的机械部件

>进行试车。

,结构连接

(2)塔吊安装工艺标准要求

1)塔吊必须做好接地保护，防止雷击(采用不小于10mm2多股铜线用焊接的方法连接)

接地电阻值不大于4欧姆。

3/1000。

2)塔吊安装完成后，在无荷载的情况下，塔身与地面的垂直度偏差值不得超过

3)塔吊各部件的连接螺栓、销轴预紧力应符合要求。液压系统、安全阀的数值，电器

系统保护装置的调整值及其它机构部件的调整值，均应符合要求。

4)力矩限制器的综合误差不大于其额定值的8％，超过额定值时，力矩限制器，应切

断吊钩上升和幅度增大方向的电源，担机构可做下降和减小幅度方向的运动。

5)超高限制器：当吊钩架上升高度距定滑轮不小于1米时，超高限制器应能切断吊钩

上升方向的电源。

6)变幅限制器：当小车行驶至吊臂端部0.5米处时，应能切断小车运行方向的电源。

7)塔吊安装完成检查无误后，必须进行空载、静载、动载试验，其静载试验吊重为额定

荷载的125％，动载吊重试验吊重为额定荷载的110％，经试验合格后方能交付使用。

8)其它未尽事宜，按建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)和塔吊使用说明书要求执行。

四、塔吊使用、维修、保养技术措施

1、塔吊司机指挥和司索人员必须经市以上劳动部门培训合格持证上岗，塔吊指挥必须

使用旗语指挥。

2、拆卸队长的主要职责

2、塔吊正常工作气温为＋40摄氏度，－20摄氏度，风速低于20M/sec,如遇雷雨、浓雾、

大风等恶劣天气应立即停止使用。

3、操作人员要严格执行操作规程，认真作好起重机工作前，工作中、工作后的安全检

查和维护保养工作，严禁机械带病运转。工作完成后，保证起重机臂随风自由转动。

4、起重吊装中坚决执行十不吊

(1)吊物重量超过机械性能允许范围不准吊；(2)信号不清不准吊；(3)吊物下

有人不准吊；(4)吊物上站人不准吊；(5)埋在地下物不准吊；(6)斜拉、斜挂不准

吊；(7)散物捆扎不牢不准吊；(8)零杂物无容器不准吊；(9)吊物重量不明、吊索

具不符合规定不准吊；(10)遇有大雨、大雪、大雾和六级以上大风等恶劣天气不准吊。

5、起重机应经常进行检查、维护和保养，转动部分应有足够的润滑油，对易损件必须

经常检查维修更换，对机械的螺栓，特别是振动部件，检查是否松动，如有松动及时拧紧。

6、各机械制动器应经常进行检查和调整，在磨擦面上不应污垢。减速箱、变速箱、齿

轮等各部的润滑及液压油均按润滑要求进行。

7、要注意检查各部钢丝绳有无断丝和松股现象，如超过有关规定，必须立即更换。

8、使用液压油严格按润滑表中的规定进行加油和更油，并清洗油箱内部。经常检查滤

油器有无堵塞，安全阀在使用后调整值是否变动。油泵、油缸和控制阀是否漏油，如发现异

常及时排除。

9、经常检查电线、电缆有无损伤，如发现损伤应及时包扎或更换。

10、各控制箱、配电箱应保持清洁，各安全装置的行程开关及开关触点必须灵活可靠，

保证安全。

11、塔机维修保养时间规定：

(1)日常保养(每班进行)；(2)塔机工作1000小时后，对机械、电气系统进行小修

一次；(3)塔机工作4000小时后，对机械、电气系统进行中修一次；(4)塔机工作

8000小

时后，对机械、电气系统进行大修一次。

五、拆卸人员的组成和职责

1、拆卸人员主要由起重指挥(信号工)、起重工、拆卸工、电工等组成。原机操作人

员和辅助拆卸的起重工，运输汽车的驾驶员为配合人员，还要配备机械或电气技术人员，由

专业队长统一领导，由于拆卸作业很多是在高空进行，作业面狭窄，不允许人员过多，要求

队伍精干，分工明确，各就其位，都能胜任岗位职责。

(1)认真贯彻执行国家有关安全方针、政策、法令以及上级颁发的安全规章制度，并

检查执行情况。

(2)负责拆卸作业前的准备工作，编制拆卸作业技术方案和工艺要求