塔吊桩基础设计施工及塔吊安拆方案

/塔吊桩基础设计施工及塔吊安拆方案书目

第一部分桩基础设计及施工

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第一章、塔吊的基本参数信息

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其次章、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

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第三章、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

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第四章、矩形承台截面主筋的计算

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第五章、矩形承台斜截面抗剪切计算

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第六章、桩承载力验算

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第七章、桩竖向极限承载力验算

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第八章塔吊基础混凝土施工

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其次部分塔吊安拆方案

7

第一章塔吊安装

7

其次章塔吊顶升

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第三章塔吊附着安装锚固

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第四章塔吊拆除留意事项

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ＸＸＸ市ＸＸＸ综合业务用房工程

桩基础设计施工及塔吊安拆方案

ＸＸＸ市ＸＸＸ综合业务用房工程；属于框架结构;地上１６层;地下２层；建筑高度：６０。０５m；标准层层高：３。６m；总建筑面积：１４５００平方米；总工期：４０５天；施工单位：ＸＸＸＸ工程有限公司。

第一部分桩基础设计及施工

第一章、塔吊的基本参数信息

塔吊型号TZ63，

塔吊起上升度H=85.000m，

塔吊倾覆力矩M=630kN.m，

混凝土强度等级:C30，

塔身宽度B=2.5m，

基础以上土的厚度D=3.000m，

自重F1=450.8kN，

基础承台厚度Hc=1.400m，

最大起重荷载F2=60kN，

基础承台宽度Bc=5.500m，

桩钢筋级别:II级钢，

桩直径=0.600m，

桩间距a=3.5m，

承台钢筋间距S=200.000mm，

承台砼的爱惜层厚度=35.000mm。

其次章、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=450.80kN，

塔吊最大起重荷载F2=60.00kN，

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=612.96kN，

塔吊的倾覆力矩M=1.4×630.00=882.00kN。

第三章、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

图中x轴的方向是随机变更的，设计计算时应依据倾覆力矩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》JGJ94-94的第条。

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=612.96kN；

G──桩基承台的自重

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)=

1.2×(25×5.50×5.50×1.40+20×5.50×5.50×3.00)=3448.50kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取882.00kN.m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m；

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=(612.96+3448.50)/4+882.00×1.75/(4×1.752)=1141.37kN。

2.矩形承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条。

其中Mx1,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方向距离取a/2-B/2=0.50m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=279.24kN/m2；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx1=My1=2×279.24×0.50=279.24kN.m。

第四章、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14.30N/mm2；

ho──承台的计算高度Hc-35.00=1365.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

经过计算得：αs=279.24×106/(1.00×14.30×5500.00×1365.002)=0.002；

ξ=1-(1-2×0.002)0.5=0.002；

γs=1-0.002/2=0.999；

Asx=Asy=279.24×106/(0.999×1365.00×300.00)=682.56mm2。

第五章、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。

依据其次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=1141.37kN我们考虑承台配置箍筋的状况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；

bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=5500mm；

ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1365mm；

λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，

此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处

至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=500.00mm，

当λ<0.3时，取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=0.37；

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=0.18；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200mm。

则，1.00×1141.37=1.14×106N≤0.18×300.00×5500×1365=1.93×107N；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

第六章、桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条。

依据其次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=1141.37kN；

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；

A──桩的截面面积，A=2.83×105mm2。

则，1.00×1141365.00=1.14×106N≤14.30×2.83×105=4.04×106N；

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.00×1400.00×0.15%=11550.00mm2。

故取As=11550.00mm2。

每延米配：11550/5.5=2100mm2

配Ф20@200双层双向（详见附图）为3142mm2，满足上述要求。

第七章、桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条；

依据其次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=1141.37kN；

单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：

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，

qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；

qpk──极限端阻力标准值；

u──桩身的周长，u=1.885m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2；

li──第i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

1

4.00

22.00

1350.00

粘性土

2

13.00

100.00

2500.00

粉土和砂土

由于桩的入土深度为12.55m,所以桩端是在第2层土层。

单桩竖向承载力验算:

R=1.88×(4.00×22.00×0.99+8.55×100.00×1.01)/1.70+1.17×2500.00×0.283/1.70=1.54×103kN>N=1141.365kN；

上式计算的R的值大于最大压力1141.37kN,所以满足要求!

第八章塔吊基础混凝土施工

依据《河北省秦皇岛市国家税务局新建综合业务用房岩土工程勘察报告》中4号钻孔柱状图②层粉质粘土，承载力特征值为105kpa，塔吊基础承台设计底标高在②层上，基础底标高-5.35m，垫层底标高为-5.45m，通过以上计算，承载力满足要求，故本工程塔吊基础确定接受四桩承台。

砼强度等级C30，爱惜层为40mm。基础下设100厚C15砼垫层，沿基础四周放宽100mm。基础具体做法详见附图和设计计算。

塔吊基础试块的留置：

在浇筑塔吊砼基础的过程中必需留置2组试块，一组同条件试块，一组标养试块，在砼的抗压强度大于85％以上方可安装塔吊，砼抗压强度报告单必需存档备查。

其次部分塔吊安拆方案

塔式起重机在安装前要复验塔机基础，校出底脚水平误差在1‰以内。

安装对人员职责分工：（具体安装施工时再报人员名单）

1.

汽车吊小组负责人：

2.

高空作业小组负责人：

3.

底面协同作业小组负责人：

第一章塔吊安装

安装队长应在现场全程监控指挥安装作业，塔吊各分项安装施工措施如下：

一、

基础节和塔身套架的安装

依据塔式起重机安装程序，25t汽车吊稳在距建筑物4m处，支脚、找平进入立塔程序。塔式起重机在出厂和转厂时，塔身基础节和一至两个标准节含在顶升套架内，安装时将立起来的基础套架用四根专用，吊索平吊起安装在基础底脚上。

留意：塔身顶升套架开口处即是顶升节入口，应按事先确定的方位安装，因顶升时起重臂不准旋转，套架开口方向即是起重臂伸展方向，确保正常顶升。就位后用专用螺栓紧固好，用经纬仪校正垂直度，确保1‰以内，修正时可用不同厚度的薄铁片作垫铁。

二、

安装回转支承

地面装齐回转配件、驾驶室及护栏，检验吊耳牢靠，用四根专用吊索平吊起安装在套架上端，用专用螺栓联接紧固。之后接通回转电机，让回转机构旋转。

三、

安装塔尖

将塔尖（或和上接架组合在一期）吊装，核对方向，用专用螺栓联接紧固。

四、

安装配重臂

在地面组装好配重臂，拼装好上弦拉带，临时固定稳妥，一般配重臂上有固定吊耳，没有吊耳的，应事先选好吊点，试吊平稳后再正式吊装在不久的将来塔身套架上端。

留意：地面用大绳提前揽住配重臂尾端，随汽车吊起身时限制其自由摇摆。就位时和嗒身回转机构协作，对正安装孔位，先安装配重臂和嗒身相联的两枚销轴，锁紧开口销，然后再缓缓升起，使配重臂仰起确定角度，便于安装上弦拉带，上弦拉带安装于塔尖的相应孔位，用销轴联接好，上齐开口销，以防送、防退，以后吊车将配重臂缓慢放平，至拉带涨紧，确认无误后，方可摘钩卸下吊索，此后电工即可投入接通电路工作。

五、

安装起重臂和上弦拉带

地面组装起重臂，按出厂编号和头尾依次组装。销轴、开口销位置不能阻碍变幅小车在起重臂上的行走。变幅小车提前穿入起重臂中，此时地面用方木将起重臂掂起确定高度，接着组装起重臂，掂起高度以变幅小车不受压为最佳高度，在地面组装时还要保持起重臂的平直。

依照程序将起重臂上弦拉带按依次组装好，固定在起重臂的脊上。

吊装起重臂可以用一台汽车吊，运用特制吊索，将变幅小车移至起重臂前端固定汇率，试吊起重臂，找准吊点后即可吊装就位。依据须要，当接受两台汽车吊安装起重臂时，一台汽车吊在塔吊旁边，另一台汽车吊在起重臂前端，同时起吊安装较为稳妥。

先安装和塔身相联的的两颗销轴，留下端部的汽车吊可接着起升，使起重臂仰起确定角度，使上弦拉带安装于塔尖的相应孔位，用销轴联接好，上齐开口销。此后吊车将配重臂缓慢放平，至拉平涨紧，确认无误后，方可摘钩卸下吊索。

六、

穿好钢丝绳和调试

完成塔吊的初装高度，如受现场限制，起重臂不能随风自由旋转，临时用揽风绳固定，安装程序要抓紧进入穿绳，调试阶段，为顶升加节做准备。

特别留意起升系统和变幅小车两套钢丝绳的死守端，钢丝绳卡子规格和数量要符合规范要求，不少于3个。调试好各限位可进入顶升作业。

七、留意事项

1.

严格遵照平安技术交底和安拆方案完成装塔作业。

2.

参加作业人员均应按此方案执行不得随意更改。

3.

安拆过程中如出现问题应刚好探讨或变更施工方案，但变更时需有主管人员批示后方可执行。

其次章塔吊顶升

顶升前检查：

1、

塔式起重机运转正常各限位灵敏有效，标准节螺栓已紧固。

2、

液压系统电路、油路、油质、油位正常，电机转向符合油泵要求限制闸阀动作自如，溢流阀没抖动，有效。

顶升准备：

1、

将检验合格的标准节吊放起重臂下，靠近塔身区域一字排列。

2、

起重臂调整到正方位和顶升套架入口一顺，短暂固定起重臂。留意顶升过程中确定不允许旋转起重臂。

3、

放开地面主电缆，使其随嗒身上升。

4、

调整顶升套架内上下各滚轮间隙，要求在2～3mm以内。

5、

观测塔身垂直度在3‰以内符合要求。

顶升程序：

顶升加节必需在四级风以下的良好天气进行，顶升中突发恶劣天气应立即停止作业，将顶升套架归位，装齐联接螺栓、紧固后方可撤离。同时应留意以下事项：

1、

起重臂吊起一个标准节，装入顶升入口的引进小车备用。

2、

起重臂再吊起一个标准节，幅度为距塔身10m处，作为起重臂配重。

3、

松开顶升套架和嗒身联接螺栓。

4、

接通液压泵站电源，排净液压系统内空气。油缸无泡沫，油泵运转声音正常，油压正常，可顶升10cm，视察10分钟，无漏油，不下滑可接着顶升作业。

5、

每顶升一个标准节高度，液压缸活塞杠要做两次行程，第一次顶升到位时，将支撑销推入标准节踏块上，然后操纵杆协作将顶升横梁放入下一个标准节踏块耳槽内，进行其次次顶升，爬升一小段后将支撑销拉回原位，待活塞杠完全伸出时，顶升套架和嗒身之间就露出一个标准节空位。

6、

用人力将引进小车上的标准节拉入嗒身内，调整变幅小车，以保证前后臂相对平衡，套架螺孔和新标准节螺孔对正，下降压实，装齐标准节联接螺栓，紧固合格，收回顶升横梁，放入下一个标准节踏块耳槽内，准备其次节顶升。

顶升加节时的分工原则：（具体安装施工时再报人员名单）

1、高空作业小组：负责人：

安装工：

电工：

塔司：

2、地面协同作业：负责人：

司索：

指挥：

操纵液压泵站应由技术老练，责任心强的员工担当，或由高空作业组长担当，操作人。

每个方位应有人把守视察顶升过程中，支撑销方位的人员，相应负责支撑销，顶升横梁放入，放松。

完成顶升，液压缸活塞杠收回液压缸内，手柄回零，切断电源，观测嗒身垂直度在3‰以内，符合技术要求，可投入运转。施工前应熟读说明书，熟悉塔吊安拆方案和相关平安技术交底，严格遵守顶升操作规程，顺当完成顶升任务。

第三章塔吊附着安装锚固

当塔式起重机顶升到自由高度后，假如还不能满足工程施工所需高度时，应在规定的位置和高度安装附着装置。

1、

建筑物的锚固点

建筑物上的锚固点应提前选定，随工程进展适时埋放预埋件，预留螺栓空洞，为安装夹板供应便利。依据塔吊附着安装的相关规定和现场实际状况，本工程在五层、十二层分别各安装一道附着，附着埋件接受塔吊出厂厂家供应的埋件，在各楼施工至相应部位时埋放预埋件。

留意：依据不同的塔机对锚固点的不同技术要求，选定的方位应满足塔机的拉力要求，放射角度的要求。两锚固点之间，锚固点和附着框之间应处在同一水平面上，这样附着杠就水平，两端的销轴就好安装。

2、

附着安装

分工原则：高空作业分成两个小组，一小组在塔身上，另一小组在建筑物内。地面协同小组负责供料、司索、指挥等。

安装前先在塔身中心安装附着框的位置铺上几块木板，便于员工操作的平安。

先安装塔身上的抱箍，将其临时固定，再用塔吊吊起附着框散件。一一拼装起来，固定后，调整高度使其和锚固点的水平误差最小，紧固好各自螺栓。高空作业的另一小组人员安装锚固夹板，检查夹板外型及焊口，符合附着杠端点的要求，每块锚固夹板