塔吊基础施工方案(2013.9.20改)

xx工程塔吊基础施工方案编制人：技术负责人：审核人：审批人：塔吊基础施工方案审核记录项目名称xx工程项目经理xx方案编号编制责任人参与部门及人员:经理室：总工室：技术部：安质部：物资部：办公室：机械部：审核看法:审核主持人审核日期

塔吊基础施工方案评审批准记录项目名称xx工程项目经理xx方案编号编制责任人评审意见评审主持人(职务/签名)年月日批准批准人(职务/签名)年月日目录1、工程概况 12、编制依据 13、塔吊平面布置及选型 13.1、塔吊平面布置 13.2、塔吊选型及主要技术参数 24、塔吊基础设计 34.1、工程地质状况分析 44.2、塔吊基础设计 44.3、塔吊基础验算 7、1#塔吊基础验算 7、2、3、4#塔吊基础验算 125、塔吊附墙设置 175.1、塔吊附墙设置 175.2、塔吊附墙平面图 196、塔吊基础施工技术措施 207、塔吊基础施工平安措施 21塔吊基础施工方案1、工程概况本工程位于xx市xx，由1层地下室、7栋塔楼及附属商铺组成，其中地下室结构层高5.3米，塔楼标准层层高3.0米，塔楼高度最大约56m。本工程基础型式采纳预应力管桩及承台，结构型式为框支剪力墙结构。2、编制依据2.1、TC5613A、TC6020塔式起重机运用说明书2.2、xx工程岩土工程勘察报告2.3、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）2.4、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）2.5、本工程施工蓝图3、塔吊平面布置及选型3.1、塔吊平面布置依据本工程合同要求，地下室、第2、3栋塔楼及附属商铺先进行施工，待第2、3栋塔楼及附属商铺主体结构封顶后再进行其它塔楼主体结构施工。结合本工程合同要求、设计特点及现场实际状况，本着甩项工程最少、对结构产生不利影响最小、机械利用率最高等原则，在现场拟配置4台塔吊，塔吊定位详见下图。其中1#塔吊臂长55米，主要服务2栋、3栋(B-1～B-15区域)主体结构、装修施工及臂长覆盖范围内地下室区域施工；2#塔吊臂长50米，主要服务于3栋(除B-1～B-15以外区域)、4栋主体结构、装修施工及臂长范围内地下室区域施工；3、4#塔吊臂长均为50米，主要服务5、6、7、8栋主体结构及装修施工。图1#塔吊定位图图3.1.22#塔吊定位图图3#塔吊定位图图3.1.44#塔吊定位图3.2、塔吊选型及主要技术参数本工程地下室结构施工阶段及土方回填前2、3栋主体结构施工阶段，因东北侧施工场地狭窄，3栋塔楼及其臂长覆盖范围内地下室施工材料必需通过1#塔吊进行倒运，1#塔吊工作任务较重，且要求吊重量相对较大，因此，1#塔吊拟选用TC6020A塔吊，2、3、4#塔吊均选用TC5613A塔吊，可以满意施工要求。表TC6020A塔吊60m臂起重性能特性幅度m2.5~16.118202224262829.5323435起重量(t)两倍率5.004.534.213.92四倍率10.008.787.776.946.265.695.204.884.424.103.81幅度m384042444648505254565860起重量(t)两倍率3.663.443.233.042.872.722.572.442.322.202.102.00四倍率3.553.333.122.932.762.612.462.332.212.091.991.89表TC5613A塔吊50m臂起重性能特性幅度m2.5～15.1172023262932起重量(t)两倍率4.003.763.34四倍率8.006.965.754.874.223.683.26幅度m353841444750起重量(t)两倍率2.992.702.452.232.041.88四倍率2.912.622.372.151.961.804、塔吊基础设计结合本工程设计图纸及塔吊运用说明书，塔吊基础拟按如下方案执行：表4.1塔吊基础概况表塔吊编号基础尺寸（mm）基础顶面标高（相对标高：m）要求地基承载力1#6000×6000×1700-5.35200kPa2#5500×5500×1700-5.35190kPa3#5500×5500×1350-5.35190kPa4#5500×5500×1350-5.35190kPa4.1、工程地质状况分析（1）1#塔吊基础位于勘探点15位置，设计塔吊基础基底位于淤泥层，地基承载力ƒak取55kPa，自然地基无法满意承载力要求要求。（2）2#塔吊基础位于勘探点21、29位置，设计塔吊基础基底位于淤泥层，地基承载力ƒak取55kPa，自然地基无法满意承载力要求要求。（3）3#塔吊基础位于勘探点48、49位置，设计塔吊基础基底位于淤泥层，地基承载力ƒak取55kPa，自然地基无法满意承载力要求要求。（4）4#塔吊基础位于勘探点52、53位置，设计塔吊基础基底位于淤泥层，地基承载力ƒak取55kPa，自然地基无法满意承载力要求要求。4.2、塔吊基础设计由上述分析可知，塔吊基础采纳自然基础无法满意承载力要求。因此，本工程塔吊基础均采纳4桩基础，详细方案如下：（1）每个承台下4根桩均采纳直径500mm预应力管桩（与工程桩类型一样），为摩擦端承桩，桩端支承于强风化岩上，入岩深度1.0m，桩顶伸入承台100mm，详细构造详下图：图塔吊基础节点详图（2）1#塔吊（TC6020A）基础及2#塔吊（TC5613A）基础承台：因塔吊基础作为底板一部分，因此，均采纳C35S6砼浇筑，基础配筋结合塔吊运用说明书按下表要求配置：表1#塔吊基础承台配筋表项目钢筋数量（间距）钢筋型号备注面筋64根Φ25（二级钢）纵横向各32根，侧向搭接不小于300mm底筋64根Φ25（二级钢）纵横向各32根，侧向搭接不小于300mm侧向分布筋@250Φ12（二级钢）架力筋256根Φ12（二级钢）梅花型布置，同时拉住纵横向钢筋加强筋8根Φ25（二级钢）四个预埋件位置采纳长度1m钢筋加强同时，按间距1m采纳Φ25钢筋焊接马凳。图1#塔吊基础详图表2#、3#、4#塔吊基础承台配筋表项目钢筋数量（间距）钢筋型号备注面筋60根Φ25（二级钢）纵横向各30根，侧向搭接不小于300mm底筋60根Φ25（二级钢）纵横向各30根，侧向搭接不小于300mm侧向分布筋@250Φ12（二级钢）架力筋225根Φ12（二级钢）梅花型布置，同时拉住纵横向钢筋加强筋8根Φ25（二级钢）四个预埋件位置采纳长度1m钢筋加强同时，按间距1m采纳Φ25钢筋焊接马凳。图2#、3#、4#塔吊基础详图4.3、塔吊基础验算4.3.1、1#塔吊基础验算.1塔机属性塔机型号TC6020A塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)49塔机独立状态的计算高度H(m)52塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.8.2计算参数塔机传递至基础荷载标准值：依据TC6020A塔吊说明书供应的塔机传递至基础的荷载标准值及计算简图，其荷载标准值如下表：工作状态塔机自重垂直力Fv（KN）812水平力Fh（KN）28.2倾覆力矩标准值M（KN.M）2693非工作状态塔机自重垂直力Fv（KN）700水平力Fh（KN）112.8倾覆力矩标准值M（KN.M）2975依据《工程地质补充勘察报告》查得塔吊基础下的土质为淤泥土，桩基承载力特征值为2000KN。.3塔吊基础受力分析（1）承载力验算(受力分析见下图)承台自重G=25x6.0x6.0x1.7=1530KN。倾覆力矩按最不利的对角线方向作用，承载力验算时取最不利的状况时验算。承台受力分析图1）工作状态下当塔吊起重臂与塔吊基础边线成45°时，即最不利状态时：桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(4.52+4.52)0.5=6.36mQmax=(Fv+G)/4+(M+Fh×1.7)/L=(812+1530)/4+(2693+28.2×1.7)/6.36=1016.46KNQmin=(Fv+G)/4-(M+Fh×1.7)/L=(812+1530)/4-(2693+28.2×1.7)/6.36=154.54KNQmax=1016.46KN＜1.2Ra=1.2×2000=2400KN,基桩抗压承载力符合要求。Qmin=154.54KN>0,不须要进行抗拔承载力验算。2）非工作状况下当塔吊起重臂与塔吊基础边线成45°时，即最不利状态时：桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(4.52+4.52)0.5=6.36mQmax=(Fv+G)/4+(M+Fh×1.7)/L=(700+1530)/4+(2975+112.8×1.7)/6.36=1055.4KNQmin=(Fv+G)/4-(M+Fh×1.7)/L=(700+1530)/4-(2975+112.8×1.7)/6.36=59.6KNQmax=1055.4KN＜1.2Ra=1.2×2000=2400KN,基桩抗压承载力符合要求。Qmin=59.6KN>0,不须要进行抗拔承载力验算。（2）基础抗倾覆验算使塔吊基础稳定需满意：K=MFQ/MQ≥1.15MFQ—非倾覆力矩；MQ—倾覆力矩非工作状况下为最不利状态，即只需验算该状态的抗倾覆。以承台的一个边界为支点,则K=MFQ/MQ=（Fv+G）×3/（Fh×1.7+M）=（700+1530）×3/（112.8×1.7+2975）=2.1＞1.15，抗倾覆满意要求。（3）塔吊基础配筋验算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）及《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）知多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边(即塔机边线)，其Mx=ΣNiyi。承台弯矩计算示意图如下：承台弯矩计算示意图Mx=2×1.4Qmax×1.35=2×1.4×1055.4×1.35=3989.4KN•MAs=Mx/(0.9fyh0)=3989.4×106/(0.9×300×1700)=8691.5mm2配3225（双层双向），As=15700>8691.5，满意要求。（4）抗冲切承载力验算(承台角桩冲切计算示看法下图)承台抗冲切计算示意图1）塔吊对承台的冲切依据《建筑桩基技术规范》及《建筑地基基础技术规范》知，抗冲切承载力要满意要求，则Fl≤2［βox（bc+α0y）+βoy（hc+α0x）］fth0βhpFl=F-ΣQi；β0x=0.84/(λox+0.2)，β0y=0.84/(λoy+0.2)βhp—抗冲切承载力截面高度影响系数，按线性内插法算得βhp=0.99βox，βoy—冲切系数λox，λoy—冲垮比，λox=λoy=α0x/h0=α0y/h0=（1350-250）/1700=0.65βox=βoy=0.84/（1.0+0.2）=0.7α0x，α0y—塔吊边到桩边的水平距离。h0—冲切破坏锥体的有效高度。ft—混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.43N/mm2。Fl—不计基础及其上土重，冲切破坏锥体的冲切力设计值。F—不计基础及其上土重，塔吊底的竖向荷载设计值。ΣQi—冲切破坏锥体内的基桩反力设计值之和，ΣQi=0。注：对于圆桩，计算时应将截面换算成方桩，换算桩截面边长bp=0.8d=400Fl=1.4×Fh=1.4×812=1136.8KN2［βox（bc+α0y）+βoy（hc+α0x）］βhpfth0=2×［0.7×（1800+1100）+0.7×（1800+1100）］×0.99×1.43×1700=19542.3KN＞Fl=1136.8KN，抗冲切符合要求。2)基桩对承台的冲切基础对角桩的抗冲切承载力要满意要求，依据《建筑桩基技术规范》、《建筑地基基础设计规范》知Nl≤［β1x（c2+α1y/2）+β1y（c1+α1x/2）］βhpfth0β1x，β1y—角桩冲切系数，β1x=0.56/（λ1x+0.2），β1y=0.56/（λ1y+0.2）λ1x，λ1y—角桩冲垮比，λ1x=λ1y=α1x/h0=α1y/h0=1100/1700=0.65β1x=β1y=0.56/1.2=0.467c1，c2—角桩内侧到基础外边缘的水平距离。c1=c2=1000α1x，α1y—从基础底角桩内边缘引45°冲切线与基础顶面相交点至角桩内边缘的水平距离，α1x=α1y=1100。Nl—不计基础及其上土重，在荷载效应基本组合作用下角桩的竖向反力设计值。［β1x（c2+α1y/2）+β1y（c1+α1x/2）］βhpfth0=［0.467×（1000+1100/2）+0.467×（1000+1100/2）］×0.99×1.43×1700=1627.1KNNl=1.4×Qmax=1.4×1055.4=1477.56KN＜1627.1KN，抗冲切承载力符合要求。（5）斜截面抗剪切承载力切验算依据《建筑桩基技术规范》、《建筑地基基础设计规范》知，斜截面的抗剪切承载力要满意要求，则V≤βhsβftb0h0β=1.75/(λ+1.0)V—扣除基础及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值。b0—基础计算截面处的计算宽度，b0=6000。h0—基础计算截面处的有效高度，h0=1700-50-25/2=1637.5。β—剪切系数，β=1.75/(λ+1.0)=1.75/（1.0+1.0）=0.875βhs—受剪切承载力截面高度影响系数，βhs=(800/1637.5)1/4=0.836λ—计算截面的剪跨比，λx=λy=αx/h0=αy/h0=1100/1700=0.65αx，αy—塔吊边至X、Y方向计算一排桩的桩边水平距离，αx=αy=1100。βhsβftb0h0=0.836×0.875×1.43×6000×1637.5=10277.39KNV=2×1.4×1055.4=2955.12KN＜10277.39KN塔吊基础斜截面抗剪切承载力符合要求。、2、3、4#塔吊基础验算4.3.2.1塔机属性塔机型号TC5613A塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)46塔机独立状态的计算高度H(m)49塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.84.3.2.2计算参数塔机传递至基础荷载标准值：依据TC5613A塔吊说明书供应的塔机传递至基础的荷载标准值及计算简图，其荷载标准值如下表：工作状态塔机自重垂直力Fv（KN）646.7水平力Fh（KN）22.8倾覆力矩标准值M（KN.M）2092.3非工作状态塔机自重垂直力Fv（KN）589.6水平力Fh（KN）97倾覆力矩标准值M（KN.M）2594依据《工程地质补充勘察报告》查得塔吊基础下的土质为淤泥土，桩基承载力特征值为2000KN。4.3.2（1）承载力验算(受力分析见下图)承台自重G=25x5.5x5.5x1.7=1285.6KN。倾覆力矩按最不利的对角线方向作用，承载力验算时取最不利的状况时验算。承台受力分析图1）工作状态下当塔吊起重臂与塔吊基础边线成45°时，即最不利状态时：桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66mQmax=(Fv+G)/4+(M+Fh×1.7)/L=(646.7+1258.6)/4+(2092.3+22.8×1.7)/5.66=852.8KNQmin=(Fv+G)/4-(M+Fh×1.7)/L=(646.7+1258.6)/4-(2092.3+22.8×1.7)/5.66=99.825KNQmax=852.8KN＜1.2Ra=1.2×2000=2400KN,基桩抗压承载力符合要求。Qmin=99.825KN>0,不须要进行抗拔承载力验算。2）非工作状况下当塔吊起重臂与塔吊基础边线成45°时，即最不利状态时：桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66mQmax=(Fv+G)/4+(M+Fh×1.7)/L=(589.6+1258.6)/4+(2594+97×1.7)/5.66=949.4KNQmin=(Fv+G)/4-(M+Fh×1.7)/L=(589.6+1258.6)/4-(2594+97×1.7)/5.66=-25.4KNQmax=949.4KN＜1.2Ra=1.2×2000=2400KN,基桩抗压承载力符合要求。Qmin=-59.6KN，为竖向拔力，依据结构设计图纸预约力管桩中直径500的抗拔桩抗拔承载力为Ra=4000KN。Qmin=-59.6KN<Ra。因此2#、3#、4#桩按抗拔承载力设计，满意要求。（2）基础抗倾覆验算使塔吊基础稳定需满意：K=MFQ/MQ≥1.15MFQ—非倾覆力矩；MQ—倾覆力矩非工作状况下为最不利状态，即只需验算该状态的抗倾覆。以承台的一个边界为支点,则K=MFQ/MQ=（Fv+G）×2.75/（Fh×1.7+M）=（589.6+1258.6）×2.75/（97×1.7+2594）=1.84＞1.15，抗倾覆满意要求。（3）塔吊基础配筋验算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）及《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）知多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边(即塔机边线)，其Mx=ΣNiyiMx=2×1.4Qmax×1.1=2×1.4×949.4×1.1=2924.15KN•MAs=Mx/(0.9fyh0)=2924.15×106/(0.9×300×1700)=6370.6mm2配3025（双层双向），As=14718.7>6370.6，满意要求。（4）抗冲切承载力验算(承台角桩冲切计算示看法所示)抗冲切验算时，承台高度越小越不利，2#、3#、4#塔承台中，取3、4号塔承台高1350mm进行验算。1）塔吊对承台的冲切依据《建筑桩基技术规范》及《建筑地基基础技术规范》知，抗冲切承载力要满意要求，则Fl≤2［βox（bc+α0y）+βoy（hc+α0x）］fth0βhpFl=F-ΣQi；β0x=0.84/(λox+0.2)，β0y=0.84/(λoy+0.2)βhp—抗冲切承载力截面高度影响系数，按线性内插法算得βhp=0.95βox，βoy—冲切系数λox，λoy—冲垮比，λox=λoy=α0x/h0=α0y/h0=（1100-250）/1350=0.63βox=βoy=0.84/（0.63+0.2）=1.0α0x，α0y—塔吊边到桩边的水平距离。h0—冲切破坏锥体的有效高度。ft—混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.43N/mm2。Fl—不计基础及其上土重，冲切破坏锥体的冲切力设计值。F—不计基础及其上土重，塔吊底的竖向荷载设计值。ΣQi—冲切破坏锥体内的基桩反力设计值之和，ΣQi=0。注：对于圆桩，计算时应将截面换算成方桩，换算桩截面边长bp=0.8d=400Fl=1.4×Fh=1.4×649.7=909.58KN2［βox（bc+α0y）+βoy（hc+α0x）］βhpfth0=2×［1.0×（1800+850）+1.0×（1800+850）］×0.95×1.43×1350=19440KN＞Fl=1136.8KN，抗冲切符合要求。2)基桩对承台的冲切基础对角桩的抗冲切承载力要满意要求，依据《建筑桩基技术规范》、《建筑地基基础设计规范》知Nl≤［β1x（c2+α1y/2）+β1y（c1+α1x/2）］βhpfth0β1x，β1y—角桩冲切系数，β1x=0.56/（λ1x+0.2），β1y=0.56/（λ1y+0.2）λ1x，λ1y—角桩冲垮比，λ1x=λ1y=α1x/h0=α1y/h0=850/1350=0.63β1x=β1y=0.56/0.83=0.67c1，c2—角桩内侧到基础外边缘的水平距离。c1=c2=1000α1x，α1y—从基础底角桩内边缘引45°冲切线与基础顶面相交点至角桩内边缘的水平距离，α1x=α1y=850。Nl—不计基础及其上土重，在荷载效应基本组合作用下角桩的竖向反力设计值。［β1x（c2+α1y/2）+β1y（c1+α1x/2）］βhpfth0=［0.67×（1000+850/2）+0.67×（1000+850/2）］×0.99×1.43×1350=3648.47KNNl=1.4×Qmax=1.4×949.4=1329.16KN＜3648.47KN，抗冲切承载力符合要求。（5）斜截面抗剪切承载力切验算取1350mm高承台计算。依据《建筑桩基技术规范》、《建筑地基基础设计规范》知，斜截面的抗剪切承载力要满意要求，则V≤βhsβftb0h0β=1.75/(λ+1.0)V—扣除基础及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值。b0—基础计算截面处的计算宽度，b0=5500。h0—基础计算截面处的有效高度，h0=1350-50-25/2=1287.5。β—剪切系数，β=1.75/(λ+1.0)=1.75/（1.0+1.0）=0.875βhs—受剪切承载力截面高度影响系数，βhs=(800/1287.5)1/4=0.89λ—计算截面的剪跨比，λx=λy=αx/h0=αy/h0=850/1287.5=0.66αx，αy—塔吊边至X、Y方向计算一排桩的桩边水平距离，αx=αy=850。βhsβftb0h0=0.89×0.875×1.43×5500×1287.5=7885.77KNV=2×1.4×949.4=2658.32KN＜7885.77KN塔吊基础斜截面抗剪切承载力符合要求。5、塔吊附墙设置5.1、塔吊附墙设置依据塔吊运用说明书，TC6020A及TC5613A塔吊附着配置如下：TC6020A塔吊支腿固定式附着配置示意图TC5613A塔吊支腿固定式附着配置示意图本工程塔吊基础顶至建筑物最高点高度65.1m，结合上述塔吊附着设置示意图、塔式起重机运用相关标准要求及多塔作业防碰撞要求，1#塔吊起上