塔吊基础实施方案

一、编制依据1、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）2015年版4、《塔式起重机安全规程》(GB5144-2006)5、《塔式起重机操作使用规程》(JG/T100-1999)6、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2018）8、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）9、《工程测量规范》（GB50026-2007）10、地勘报告11、《塔式起重机使用说明书》二、工程建设概况项目住宅区域建设工程C-25地块，共6栋住宅楼，建筑层数为18层，内含地下室与地下车库，总用地面积20134.49平方米，总建筑面积53094.21平方米，其中地上建筑面积43377.73平方米，地下建筑面积9716.48平方米，结构类型为钢筋混凝土剪力墙结构。序号项目内容1工程名称2工程地址3建设单位4设计单位5监理公司6质量监督7勘察单位8施工总包9投资性质企业自筹10合同工期487天11合同质量目标合同目标为合格，争创上饶市优质工程三、塔机安装要求及塔机性能1、塔吊概况塔吊站位1#2#、3#塔吊型号TC6010TC5610半径（m）60m50m(截臂）最大起重量（t）6t6t2、塔吊基础为满足工程垂直运输任务，拟安装3台塔式起重机（详细位置详见总平图），最大起重量为6吨，可把构件和物料垂直或水平直接吊运至工作位置，不需二次搬运，可有效提供工程的运输效率。根据地勘报告：1#塔吊基础处于砂岩和2类粉质黏土之间，地基承载力在200-240kPa,故1#塔吊基础采用矩形筏板基础，尺寸采用5500*5500*1350；2#、3#塔吊处于素填土上，地基承载力为零，故基础采用桩基础，单桩承载力特征值2500KN大于塔吊基础要求160Kpa满足要求，基础尺寸为5000*5000*1350，基础由C35P6混凝土（或更高等级混凝土）和基础钢筋浇筑而成。四、前期准备1、根据方案在现场对塔吊进行准确定位。2、为满足塔吊正常工作，塔吊必须配备专用电箱，电箱距塔吊中心不得大于5米，距离塔吊不得大于3米）。3、根据塔吊基础布筋图准备钢筋砼、防水材料等材料。4、提供场地，便于塔吊部件的摆放和汽车吊的入场选位。五、施工工艺1、放线定位根据施工总平面布置图中塔吊的位置，现场实际放线，画出塔吊位置。见附图2、土方开挖、垫层浇筑2.11#塔吊基础开挖根据本工程的实际情况，土方开挖采用机械开挖加人工开挖。机械大开挖至标高38.55，然后人工清槽300mm，到达塔吊基础顶坑设计标高位置38.25，人工清除基坑底土方，修底铲平，立即通知业主、监理检查土质及桩基情况，合格后立即施工100mm厚C15砼垫层，垫层完成后进行防水和防水保护层施工，防止基坑暴晒及地下水浸泡基础，出现塌方现象。塔吊标号1#正负零塔吊基础顶标高塔吊基础底标高（H=1.35）机械大开挖1#43.2539.7（-3.55）38.2538.552.22#、3#塔吊基础开挖2#、3#塔吊基础处于回填土上部，塔吊基础采用旋挖灌注桩，桩径采用600mm,桩身混凝土采用C35p6，采用钢护桶泥浆护壁，护筒采用10mm厚钢板制作，护筒长度10m,护筒内径应大于钻头直径200mm，长度以地勘报告持力层深度一致，护筒顶部高出地面200mm，桩达到持力层，入岩1500。（具体按桩基础施工方案进行）。塔吊标号地库正负零标高塔吊基础顶标高塔吊基础底标高（H=1.35）机械大开挖机械大开挖（桩间土）桩顶标高2#43.5537.9（-5.65）36.4537.5536.7536.553#43.5536.9（-6.65）35.4536.5535.7535.55土方开挖采用机械大开挖（桩间土开挖）。当挖到桩顶标高以上200mm处，剔凿桩头，将超灌浮浆剔除，人工清除基坑底土方，修底铲平，立即通知业主、监理检查土质及桩基情况，合格后立即施工100mm厚C15砼垫层，防止基坑暴晒及地下水浸泡基础，出现塌方现象。2.2.3后浇带、独立基础开挖1.为保证主体及地库的安全，塔吊四周必须设置一圈800的沉降后浇带，高度随筏板厚度。2.在雨天为保证塔吊基础安全，在塔吊后浇带位置设置集水坑800*800*1000，里面放一个抽水泵在下雨时持续抽水。3.2#、3#塔吊基础各占据了地库的独立柱子，在塔吊基础开挖时需同时将独立基础给开挖出来，相应的后浇带需外扩至基础四周，集水坑也相应安置。3、模板制安根据塔吊基础图，精心组织人力按要求配置模板，采用15mm胶合板，模板背楞采用40×70mm方木，主楞采用48.3×2.7钢管。施工定位点在垫层面上弹出塔吊基础边框线，及时安排人员采用多层板、钢管搭设模板，模板搭设保证稳定，防止混凝土浇筑过程中涨模、位移等现象出现。4.塔吊基础钢筋施工(详见塔吊基础配筋图)根据本塔吊生产厂家所提供的基础图及现场实际情况，桩基完成后，桩身入塔吊基础100mm（工程桩配筋及做法详见桩基施工方案及C25结构设计说明）（1）1#塔吊基础钢筋：（2）2#、3#塔吊基础钢筋：（3）后浇带、独立基础钢筋后浇带留筋：独立基础留筋：塔吊基础与独立基础承台相连接的需要留筋，与基础一起浇筑。备注：上下之间的钢筋采用直径20@1000（4）接地装置在做基础时应在基础钢筋四周用12镀锌圆钢焊接连通，同时基础对角连接预埋4*40*1800的扁铁引出地面，开机前接地线必须与从地面土壤中引出的扁铁（地极）联通。5、埋设预埋件塔吊基础螺栓预埋位置是本工程最关键一步，它的定位直接影响塔吊的安置，因此在对塔身的定位埋设严格按设计图。用钢筋和定位模具与基础钢筋焊接来固定地角螺栓，严格检查控制螺栓平面定位与标高，并且与基础钢筋及马凳焊在一起，防止在浇筑砼时引起螺栓的位置偏移。6、混凝土浇筑塔吊基础钢筋绑扎完毕并经质量员验收合格后，报请专业监理工程师进行验收，验收通过方可浇筑C35p6或更高等级混凝土。基础砼的浇筑应严格按照砼浇筑的施工工艺要求进行操作，在浇筑过程中必须加强对预埋件的观测，防止预埋节的偏移。如果出现预埋节偏移必须随时发现随时整改，确保预埋节的位置正确。在混凝土浇筑过程中随机见证取样试块二组（一组标养、一组同条件）。备注：1.塔吊基础与独立基础需一起浇筑；2.基础四周后浇带为沉降后浇带，需在主楼及地库完成后，剔凿清理完后，用高一级微膨胀混凝土浇筑。7、基础防水（1）素填土夯实（2）100厚C15混凝土垫层（3）防水采用3厚SBS高聚物改性沥青防水卷材（‖型聚酯胎）防水卷材于后浇带位置处多预留500mm防水卷材（4）20厚1:3水泥砂浆六、基础施工要求及注意事项1、施工要求1）、本方案执行前必须经过监理单位和工程设计单位的批准；2）、留出安装作业面，大小要满足25吨汽车吊站位以及塔吊起重臂的拼装；3）、定位必须按图纸进行严格施工；4）、先铺设基础底钢筋网片，然后安放马凳和预埋螺栓与钢筋绑扎同步进行，马凳必须与塔吊基础主筋焊接牢固，避免因震动跑偏（螺栓安装与钢筋绑扎及时沟通，确认预埋螺栓固定的时间，避免发生钢筋拆改）；5）、基础采用混凝土进行浇筑施工，浇筑时采用分层浇筑的方法进行施工，分层厚度不大于500mm,浇筑过程中随混凝土浇筑振捣，必须振捣密实，不得漏振、欠振或过振，确保预埋螺栓水平度在1‰内；6）、塔吊基础混凝土强度达到混凝土强度等级的90%时方可安塔，达到混凝土强度的100%时方可使用塔吊。7）、做两组防雷接地，接地电阻不大于4Ω。提供70KW的塔机专用电源，单独拉设配电箱。防雷接地做法：用两块-4×100的钢板立埋于基础旁边，用镀锌扁铁与塔基标准节连接。8）塔基混凝土浇筑前，必须对钢筋和标准节埋入深度安装尺寸进行隐蔽验收，并作好隐蔽资料，经监理确认合格后才能进行下道工序施工。2、安装注意事项1）塔机供电电源为三相五线制，必须采用接地保护，零线不接塔身，重复接地的接地电阻不得大于4Ω。2）塔机的臂长范围外的5~10米不应有高、低压电线杆（低压5米，高压10米）。七、施工技术资料准备塔吊基础验收时应提交下列资料1、地基承载力报告；2、钢筋检验报告；3、塔吊基础钢筋隐蔽验收记录；4、塔吊基础混凝土强度报告；5、塔吊桩基混凝土检测报告；6、混凝土配合比报告，及原材料检验报告；7、本施工方案等。八、安全管理措施1、机械开挖土方时，作业人员不得进入机械作业范围内进行清理或找坡作业。2、作业工人必须佩戴好安全帽，穿防滑鞋，严禁酒后作业。3、在距离基坑周边2.0米的范围内，不能堆放弃土、模板等杂物，防止发生坍塌事故。4、严禁随意切割滑坡体的坡脚，同时也切忌在坡体被动区挖土。5、班组在坑边作业时应随时注意基壁土质是否有地异动，并进行班前教育，派专人监护。6、搬运材料时，严禁在坑边向下抛掷，以免打击伤人。九．塔吊基础计算书矩形板式桩基础计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号QTZ63(TC5610)-中联重科塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40.5塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)464.1起重荷载标准值Fqk(kN)47.1竖向荷载标准值Fk(kN)511.2水平荷载标准值Fvk(kN)18.3倾覆力矩标准值Mk(kN·m)1335非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)464.1水平荷载标准值Fvk'(kN)73.9倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)15522、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk1＝1.35×464.1＝626.535起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk＝1.35×47.1＝63.585竖向荷载设计值F(kN)626.535+63.585＝690.12水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk＝1.35×18.3＝24.705倾覆力矩设计值M(kN·m)1.35Mk＝1.35×1335＝1802.25非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.35Fk'＝1.35×464.1＝626.535水平荷载设计值Fv'(kN)1.35Fvk'＝1.35×73.9＝99.765倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.35Mk'＝1.35×1552＝2095.2三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3承台宽向桩心距ab(m)3承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重γC(kN/m3)25承台上部覆土厚度h'(m)0承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(mm)50配置暗梁否承台底标高d1(m)-4基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.35×25+0×19)=843.75kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×843.75=1139.062kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.243m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk'+Gk)/n=(464.1+843.75)/4=326.962kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk'+Gk)/n+(Mk'+FVk'h)/L=(464.1+843.75)/4+(1552+73.9×1.35)/4.243=716.287kNQkmin=(Fk'+Gk)/n-(Mk'+FVk'h)/L=(464.1+843.75)/4-(1552+73.9×1.35)/4.243=-62.362kN2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax=(F'+G)/n+(M'+Fv'h)/L=(626.535+1139.062)/4+(2095.2+99.765×1.35)/4.243=966.988kNQmin=(F'+G)/n-(M'+Fv'h)/L=(626.535+1139.062)/4-(2095.2+99.765×1.35)/4.243=-84.189kN四、桩承载力验算桩参数桩类型灌注桩桩直径d(mm)600桩混凝土强度等级C35桩基成桩工艺系数ψC0.75桩混凝土自重γz(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度б(mm)50桩底标高d2(m)-29.7桩有效长度lt(m)25.7桩配筋桩身普通钢筋配筋HRB40010Φ16自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值2500桩裂缝计算钢筋弹性模量Es(N/mm2)200000普通钢筋相对粘结特性系数V1最大裂缝宽度ωlim(mm)0.2裂缝控制等级三级地基属性地下水位至地表的距离hz(m)1.33自然地面标高d(m)0是否考虑承台效应是承台效应系数ηc0.1土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)素填土4.71101500.690淤泥5.3681000.350砾砂7.322535000.4150粉土7.483519000.6160全风化岩12.567040000.63301、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.6=1.885m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.62/4=0.283m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5mfak=(0.71×90+1.79×50)/2.5=153.4/2.5=61.36kPa承台底净面积：Ac=(bl-n-3Ap)/n=(5×5-4-3×0.283)/4=5.038m2复合桩基竖向承载力特征值：Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=0.8×1.885×(0.71×10+5.36×8+7.32×25+7.48×35+4.83×70)+4000×0.283+0.1×61.36×5.038=2418.865kNQk=326.962kN≤Ra=2418.865kNQkmax=716.287kN≤1.2Ra=1.2×2418.865=2902.638kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=-62.362kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk'=62.362kN桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算，桩身的重力标准值：Gp=lt(γz-10)Ap=25.7×(25-10)×0.283=109.096kNRa'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×1.885×(0.6×0.71×10+0.3×5.36×8+0.4×7.32×25+0.6×7.48×35+0.6×4.83×70)+109.096=788.079kNQk'=62.362kN≤Ra'=788.079kN满足要求！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=10×3.142×162/4=2011mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=966.988kN桩身结构竖向承载力设计值：R=2500kNQ=966.988kN≤2500kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Qmin=84.189kNfyAs=(360×2010.619)×10-3=723.823kNQ'=84.189kN≤fyAs=723.823kN满足要求！4、桩身构造配筋计算As/Ap×100%=(2010.619/(0.283×106))×100%=0.71%≥0.65%满足要求！5、裂缝控制计算裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。(1)、纵向受拉钢筋配筋率有效受拉混凝土截面面积：Ate=d2π/4=6002π/4=282743mm2As/Ate=2010.619/282743=0.007<0.01取ρte=0.01(2)、纵向钢筋等效应力σsk=Qk'/As=62.362×103/2010.619=31.016N/mm2(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×2.2/(0.01×31.016)=-3.51取ψ=0.2(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径dep=Σnidi2/Σniνidi=(10×162+)/(10×1×16)=16mm(5)、最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.7×0.2×31.016×(1.9×50+0.08×16/0.01)/200000=0.019mm≤ωlim=0.2mm满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB335Φ25@200承台底部短向配筋HRB335Φ25@200承台顶部长向配筋HRB335Φ25@200承台顶部短向配筋HRB335Φ25@2001、荷载计算承台计算不计承台及上土自重:Fmax=F/n+M/L=626.535/4+2095.2/4.243=650.477kNFmin=F/n-M/L=626.535/4-2095.2/4.243=-337.21kN承台底部所受最大弯矩:Mx=Fmax(ab-B)/2=650.477×(3-1.6)/2=455.334kN.mMy=Fmax(al-B)/2=650.477×(3-1.6)/2=455.334kN.m承台顶部所受最大弯矩:M'x=Fmin(ab-B)/2=-337.21×(3-1.6)/2=-236.047kN.mM'y=Fmin(al-B)/2=-337.21×(3-1.6)/2=-236.047kN.m计算底部配筋时：承台有效高度：h0=1350-50-25/2=1288mm计算顶部配筋时：承台有效高度：h0=1350-50-25/2=1288mm2、受剪切计算V=F/n+M/L=626.535/4+2095.2/4.243=650.477kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1288)1/4=0.888塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4ma1l=(al-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m剪跨比：λb'=a1b/h0=400/1288=0.311，取λb=0.311；λl'=a1l/h0=400/1288=0.311，取λl=0.311；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.311+1)=1.335αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.311+1)=1.335βhsαbftbh0=0.888×1.335×1.57×103×5×1.288=11985.62kNβhsαlftlh0=0.888×1.335×1.57×103×5×1.288=11985.62kNV=650.477kN≤min(βhsαbftbh0，βhsαlftlh0)=11985.62kN满足要求！3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.288=4.176mab=3m≤B+2h0=4.176m，al=3m≤B+2h0=4.176m角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1=My/(α1fcbh02)=455.334×106/(1×16.7×5000×12882)=0.003ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.998AS1=My/(γS1h0fy1)=455.334×106/(0.998×1288×300)=1181mm2最小配筋率：ρ=0.15%承台底需要配筋：A1=max(AS1,ρbh0)=max(1181,0.0015×5000×1288)=9660mm2承台底长向实际配筋：AS1'=12763mm2≥A1=9660mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2=Mx/(α2fclh02)=455.334×106/(1×16.7×5000