江苏建筑工程塔吊基础施工方案(附计算)

*************公司**********************工程塔吊基础设计施工方案编制：审核：审批：********************公司二〇目录一、工程概况 3二、基础地质力学 3三、塔吊基础的设计 4四、基础施工方法 4五、施工注意事项 4六、塔吊基础计算书 5附件 11附件一、地质报告（地质报告部分内容摘录） 11附件二：施工平面布置图 16附件三：桩基图 18附件四：塔吊基础图 22

塔式起重机基础施工方案一、工程概况工程概况介绍.本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）等编制。二、基础地质力学层号土层承载力特征值（kpa）1回填土02粉质粘土1103淤泥质粉质粘土554粉质粘土2105粉质粘土2606-1火成岩全加强风化带400塔吊基础地质力学情况详见工程地质报告。三、塔吊基础的设计本工程有4栋33层高层，准备安装4个塔吊。根据塔吊荷载情况及场地工程地质条件，本工程因地坪为3~4m回填土，塔吊基础采用四桩基础承台。QTZ63塔吊，塔吊高度120m,基础为四桩基础，桩用钻孔灌注桩。基础采用5.5m×5.5m×1.35m方形承台，形式为钢筋混凝土基础；混凝土标号为C3四、基础施工方法1）基坑采用反铲挖土机开挖，边坡坡度不得小于1：1。原土表面铺填100厚的砂石垫层。基础四周的回填土必须夯实。2）基础周围设置排水沟及集水井，并有专人负责抽水。3）基础预埋节与基础底板钢筋应焊牢，其四周固定支脚顶端所组成的平面与水平面的斜度不大于1/1000。4）钢筋与基础预埋螺栓焊牢后进行浇筑，螺栓外露部分应涂以黄油并用油纸包住，以免粘上水泥浆。5）基础采用C30商品混凝土（掺适量早强剂），浇砼时必须连续浇筑，确保振捣密实，表面刮平抹光。6）基础表面覆盖草袋并洒水养护，混凝土强度达到85%以上时，方可进行整机安装。7）随机取样制作砼抗压试块二组，其中一组进行标准养护，一组进行同条件养护，作为塔吊安装、使用的依据。五、施工注意事项1、施工要求1.1施工前检查地基是否有软弱土层存在，是否达到塔吊基础设计承载力要求，如有则应做换填处理。1.2塔吊基础施工前塔吊基础基坑周围应按自然放坡处理，防止出现塌方。1.3放线工按控制轴线引测塔吊基础位置线、控制线及予埋节定位线，施工时按线进行施工。1.4钢筋按图进行下料，施工并及时办理验收手续。1.5塔吊基础用20×6的镀锌扁铁与两个接地体进行连接。1.6预埋件位置的基础钢筋不得切断或减少。1.7塔吊预埋节安装时应采用两台经纬仪、一台水准仪控制位置，即经纬仪双方向控制预埋节位置，用水准仪四角控制标高，水平应控制能达到1‰的要求，位置确定后与钢筋骨架焊接固定好。1.8混凝土浇筑过程中振捣棒不得扰动钢筋及预埋节，同时经纬仪及水准仪应随时控制预埋节位置及标高是否准确，并随时调节。2、其它要求应负责搭设相应的防护设施防止施工中的杂物、砼浆对塔吊基础的损伤和侵蚀，并做好防水措施，塔吊基础周围不得有积水。地下室塔吊基础的制作应在底板施工之前进行，具体分为二期埋设。现场靠近高压线的塔吊必须进行二次现场符合再作塔吊定位。六、塔吊基础计算书根据塔吊荷载，塔吊基础计算选用QTZ63进行验算。1、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63，塔吊起升高度H：120.000m，塔身宽度B：1.6m，基础埋深D：4.000m，自重F1：587.48kN，基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：60kN，基础承台宽度Bc：5.500m，桩钢筋级别:RRB400，桩直径或者方桩边长：0.600m，桩间距a：4m，承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm，承台混凝土强度等级：C30；2、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=587.48kN，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)=776.98kN，风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax＝1668kN·m；3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算①桩顶竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2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=776.98kN；G──桩基承台的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.50×5.50×1.35)=1225.13kN；Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取2335.20kN·m；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m；Ni──单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，最大压力：Nmax=(776.98+1225.13)/4+2335.20×2.83/(2×2.832)=913.33kN。最小压力：Nmin=(776.98+1225.13)/4-2335.20×2.83/(2×2.832)=87.72kN。不需要验算桩的抗拔②承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.1条。Mx=∑NiyiMy=∑Nixi其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.20m；Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=607.05kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×607.05×1.20=1456.93kN·m。4、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。αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2As=M/(γsh0fy)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-50.00=1300.00mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：αs=1456.93×106/(1.00×14.30×5500.00×1300.002)=0.011；ξ=1-(1-2×0.011)0.5=0.011；γs=1-0.011/2=0.994；Asx=Asy=1456.93×106/(0.994×1300.00×300.00)=3756.41mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5500.00×1350.00×0.15%=11137.50mm2。建议配筋值：HRB335钢筋，20@150。承台底面单向根数36根。实际配筋值11311.2mm2。5、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，斜截面受剪承载力满足下面公式：γ0V≤βfcb0h0其中，γ0──建筑桩基重要性系数，取1.00；b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm；λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=(4000.00-1600.00)/2=1200.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.92；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=0.10；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；则，1.00×913.33=913.334kN≤0.10×14.30×5500×1300/1000=10224.5kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6、桩顶轴向压力验算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：γ0N≤fcA其中，γ0──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=16.70N/mm2；A──桩的截面面积，A=2.83×105mm则，1.00×913334.19=9.13×105N≤16.70×2.83×105=4.72×106N；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！7、桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γpQsk=u∑qsikliQpk=qpkAp其中R──复合桩基的竖向承载力设计值；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,γp──分别为桩侧阻抗力分项系数，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,Ap=0.283m2li──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)抗拔系数土名称120.0074.00100.000.70粘性土210.0025.00965.000.70粉土或砂土由于桩的入土深度为21.00m,所以桩端是在第2层土层。单桩竖向承载力验算:R=1.885×(20.00×74.00×1.00+1.00×25.00×1.00)/1.67+1.09×965.00×0.283/1.67=1.88×103kN>N=913.334kN；上式计算的R的值大于最大压力913.33kN,所以满足要求!8、桩配筋计算①、桩构造配筋计算As=πd2/4×0.65%=3.14×6002/4×0.65%=1838mm2②、桩抗压钢筋计算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！③、桩受拉钢筋计算桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！建议配筋值：RRB400钢筋，1016。实际配筋值2011mm2。依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-94)，箍筋采用6－8@200-300mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道12-18焊接加劲箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。附件附件一、地质报告（地质报告部分内容摘录）以下为摘录正文内容：五、地形地貌拟建场地位于镇江市官塘新城，场地原为农田，西南侧有数栋民房（尚未拆除），土地征用后为防止农民复垦，在场地北侧堆了大量建筑垃圾，南侧用挖机每2～3m挖了一个0.70～1.50m深的坑，造成场地内高高低低的现状；场地标高在黄海高程8.00～12.00m拟建场地地貌属坳沟地貌。六、场地土工程地质特征据本次勘察可知，在勘探孔揭露深度范围内，按地层成因、时代及各土层物理力学性质等该场地内岩土层分为5层（层组）及其亚层，其中①层为填土，②层为第四纪全新世沉积的土层，将其细分为6个亚层；③层土为第四纪晚更新世堆积的土层，由于其颗粒组成及物理力学性能等差异，将其细分为2个亚层；④层为火成岩，根据力学性能及风化程度不同，细分为4个亚层；⑤层为二叠纪沉积岩，主要为石灰岩，根据其完整性、溶蚀程度及力学性能的差异，细分为5个亚层。该场地火成岩为后期岩浆侵入二叠纪沉积岩后冷凝形成，呈脉状分布，在岩浆与沉积岩接触部位，有部分沉积岩受热力烘烤发生熔融，并与岩浆发生接触交代，冷凝后形成多种杂岩体，在此不细分，将其并入火成岩，还有部分沉积岩虽未与岩浆直接接触，但受热力及挤压作用，发生轻微～显著的变质反应，分层时将其并入沉积岩。各土层情况描叙如下：①填土（Q4ml）：该场地填土主要为建筑垃圾和耕土，建筑垃圾主要堆在场地北侧（堆填时间3年左右），灰黄色，厚度在1～4m，建筑垃圾下有0.3～0.5m厚的耕土，其余地段主要为耕土，杂色，松散～稍密，含有机物，堆填时间均超过5年，为防止附近农民复垦，每隔2～3m用机械挖了一个坑，开挖时间3年左右；该土层厚度在5.40～0.20m。②层粉质粘土：由于其状态及物理力学性能差异，将其细分为6个亚层，分别如下：②-1粉质粘土（Q4al）：灰黄～浅灰色，软～可塑，局部流塑，有虫孔，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，无摇震反应慢～无，切面稍有光泽，局部缺失，顶板标高10.23～5.79m，层厚7.00～0.70m②-2淤泥质粉质粘土（Q4al）：浅灰～灰色，流塑，局部粉粒含量略高，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇震反应慢，切面稍有光泽，全场地均有分布；顶板标高8.28～2.19m，层厚13.10～1.10m②-3粉质粘土（Q4al）：灰～灰黑色，软塑，局部流塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，无摇震反应，稍有光泽，夹粉土，局部为粉质粘土与粉土互层，有机质含量略高；顶板标高2.03～-7.24m，层厚10.80～0.60m。②-4粉质粘土（Q4al）：灰色，软～可塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，无摇震反应，稍有光泽；该层顶板标高0.63～-11.93m，层厚14.10～0.70②-5粉质粘土（Q4al）：灰色，局部蓝灰色，可塑，局部偏软，底部夹砂，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，无摇震反应，稍有光泽；该层顶板标高5.83～-12.73m，层厚14.80～0.50m②-6粉质粘土混砾石（Q4dl+pl）：灰色，局部蓝灰色，可塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，无摇震反应，切面粗糙，砾石含量20～30%左右，岩性为砂岩，次圆形，粒径2～50mm；该层顶板标高2.43～-17.10m，层厚4.00～0.10③层粉质粘土，下部混砾石，为第四纪晚更新世堆积的土层，分为2个亚层，分别如下：③-1粉质粘土（Q3dl），灰黄～棕黄色，上部局部蓝灰色，可塑偏硬，局部硬塑，局部夹砂砾，含量在0～10%之间，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，无摇震反应，稍有光泽；该层顶板标高1.63～-17.13m，层厚9.00～0③-2粉质粘土混砾石（Q3dl+pl）：黄褐色，局部蓝灰色，砾石含量25%～30%，岩性主要为砂岩，粒径2～30mm，局部夹强风化火成岩碎块，可塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，无摇震反应，稍有光泽；该层顶板标高1.05～-21.07m，层厚12.00～0.20在该层土范围内局部有土洞分布，部分深达2m，土洞基本已被松散物堆积填充（主要为粉质粘土及砂粒，其中粉质粘土呈软塑状），钻进进入土洞后，进尺迅速，泥浆漏失，难以取到岩芯，干钻阻力很小，仅能抓取到少量松散充填物④层为火成岩，根据其结晶及风化、破碎状况细分为4个亚层，分别如下：④-1强风化闪长岩：黄褐色，杂灰白色斑点，呈中～密实粗砂状，局部碎块状，手可掰开，岩体基本质量等级为Ⅴ级；该岩层仅局部有分布；该层顶板标高-12.53～-25.92m，层厚4.30～0.90m④-2中风化闪长岩：黄褐色杂灰白色、灰绿色，中等风化，岩芯碎块状，局部短柱状，部分岩芯手可掰开，矿物成分大多已蚀变，石英及部分长石尚可辨认，角闪石大多已绿泥石化，仅可见少量柱状结晶；该岩层属较硬岩，岩体完整程度分类属极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级,局部有分布；该层顶板标高-13.73～-36.49m，揭露层厚11.30～0.30m④-3中风化闪长岩：灰白色、肉红色杂黑色斑点，中等风化，局部微风化，岩芯呈短柱状、碎块状，成岩矿物虽多已开始蚀变但尚清晰可辨，结构面有铁质富集，接合一般；该岩层属坚硬岩，岩体完整程度主要为破碎～较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级，局部有分布；该层顶板标高-11.68～-41.49m，揭露层厚11.20～0.70m④-4中风化安山岩：灰白色～灰绿色，中等风化，其化学成分与闪长岩相同，但由于成岩过程中压力、温度降低过快，大部分矿物尚未结晶就已凝固，结晶矿物仅占5%～15%，主要为长石及少量角闪石，其余为玻璃质或隐晶质，岩芯呈柱状，结构面结合较好；该岩层属坚硬岩，岩体完整程度为完整～较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ级，该岩层仅局部有分布；该层顶板标高-8.37～-16.45m，揭露层厚12.30～6.40m⑤层为二叠纪沉积岩，以石灰岩为主，受后期构造运动的影响，岩体总体较为破碎，岩溶发育，有溶洞分布，根据其完整性、溶蚀程度及力学性能的差异，细分为5个亚层，分别如下：⑤-1层中风化石灰岩（P1）：灰色，杂白色条纹，中等风化，取出岩芯以碎块状为主，形状不规则，结构面不清晰，局部溶蚀较为严重，钻进过程中泥浆漏失明显；综合考虑该岩层属较软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级；该层顶板标高-15.95～-22.80m，层厚10.70～0.50m⑤-2层中风化石灰岩（P1）：灰色～灰黑色，局部紫灰色，杂白色条纹，中等风化，属较硬岩，该岩层溶蚀明显，有溶洞分布，岩芯呈短柱状，局部碎块状，结构面不清晰，沿结构面皆有溶蚀痕迹，部分呈蜂窝状，局部有沿结构面再胶结形成的灰黄色泥岩状胶结物；溶洞大小不等，部分深度可达3m以上（部分溶洞内有松散填充物充填，充填物成分主要为岩溶碎屑物及粉质粘土）；该岩层岩体完整程度分类属较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级,部分缺失；岩层顶板标高-3.15～-33.20m，层厚13.00～0.40m⑤-3层强风化泥灰岩（P1）：土黄色～浅灰色，强风化，呈碎屑～碎块状，干钻较为困难，该岩层属极软岩，岩体完整程度分类属极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级,局部有分布；该层顶板标高-19.49～-33.92m，揭露层厚4.00～1.00m⑤-4层中风化泥灰岩（P1）：浅灰色、灰色，局部紫红色，中风化，片状、碎块状，偶见短柱状，敲击声哑，该岩层属软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级,局部有分布；该层顶板标高-20.89～-33.75m，揭露层厚8.80～0.90m⑤-5层中风化石灰岩（P1）：浅灰色，中风化，含砂量较高，大多在10%～30%,属砂质石灰岩，少量岩芯为钙质砂岩，岩芯大多呈短柱状，局部碎块状，敲击声脆，结构面清晰，结合一般，属较软岩，岩体完整程度为较破碎～破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级；该层顶板标高-21.56～-35.02m，揭露厚度8.70～2.60（二）桩基参数桩基参数一览表类别层号水下钻孔灌注桩预制桩抗拔系数λqsik(Kpa)qpk(Kpa)qsik(Kpa)qpk(Kpa)②-14045②-221240.70②-338400.70②-453550.70②-56510006822000.70②-66810007023000.70③-17010007225000.70③-27211007430000.70④-1100120011045000.70⑤-395110010040000.70④-2frk=12.0Mpa（建议值）④-3frk=22.0Mpa（建议值）④-4frk=25.0Mpa（建议值）⑤-1frk=6.0Mpa（建议值）⑤-2frk=16.5Mpa（建议值）⑤-4frk=6.0Mpa（建议值）⑤-5frk=11.0Mpa（建议值）注：1以上参数根据各土层的物理指标，参考《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.3.5及地方经验提供。2.溶洞及土