塔吊选型布置及基础施工方案

塔吊选型布置及基

础施工方案

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中国建筑工程总公司

CHINASTATECONSTRUCTIONENGRCCORP.

长沙经开区黄金集团住宅小区施工总承包（第二标段）

塔吊选型、布置及基础施工方案

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-------------------中建三局集团有限公司-------------

长沙经开区黄金集团住宅小区施工总承包（第二标段）

项目经理部

二0一七年十月

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目录

1、编制依据.........................................1

1.1编制说明......................................1

1.2编制依据......................................1

2、工程概况.........................................3

2.1工程概况......................................3

2.2建筑概况......................................3

2.3工程地质概况..................................4

3、塔吊选型及平面布置.................错误!未定义书签。

3.1塔吊选型及布置原则............................9

3.2塔吊选择分析..................................9

3.3塔吊选型布置及使用.........................10

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3.4塔吊性能参数.................................11

3.4.1整机技术参数...........................11

3.4.2起重性能参数...........................12

3.5塔吊拆除.....................................15

4、塔吊性能分析....................................17

4.1塔吊覆盖率分析...............................17

4.2塔吊吊次分析.................................17

4,3塔吊吊重分析.................................18

4.4各阶段塔吊平面布置图.........................19

5、基础设计........................................23

5.1基础选择.....................................23

5.2塔吊基础定位、位置关系及标准节附墙示意.....25

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5.3基础设计.....................................34

5.3.1设计说明...............................34

5.3.2基础承台设计...........................34

5.3.3基础承台桩基设计.......................36

5.3.4预埋件设置.............................37

6、塔吊基础施工....................................40

6.1技术准备.....................................40

6.2劳动力计划...................................40

6.3主要机械设备计划.............................40

6.4主要材料计划.................................40

6.5施工工艺.....................................41

6.6施工方法.....................................41

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7、质量控制措施....................................44

8、安全文明施工....................................46

8.1安全注意事项.................................46

8.2文明施工.....................................46

9、TC6013塔吊基础计算书............................48

9.1参数信息.....................................48

9.2荷载计算.....................................49

9.2.1自重荷载及起重荷载.....................49

9.2.2风荷载计算.............................49

9.2.3塔机的倾覆力矩.........................50

9.3桩竖向力计算.................................50

9.4承台受弯计算.................................51

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9.4.1荷载计算...............................51

9.4.2弯矩的计算.............................52

9.4.3配筋计算...............................53

9.5承台剪切计算.................................55

9.6承台受冲切验算...............................55

9.7桩身承载力验算...............................57

9.8桩竖向承载力验算.............................58

9.9桩的抗拔承载力验算..........................60

10、TC5610塔吊基础计算书...........................62

10.1参数信息....................................62

10.2荷载计算....................................62

10.2.1自重荷载及起重荷载...................62

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10.2.2风荷载计算............................63

10.2.3塔机的倾覆力矩........................64

10.3桩竖向力计算................................64

10.4承台受弯计算................................65

10.4.1荷载计算..............................65

10.4.2弯矩的计算...........................66

10.4.3配筋计算..............................67

10.5承台剪切计算................................69

10.6承台受冲切验算..............................69

10.7桩身承载力验算..............................71

10.8桩竖向承载力验算............................72

10.9桩的抗拔承载力验算..........................74

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1、编制依据

1.1编制说明

为保证长沙经开区黄金集团住宅小区施工总承包（第二标

段）项目施工顺利进行，本着经济合理、因地制宜的方针，结合

本工程结构特点以及地基土承载力情况，编制本方案确定本工程

塔吊选型、布置和塔吊基础形式、塔吊尺寸及塔吊基础定位、埋

深等，并为现场施工塔吊基础以及塔吊安装提供技术指导文件，

便于施工的质量控制，保证施工的安全，为业主,监理对塔吊工

程的施工方法、质量、安全以及工程进度等各方面的了解提供依

据。

1.2编制依据

1、《长沙经开区黄金集团住宅小区施工图纸》；

2、《TC6013塔式起重机使用说明书》；

3、《TC5610塔式起重机使用说明书》；

4、《长沙经开区黄金集团员工住宅小区岩土工程详细勘察报

告》；

5、《长沙经开区黄金集团住宅小区施工总承包（第二标段）

施工合同》；

6、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-）；

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7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-)；

8、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-)；

9、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-

10、《混凝土结构设计规范》(GB50010-)；

11、《混凝土质量控制标准》(GB50164—)；

12、《建筑地基基础设计规范》GB50007—)；

13、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-)；

14、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-)；

15、《建筑施工手册》(第五版)。

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2、工程概况

2.1工程概况

表2-1工程概况一览表

工程名称长沙经开区黄金集团住宅小区施工总承包（第二标段）

建设单位长沙经济技术开发区项目开发建设管理有限公司

设计单位中机国际工程设计研究院有限责任公司

监理单位湖南华兴建设管理有限公司

施工单位中建三局集团有限公司

建筑面积113021m2

总工期660日历天

长沙经开区黄金集团住宅小区施工总承包项目位于湖南省长

沙市经济开发区内，项目北临映霞路，东邻枫树路。本项目拟建

设小区住宅、公寓、商业、商业网点、物业管理中心、社区服务

中心、幼儿园、门卫垃圾站等，以及项目配套的服务设施（如地

下车库、配电间、垃圾站等）和相应的道路、绿化、市政管网设

施等。本项目净用地面积63711.3m\总建筑面积178091.57

2

m\地上总建筑面积140116.57mo其中第二标段：建筑面积约

113021m3,包含2#栋、7#栋、9#栋至17#栋及相应建筑的底层商

业。

2.2建筑概况

表2-2建筑概况一览表

2#楼建筑高度53.85m层数16/2层

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住宅性质住宅地上建筑面积7661m,

建筑高度49.45m层数17层

7#楼

住宅性质住宅地上建筑面积7385m,

建筑高度48.15m层数16层

9#楼

住宅性质公寓式办公地上建筑面积9684m*

建筑高度53.85m层数18层

10#楼

住宅性质住宅地上建筑面积9684户

建筑高度52.35m层数18层

11#楼

住宅性质住宅地上建筑面积6936m,

建筑高度49.45m层数17层

12#楼

住宅性质住宅地上建筑面积5686户

建筑高度53.05m层数18层

13#楼

住宅性质住宅地上建筑面积7780m1

建筑高度48.15m层数16层

14#楼

住宅性质酒店式公寓户数9615m1

建筑高度45.15m层数14层

15#楼

住宅性质公寓式办公地上建筑面积9553m,

建筑高度68.25m层数18层

16#楼

住宅性质酒店户数16021mJ

建筑高度15.30m层数3层

17#楼住宅性质商业地上建筑面积2099m?

层高IF5.5m、2F4.8m、3F4.85m

层高4.8m层数1层

地下室

底板面标高46.55m顶板面标高51.35m

备注：因当前各专业图2氏均未下发，以上各楼栋统计信息的依据为界标文件，实际工程情

况根据后期图纸工程量义竹亍调整。

2.3工程地质概况

1、基坑场地地层:

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I杂填土①(Qml)：红棕色，黄棕色，松散〜稍密，主要由

黏性土回填，含有碎块、砖块、石块等建筑垃圾，均匀性差，硬

杂质含量在10%〜20%,回填时间约5年，尚未完成自重固结。

在所有钻孔均遇见此层。层厚介于3.70-13.50m,平均层厚为

8.18m。

II第四系冲积粉质黏土②(Qal)：灰色，褐色，可塑，局部

为软塑，主要成分为黏性土，局部含有植物根系及腐殖质，切面

稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等。层厚介于0.50~

5.20m,平均层厚为1.74m。

川第四系冲洪积粉质黏土③(Qal+pl)：黄色，黄棕色，硬

塑，局部为可塑，主要成分为黏性土，局部含有少量细砂及粉

砂，切面稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等。层厚介于

0.50~3.00m,平均层厚为1.55m。

IV第四系残积(Qe1)粉质黏土④：红棕色，硬塑，主要成分

为黏性土，由下伏基岩风化残积而成，约含有10%的圆砾，切面

稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等。层厚介于0.50~

9.60m,平均层厚为1.89m。

V白垩纪(K)强风化(r3)泥质粉砂岩⑤：红棕色，主要

矿物成分为石英及黏土，粉砂粒结构，中〜厚层状构造，泥质胶

结。岩石风化裂隙极发育，大部分矿物风化变质。岩块手折易

断，合金钻具易钻进。岩芯呈碎块状，少量为短柱状。为极软

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岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为V级。层厚介于

0.50-9.40m,平均层厚为1.64m。

VI白垩纪(K)强风化(r3)砂砾岩⑥：紫红色，砂砾状结

构，似层状构造，泥砂质胶结；主要矿物为石英，砂砾含量35%

左右，直径2〜5nlm不等，岩石风化裂隙发育，岩芯多呈碎屑

状。岩块锤击声哑，合金钻具钻进困难。为软岩，岩体完整程度

为极破碎，岩体基本质量等级为V级。层厚介于0.50-11.60m,

平均层厚为4.88m。

VII白垩纪(K)中风化(r2)泥质粉砂岩⑦：红棕色，主要

矿物为石英颗粒和黏土矿物，粉砂粒结构，中〜厚层状构造，泥

质胶结。岩石风化裂隙较发育，部分矿物风化变质。岩块手折难

断，合金钻具钻进速度一般。岩芯呈短柱〜长柱状，为极软岩〜

软岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为V〜IV级。

揭露厚度介于1.30-18.80m,平均揭露层厚为10.32m。

VIII白垩纪(K)中风化(r2)砂砾岩⑧：紫红色，砂砾状结

构，似层状构造，泥砂质胶结；主要矿物为石英，砂砾含量35%

左右，直径2~5mm不等，岩石风化裂隙较发育，岩芯多呈碎块

状、短柱状。岩块锤击声哑，合金钻具钻进困难。为极软岩〜软

岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为V〜IV级。揭

露厚度介于1.30〜18.50m,平均揭露层厚为8.49m。

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表2-3岩土参数表

快剪(悚准值)士体与锚

指标名称天然承载力渗透士对挡土

乐缩固体间极

密度P特征值系数墙基底的抗拔系

模量凝聚力内摩擦角限摩阻力

(g/akk摩擦系数数'

Es(MPa)c(kPa)4»(度)标准值

地层名称/cn>3)(kPa)(cm/sec)U

q,lk(kPa)

杂填土①1.80*//10108X10"/18/

粉质黏土②1.941305.016128X10r0.20500.7

粉质黏土③2.001809.025155X10«0.25550.7

粉质黏土④2.0220010.030183X10,0.25650.7

强风化泥质粉砂外⑤2.20*450派804030/0.351600.8

强风化砂砾岩⑥2.20*450派804030/0.351600.8

中风化泥质粉砂皆⑦2.30*1000X2006040/0.453000.9

中风化砂砾岩⑧2.40*1000派2006040/0.453000.9

注：表中带“※”号苕为变形模最，带“*”者为经验值，承载力特征值应进行战荷板试验校核.

表2-4地基承载力参数表

桩基

指标名称

旋挖桩人工挖孔状

放坡

桩的极限桩的极限桩的极限桩的极限

坡比

端阻力标准值侧阻力标准值端阻力标准值侧阻力标准值

地层名称

q”(kPa)q-(kPa)&(kPa)q“k(kPa)

杂填土①/-18/-181:1.75

粉质黏土②/50501:1.75

粉质黏土③55551:1.50

粉质辄七④65/651:1.25

强风化泥质粉砂岩⑤400016040001601:1.00

强风化砂砾合⑥450016045001601:1.00

中风化泥质粉砂岩⑦700030070003001:0.50

中风化砂砾岩⑧750030075003001:0.50

2、水文地质条件：

勘察期间对钻孔内地下水位进行了量测，根据测量结果结合

含水层的性质及赋存条件，场地地下水主要为赋存于杂填土①中

的上层滞水。上层滞水受地表水补给，水量不大。勘察期间，测

得上层滞水初见水位埋深介于0.40-4.40m,初见水位高程介于

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47.83—49.77m；稳定水位埋深介于0.20—4.05m,稳定水位高程

介于48.13-50.04mo根据勘察结果和地区经验，粉砂岩和砂砾

岩风化裂隙发育，基岩裂隙水沿裂隙面渗流，具各向异性，但水

量不大，对基础（桩基）施工基本无影响。

据地区经验，场地整平完成后，地下水水位将下降1〜3m。

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3、塔吊选型及平面布置

3.1塔吊选型及布置原则

1、塔吊尽量覆盖整个施工区域，减少盲区；

2、塔吊覆盖钢筋加工车间、木工加工车间、周转架料堆场

等主要位置；

3、塔吊最大起重量能满足施工要求；

4、保证每台塔吊的工作效率，既不闲置又能满足施工吊次

要求；

5、充分考虑塔吊安装和拆除所需空间，满足塔吊安拆的要

求；

6、充分考虑到塔吊在高度和平面位置上的避让，同时考虑

到和周围高层建筑之间的避让，满足设备安全运行的要求；

7、塔吊最大满足不同施工阶段下吊运需求，避免二次安

装。

3.2塔吊选择分析

表3-1塔吊选型分析汇总表

序号分析项目分析内容

1、根据本工程特点分析，中高层塔臂能全覆盖时，2个塔

楼设置1台塔吊；部分地下室区域塔吊不能覆盖的范围，材

1塔吊配置数量分析

料主要用人工搬运。

2、本工程单体较多，各单体单层面积较小、楼层较高，且

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工期相对较短，存在上下交叉作业现象，塔吊数量应在工期

范围内满足吊次要求，避免窝工等现象。

3、9#楼、14#楼南边距UOkV高压线仅16nb布置一台50

米臂长塔吊将存在较大安全隐患，且根据《电力设施保护条

例》第十条：在一般地区各级电压导线的边线延伸距离，

35'110kV应保证10米。经设备站、塔吊租赁公司现场勘探

后，确定方案为布置2台32米臂塔吊。

1、场内塔吊应能起吊停放在临近主干道上的钢筋原材至场

内钢筋堆场。

2塔吊吊重分析

2、塔吊交叉范围内起吊重量应能吊起一吊重物，能实现材

料的二次转运。

】、基础底板施工前开始安装塔吊，主体结构施工完成、外

3塔吊使用时长分析

墙脚手架拆除完成后开始拆除塔吊，使用工期约14个月。

1、场内塔吊按照合同要求布置后存在交叉现象，但根据各

单体高度调整塔吊安装高度和经过施工部署调整先后施工顺

4使用安全分析序能够保证作业安全。

2、本工程东南角场内道路为项目部主要出入通道，施工过

程中搭设防护避免坠物伤人。

3.3塔吊选型布置及使用

根据本工程地下室、各单体及周边环境情况，综合考虑施工

效率、地上单层面积小、现场材料吊重要求、施工合同要求等，

现场拟定安装4台TC6013塔吊和2台TC5610塔吊，根据塔吊覆

盖面积及吊运需求适当调整臂长。各塔吊安拆时间及塔臂安装长

度如下表所示：

表3-2塔吊布置及安装一览表

塔吊编塔吊最终安装

臂长覆盖范围安装时间拆除时间

号型号高度

2#、10#栋住宅及

1#TC601350m.11.18.1.1868.4m

地下室

11#、12#栋住宅

2#TC601355m.11.20.1.2065.6m

及地下室

7#、13#栋住宅及

3#TC601350m.11.30.1.3068.4m

地下室

15#、16#栋公

4#TC601350m寓、酒店及地下.11.25.1.2582.4

室

9#栋公寓及地下

5#TC561032m.11.15.1.1565.4

室

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14#栋公寓及地下

6#TC561032m.11.15.1.1562.6

室

因17#栋为3层商铺，塔吊未能全部覆盖，施工过程中可采

用1台25t汽车吊进行材料运输，部分盲区采用人工搬用材料进

行作业。

3.4塔吊性能参数

3.4.1整机技术参数

表3-3塔吊整机技术参数(TC6013)

起升机构M4

机构工作级别回转机构M5

牵引机构M4

公称起重力矩kNm800

固定式附着式

最大工作高度m46220

46220

最小工作幅度最大工作幅度

工作幅度m

20660

最大起重量t6

起型号QE680D(带强制通风)

升倍率a=2a=4

机速度m/min80104020

构起重量t1.5336

功率kN24/24

速度m/min0〜55

牵引机构

功率kW4.0

速度m/min0-0.8

回转机构

功率kW5.5X2

工作压力MPa25

顶升机构速度m/min0.7

功率kW7.5

总功率kW39(7:包括液1玉系统)

：-u.)3540455()5560

平衡重

8.559.9511.412.814.215.6517.05

工作温度°C-20〜+40

表3-4塔吊整机技术参数(TC5610)

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起升机构M4

机构工作级别回转机构M5

牵引机构M4

公称起重力矩kNm800

倍率固定式附着式

起升高度ma=240.5220

a=440.5110

最大工作幅度56

工作幅度m

最小工作幅度2.5

最大起重量t6

起倍率a=2a=4

升速度m/min80408.8840204.44

机

构起重量t1.533366

功率kW24/24/5.4

速度m/min50/25

牵引机构

功率kW3.3/2.2

速度m/min0〜0.65

回转机构

功率kW7.5

工作压力MPa25

顶升机构速度m/min0.56

功率kW7.5

总功率kW32.8(不包括顶升机构)

38445056

平衡重

10.211.613.114.6

工作温度℃-20〜+40

3.4.2起重性能参数

表3-555m臂长塔吊起重特性表(TC6013)

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幅度m2.5〜19.4202528303535.2

起重两倍率3.00

量⑴

四倍率6.005.774.443.883.572.952.93

幅度m384045485055

起重两倍率2.732.562.212.031.931.70

量⑴四倍率2.662.492.141.961.861.63

表3-650m臂长塔吊起重特性表(TC6013)

幅度m2.5〜19.62225303535.838

起重两倍率3.002.79

量⑴

四倍率6.005.264.533.643.012.932.72

幅度m404550

起重两倍率2.622.261.97

量⑴四倍率2.552.191.90

表3-732nl臂长塔吊起重特性表(TC5610)

R(m)W2932

起重量T(0=2)3.002.68

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图3-1整机外形尺寸及附墙示意(TC6013)

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1224057项

图3-2整机外形尺寸及附墙示意(TC5610)

3.5塔吊拆除

本工程各塔吊计划于各楼栋外立面装饰装修完成后拆除，塔

吊拆除大臂摆放位置详总平面布置图，保证拆除时无任何障碍，

拆除作业严格按照说明书要求拆卸塔身，拆除至汽车吊作业半径

内时，即可采用25T汽车吊进行辅助拆除作业。

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后期施工电梯、物料提升机位置需结合当前塔吊拆除时摆放

位置进行确定，避免影响塔吊拆除。

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4、塔吊性能分析

4.1塔吊覆盖率分析

根据本工程塔吊平面布置示意图，15#楼及地下室存在部分盲

区外，塔吊实现了地上主楼基本全覆盖(17#楼为3层商铺，塔吊

覆盖范围较少，可采用汽车吊进行辅助施工)。据计算，本工程

塔吊未能覆盖的盲区范围中，地下室有1156m，，15#楼57m工地

下室按1层计算，9#楼按16层计算，15#楼按15层计算，则盲区

面积占比：(1X1156+57X16)/113021X100=1.83%,塔吊覆盖

率较好地满足了现场施工需求。

4.2塔吊吊次分析

根据本工程塔吊选型初步分析，本工程两栋楼配备一台塔

吊，地下室主体封顶后，覆盖15#楼和16#楼的4#塔吊覆盖面积

最大(15#楼单层面积550m)16#楼单层面积710m2,且16#楼

18层结构为最高楼层)，因此塔吊吊次分析选取4#塔吊进行分

析。

表4-14#塔吊吊次分析表

单次平起吊工期平均每

材料名称材料量总吊次吊次验算

均吊重总数量(d)天吊次

钢筋(t)8201.0820

模板(m*)3420050700

16*2=32<50

376036016

满足要求

木材(m3)17100.82140

钢管架料(t)10001.01000

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其它辅助材料//930

备注：

1、每台塔吊每天按50吊次计算；

2、钢筋平均每吊按1.01考虑（综合钢筋卸车和场内转运），模板平均每吊按50考虑，

木材平均每吊按0.8m3考虑，钢管、盘扣料具平均每吊按LOt考虑；

3、其它辅助材料如：其它材料设备调运，按钢筋、模板、木构和钢管架料总吊次的20%考

店；

4、4#塔吊服务于16#楼一栋塔楼时，平均每天吊次为16,同时服务于15#楼和16#楼时，

平均每天吊次为16*2=32,小于每台塔吊每天按50吊次的要求，因此塔吊选型符合要求。

4.3塔吊吊重分析

本工程塔吊覆盖范围内一般原材都能吊得动，主要考虑钢筋

原材重量较大，需合理布置钢筋原材堆场及钢筋运输车辆停放位

置。一捆钢筋原材重量按2.8t计算（12米钢筋原材重2.83盘

螺重2.0t,取较大值为2.8t），根据本工程塔吊平面布置，本工

程钢筋原材堆场及停放钢筋车的道路距塔吊距离不超过塔吊能直

接起吊钢筋原材的半径范围。

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图4-1地下室施工阶段总平面布置图（一）

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