中建一局塔吊基础施工方案（37P）

22.编制依据 23.塔吊选型 24.塔吊基础设计及验算 34.1塔吊基础选型 34.2塔吊基础设计 34.3立柱桩与工程桩间距 64.3塔吊基础验算 6 5.1钻孔灌注桩及格构柱要求 5.2钢结构焊接要求 5.3验收使用要点 6.安全文明措施 7.附图 —1)前期招标建筑结构图、业主提供的基坑支护设计图纸。2)《塔式起重机使用说明书》5)《钢结构现场检测技术标准》(GB/T50621-2010)6)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-20013)《建设工程安全生产条例》(国务院第393号14)《建筑起重机械安全监督管理规定》(建设部第166号令)本工程现场分三个区进行先后施工，总体施工顺序为：首先施工I区，待I区B2层结构(B1板)施工完成并达到强度后开始Ⅱ区土方开挖及支撑施工，IⅡ区地下结构施工完成后方再择机插入Ⅲ区基坑施工。I区土方及支撑施工阶段拟使用一台60m臂长TC6015塔吊作为工程垂直吊装工具(塔吊编号为1#),1#塔吊位于I区主塔楼东部，待I区B2层结构施工完成后，在I区主塔楼西北侧安装一台40m臂长TC6015塔吊(塔吊编号为2#),待2#塔吊安装完毕后，拆除1#塔吊，紧接着在主塔楼东南侧安装一台45m臂长TC7035塔吊(塔吊编号为3#)。Ⅱ区土方及支撑施工阶段，在辅楼西南侧安装一台45m臂长TC5613(塔吊编号为4#),同时，将I区拆除的TC6015安装至辅楼东北角，臂长改为50m,塔吊编号为5#。4.塔吊基础设计及验算4.1塔吊基础选型1#、4#、5#需在土方及支撑施工阶段投入使用，该3个塔吊基础考虑采用钻孔灌注桩+钢格构柱+钢平台基础形式，塔吊基础定位及基础形式详见附图。4.2塔吊基础设计1#、4#、5#塔吊基础分别为4根Φ850的中心距为2.55m×2.55m钻孔灌注吊桩长28.9m,桩顶标高为-21.6m,格构柱长度为24米；4#塔吊桩长29m,桩格构柱长度为22米。格构柱外包尺寸504×504,采用4L160×16等边角钢及420×200×12@600的缀板焊接而成，在中心距为2.55m×2.55m的四根格构柱塔吊的固定支脚焊接在钢平台上，支腿上、下均焊接筋板，支腿上筋板4×4=16块，支腿下筋板4×2=8块。格构柱的上口需要做水平处理，以确保钢平台的水平误差控制在1mm以内。格构柱与封口板焊接时，每个面加2块筋板，共2×4×4=32块。格构柱在土方开挖后，每隔2.55米用[16槽钢做一道支撑，四根格构柱之间用6500*6500*1400mm的基础，混凝土标号C40,上层筋纵横向各32根25mm直径HRB335钢筋，下层筋纵横向各32根25直径HRB335钢筋，架立筋为256根12mm直径HPB300钢筋。塔机基础部分应与混凝土基础钢筋网可靠连成一体，端面露出基础高度为350mm,并保。*p米下层筋导地下节埋入混凝土基础部分应与混凝土基础钢筋网可靠连成一体。53#塔吊基础平面图3#塔吊基础剖面图4.3立柱桩与工程桩间距现场1#塔吊基础立柱桩距最近工程桩间距为1.802m,4#塔吊基础立柱桩距附1#、4#、5#塔吊基础立柱桩与工程桩的间距详图。4.3塔吊基础验算4.3.11#、4#、5#塔吊基础验算桩考虑插入⑦持力层1m,以受力最大的1#塔吊为例验算如下：一、塔吊受力计算(TC6015,按最大60m自由高度)宽度B=2m取最不利状态塔吊标准节与四根桩偏差450时计算：最大压力：Nmax=1.2×(760.6+24)/4+1.4×3085×(2.4×1.414/2)[2×(2.最大拔力：Nmax=1.2×(760.6+24)/4-1.4×3085×(2.4×1.414/2)/[2×(2.取最不利状态塔吊标准节与四根桩偏差45o时计算：最大压力：Nmax=1.2×(680.3+24)/4+1.4×3830×(2.4×1.414/2)/[2×(2.最大拔力：Nmax=1.2×(680.3+24)/4-1.4×3830×(2.4×1.414/2)/[2×(2.表1.4-1TC6015-10(独立高度5扭矩M。表1.4-2TC6015A-10(独立高度6图1.4-1注：表1.4-1中Fn、Fv及弯矩M为基础最大弯矩工况载荷，扭矩M为基础最大扭850桩径桩基(平方米)71单桩竖向抗压承载力标准值=3344.26+964.24=4308.5kN单桩竖向抗压承载力特征值=(2820.07+964.24)/2=2154.25kN单桩竖向抗拔承载力标准值=3344.26kN单桩竖向抗拔承载力特征值=3344.26/2=1672.13kN根据塔吊桩最大抗拔力N=1368.75KN;根据钢筋最大承载应力As=N/o≤fy=300N/mm2As≤1420050/300mm2=45取钢筋Φ22,N=As/π(11)2=12,取12根取钢筋Φ25,N=As/π(12.5)2=9.3,取10根取钢筋Φ28,N=As/π(14)2=7.4,取8根拟选用Φ25钢筋，取10根(GB50017-2003),计算模型选取塔吊最大独立自由高度60m,塔身未采取任何附着装置状态。主肢的截面力学参数为A0=49.07cm2,Z0=4.55cm,Ix0=1175.08cm2,Iy0=1175.08cm2;经过计算得到：Ix=4×[1175.08+49.07×(50.2/2-4.55)²]=875Iy=4×[1175.08+49.07×(50.2/2-4.55)²]=8752、格构柱的长细比计算：格构柱主肢的长细比计算公式：其中H——格构柱的总高度，取21.7m;Ao——一个主肢的截面面积，取49.07cm²。经过计算得到2x=102.72,Zy=102.72。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式：其中b——缀板厚度，取b=0.5m。h——缀板长度，取h=0.2m。a₁——格构架截面长，取a₁=0.502m。换算长细比计算公式：3、格构柱的整体稳定性计算：格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：其中N——轴心压力的计算值(kN);取N=1791.33kN;A——格构柱横截面的毛截面面积，取4×49.07cm²;d——轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；根据换算长细比Zox=115.91,Zoy=115.91查《钢结构设计规范》得到经过计算得到：X方向的强度值为175.51N/mm²,不大于设计强度215N/mm²,所以满足要求!Y方向的强度值为175.51N/mm²,不大于设计强度215N/mm²,所以满足要求!4、基础格构柱抗扭验算1)格构柱上斜腹杆抗扭构造验算轴心受压格构柱平行于缀材面的剪力为：其中9为按虚轴换算长细比确定的整体稳定系数。根据《钢结构设计规范规定》的最大剪力计算公式：其中，A为格构柱的全截面面积，f为格构柱钢材设计强度值，f,为格构柱钢材屈服强度标准值(235MPa)。将剪力V沿柱长度方向取为定值。分配到一个缀材面上的剪力为：斜腹杆的轴心为：N=V1/cosθ因塔机水平力作用于两根斜支撑上：V'=V/2=112.1/2=56.05KN斜支撑的轴心压力为：F=V'/cos450=7θ为斜腹杆和水平杆的夹角(45°),斜腹杆的计算长度为3393.6mm。斜腹杆选用槽钢【16a,其截面参数为：A=21.96cm2,ìx=6.28cm2,ìy=1o=N1/ØA=V1/(Acos45°)=79.25/(0.214*21.96)=16.86MPa<215Mpa300*250*10贴板斜撑焊接贴板格构柱o=79.25/250/7=45MPa,小于160MPaN≤4f.A,,N≤fyA;本工程钻孔灌注桩纵向受力钢筋设计为10Φ25,经过计算得到受拉钢筋截面面积As=4908mm2。其抗拉设计值为Ny=300*5672/1000=1472.4KN,大于N=1385.03KN,满足要求!塔吊桩间距为2.55米，其钢平台采用H400*13*21的型钢外封10mm厚钢板(见下图),材质选用Q345B,塔吊支腿处加横向筋板以增加局部抗压能力。惯性矩：Ix=73008.7cm4；F压F拉F压F拉R2非工作工况：R1=1259kN；R2=−909kNM其计算公式为：σ=γ⋅WM193=50MPa≤230MPa; 3F=1259KN；g=ψFσ=其计算公式为：twlz；σ=.=64MPa≤160MPa Ix=730087058mm4g= σ'2+σ2−σ'σ+3g2=642+452−64×45+3×832=155MPa<230MPa1l1σ合=[(σ/β)2+g2]1/2；FNσ合=67MPa≤100MPa； σ合=[(σ/β)2+g2]1/2；FN σ合=[(σ/β)2+g2]1/2；FN代入数据：σ合=53MPa≤100MPa;故，该处焊缝满足要求。4.3.22#塔吊基础验算一.参数信息塔吊型号：QTZ100钢筋级别：HRB335计算简图：MMB.GB.二.荷载计算1.自重荷载及起重荷载2)基础以及覆土自重标准值承台受浮力：F¹k=6.3×6.3×17.10×10=6786.99kN3)起重荷载标准值1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m²)=0.8×1.77×1.95×0.99×0.2=0b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=9sk×H=0.46×60=2c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×27.55×60=8262)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.55kN/m²)=0.8×1.86×1.95×0.99×0.55=1qsk=x·wec₀BH/Hb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=9sk×H=1.33×60=7c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×79.63×60=23883.塔机的倾覆力矩M=3080+0.9×(1250+826.64)=4948.97kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值M=3080+2388.84=5468.三.地基承载力计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)=(680.3+100+-5397.84)/(6.3×6.3)=-116=(680.3+100+-5397.84)/(6.3×6.3)-2×(4948.97×1.414=(4948.97+27.55×1.4)/(680.3+100+-5397.84)=-1.08m≤0.25b=1.58m工作状态=(680.3+100+-5397.84)/(3×3=(680.3+-5397.84)/(6.3×6.3)=52Pmm=(Fx+G)/A-M/W-M/W,=(680.3+-5397.84)/(6.3×6.3)-2×(5468.84×1.414=(5468.84+79.63×1.4)/(680.30+-5397.84)=-1.18m≤0.25b=1.58m非工作状态=(680.3+-5397.84)/(3×3四.地基基础承载力验算轴心荷载作用：由于fa≥Pk=-116.34kPa,所以满足要求!偏心荷载作用：由于1.2×fa≥Pkmax=-98.96kPa,所以满足要求!依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2条。1.抗弯计算，计算公式如下：式中a₁——截面I-I至基底边缘的距离，取a₁=2.15m;P=-100.49×(33.91-2.15)/(3×3.91)=-82.M=2.15²×[(2×6.3+2)×(1.35×-100.49+1.35×-82.09-2×1.35×-5397.84/6P=-98.96×(33.99-2.15)/(3×3.98630161199488)=-81.M=2.15²×[(2×6.3+2)×(1.35×-98.96+1.35×-81.17-2×1.35×-5397.84/6.2.配筋面积计算，公式如下：式中α₁——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C80s=642.28×106/(1.00×19s=1-0.003/2=0.999As=642.28×106/(0.999×1350×300.00)=1588.20mm2。六.地基变形计算规范规定：当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其一.参数信息MM基BB.DGF1)塔机自重标准值2)基础以及覆土自重标准值3)起重荷载标准值1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值=0.8×1.77×1.95×0.99×0.2=0=1.2×0.55×0.35×2.2=0.Fvk=qsk×H=0.51×61.5=2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.55kN/m²)=0.8×1.86×1.95×0.99×0.55=1=1.2×1.58×0.35×2.2=Fvk=qsk×H=1.46×61.5=Msk=0.5Fvk×H=0.5×89.78×61.5=27603.塔机的倾覆力矩Mk=6184+0.9×(3840+955.33)=10499非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值M=6184+2760.75=8944.依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/=(1141+184+-8512)/(8×8)=-112Pmm=(Fx+G)/A-M/W-M/W,=(1141+184+-8512)/(8×8)-2×(10499.80×1.414=(10499.80+31.07×1.6)/(1141+184+-8512.00)=-1.47m≤0.25b=2.00m工作状态=(1141+184+-8512.00)/(3×5.04×塔机非工作状态下：=(1141+-8512)/(8×8)=57=(1141+-8512)/(8×8)-2×(8944.75×1.414=(8944.75+89.78×1.6)/(1141.00+-8512.00)=-1.23m≤0.25b=2.00m非工作状态四.地基基础承载力验算轴心荷载作用：由于fa≥P=-112.30kPa,所以满足要求!偏心荷载作用：由于1.2×fa≥Pkmax=-94.39kPa,所以满足要求!五.承台配筋计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2条。1.抗弯计算，计算公式如下：式中a₁——截面I-I至基底边缘的距离，取a₁=2.90m;P=-94.39×(35.04-2.90)/(3×5.04)=-76.M=2.90²×[(2×8+2.2)×(1.35×-94.39+1.35×-76.28-2×1.35×-8512.00/8P=-103.52×(34.87-2.90)/(3×4.87172711330297)=-82.M=2.90²×[(2×8+2.2)×(1.35×-103.52+1.35×-82.98-2×1.35×-8512/8²)2.配筋面积计算，公式如下：式中α₁——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C80α1取为0.94,期间按线性内插法确定；fc——混凝土抗压强度设计值；h₀——承台的计算高度。as=1504.32×10⁶/(1.00×19.10×8.00×10³×A₅=1504.32×10/(0.998×1550×300.00)=3241.7六.地基变形计算规范规定：当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑(液性指数IL不大于0.75)、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算HPB300钢筋，主筋采用HRB335钢筋。预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，要工艺措施，预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。通常，35若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600~度打磨伤及母材现象，其次焊脚高度是否符合标准，塔吊验收合格投入使用后，定期对塔吊的垂直度和则加大监测频率，每天监测一次或两次；另对钢平道加固斜支撑焊接完成后，组织相关人员对焊接进行6.安全文明措施7.附图1#塔吊定位1#塔吊平面位置图LL662#塔吊，2#塔吊，TC6015，40m臂长，采用混凝土基础采用混凝土基础采用混凝土基础采用格构式钢平台基础采用格构式钢平台基础采用格构式钢平台基础2#~5#塔吊平面位置图KQ3K2#塔吊定位3#塔吊定位CE34#塔吊定位5#塔吊定位塔吊立柱桩塔吊立柱桩LC66331#塔吊立柱桩定位4#塔吊立柱桩定位塔吊立柱桩EE5#塔吊立柱桩定位1#塔吊立柱桩与最近工程桩距离4#塔吊立柱桩与最近工程桩距离5#塔吊立柱桩与最近工程桩距离支腿处下施板布置塔吊格构柱、钢平台、基脚处理示意图×××××XXX×XXXX塔吊基础施工方案-420X200X12(第一道娠板)导圆导尊帷80100年着014920BB尊帷80100年着014920B鱼钢160x16莒螺旅锥中801001,立柱钻孔灌注桩混凝土为C30(水下),主筋保护层50mm;2,立柱形式：基坑底面以下为钻孔灌注桩，直径850mm.3,桩位偏差小于2厘米；4,桩身垂直度