钢构柱塔吊塔基专项施工方案.docx

目 录第一章 工程概况2第二章 编制依据3第三章 塔机基础设计概况3第四章 塔机基础持力层的选择46891010第一节 钻孔灌注桩质量保证措施10第二节 承台施工质量保证措施11第三节 格构柱施工质量控制1112第十一章 日常维护和保养1213第一节 1#塔吊基础计算13第二节 2#塔吊基础计算19第三节 3#塔吊基础计算25第四节 4#塔吊基础计算30第五节 5#塔吊基础计算36第六节 6#塔吊基础计算41第七节 桩式基础格构柱计算4750QTZ80（ZJ5710）塔吊基础施工方案第一章 工程概况*-（东）巨州路/（南）规划河道/（西）十字港河道/（北）杭印路。*A、B两个标段，总建筑面积为154575平方米（包括地下室与半地下室建筑面积42665.0平方米），其中B标段包括4栋排屋、1栋22层、1栋21层及2栋16层住宅楼，建筑高度最高74.2米（总建筑面积为72257.6平方米。本工程耐火等级：二级，屋面防水等级：II级；防水层耐用年限15年。地下室底板以结构自防水为主，底板、顶板、侧墙附加防水层，背水面增设1：2水泥砂浆面层。抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为6度，剪力墙抗震等级三级，框架柱抗震等级为四级。工程设计0.00标高相当于绝对标高m。结构形式为框剪结构，基础为预应力管桩结合钻孔灌注桩基础。基础底板标高-5.500m，底板厚度。本工程共采用6台QTZ80（ZJ5710）塔吊,其中四栋高层各设置一台，排屋部位设置一台，12#楼南侧地下室设置一台，具体位置详见附图，均选用*产的QTZ80（ZJ5710）自升塔式起重机；塔吊安拆由*实行。第二章 编制依据1、浙江省工程物探勘察院提供的岩土工程勘察报告书2、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T 187-20093、浙江省固定式塔式起重机基础技术规程（DB33/T1053-2008）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/T100-99）6、起重吊运指挥信号(GB5082-85）7、建筑机械使用安全技术规程（JGJ 33-2001）（J119-2001）8、建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）9、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）10、建筑地基础设计规范（GB50007-2002）11、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）12、混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-200213、钢筋焊接与验收规程JGJ18-200315、本工程施工组织设计16、建设部塔式起重机拆装管理暂行规定17、浙江省建设工程塔式起重机安装拆卸管理暂行规定第三章 塔机基础设计概况1#楼塔机安置在D-N轴以北3.4m，10-17轴以西1.7m处；2#塔吊安置在11-G轴以北3.62m，D-12轴以西2.2m处；3#塔吊安置在D-K轴以北1.5m，D-21轴以西4.05m处；4#塔吊安置在D-E轴以南2.1m，6-1轴以西2.1m处；5#塔吊安置在7-G轴以北1.45m，D-17轴以西3.62m处；6#塔吊安置在4-G轴以北4.27m，4-29轴以西1.7m处。塔吊臂长3#塔吊为45m，6#塔吊为55m，其余均采用50m臂长。桩间距：16001600mm本工程塔吊处于地下室内，穿地下室楼板处采取楼板混凝土后浇方式留出预留洞口，并在该部位楼板钢筋按照设计及施工规范洞口加强筋要求布置洞口加强钢筋，待塔机拆除后再封闭洞口，为减小此位置楼板的施工荷载，禁止在洞口周围3m范围内堆放施工材料，并且该部位支模架待塔机拆除洞口封闭后再拆除。第四章 塔机基础持力层的选择层：淤泥质粘土，灰色，流塑，含有机质，偶夹半碳化植物碎屑和贝壳碎片，钻探过程易缩颈，刀切面光滑，稍有光泽，韧性中等，干强度高。全场分布, 层顶标高-1.462.72m，层厚2.2012.80m。层：粉质粘土，灰黄色、青灰色，软塑-硬可塑。含少量铁锰质氧化斑，刀切面光滑，稍有光泽，干强度、韧性中等，局部夹粉土薄层。全场分布, 层顶标高-12.50-1.67m，层厚2.2010.20m。层：淤泥质粉质粘土，灰色，流塑-软塑，含大量有机质，偶夹半碳化植物碎屑，刀切面稍光滑，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。全场分布，层顶高程为-17.51-9.94米，层厚2.418.10米。层：粉质粘土，青灰色、灰色，软可塑-硬塑，厚层状构造，见少量铁锰质氧化斑、高岭土纹斑。刀切面光滑，干强度中等，韧性中等。全场分布，层顶高程为-30.89-16.42米，层厚1.714.60米。夹层：粉砂混粉质粘土，浅灰色，湿，稍密-中密，级配中等，夹粘性土。局部分布于场地中部，层顶高程为-31.69-20.55米，层厚05.2米。层：粘土，灰色，可塑-软塑软，刀切面光滑，油脂光泽，干强度、韧性高，局部含少量植物残体。近全场分布，层顶高程为-34.59-26.23米，层厚09.5米。-1层：粉质粘土，灰黄色、青灰色，软可塑-硬塑。见少量铁锰质氧化斑、高岭土纹斑。刀切面光滑，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，除场地东北部缺失外全场分布，层顶高程为-38.15-30.26米，层厚014.00米。-2层：碎石混粘土，灰色、灰黄色，湿，中密-密实。碎石含量30%60%不等，分选性、磨圆性差。其余为粘土，局部混大量砾砂。局部分布，层顶高程为-42.44-34.29米，层厚05.00米。-1层：全风化泥质粉砂岩，紫红色，中厚层状，呈粘性土状或粉土状，有剩余结构强度，遇水软化快。主要分布于场地南部，层顶高程为-45.87-39.27米，层厚02.5米。-2层：强风化泥质粉砂岩，紫红色，泥质粉砂结构，中厚层状，泥质胶结，风化强烈，岩石破碎呈碎块状，少量风化呈粘性土状，遇水易软化，手用力可折断。除场地北部缺失外，近全场分布，层顶高程为-46.77-36.39米，层厚04.80米。-3层：中风化泥质粉砂岩，紫红色，泥质粉砂结构，中厚层状，泥质胶结，泥质含量高，岩芯多呈530cm柱状，锤击易碎，有吸水反应。据室内岩样试验，饱和抗压强度为0.49MPa，属极软岩，岩体较完整，岩体基本等级为V级。除除场地北部缺失外，全场分布，层顶高程为-49.64-37.19米，最大控制层厚7.9米。根据地质勘察报告显示，-2层可做为塔吊桩基础持力层。塔吊编号1#2#3#4#5#6#塔吊型号QTZ80（ZJ5710）生产厂商浙江建机集团桩径/有效桩长m700/43.34m700/43.05m700/44.89m700/44.98m700/44.3m桩顶标高承台尺寸钢平台标高m承台底标高m承台面标高m承台配筋20183双层双向塔吊安装高度m65.3m68.3m26.3m26.3m86.3m83.3m格构柱L140*140*10格构柱长度格构桩顶标高钢筋笼长度钢筋笼配筋钢筋笼箍筋8200（加密区100）相对应孔号Z17Z21Z56Z73Z81Z88注：安装高度是指吊臂的安装高度（从建筑物地下室底板面开始计算）工况Fv（KN）Fh（KN）M1（KN.m）M2（KN.m）Mk（KN.m）非工作44971166800工作509311039875270上面表为独立高度（40.5m）塔机固定在混凝土基础上，塔身未采用附着装置，塔机工作状况以及非工作状况受到的垂直载荷，基础受到的载荷值。塔机附着到最大高度120m，工作工况时基础上平面以上的垂直载荷为785KN（每节标准节和螺栓重8KN，共需再增加27节标准节重量，以及四套附着装置60KN和吊重60KN）；回转扭矩270 KN.m。1、格构柱制作时必须要保证焊缝的质量、长度及按设计图纸加工，采用工厂定制。2、待格构柱运至现场后放置平稳,要求不能引起格构柱的变形。3、钻孔桩浇筑前将格构柱吊入钻孔内,与钻孔桩一起浇筑,确保锚固长度。 4、安装前必须保证露出土面的独立格构柱小于1米,格构柱间140*10角钢连接,采用三面围焊,具体连接做法见附图,焊接连接时要保证焊缝质量,要达到三级钢结构焊缝的施工标准。5、塔吊在基础阶段(即地下室结构施工顶板前) 一般只安装五个标准节和二个加强件,即塔吊臂至塔吊基础底板高度26米，且最大不得超过塔吊允许的独立安装高度。6、塔吊安装完成后,土方每开挖1.8米,必须进行四个格构柱两两相连, 具体连接做法见附图,格构柱未相连之前严禁超挖。格构柱使用140*10角钢连接, 采用三面围焊,具体连接做法见附图,焊接连接时要保证焊缝质量,要达到一级钢结构焊缝的施工标准.同时严禁挖机靠近格构柱,以免碰伤格构柱,格构柱周边2米范围土方采用人工对称开挖,不得单侧开挖。7、在土方开挖至坑底时,格构柱连接构件与钻孔桩顶距离不大于50cm.开挖后凿除格构柱上的混凝土时,不得使用机械碰撞格构柱,使用气泵破碎混凝土时,气泵不得直接与格构柱接触。凿除完成后应立即施工基础承台。8、在浇筑基础底板时,格构柱与连接构件浇筑在基础底板内,钢筋穿越格构柱时,格构柱的截面削弱不得超过相应角钢的5%,否则需绕过相应格构柱。9、在地下室顶板浇筑完成后方可进行加节升高,并按要求设置附墙支撑。10、在塔吊使用阶段,定期(每半月一次)检查格构柱焊缝的质量，有无松动，如出现问题停止塔吊使用，待修复后方可重新投入使用。1、格构柱与基础底板、顶板交接部位采用不留施工缝浇筑，为防止渗水，在底板、顶板中部部位埋设5厚钢板止水片。2、格构柱顶面及标准件底面要用水准仪校水平，在砼浇筑过程中注意不得用振动器直接碰触上述部件，浇捣保证预埋标准件四角的倾斜度误差不超过1500.3、由于该塔吊位于地下室基础内，为尽可能缩小对结构的影响，底板砼采取一次性浇筑，同时为确保基础底板不漏水，基础底板的格构柱四周满焊5cm宽、厚5的钢板止水片，格构柱拆除时直接割除格构柱，钢板止水片设置详见附图。4、因塔吊高度高于建筑物高度，故塔吊设置防雷接地，在土层中预埋两根2米长的, 25钢筋，塔机接地线、塔吊主弦杆、钢筋连接成整体作为防雷接地装置。格构柱钢平台采用700*700*50钢板，钢板与格构柱主肢采用焊接连接。塔吊第一节加强标准节螺栓中心对准钢平台的钢构柱中心，经过构造加固，能满足刚度及抗扭要求。施工中钢板与角钢的焊缝长度及厚度保证。焊接质量、格构柱及钢平台的尺寸在施工前进行书面交底，确保质量。对钢平台与塔身的连接严格按塔吊厂家的要求去实施，确保连接牢固，具体作法详见附图。第一节 钻孔灌注桩质量保证措施1、做好施工前的技术交底工作，要求每一位施工人员在掌握施工方法、质量保证措施和施工要求的同时，还必须有足够质量意识。认真执行单桩质量自检、互检、交接验收制度。2、钻孔灌注桩施工要求： （1）、在钻孔过程中必须经常测定护壁泥浆比重，含沙率、粘度、PH值，合理控制泥浆的性质，以保证在孔壁稳定的情况下泥皮厚度最薄。 （2）、在灌注水下砼时，应进行清孔，塔吊桩孔底沉渣50。 （3）、在距孔底0.5M深度范围内的泥浆比重不得大于1.20，并应控制含沙率及粘度，清孔符合要求后半小时内必须灌注混泥土，灌注必须连续，直至成桩完毕。 （4）、桩身灌注充盈系数应控制在大于1.10，桩身混凝土超灌高度工程桩为1.0m；桩身混凝土为C35； （5）、混凝土初灌量满足导管埋深1.0米以上。3、钢筋笼的制作、运送与安放(1)钢筋和焊条必须有出厂质保单；焊工须持证上岗；钢筋及焊接件经试验合格后，方可制作钢筋笼；锈蚀严重的钢材不得使用。(2)钢筋笼应严格按图纸要求分节制作各项偏差应符合规范；主筋与箍筋、加强箍间，采用点焊连接；在同一截面的接头数量须50%；错开长度35d且不小于500mm；按设计要求控制保护层厚度不小于50mm；笼间搭接单面焊缝长度为10d。(3)加工成型并经监理检验合格的钢筋笼均需挂牌。(4)钢筋笼在制作、运送和安放过程中，不允许产生不可恢复的变形。吊放钢筋笼时，要对准桩孔中心垂直缓缓下沉；笼间搭接焊毕，经监理检验合格后，才能下入孔内；钢筋笼下放到设计位置后，确保在孔内居中的前提下，用吊筋立即固定于机台上。4、钢筋笼制作允许偏差：（1） 钢筋笼长度：100（2） 钢筋笼直径：10（3） 主筋间距：10（4） 箍间距筋：205、桩钢筋笼主筋锚入承台700。第二节 承台施工质量保证措施1、 承台底标高、尺寸严格按照设计标高放样确定；2、 砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收；3、 承台砼标号同地下室底板砼标号。并留置同条件试块。第三节 格构柱施工质量控制1、焊接质量的要求1.1 焊接前应将焊缝表面的铁锈、水分、油污、灰尘、氧化皮、焊渣等清理干净；1.2 不允许随意引弧损伤母材，必须在其它钢材或在焊缝中进行；1.3 焊应注意焊道的引弧点、熄弧点及焊道的接头不产生焊接缺陷，手工多层多道焊时焊接接头应错开；1.4 焊接后要进行自检、互检，并做好焊接施工记录。对接焊缝的余高为23，必要时用砂轮磨光机磨平；1.5 焊缝要求与母材表面光顺过渡，同一焊缝的焊脚高度要一致；1.6 焊缝表面不得有电弧伤、裂纹、气孔及凹坑；1.7 主要对接焊缝的咬边不超过0.5mm，次要受力焊缝的咬边不允许超过1mm。2、 焊接检验和返修2.1 焊缝外观应均匀、致密，不应有裂纹、焊瘤气孔、夹渣、咬边弧坑、未焊满等缺陷。无损探伤须在焊缝外观检查合格。2.2 返修前日需将缺陷清除干净打磨出白后按返修工艺要求进行返修。2.3 焊缝返修部位应开好宽度均匀、表面平整、过渡光顺、便于施焊的凹槽，且两端有约为1：5的坡度。2.4 当挖基坑时，随挖随加焊接斜腹杆及水平腹杆；2.5 腹杆与缀板均作防锈处理，表面采用钢丝刷砂皮除锈，底漆为铁红防锈漆二道，面漆采用银粉漆一道作为保护层；2.6 焊接由专业人员焊接，各种构件的连接均采用满焊，焊缝高度为10mm；缀板与腹杆的连接做法为以腹杆外边线与缀板满焊；缀板与三角钢的连接做法为以缀板的外边与三角钢满焊；2.7 缀板、腹杆及三角钢材料的选择按附图三做法选用材料，采用Q235-A；3、格构柱穿地下室底板处需作好防水措施。1、由于本工程塔吊处于地下室内，须预留孔洞，孔洞的围护采用钢管搭设进行临边围护，需对预留洞口处钢筋做加强处理，并做好防水措施。2、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。3、如施工工期较长，需根据实际情况定期对格构柱进行防锈处理。4、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。5、基坑挖土期间对塔吊基础的保护措施a、由于塔吊格构柱设置在-4.00m、-3.350m、-2.950m（相对标高）处，挖土时应预先撒出塔吊位置灰线，该部位由PC120小挖机开挖，并安排专人负责指挥。b、钻孔灌注桩周边应保证对称、均匀开挖。c、格构柱中间采用人工修整周边土方及泥浆，避免挖机对格构柱及钻孔灌注桩的碰撞。第十一章 日常维护和保养3、1、塔吊沉降、垂直度监测塔吊的沉降、垂直度观测由安全员江福良负责组织，由韦凌辉、吴樟锋负责观测和记录。塔机沉降观测应定期进行，一般为半月一次，垂直度的测定当塔机在独立高度以内时应半月一次，当安装附墙后，应每月观测一次。当沉降和垂直度出现明显异常时应立即停止塔吊，并对塔身、塔吊基础及基坑周边地面进行仔细检查。塔基应保持排水通畅，防止积水。3.2、当塔机出现沉降不均，垂直度偏差超过塔高的1/1000时，应对塔机进行偏差校正，在附墙未设之前，在最低节与塔机基脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程中，用高吨位的千斤顶顶起塔身，为保证安全，塔身用大缆绳四面、缆紧，且不能将基脚螺栓拆下来，只能松动螺栓上的螺母，具体长度根据加垫钢片的厚度确定，塔机的垂直度校正，在保证安全的前提下，可通过调节附墙拉杆的长度来实现。第一节 1#塔吊基础计算一. 参数信息二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算三. 矩形承台弯矩的计算四. 矩形承台截面主筋的计算满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五. 矩形承台截面抗剪切计算六.桩身承载力验算综上所述, 全部纵向钢筋采用12B18计算截面面积3055mm22884.47mm2七.桩抗压承载力计算上式计算的R值大于最大压力917.100kN,所以满足要求!八.桩抗拔承载力计算由于: 1404.69/1.0+2193.004=595.1 满足要求!由于: 1342.40/1.0+250.100=595.1 满足要求!第二节 2#塔吊基础计算一. 参数信息二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算三. 矩形承台弯矩的计算四. 矩形承台截面主筋的计算满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五. 矩形承台截面抗剪切计算六.桩身承载力验算综上所述, 全部纵向钢筋采用12B18计算截面面积3055mm22884.46mm2满足要求七.桩抗压承载力计算 由于: 1278.10/1.0+2178.33=595.1 满足要求! 由于: 1212.42/1.0+248.420=595.1 满足要求!第三节 3#塔吊基础计算一. 参数信息二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算三. 矩形承台弯矩的计算四. 矩形承台截面主筋的计算满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五. 矩形承台截面抗剪切计算六.桩身承载力验算综上所述, 全部纵向钢筋采用12B18计算截面面积3055mm22644.46mm2满足要求七.桩抗压承载力计算上式计算的R值大于等于最大压力917.100kN,所以满足要求!八.桩抗拔承载力计算由于: 1593.79/1.0+2271.43=595.1 满足要求!由于: 1523.10/1.0+259.04=595.1 满足要求!第四节 4#塔吊基础计算一. 参数信息二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算三. 矩形承台弯矩的计算四. 矩形承台截面主筋的计算满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五. 矩形承台截面抗剪切计算六.桩身承载力验算综上所述, 全部纵向钢筋采用12B18计算截面面积3055mm22884.47mm2满足要求七.桩抗压承载力计算上式计算的R值大于等于最大压力917.100kN,所以满足要求!八.桩抗拔承载力计算由于: 1548.76/1.0+2226.400=595.1 满足要求!由于: 1480.07/1.0+259.5600=595.1 满足要求!第五节 5#塔吊基础计算一. 参数信息二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算三. 矩形承台弯矩的计算四. 矩形承台截面主筋的计算满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五. 矩形承台截面抗剪切计算六.桩身承载力验算综上所述, 全部纵向钢筋采用12B18计算截面面积3055mm22884.47mm2满足要求七.桩抗压承载力计算上式计算的R值大于等于最大压力917.100kN,所以满足要求!八.桩抗拔承载力计算由于: 1362.22/1.0+2241.58=595.1 满足要求!由于: 1301.81/1.0+255.600=595.1 满足要求!第六节 6#塔吊基础计算一. 参数信息二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算三. 矩形承台弯矩的计算四. 矩形承台截面主筋的计算满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五. 矩形承台截面抗剪切计算六.桩身承载力验算综上所述, 全部纵向钢筋采用12B18计算截面面积3055mm22884.47mm2满足要求七.桩抗压承载力计算上式计算的R值大于等于最大压力917.100kN,所以满足要求!八.桩抗拔承载力计算由于: 1566.11/1.0+2175.8=595.1 满足要求!由于: 1496.66/1.0+252.86=595.1 满足要求!第七节 桩式基础格构柱计算以5#塔吊为例格构柱由4根400400单柱组成的20002000架体，高度为3.5米，单柱由4根L14014010的角钢及10的钢板焊接而成， L14014010的角钢作为水平和斜腹杆连接成一体，角钢材料为Q235-A。已知条件：塔吊选用浙江建机，厂家提供的作用在基础上的荷载标准值。工况Fv（KN）Fh（KN）M1（KN.m）M2（KN.m）Mk（KN.m）非工作44971166800工作509311039875270上面表为独立高度（40.5m）塔机固定在混凝土基础上，塔身未采用附着装置，塔机工作状况以及非工作状况受到的垂直载荷，基础受到的载荷值。塔机附着到最大高度120m，工作工况时基础上平面以上的垂直载荷为785KN（每节标准节和螺栓重8KN，共需再增加27节标准节重量，以及四套附着装置60KN和吊重60KN）；回转扭矩270 KN.m。自重（包括压重）F1=449kN，最大起重荷载F2=60.00kN；塔吊倾覆力距M=kN.m，塔吊起重高度H=86.3m，塔身中心轴线宽度B=1.6m；混凝土强度：C35，钢筋级别II级，桩直径d=700mm，桩间距a=1.60m。1.单柱计算：已知：L14014010角钢A=27.37cm2 I=514.65cm4 Zo=3.82cm1.1.1单柱惯性矩2、架体计算已知架体截面积：2.1架体惯性矩2.2架体惯性半径(回转半径)2.3架体截面模量（注：Y为1/2架体截面尺寸）2.4架体长细比查表得。2.5单柱长细比查表得注：1为单柱对最小刚度轴的长细比，其计算长度取缀板间的净距离L=300； 3、格构柱承载力计算式中：N：最大轴向力（kN）=Fv+格构柱自重，取安全系数1.35 M：最大弯矩（kN.m）=M1+FhL,取安全系数1.43.1 工作状态时验算已知： A=437.92cm2 Wx=Wy=W架=29256cm3 L为格构柱高度3.5m；则 满足要求！3.2 非工作状态时验算已知：Fv=449 kN N=（449+41）1.35=661.5kN M=(1668+713.5) 1.4= 2683.1 kN.m A=437.92cm2 Wx=Wy=W架=29256cm3 L为格构柱高度3.5m；则 满足要求！4. 整体稳定性计算4.1 工作状态时验算欧拉临界力已知： 满足要求！4.2非工作状态时验算已知： 满足要求！4.3 单柱稳定性计算单柱最大压力（经验算非工作状态时最大）满足要求！5型钢支撑与格构柱焊接处焊缝长度计算由于现场采用14014010的Q235-B角钢，故A27.37cm2, ffW=160N/mm2, fy=215 N/mm2, hf=8mm，故：Nf0.85Afy=0.852737215=500186NNy=0.7hfffWlw=0.781401601.22=153036NLw=271+8=279mm要求单边焊缝长度不少于280mm。01、现场总平面布置图（地下室阶段）02、现场总平面布置图（主体阶段）03、塔吊平面布置图04、塔吊布置详图05、塔吊基础剖面及节点详图06、塔吊桩基配筋及承台配筋07、塔吊附墙示意图