塔吊基础综合项目施工专项方案无桩.doc

京文大厦（A、B栋）

3#塔吊基本施工方案

编制：

审核：

审批：

山河建设集团有限公司
10月23日
目 录
一 编制根据 3
二 工程概况 3
1 工程概况 3
2 地质状况 4
三 塔吊选型 5
四 塔吊基本定位及设计 6
五 塔吊基本验算 9
1 参数信息 10
2 塔吊对承台中心作用力计算 10
3 塔吊抗倾覆稳定验算 10
4 地基承载力验算 11
5 基本受冲切承载力验算 12
6 承台配筋计算 13
六 塔身穿地下室预留孔定位 14
七 塔吊基本施工要点 15
八 塔吊基本施工安全技术办法 15
九 沉降观测 15

一 编制根据
涉及但不限于如下所示规范、规程等：
1、《塔式起重机安全规程》（GB5144-）
2、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-）
3、《施工现场暂时用电安全技术规范》（JGJ46-）
4、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-）
5、《混凝土构造设计规范》（GB50010-）
6、《混凝土构造工程施工质量验收规范》（GB50204-）
7、《钢构造设计规范》（GB50017-）
8、《钢构造工程施工质量验收规范》（GB50205-）
9、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-）
10、TC6517B塔吊使用阐明书
11、工程地质勘查报告
二 工程概况
1 工程概况
本工程为龙湖地产开发京文大厦A、B栋楼，本工程分A、B栋，A栋楼为一类超高层公共建筑,其中分为A1（25F）、A2（2F）、A3（5F）、A4（8F）、A5（11F）五中不同层数，其中9F、17F为避难层，建筑高度分别为139.5m、11.60m、28.70m、45.50m、62.30m。
B栋楼为一类高层公共建筑，其中分为B1（17F）、B2（3F）、B3（5F）、B4（7F）、B5（8F）五中不同层数，建筑总高度分别为95.90m、17.20m、28.70m、39.90m、45.50m。
地下均为三层机动车库，其中负一层为升降横移机械三段式及二段式车位。A栋地下三层层高分别为6.50m、3.40m、3.40m，B栋地下三层层高分别为6.50m、3.40m、3.60m，B栋地下负三层局部为人防区。
地下车库为框架构造，地下3层，地上最高A1栋25层为剪力墙构造，建筑最高高度为139.5 m，总建筑面积约为134677.66m²。抗震设防裂度为6度，±0.000相称于绝对标高37.000m。
为满足现场实际需要，通过对施工组织设计优化和塔机方案比选，本工程拟在现场设立三台塔吊四个基座，前期安装一台TC6015（编号1#塔吊）、一台TC5610（编号2#塔吊），一台TC6517（编号3#塔吊）型塔吊。后期待A5楼封顶后将TC5610拆除在A区中庭2-1#基本上安装TC5510（编号2-1#塔吊）平头塔吊，保证A1栋东面盲区施工。
2 地质状况
在勘探揭露深度范畴内，拟建场地地层根据年代成因差别自上而下可划分为三个单元层，即：第（1）单元层为人工填土层（Qml）及淤泥层（Ql）；第（2）单元层为第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）老黏性土层；第（3）单元层为志留系（S）泥岩层。自上而下描述如下：
1-1）层杂填土，杂色，构造松散，力学性质呈各向异性，工程性质差。分布于地表，作为坑壁土层，自稳性差。
（1-1a）层淤泥，灰色，呈软塑状态，强度低，工程性质不稳定，作为坑壁土层，自稳性极差，应重点进行支护。
（2-1）层粉质黏土，可塑（局部硬塑状态），中压缩性，工程力学性质较好，作为坑壁土层自稳性较好，但该层具备在遇水条件下强度急剧衰减特性，应做好该层土防水保湿和支护工作。
（2-2）层粉质黏土，硬塑状态，中~低压缩性，工程力学性质较好，作为坑壁土层自稳性较好，但该层具备在遇水条件下强度急剧衰减特性，应做好该层土防水保湿和支护工作。
（2-2a）层黏土，可塑状态，中压缩性，工程力学性质较好，作为坑壁土层自稳性较好，但该层具备在遇水条件下强度急剧衰减特性，应做好该层土防水保湿和支护工作。
（2-3）层黏土夹碎石，可塑~硬塑状，中压缩性，砾石含量普通在5%～25%，粒径普通在0.1～4.0cm间呈亚圆～棱角状。工程性质较好，作为坑壁土层自稳性较好，但该层具备在遇水条件下强度急剧衰减特性，应做好该层土防水保湿和支护工作。
（3-1）强风化泥岩，强度较高，低压缩性，局某些布且层厚较薄，工程性质良好。
（3-2）中风化泥岩，强度高，可视为不可压缩，工程性质良好，是拟建各建筑物良好地基持力层。作为基坑侧壁土层，其稳定性良好。
(3-3) 中风化泥岩，强度高，可视为不可压缩，工程性质良好，是拟建各建筑物良好地基持力层。
（3a）中风化泥岩，极其破碎，强度较高，工程性质良好。
（3-3b）中风化钙质泥岩，强度高，工程性质良好，可视为场地内不可压缩之刚性底板。
（3-3c）灰岩，以透镜体方式存在于（3-3）层中，强度较高。
度分类为较完整，岩体基本质量级别分类为Ⅴ级。
3#塔吊TC6517B位于地勘单位钻孔桩B37附近，塔吊土层位置详见下图：

三 塔吊选型
依照本工程现场总平面规划设计及满足施工需求，本着经济可行原则，提高塔吊使用率，减少二次搬运，保证现场安全文明施工，3#塔吊TC6517B附着于B1栋，建筑檐口高度95.90米，塔吊基本顶标高同B地块板顶标高22.75米，塔吊安装高度125米，重要技术参数如下：
TC6517B重要技术参数：

TC6517B重要技术参数：
起升高度m
自由高度
安装附着
52
125
起重力矩kN·m
1600
最大工作幅度m
65
起重量T
最大（2.5～15.6m处）
10
最小（65m处）
1.6
平衡重T
24
平衡臂长m
14.75
原则节
2.0m×2.0m×2.80m
塔基技术性能及起重特性表如下：

四 塔吊基本定位及设计
本工程总建筑高度为95.90m，故拟设塔吊高度为125m，塔吊定位需满足如下规定：
1、服务范畴广，尽量满足工作面需要，避免服务死角；
2、避开建筑物突起某些，减少对施工影响；
3、塔身附着必要安全、以便；
4、保证塔吊在拆除时有足够场地条件；
5、避免与墙柱位置冲突。
依照以上原则，为尽量满足施工需求，本工程1#塔吊拟设立在A1#楼西面，2#塔吊设立在A5#楼东面，3#塔吊设立在B1#北面，2-1#塔吊设立在A1#楼南面，详细定位详见下图。
依照《龙湖京文大厦（A、B栋）项目岩土工程勘察报告》提供地质状况、塔式起重机使用阐明书，塔吊基本拟选用天然基本，基本置于持力层为（3-2）中风化泥岩，承载力特性值分别为1200kPa，不不大于塔吊对基本土承载力规定200kpa，3#塔吊TC6517A为天然基本承台设计尺寸为6.0m×6.0m×1.5m，承台面标高同B地块板顶标高22.75m。承台砼级别为C35，承台砼保护层厚度均为50mm，钢筋采用HRB400。
塔吊承台边采用1000mm高钢网片防护，防雷接地体采用4*40mm镀锌扁铁与桩主筋焊接。塔吊基本排水，保证积水不浸泡塔基，随积随排。
塔吊定位图：

塔吊基本定位图：

五 塔吊基本验算
本计算书重要根据施工图纸及如下规范及参照文献编制：《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基本设计规范》（GB50007-）、《建筑构造荷载规范》（GB50009-）、《建筑安全检查原则》（JGJ59-99）、《混凝土构造设计规范》（GB50010-）等编制。
1 参数信息
塔吊型号：TC6517B， 塔吊起升高度H：52.00m，
塔身宽度B：2m， 基本埋深d：1.50m，
自重G：1690kN， 基本承台厚度hc：1.50m，
最大起重荷载Q：98kN， 基本承台宽度Bc：6.00m，
混凝土强度级别：C35， 钢筋级别：HRB400，
基本底面配筋直径：25mm
地基承载力特性值fak：180kPa，
基本宽度修正系数ηb：0.5， 基本埋深修正系数ηd：1.5，
基本底面如下土重度γ：20kN/m3， 基本底面以上土加权平均重度γm：20kN/m3。
2 塔吊对承台中心作用力计算
1、塔吊竖向力计算
塔吊自重：G=1690kN；
塔吊最大起重荷载：Q=98kN；
作用于塔吊竖向力：Fk＝G＋Q＝1690＋98＝1788kN；(因塔吊基本内包括一种地下室承台，承台上三层框架柱竖向力为2547.5KN，塔吊基本和地下室底板及其她承台连接为一种整体，塔吊可想象为增长一种地下室基本框架柱进行验算)
2、塔吊弯矩计算
作用在基本上面弯矩计算：
Mkmax＝3455kN·m；
3 塔吊抗倾覆稳定验算
基本抗倾覆稳定性按下式计算：
e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3
式中 e──偏心距，即地面反力合力至基本中心距离；
Mk──作用在基本上弯矩；
Fk──作用在基本上垂直载荷；
Gk──混凝土基本重力，Gk＝25×6×6×1.5=1350kN；
Bc──为基本底面宽度；
计算得：e=3455/(1788+1350)=1.101m < 6/3=2m；
基本抗倾覆稳定性满足规定！
4 地基承载力验算
根据《建筑地基基本设计规范》(GB50007-)第5.2条承载力计算。
计算简图:

基本底面边沿最大压力值计算：
当偏心距e>b/6时，e=1.101m > 6/6=1m
Pkmax＝2×(Fk＋Gk)/（3×a×Bc）
式中 Fk──作用在基本上垂直载荷；
Gk──混凝土基本重力；
a──合力作用点至基本底面最大压力边沿距离(m)，按下式计算：
a＝Bc/20.5－Mk/（Fk＋Gk）＝6/20.5-3455/(1788+1350)=3.142m。
Bc──基本底面宽度，取Bc=6m；
不考虑附着基本设计值：
Pkmax=2×(1788+1350)/(3×3.142×6)= 110.983kPa；
地基承载力特性值计算根据《建筑地基基本设计规范》GB 50007-第5.2.3条。
计算公式如下：
fa = fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
fa--修正后地基承载力特性值(kN/m2)；
fak--地基承载力特性值，按本规范第5.2.3条原则拟定；取180.000kN/m2；
ηb、ηd--基本宽度和埋深地基承载力修正系数；
γ--基本底面以上土重度，地下水位如下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基本底面宽度(m)，当基宽不大于3m按3m取值，不不大于6m按6m取值，取6.000m；
γm--基本底面如下土加权平均重度，地下水位如下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基本埋置深度(m) 取1.500m；
解得地基承载力设计值：fa=240.000kPa；
实际计算取地基承载力设计值为:fa=240.000kPa；
地基承载力特性值fa不不大于压力原则值Pk=87.167kPa，满足规定！
地基承载力特性值1.2×fa不不大于偏心矩较大时压力原则值Pkmax=110.983kPa，满足规定！
5 基本受冲切承载力验算
根据《建筑地基基本设计规范》（GB 50007-）第8.2.7条。
验算公式如下:
F1 ≤ 0.7βhpftamho
式中 βhp --受冲切承载力截面高度影响系数，当h不不不大于800mm时，βhp取1.0.当h不不大于等于mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取 βhp=0.94；
ft --混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa；
ho --基本冲切破坏锥体有效高度；取 ho=1.45m；
am --冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2；
am=[2.00+(2.00 +2×1.45)]/2=3.45m；
at --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长，当计算柱与基本交接处受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝2m；
ab --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基本底面积范畴内下边长，当冲切破坏锥体底面落在基本底面以内，计算柱与基本交接处受冲切承载力时，取柱宽加两倍基本有效高度；ab=2.00 +2×1.45=4.90；
Pj --扣除基本自重后相应于荷载效应基本组合时地基土单位面积净反力，对偏心受压基本可取基本边沿处最大地基土单位面积净反力；取 Pj=133.18kPa；
Al --冲切验算时取用某些基底面积；Al=6.00×(6.00-4.90)/2=3.30m2
Fl --相应于荷载效应基本组合时作用在Al上地基土净反力设计值。Fl=PjAl；
Fl=133.18×3.30=439.49kN。
容许冲切力：0.7×0.94×1.57×3450.00×1450.00=5167882.65N=5167.88kN > Fl= 439.49kN；
实际冲切力不不不大于容许冲切力设计值，因此能满足规定！
6 承台配筋计算
1.抗弯计算
根据《建筑地基基本设计规范》（GB 50007-）第8.2.7条。计算公式如下:
MI=a12[(2l+a')(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]/12
式中：MI --任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时弯矩设计值；
a1 --任意截面I-I至基底边沿最大反力处距离；取a1=(Bc-B)/2＝(6.00-2.00)/2=2.00m；
Pmax --相应于荷载效应基本组合时基本底面边沿最大地基反力设计值，取133.18kN/m2；
P --相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基本底面地基反力设计值，P＝Pmax×（3×1.899-al）/3×1.899＝133.18×(3×1.9-2)/(3×1.9)=86.425kPa；
G --考虑荷载分项系数基本自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×6.00×6.00×1.50=1822.50kN/m2；
l --基本宽度，取l=6.00m；
a --合力作用点至基本底面最大压力边沿距离，取a=1.90m；
a' --截面I - I在基底投影长度，取a'=2.00m。
通过计算得MI=2.002×[(2×6.00+2.00)×(133.18+86.42-2×1822.50/6.002)+(133.18-86.42)×6.00]/12=645.83kN·m。
2.配筋面积计算
αs = M/(α1fcbh02)
ζ = 1-(1-2αs)1/2
γs = 1-ζ/2
As = M/(γsh0fy)
式中，αl --当混凝土强度不超过C50时， α1取为1.0,当混凝土强度级别为C80时，取为0.94,期间按线性内插法拟定，取αl=1.00；
fc --混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；
ho --承台计算高度，ho=1.45m。
通过计算得： αs=645.83×106/(1.00×16.70×6.00×103×(1.45×103)2)=0.003；
ξ=1-(1-2×0.003)0.5=0.003；
γs=1-0.003/2=0.998；
As=645.83×106/(0.998×1.45×103×360.00)=1239.13mm2。
由于最小配筋率为0.15%,因此最小配筋面积为:6000.00×1500.00×0.15%=13500.00mm2。
故取 As=13500.00mm2。
建议配筋值：HRB400钢筋，25@210mm。承台底面单向根数28根。实际配筋值13745.2 mm2。

六 塔身穿地下室预留孔定位

因塔吊基本面标高与B地块地下室底板顶标高一致，因此塔身需要穿越三层地下室楼板，即-2F、-1F地下室楼板及地下室顶板，施工时需要绕过塔身做预留孔，详细位置如下：

七 塔吊基本施工要点
桩基施工完毕后，浇筑100mm厚C15素混凝土垫层，待垫层强度达到施工作业规定后即可绑扎承台钢筋，底筋与面筋之间布设马镫筋支撑，以免面筋因踩塌导致下绕、下陷现象。钢筋绑扎完毕后，预埋塔吊基座地脚螺栓，地脚螺栓预埋规定定位精确，须用经纬仪复核校准，位置误差不得超过5mm。经复核无误，且经监理单位验收合格后方可浇筑混凝土，混凝土施工中规定砼振捣密实，不得有空穴，承台表面平整，水平误差不不不大于1‰。因塔吊基本混凝土浇筑属大体积混凝土，因而需加强养护工作管理，可以采用覆盖湿麻袋，每个塔吊基本浇筑时取一组混凝土试块，待其检测强度达到设计强度90%规定后，方可安装塔吊。
八 塔吊基本施工安全技术办法
1、基坑开挖前，应对基坑周边采用加固办法和隔振办法，以保证施工安全。
2、施工机械进场要注意陡坡、陷地和防止碰撞桩、护壁、各种管线等，以免导致事故。
3、在施工前应先全面检查施工机械，发现问题及时解决，检查后要进行试运转，禁止带病作业。机械操作人员必要遵守安全技术操作规定，由专人操作，并加强机械维护保养，保证机械各项设备和部件、零件正常使用。
4、机械司机在在操作时要精力集中，服从指挥信号，不得随便离开岗位，并经常注意机构运转状况，发现异常状况要及时纠正。
5、施工现场一切电源、电路安装和拆除必要由持证电工操作，电器必要严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必要分闸，禁止一闸多用。
6、塔基承台开挖时要注意周边桩孔，开挖时周边人工挖孔桩要暂停施工，应随时注意土壁和桩孔变动状况,如发既有裂缝纹或某些坍塌现象,应及时采用应对办法，并及时将状况上报监理及业主。
7、对各工种施工人员必要进行安全交底。
九 沉降观测
1、每台塔机在基脚处布设4个沉降观测点，沉降观测应定期进行，普通为半月一次，垂直度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。（安装附墙时就要观测垂直度状况，以便于附墙调节）
2、当塔机浮现沉降不均，垂直度偏差超过塔高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，用高吨位千斤顶顶起塔身，为保证安全，塔身用大缆绳四周、揽紧，且不能将基脚螺栓拆下来，只能松动螺栓上螺母，详细长度依照加垫钢片厚度拟定，当有多道附墙架设后，塔机垂直度校正，在保证安全前提下，可通过调节附墙拉杆长度来实现。