白银区人力资源与社会保障服务中心塔吊基础施工方案.doc

白银区人力资源与社会保障服务中心建设项目

塔吊基础施工方案
白银区就业和社会保障服务中心建设项目工程位于白银市天津路1号白银市白银区人民政府北侧，交通便利。根据现场实际情况及施工需要，拟定该工程布置一台塔吊就能保证工程正常施工，满足现场施工的垂直运送。
本工程所用塔吊安装由威海华夏起重机械安装有限公司负责安装、维修、保养、检查、调试等，我方只配合按照威海华夏起重机械安装有限公司提供的塔吊基础图进行施工，及以后工程主体部分的吊运的使用。本方案重要编写塔吊基础的施工。
一、编制依据
1、国家现行建筑施工规范、规程和技术标准；
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2023）
《建筑地基基础设计规范》(GB/T50007-2023)
《建筑机械安全使用规程》（JGJ33-2023）
2、兰州华夏岩土技术开发公司编制的《岩土工程勘察报告》；
3、施工图纸；
4、现场基坑开挖实际情况；
5、建设单位的工期规定；
6、威海华夏起重机械安装有限公司提供的塔机基础资料；
7、塔吊基础租赁单位基础施工图；
8、我单位的技术力量、机械设备条件。
二、工程概况
（一）工程概述
白银区就业和社会保障服务中心建筑面积为3600m²，建筑高度为20.70m。建筑主体为三层，局部为四层综合服务用房。
根据工程施工图纸设计，本工程布置一台塔吊，具体布置平面图如下：

（二）工程的施工条件以及特点
白银区人力资源与社会保障服务中心建设项目，根据建设单位及监理规定，在不影响总工期的条件下，规定项目部在基础施工前完毕塔吊安装。
三、 地质概况
根据兰州华夏岩土技术开发公司2023年6月编制的《白银区就业和社会保障服务中心建设项目（白银区服务中心）岩土工程勘察报告》，场地内土层自上而下依次为：
1、杂填土：厚度1.60～5.4 m
2、粉质粘土: 厚度0.70～3.6 m
3、角砾: 厚度2.30～3.0m
4、砂岩：厚度4.60～7.10m
5、该场地在勘探钻孔均未见地下水，因此建议场地可不考虑地下水对工程建设的影响。场地地基土具有Ⅱ级（中档）湿陷，湿陷下陷深度6.10m。地基土对混凝土结构可按无腐蚀考虑，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
四、塔吊技术性能
生产厂家：甘肃省第二建筑机械制造厂， 型号QTZ5013；塔吊起
升高度H=150 m （本工程提高高度为21m）；塔吊倾覆力矩M=1000kN.m；塔吊基础混凝土设计强度等级采用C35（砼强度达成100%方可使用），基础承拉能力不得低于0.2Mpa，基础的总重量不得小于80吨。塔身宽度B=1.7m；基础埋深-5.8m（该工程自然地坪平均为-1.3m）；基础厚度h=1.35m(基础面标高为-4.35)；最大起重荷载8kN；基础宽度5.0×5.0m；钢筋级别:HRB400E级钢(配筋如下图)。

塔吊外形图如下：

QTZ5013塔机（独立式）外形尺寸

QTZ5013塔机附着受力示意图
五、塔吊基础施工
结合本工程施工现场场地及实际情况，本工程项目塔吊的安装按以下环节进行：
（1）塔吊在塔吊基础砼浇筑完毕达成一定强度后方可进行安装；
（2）塔吊安装、验收完毕后，再投入正常使用。
（一）塔吊基础施工顺序：塔吊基础土方开挖→基坑平整夯实→浇筑垫层→砌砖模→砖模抹面→绑扎基础钢筋预埋锚栓→浇筑基础砼→安装组装式塔吊基础→安装塔吊（验收）→使用。
（二）塔吊基础基坑开挖完毕后浇筑混凝土垫层，混凝土采用预拌混凝土，垫层外围采用槽钢支设，槽钢顶面必须用水准仪找平后固定，浇筑垫层混凝土，并进行养护。新浇筑垫层周边进行围护，不得上人或堆物。
（三）混凝土垫层施工完毕，在垫层上砌筑370mm厚砖模，表面用防水砂浆抹面，按技术规定绑扎基础钢筋及预埋塔吊基础预埋件，塔吊基础混凝土采用C35预拌混凝土，待基础混凝土达成一定强度后，开始安装。
（四）塔吊基础土方回填
塔机基础外围进行回填时，回填土不得具有有机杂质，每层铺土厚度为200～250mm。每层至少打夯三遍，打夯应一夯压半夯，夯夯相接，行行相连，纵横交叉。塔吊基础外围回填土方时，用100×100mm的木料沿直径方向十字支撑砌体内壁，竖向间距为0.6m，以保证砖砌体的稳定。
六、塔基资料的建立
1、塔吊租赁单位提供的塔式起重机使用说明书和塔机基础图由租赁单位签字盖章后交现场技术人员存档；
2、租赁单位在塔吊基础施工前提供塔吊租赁单位资质证书复印件两份；
3、塔吊基础使用原材料合格证、复试报告、混凝土配合比报告、混凝土抗压强度报告及同条件报告、土的击实报告及密实度报告；
4、塔吊基础的隐蔽资料；
5、塔吊基础的验收资料；
6、灰土及素土密实度检测报告。
七、塔吊的操作使用
塔吊的操作使用必须严格按照《塔吊起重机使用说明书》中的有关规定。
1、塔吊操作人员必须通过训练，持证上岗，了解机械的构造和使用方法，熟知机械的保养和安全操作规程，非安装维护人员未经许可不得攀登塔机。
2、塔机的正常工作气温为-20～+40℃，风速低于20m/s。
3、在夜间施工时，除塔机自身备有照明外，施工现场配备充足照明设备镝灯。
4、司机室内严禁存放润滑油、油纱及其它易燃易爆物品。
5、塔机定机定人，专人负责，非机组人员不得进入司机室擅自进行操作。解决电气故障时，须有维修人员2人以上。
6、司机操作必须严格按"十不吊"规则执行。
八、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正
1、塔吊基础沉降观测半月一次，垂直度在塔吊自由高度时半月测定一次。
2、塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，必须进行偏差校正，由塔吊租赁安装单位编制专项施工方案进行校正。
九、接地装置
塔基避雷针的接地和保护接地规定必须按《塔吊起重机使用说明书》中的相关规定去做，工程塔机接地采用与工程基础接地可靠连接的措施施工。此接地底架安装和维护等均由厂家提供，接地装置还应符合下列规定。
1、接地采用2500mm长的镀锌扁铁，引至塔吊专用接地装置。
2、接地电阻不得超过4欧姆。
3、接地装置由专业人员安装，因接地电阻视时间和本地条件，其值变化范围很大，且测定电阻时须高效精密仪器，安装结束后，测定数值合格，应予以记录备案。
十、塔吊防碰撞措施
1、在塔吊布置时考虑保证两台塔吊中心间有足够距离，保证各自的回转半径，同时在塔吊顶升时，保证相邻塔吊有足够的安全高差。
2、根据塔吊的吊运角度拟定塔吊限位，不允许超过限位以外的吊运。
3、每台塔吊单独供电，配置专用配电箱。
4、塔吊司机指挥应做到信号清楚、准确无误。吊装作业中应互相协调、互相配合，保证安全，防止塔机互相干涉。
5、对违规、违章作业及指挥信号不清、有误时，塔吊司机有权拒绝作业。
6、在塔机进行回转、起升等动作前应先鸣铃示警。夜间工作时除应打开探视灯外，还应启动臂尖显示灯。
7、每月由项目经理，安全负责人组织塔吊司机、塔吊指挥等相关人员进行安全技术交底。
十一、塔吊的安装、拆除
塔吊安拆详见《塔式起重机施工组织设计》；
十二、塔基施工质量和安全注意事项
（一）、质量规定
1、塔吊基础座落位置的地基承载力满足规定；
2、预埋件的位置、标高和垂直度应符合塔吊基础图及技术交底单的规定；
3、混凝土塔基表面规定用水准仪找平，塔吊基础表面平整度应满足安装规定，施工现场在浇筑时应用水平仪进行抄平，平面水准允许偏差应小于1/500，平整度误差小于5mm。塔吊基础预埋件由塔吊租赁公司指派专人进行精确预埋，土建施工现场进行配合。
4、塔吊基础钢筋在浇筑混凝土前需做隐蔽验收，混凝土按规定留置同条件和标养试块，塔吊基础混凝土在初凝后应认真洒水养护，时间不少于14d。
5、塔吊基础混凝土浇筑时应按规定留置同条件和标养试块，塔吊基础钢筋进行隐蔽验收，并填写相关资料。
（二）、安全规定
建立健全各级安全生产责任制，坚持贯彻“安全第一、防止为主”的方针，实行层层安全责任制，明确操作人员、管理人员的安全责任制，严格执行安全操作规程，认真做好安全技术交底。在操作之前必须检查操作环境是否符合安全规定，机械是否完好牢固，安全设施和防护用品必须齐全，经检查符合规定后才可施工。
　 塔吊由塔吊租赁公司负责安装、维修、保养、检查、调试、拆除等。
1、现场基坑开挖时按1:0.5进行放坡，防止塌方。
2、安装开始前作一次全面的安装安全技术交底，将作业全过程及每个细节向全体作业人员交底清楚。
3、施工人员必须戴好安全帽，高空作业人员必须系好安全带。
4、加强平常和定期维修工作，及时发现和消除隐患，并建立维修工作记录，记载维修时间、地点、设备、内容、技术措施、解决结果、维修人员、验收人员等。
5、按现场实际情况配备相应的消防器材，施工现场严禁吸烟。
6、非安装人员不准在塔机安装区内、特别是在起重臂下停留。
7、顶升作业时严禁塔机回转动作。
　8、加标准节时严禁人员爬出栏杆外或站在标准节上。
　 9、所有安装人员严禁酒后上岗作业。
　 10、塔吊的安拆工作严禁在大风来临或雨天进行。
　 11、严禁非专业人员上场操作，否则责令退出施工现场。
　 12、未经验收合格，塔吊司机不准上机操作，施工现场不得随意自升塔吊、拆除塔吊及其它附属设备。
　 13、严禁违章指挥，严禁超载和风力较大的情况下起吊。塔吊司机必须坚持十个不准吊。
　 14、夜间施工必须有足够的照明，如不能满足规定，司机有权停止操作。
　 15、本方案在实行过程，如遇方案中未能预料或其它条件的不充足事宜，现场应停止施工，针对所遇问题进行专题讨论。
十三、应急预案
坚持“安全第一，防止为主”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、连续改善”的原则。
（一）应急组织体系
组 长：陈耀东
副组长:朱宗雄
组 员： 金尧 罗新军 李明 李文涛 寇邦尚
（二）危险源监控
建立健全工程项目重大危险源信息监控方法与程序，完善危险源辩识工作，对危险源进行辨认和评估。在技术和管理措施上加强重大危险源的监控，防止重、特大事故发生。对危险设备的危险区域予以明显标记，实现规范化、标准化管理。
（三）响应程序
施工现场发生无法预料的需要紧急抢救解决的危险时，应迅速逐级上报。 塔吊事故应急抢险完毕后，项目经理立即召集安全员、施工员和塔吊司机组的全体同志进行事故调查，找出事故因素、负责人以及制订防止再次发生类似事故的整改措施。
十四、附图：
1、现场塔吊基础平面布置图

十五、附件：塔吊地基承载力计算
一、参数信息

塔吊型号:QTZ5013， 塔吊起升高度H=70.00m，
塔吊倾覆力矩M=1000kN.m， 混凝土强度等级:C35，
塔身宽度B=2.5m， 基础埋深D:=-5.8m，
自重F1=357.7kN， 基础承台厚度h=1.25m，
最大起重荷载F2=8kN， 基础承台宽度Bc=5.00m，
钢筋级别:II级钢。
二、塔吊基础承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2023)第5.2条承载力计算。
计算简图:

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：

式中 F──塔吊作用于基础的竖向力，它涉及塔吊自重和最大起重荷载,F=365.70kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重：
G=25.0×Bc×Bc×Hc+γm ×Bc×Bc×(D-h) =781.25kN；
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.000m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.833m3；
M──倾覆力矩，涉及风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1000.00kN.m；
e──偏心矩，e＝M / (F + G)＝0.872 m,故e>承台宽度/6=0.833 m；
a──合力作用点至基础底面最大压力边沿距离(m)，按下式计算：

a= Bc / 2 - M / (F + G)=5.000/2-1000.000/(365.700+781.250)=1.628m。
通过计算得到:
有附着的压力设计值 P=(365.700+781.250)/5.0002=45.878kPa；
偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2×(365.700+781.250)/(3×5.000×1.628)=93.928kPa。
三、地基承载力验算
地基承载力特性值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2023第5.2.3条。
计算公式如下:

fa--修正后的地基承载力特性值(kN/m2)；
fak--地基承载力特性值，按本规范第5.2.3条的原则拟定；取145.000kN/m2；
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.000m；
γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基础埋置深度(m) 取2.000m；

解得地基承载力设计值：fa=193.000kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=200.000kPa；
地基承载力特性值fa大于有附着时压力设计值Pmax=45.878kPa，满足规定！
地基承载力特性值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=93.928kPa，满足规定！
四、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2023第8.2.7条。
验算公式如下:

式中
βhp --- 受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，
βhp取1.0.当h大于等于2023mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；
ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值；
ho --- 基础冲切破坏锥体的有效高度；
am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
at --- 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，
取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；
ab --- 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面
落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效
高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj --- 扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏
心受压基础可取基础边沿处最大地基土单位面积净反力；
Al --- 冲切验算时取用的部分基底面积
Fl --- 相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
则，βhp --- 受冲切承载力截面高度影响系数，取 βhp=0.96；
ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57MPa；
am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[2.50+(2.50 +2×1.25)]/2=3.75m；
ho --- 承台的有效高度，取 ho=1.20m；
Pj --- 最大压力设计值，取 Pj=93.93KPa；
Fl --- 实际冲切承载力：

Fl=93.93×(5.00+5.00)×((5.00-5.00)/2)/2=0.00kN。
其中5.00为基础宽度，5.00=塔身宽度+2h；
允许冲切力：0.7×0.96×1.57×3750.00×1200.00=4760043.75N=4760.04kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足规定！
五、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2023第8.2.7条。计算公式如下:

式中：MI --- 任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；
a1 --- 任意截面I-I至基底边沿最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，
取a1=b即取a1=1.25m；
Pmax --- 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边沿最大地基反力设计值，取93.93kN/m2；
P --- 相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；

P=93.93×(3×2.50-1.25)/(3×2.50)=78.27kPa；
G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取781.25kN/m2；
l --- 基础宽度，取l=5.00m；
a --- 塔身宽度，取a=2.50m；
a' --- 截面I - I在基底的投影长度, 取a'=2.50m。
通过计算得MI=1.252×[(2×5.00+2.50)×(93.93+78.27-2×781.25/5.002)
+(93.93-78.27)×5.00]/12=188.74kN.m。
2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2023第8.7.2条。公式如下:

式中，αl --- 当混凝土强度不超过C50时， α1取为1.0,当混凝土强度等级为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 --- 承台的计算高度，ho=1.20m。
通过计算得： αs=188.74×106/(1.00×16.70×5.00×103×(1.20×103)2)=0.002；
ξ=1-(1-2×0.002)0.5=0.002；
γs=1-0.002/2=0.999；
As=188.74×106/(0.999×1.20×300.00)=524.70mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5000.00×1250.00×0.15%=9375.00mm2。
故取 As=9375.00mm2。