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毛庄二号小区10#楼及地下车库

塔吊基础施工方案

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二零一四年九月

目 录
一、编制依据 3
二、工程概况 3
三、垂直运输机械布置 4
四、 塔吊基础设计 6
五、 塔吊基础承载力验算 7
六、承台配筋计算 8
七、基础施工 10
八、塔吊基础施工注意事项 11
九、塔吊安装要求 12
十、塔吊使用要求 12
十一、安全施工措施 12
附图：塔吊基础施工图。
一、编制依据
1、河南省有色工程勘察有限公司二○一四年四月提供的《毛庄二号小区场地岩土工程勘察报告》（详细勘察）
2、山东大汉建设机械有限公司提供的（QTZ400）《塔式起重机使用说明书》
3、 毛庄二号小区10#楼建筑、结构施工图及毛庄二号小区A2地块总平面布置图
4、《高层建筑施工手册》第二版
5、《建筑施工计算手册》
二、工程概况
本工程毛庄二号小区10#楼及其车库位于郑州市开元路南，固城路东，剪力墙结构，基础为筏板基础，地上18层住宅，总建筑面积约62785.64㎡，各楼概况如下表：
工程概况表
楼号号
事项
事项
建筑层数
地上/地下
建筑层高
建筑高度（m）
建筑尺寸
（长*宽）
±0.00相对绝对标高（m）
16#
地下2层，地上18层
地下一层4米，标准层2.9米
54
33.18*14.8
93.4
17#
地下2层，地上18层
地下一层4米，标准层2.9米
54
33.18*14.8
92.95
18#
地下1层，地上18层
地下一层4米，标准层2.9米
58.4
68.93*16.2
93
19#
地下1层，地上18层
地下一层4米，标准层2.9米
58.4
71.33*15
93
备注
18#19#楼一层、二层为商业，商业一层层高4.15米，二层层高 3.15米。
三、垂直运输机械布置
1、机械选择
根据本工程具体情况，本工程计划16#18#楼各用一台塔吊QTZ5012塔式起重机，17#楼安装一台QTZ40塔式起重机，19#楼安装一台QTZ5313塔式起重机，塔式起重机使用参数如下表：
QTZ80（5313）型：
主要参数
QTZ80（5313）
单位
额定起重力矩
800
kn.m
倾翻力矩
1680
kn.m
最大额定起重量
6
t
有效工作幅度
53
m
最大幅度额定起重量
1.5
t
起升高度
独立：40
m
附墙：140
平衡重
13.2
t
整机自重（不含平衡重、压重）
34.5
t
标准节尺寸
1.65*1.65*2.5
m
QJ40-2(QTZ5010)型：
主要参数
QTZ40（5008）
单位
额定起重力矩
400
kn.m
最大额定起重量
4
t
有效工作幅度
50
m
最大幅度额定起重量
1
t
起升高度
独立：30
m
附墙：100
平衡重
12
t
整机自重（不含平衡重、压重）
26
t
标准节尺寸
1.615*1.615*2.5
m
QTZ63塔式起重机主要技术参数如下表：
主要参数
QTZ40（5008）
单位
额定起重力矩
400
kn.m
最大额定起重量
4
t
有效工作幅度
40
m
最大幅度额定起重量
0.833
t
起升高度
独立：30
m
附墙：100
平衡重
9
t
整机自重（不含平衡重、压重）
26.3
t
标准节尺寸
1.615*1.615*2.5
m
2、塔吊位置确定
为最大限度提高塔吊的利用率，并综合考虑安全、建筑物的实际形状并兼顾车库材料的吊运及提升架的安装位置，16#楼塔吊设在16#楼南侧8～11轴之间，塔机回转中心距A轴4.700m处;17#楼塔吊设在17#楼南侧17轴上，塔机回转中心距A轴4.300m处;18#楼塔吊设在18#楼南侧30轴上，塔机回转中心距A轴3.600m处;19#楼塔吊设在19#楼南侧35~36轴之间，塔机回转中心距A轴6.100m处（具体位置详见下图）。塔吊穿过车库顶板施工时留洞，待塔吊拆除后再封堵。

3、 附墙设置
根据《塔吊使用说明书》，QTZ5012及QTZ5008固定式塔吊安装附着架前，塔机最大工作自由高度为30m，此时必须安装第一个附着架。因此塔吊必须与建筑物进行附着，附着架设在距基础顶20m第五层处安装第一道附墙，以上第十一、十七层楼面各设一道；QTZ5313最大自由高度为40米，附着架设在距基础顶30m第七层楼面处安装第一道附墙，以上第十三层、十八层楼面各设置一道，主体施工时做好扶墙钢板埋件预埋工作，扶墙与主体外墙夹角成45~60度为宜。
四、 塔吊基础设计
根据设计图纸及现场基坑土方开挖情况，本工程塔吊基础上平基础防水层下部，基础采用5000×5000筏板基础时，厚度按1.3米考虑，根据河南省有色工程勘察有限公司二○一二年七月提供的《毛庄村城中村改造项目（开发区K2地块）岩土工程勘察报告》（详细勘察），可知塔吊基底土层在第（2）层粉土夹粉质粘土，其承载力标准值为fak=90Kpa，r=8.5KN/M³，rm=18.5KN/M³；ηb=0.3，ηd=1.6，因此
fa=fak+ηbr(b-3)+ηdrm(d-0.5)
=90+0.3×8.5×（5-3）+1.6×18.5×（1.3-0.5）
=118.78Kpa
因此不满足塔吊地基承载力fak≥200kpa的要求。需要进行基础处理。
塔吊地基采用桩基处理，每个塔吊基础打九根CFG桩，桩径400mm，桩深同地下车库桩深14.5m。桩端座于第5层粉砂或第6层中砂上，桩端承载力特征值为450kpa，桩砼标号为C20,在桩顶基础范围内铺设200mm厚砂石垫层,夯填度控制在0.80~0.90之间;砂石垫层材料采用级配砂石，最大粒径不得大于30mm;砂石垫层范围为基础外边各放300。
QTZ5313型及QTZ5010基础尺寸为5000mm×5000mm×1350mm，基础配筋为上下两层C22@200，拉筋为B12@400呈梅花布置；混凝土强度等级C35；
QTZ40（5008）型基础尺寸为4500mm×4500mm×1300mm，基础配筋为上下两层双向C20@200，拉筋为C12@400呈梅花布置，混凝土强度等级C35。
各楼塔吊基础标高、基础高度详见后附图。
五、 塔吊基础承载力验算
按最大起重塔吊QTZ5313进行验算，按照桩基础复合地基进行验算, 根据图纸、地勘报告和塔吊基础说明书查的：CFG桩单桩承载力特征值450KN, CFG桩成孔直径为400mm；塔吊基础对地基的要求不小于0.2mpa；

塔吊基础需要地基承载力不小于200kpa，经处理后地基达到232.2kpa，满足塔吊基础承载力要求；
-------复合地基承载力特征值
λ--------单桩承载力发挥系数，取0.9
m--------面积置换率
Ap-------桩体的横截面面积；
--------天然地基承载力特征值
β-------桩间土承载力折减系数，取0.9
Ra------单桩承载力特征值
抗倾覆验算：
塔吊基础自重为：
5×5×1.35×2.5=84.375t
最大起重量时塔吊自身重量：
13.2+34.5+6=53.7t
按最不利情况下荷载组合：
G=84.375+53.7=138.075
根据TCZ63《塔式起重机使用说明书》塔吊所受最大倾翻力矩为1680KN.M，因此在偏心荷载作用下基底所产生的偏心距为：
e=M/G=1680/1380.75≈1.22m>b/6=0.83m
a=2.5-1.22=1.28m
按公式 p= 计算偏心荷载作用下地基承载力验算：
p==143.83kpa<1.2fa=278.64kpa
所以在偏心压力作用下，塔基最大边沿处的地基承载力满足要求。
六、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）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的弯矩设计值；
a1 --任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=(Bc-B)/2＝(5.00-1.62)/2=1.69m；
Pmax --相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取97.29kN/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＝Pmax×（3×a－al）/3×a＝97.29×(3×1.62-1.69)/(3×1.62)=63.457kPa；
G --考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×5.00×5.00×1.35=1139.06kN/m2；
l --基础宽度，取l=5.00m；
a --塔身宽度，取a=1.62m；
a' --截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.62m。
经过计算得MI=1.692×[(2×5.00+1.62)×(97.29+63.46-2×1139.06/5.002)+(97.29-63.46)×5.00]/12=232.80kN·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,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，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=1.30m。
经过计算得:αs=232.80×106/(1.00×16.70×5.00×103×(1.30×103)2)=0.002；
ξ=1-(1-2×0.002)0.5=0.002；
γs=1-0.002/2=0.999；
As=232.80×106/(0.999×1.30×103×360.00)=497.85mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:1000×1350.00×0.15%=2025mm2。(每米用量)
故取 As=2025mm2。
选用RRB400钢筋22@200mm。实际配筋值2279.64mm2。
七、基础施工
1、 施工顺序：土方开挖----300厚砂石褥垫层----100厚C15砼垫层-----砌筑砖胎膜-----绑扎基础底层钢筋-----安放标准节并校核四角平整、侧面垂直度-----绑扎承台上层钢筋-----模板支设----砼浇筑（施工过程中仪器观察，保证标准节四角水平）
2、塔吊土方随主楼基坑土方一起开挖，开挖期间塔吊基础挖至第（2）层土后，人工清至塔吊基底标高-6. 05米(16#楼-6.00米)处，注意18#19#楼由于与车库独立基础重叠一部分（如图所示），开挖时要与车库独立基础一起开挖，相应独立基础顶下沉到车库底板下部，然后按照地基处理的要求回填砂石褥垫层，砂石褥垫层必须夯填密实，经验收后浇筑C15砼垫层，施工完毕且达到强度后在垫层上弹出塔吊边缘控制线及中心线。

3、按照控制线位置砌筑240厚灰砂砖砖胎膜，高度同塔吊基础高，砖胎膜外侧因挖土放坡造成的空隙用砂石垫层进行回填，特别影响独立基础时，必须按照《建筑地基处理技术规范》JGJ79要求进行施工。
4、绑扎塔吊基础及独立基础底层钢筋，绑扎面层钢筋，面筋尽可能与塔吊基础钢筋贯通下料，钢筋绑扎完毕经验收合格后，预埋校核塔吊支脚及独立基础框柱钢筋，校核塔吊轴线位置及上部垂直度、平整度(四角平整度偏差不超过1mm,垂直度不超过1‰)。经监理验收合格后，浇筑C35砼，砼浇筑时四面均匀下料，且严禁碰撞标准节，浇筑过程中随时做好检查，有偏差及时调整。
5、 砼浇筑完毕后及时洒水养护，待基础砼强度达到设计强度100%后方能安装塔吊。并按要求做好接地。接地采用扁钢与主楼避雷钢筋连接，并要求接地电阻不大于4Ω，此接地极兼做塔吊电气设备的重复接地极。
八、塔吊基础施工注意事项
1、由于18#19#楼塔吊基础与独立基础重叠一部分，土方开挖时要将独立基础一起开挖出来，外放尺寸考虑砖胎膜位置，基础侧壁严禁破坏土体，由于考虑到独立基础与底板的关系，独立基础顶标高要与塔吊基础一起落到车库筏板防水保护层下，即与车库垫层上平一平。
2、塔基与独立基础砂石垫层铺设要按照图纸要求进行，压实度必须达到图纸设计要求。
3、塔吊及与其重叠独立基础上框架柱定位必须准确，由于塔吊基础基底比独立基础低，钢筋下料时独立基础受力钢筋直锚到塔吊基础，面筋统一按照塔基钢筋通过去，浇筑砼前框架柱钢筋要插到基础内，以免造成后期不必要的麻烦。
4、基础底板防水施工时，框架柱下抹20厚1：2防水砂浆，周边外放300宽与防水卷材搭接，卷材铺贴距塔吊标准节300mm预留搭接位置，基础底板钢筋绑扎按照要求预留搭接长度，砼浇筑按照塔吊基础配筋图进行施工，预留基座外放位置不浇，待塔吊拆除后，封闭底板防水，浇筑保护层，进行底板钢筋恢复，采用高一强度等级的混凝土封闭，并在四周处加设20*30mm的止水条，封闭地下水。
5、地下室顶板处理措施：
（1）在地下室顶板上开一个二米见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。
（2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。板四周预留板、梁钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。
（3） 在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。
九、塔吊安装要求
塔吊安装由专业安装队伍施工，安装前应有经过审批过的塔吊安装施工方案，技术交底等，所有参加安装人员必须有特殊工种上岗证。
塔吊基础施工必须做好隐蔽记录（含钢筋、接地电阻）和试验报告（钢筋、混凝土），在自然地面以上第一个标准节上（距自然地坪0.50m处）做沉降观测点。
塔吊安装完毕后，必须请市安检站进行验收，发放使用许可证后方可使用。
十、塔吊使用要求
塔吊使用过程中要做好沉降观测记录，在自然地面以上第一个标准节上（距自然地坪0.50m处）做沉降观测点。使用中应经常进行检查，重点是机械电气部分和经常振动的零件，并每天做好安全运行记录；定期进行沉降观测（一月一次、恶劣天气过后）记录，沉降观测点设在自然地面以上第一个标准节上（距自然地坪0.50m处）。
加强维修和保养，更换一定按照（塔吊使用说明书）执行，严禁带“病”运行；塔吊操作要遵循“十不吊”要求。
塔吊使用过程中，工程部门要加强安全检查，安全员和机械员要增强责任心，操作（含司机、指挥）人员要不断提高业务水平。
十一、安全施工措施
塔吊塔身在显要位置必须有警戒标牌，必须有安全操作规程，塔吊性能铭牌，塔吊有关操作责任人名单。
塔吊的安全重点在两个方面：
1、违章操作。因此对于违章操作，要加强《建筑施工高处作业安全技术规范》、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33——2001）学习，确实贯彻各种安全操作规程；对所有进场施工人员必须进行安全教育，并要有记录。
2、未按规定进行日常检查和维修。塔吊操作人员和机修人员疏于检查和维修，首先要加强思想教育工作，提高积极性；然后要制定严格的检查制度，明确各自的责任；最后工程部门要有严格的检查制度，加大惩罚力度。