吊车基础施工方案.doc

塔吊基础施工方案

目 录

目 录 - 1 -
第一章、编制依据 - 2 -
第二章、工程概况 - 2 -
第三章、定位及计划 - 2 -
第四章、塔吊基础设计 - 3 -
第五章、塔吊基础施工方法 - 5 -
第六章、塔吊基础验算 - 6 -

第一章、编制依据
JL150塔式起重机使用说明书；
工程地质勘察报告；
建筑桩基技术规范 JGJ94-94；
预应力钢筋混凝土管桩施工技术规程 YBJ 235-91；
地基与基础工程施工工艺标准 ZJQ00---SG---008---2003；
混凝土结构工程施工工艺标准 ZJQ00---SG---002---2003；
建筑机械技术试验规程 JGJ34-86；
塔式起重机技术条件 GB/T9462-99；
第二章、工程概况
惠州市卫生学校 新校区工程位于惠州市南部新城福长岭村南侧，惠南大道西侧。总建筑面积为13万㎡，共20个单项工程，基础设计均为ф400AB型锤击预应力管桩基础，各单项工程包括信息图书楼、教师宿舍、学生宿舍、学生餐厅、教学楼、实训楼、医院等，本工程塔吊选用8台 “江麓”JL150塔式起重机作为工程垂直运输工具（位置见平面布置图）。
本工程各单项工程均为3~6层建筑，根据工程上部的平面位置及工程施工需要，塔吊自由安装高度内即可满足施工要求，不需附着。本工程拟布置8台塔吊进行垂直运输，根据塔吊使用说明书、塔吊的安全要求、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33－2001(J119－2001)及有关规定，依据工地现场情况制订如下塔吊基础施工方案。
第三章、定位及计划
一、塔吊定位：
根据工程的平面布置、高度、施工进度要求及选用无附着安装方式，本工程各栋号塔吊位置确定受限制较少，仅考虑塔吊覆盖范围即可（具体见平面布置图及下页表）。
二、安拆计划：
根据各单项工程施工特点，塔吊在基础打桩阶段，塔吊基础管桩一并施工（部分单项工程需打桩），随即施工塔吊基础，力争在基础承台地梁施工阶段使用，主体结束且屋面工程施工完成即可拆除塔吊。
三、塔吊防碰撞措施
1、相邻塔吊回转半径相互交叠时，塔吊安装高度相互错开，建筑高度较高的单项工程塔吊高度高于另一台塔吊5m以上，使吊臂不在同高度，防止相互碰撞。
2、塔吊不工作时摘掉钢丝绳索，吊钩收起并退回吊臂根部。
3、塔吊同时工作时，派专职指挥人员负责指挥，协调两台塔吊工作的范围、空间及时间。
第四章、塔吊基础设计
一、塔吊选型：
根据本工程的特点和现场施工需要，选用8台 “江麓”JL150塔式起重机作为工程垂直运输工具（见平面布置图），各单项工程要求塔吊高度均低于塔吊最大自由安装高度，具体安装高度根据各自特点以及交叠位置再行确定，但取值均按照最大安装高度44m计算。
二、塔吊基础设计为两种形式：
第一种：塔吊基础基底标高位于地表未扰动的原土持力层，且持力层承载力特征值满足要求，则采用天然地基吊车基础；详见下表及施工平面图。
第二种：塔吊基础位于土方填筑区则采用管桩承重吊车基础；详见下表及施工平面图。
桩基础持力层：根据地质勘查报告，“全、强、中风化岩层及以下层位稳定，强度较高，是各类建筑良好的天然地基持力层”，选作桩基础持力层。
塔吊基础形式、位置及覆盖范围表：

三、基础设计：
1、天然地基吊车基础：
² 地基土质为粉质粘土（Q4al+pl）②以下，地基承载力特征值在160Kpa以上；
² 基础中心距离主体结构外边缘5.0m，基础边平行于建筑物轴线；
² 基础垫层为100厚C15混凝土垫层，基础为C35混凝土；
² 基础尺寸为5.6m*5.6m，高1.8m，双层双向Ф20@180，基础侧面分布筋ф12@200；
2、管桩承重吊车基础(用于土方填筑区)：
² 地基土质为回填土的区域；
² 基础中心距离主体结构外边缘5.0m，基础边平行于建筑物轴线；
² 基础垫层为100厚C15混凝土，四周大于基础100，基础为C35混凝土；
² 基础平面尺寸为5m*5m，高1.6m，100厚C15混凝土垫层，双层双向Ф20@180，基础侧面分布筋ф12@200；
² 基础暗梁L-1为700*1600，上下主筋均为7Ф25，四肢箍ф12@200，腰筋4Ф18，拉钩ф12@400m；
² 每个基础设置4根预应力管桩，距基础中心线1.5m；
² 基础桩采用PHC管桩，AB型，管桩外径Φ400，壁厚95，单桩承载力特征值达到1100kN；
² 桩长为地面以下10~35m左右，净桩长不少于10m，抗拔长度取10m计算；
² 4根管桩位于基础四角，距中心线均为1.5m，桩头锚入基础100mm，钢筋锚固长度留置不少于900mm；
² 塔吊基础平面尺寸为5*5m，高1.6m；
3、防雷接地
从塔吊基础各引出一条ф18以上的钢筋，钢筋下面一端与塔吊基础的钢筋焊接，纵横焊接钢筋不少于5条并均匀分布在基础底面，焊接点单面焊缝长不少于10d，上面一端预留与塔吊连接，钢筋的电阻值要求必须≤10Ω。
4、基础平面的平整度偏差≤1/1000，基础混凝土达到设计强度70％方可开始安装塔吊，安装前按照规定进行申报。
第五章、塔吊基础施工方法
1、基础打桩
吊车基础打桩施工工艺、施工方法同工程桩要求，详见打桩施工方案。
2、混凝土基础施工方法
² 基础底部开挖至设计标高，浇筑100厚基础垫层，基础垫层宽出基础边缘300mm。
² 基础侧模板采用砖胎模砌筑，底部600高370厚，上部240厚，砌筑在基础垫层上，内侧20厚1:2.5水泥砂浆抹平。
² 钢筋绑扎先绑扎底板钢筋网，底筋上翻长度不应小于钢筋锚固长度（40d）。
² 底部钢筋绑扎好后采用混凝土垫块垫起，保护层厚度40mm。
² 有管桩基础十字梁的钢筋绑扎时，桩心锚固钢筋锚入梁内，不得压倒。
² 管桩桩心锚固钢筋做法同工程桩中的抗拔桩做法，桩顶锚入基础100mm。
² 制作上部钢筋支架，钢筋支架横筋及立柱钢筋规格同基础主筋直径，间距纵横1.0m，间隔2排焊接剪刀撑。
² 基础上部钢筋下弯长度必须满足钢筋锚固长度要求（40d）。
3、塔吊基础施工注意事项
² 预制混凝土管桩打入时必须按工程桩的施工标准进行控制。
² 当塔吊基础开挖至设计标高后，进行塔吊基础的测设、定位，检查基底的土质情况，符合要求后进行桩头切割及凿除，凿出的桩钢筋必须全部锚入塔吊基础承台内，并按基础尺寸施工混凝土基础。
² 本基础的预制管桩除考虑承担吊车的向下荷载外，还承担倾覆弯矩产生的向上的抗拔荷载，桩钢筋锚固留长按照抗拔桩要求不少于900mm；
² 如桩顶标高不满足要求，则应局部加深基础，增加抗拔锚固钢筋长度，钢筋长度均需满足锚固长度要求。
² 预制桩施打需要接长时，上、下节桩间接缝必须满焊，确保满足抗拔要求。
² 开挖到设计标高后必须检查基坑土质及尺寸满足要求，检查验收后必须及时浇筑垫层，防止扰动。
² 基础承台施工必须按规定办理隐蔽验收手续，安装塔吊时基础混凝土强度必须达到设计强度70％以上，基础混凝土28d强度必须满足设计强度。
第六章、塔吊基础验算
第一节、计算依据汇总
一、基础地质条件
（一）、地形地貌
场地原始地貌为丘陵及山地，地面起伏大，最大相对高差56.23m。岩石矿物成分的差异造成风化的差异性，整个场地强、中、微风化基岩起伏变化大，地层分布均匀性极差，给基础选型及施工带来一定的困难。经土方开挖及填筑后场地高程较平坦，各部位地基承载力均不同，各项工程吊车基础形式选用视具体情况确定，基础形式采用自重式吊车基础或管桩式吊车基础两种。
（二）、地层岩性
根据钻探揭露，场地内的地层有：人工填土（Qml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系上更新统坡洪积层（Q3dl+pl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）、第四系残积层（Qel）、场地下伏基岩为下侏罗系泥质粉砂岩（J1）及燕山晚期花岗岩（γ53），现将各地层主要岩性特征自上而下分述如下：
1、人工填土层（Qml）①
黄褐、灰黄、灰色，稍湿，松散状态，主要成分为粘性土和泥质粉砂岩风化碎块，下部为少量有机质土。
2、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）
粉质粘土（层序号②）：红褐色、黄褐色，稍湿～湿，可塑～硬塑状态，局部含少量石英砂，切面光滑，摇振反应无，干强度中等，韧性中等。
3、第四系上更新统坡洪积层（Q3dl+pl）
粉质粘土（层序号③）：黄褐杂浅红色、浅黄等色，稍湿，可塑～硬塑状态，局部不均匀含角砾约20%，切面光滑，摇振反应无，干强度中等，韧性中等。
4、第四系上更新统沼泽相沉积层（Q3h）
淤泥质粉质粘土（层序号④）：深灰～灰黑色，很湿～饱和，软塑状态，局部含腐木，底部夹少量石英砂薄层，切面光滑，摇振反应无，干强度高～中等，韧性高。
5、第四系残积层（Qel）
粉质粘土（层序号5-1）：紫红、褐黄、褐红色，湿，可塑～硬塑状态，由泥质粉砂岩风化残积而成。局部不均匀夹有少量中风化岩碎块。
砂质粉质粘土（层序号5-2）：浅黄、褐黄色，湿，可塑～硬塑状态，由花岗岩风化残积而成。
6、侏罗系泥质粉砂岩（J1）
根据钻探揭露和岩石的风化程度分为全、强、中、微风化四个风化带，各风化带的特征描述如下：
（1）全风化泥质粉砂岩（层序号6-1）（）：褐黄、灰黄、灰褐色，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，具微弱的残余结构强度，手捏略有砂感，遇水易软化，岩芯呈较坚硬土状。
（2）强风化泥质粉砂岩（层序号6-2）（）：褐黄、灰褐、褐红、紫红色，风化剧烈，裂隙发育，岩石风化不均，软硬互层，存在较多硬夹层。
（3）中风化泥质粉砂岩（层序号6-3）（）：灰、灰褐、黄褐色，裂隙发育，裂隙面普遍具铁染。
（4）微风化泥质粉砂岩（层序号6-4）（）：灰、浅青灰色，裂隙稍发育，裂面偶见铁染，岩芯多呈短柱～长柱状，少量块状为机械破碎，岩石锤击声脆，岩石新鲜，坚硬，需金刚石钻进。
7、燕山期花岗岩（γ53）
（1）全风化花岗岩（层序号7-1）（）：褐黄、浅黄色，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，具微弱的残余结构强度，手捏略有砂感，遇水易软化，岩芯呈较坚硬土状。
（2）强风化花岗岩（层序号7-2）（）：褐黄、灰褐色，风化剧烈，裂隙发育，岩芯呈土柱状、砂土状。
（3）中风化花岗岩（层序号7-3）（）：灰白、浅肉红色，岩石风化痕迹明显，岩石结构部分破坏，风化裂隙发育，裂面铁染呈褐黄色。
（4）微风化花岗岩（层序号7-4）（）：灰白色、浅肉色。无风化裂隙，岩芯呈长柱状，坚硬，锤击声脆，金刚石可钻进。
（三）、岩土层物理力学性质
天然地基岩土设计参数建议值
地层名称及
成因代号
承载力
特征值
f ak
(kPa)
压缩
模量
Es
(MPa)
变形
模量
Eo
(MPa)
内摩
擦角
Φ
(度)
粘聚力
C
(kPa)
渗透
系数
K
(m/d)
人工填土(Qml) ①
90
3.5
4
10
10
0.1
粉质粘土（Q4al+pl）②
160
6.0
18
22
20
0.1
粉质粘土（Q3dl+pl）③
220
8.0
20
22
22
1.0
淤泥质粉质粘土（Q3h）④
200
3.5
8
12
12
0.1
粉质粘土（Qel）（5-1）
220
9.5
25
25
26
0.1
砂质粉质粘土（Qel）（5-2）
220
9.5
25
25
26
0.1
全风化泥质粉砂岩（J1）(6-1)
350
16.0
70
28
35
0.2
强风化泥质粉砂岩（J1）(6-2)
600
28.0
180
36
50
0.5
中风化泥质粉砂岩（J1）(6-3)
1800

1.5
微风化泥质粉砂岩（J1）(6-4)
5000

0.1
全风化花岗岩（γ53）(7-1)
350
18.0
70
28
35
0.2
强风化花岗岩（γ53）(7-2)
700
30.0
180
36
50
0.5
中风化花岗岩（γ53）(7-3)
2200

1.5
微风化花岗岩（γ53）(7-4)
6000

0.1

二、吊车基础参数
根据“江麓”JL150说明书提供载荷情况见下表：塔吊基础载荷和建筑物载荷
荷载工况
基础载荷
建筑物载荷
P1
（KN）
P2
（KN）
M
（KN·m）
MK
（KN·m）
F1
（KN）
F2
（KN）
F3
（KN）
F4
（KN）
工作情况
820
40
2380
480
22.4
119
170
150
非工作情况
700
65
3200
0
22
54
150
145
示意图

三、塔吊相关参数
塔吊型号：“江麓”JL150，安装高度44m以内。其中最大幅度55m，起重量2t；最大起重量10t的最大幅度15m。
四、计算数据取值：
1、吊车自重：“江麓”JL150塔吊44m高自重汇总（包括10t最大起重量）：

2、基础自重
天然地基吊车基础：G1 = 长*宽*高*24KN/m³=5.6*5.6*1.8*24.5= 1382.9 KN
管桩承重吊车基础：G2 = 长*宽*高*24KN/m³=5*5*1.6*24.5= 980 KN
第二节、塔吊基础验算
一、天然地基吊车基础验算
1、地基承载力验算
吊车自重：G吊 = 762 KN
基础自重：G1 = 1382.9 KN
总重量：G=（G吊+ G1）*1.4=(762+ 1382.9)*1.4= 3002.8 KN
基础底面积：5.6*5.6= 31.4m2；
基础底要求承载力：3002.8 / 31.4= 95.63 KPa ＜ 160 KPa
根据以上计算结果显示，基础基层选择为除回填土层以外的任何土层（地基承载力特征值：f ak=160 KPa）均可。
2、抗倾覆弯矩验算：
基础自重：G1 = 1382.9 KN
基础抵抗弯矩： M=G1*5.6/2 = 1382.9*5.6/2= 3872.12 KN·m ＞（M）3200KN·m
根据以上计算结果显示，基础抵抗最大弯矩满足塔吊容许最大弯矩，符合要求。
二、管桩承重吊车基础验算
1、地基承载力验算
吊车自重：G吊 = 762 KN
基础自重：G2 = 980 KN
ф400管桩设计单桩承载力1100KN；4桩承载力=4*1100=4400KN
塔吊及基础总重量：G=（G吊+ G2）*1.4=(762+ 980)*1.4= 2438.8 KN ＜4400KN
根据以上计算结果显示，4根ф400管桩满足基础承载力要求。
2、抗倾覆弯矩验算：
单桩抗拔力计算：
Ra’= UpΣλi·qsia·li+Gpk=1.256*1*20*10+24.9=276.1KN
其中：
Ra’---单桩抗拔承载力；
Up---桩身外周长=0.4*3.14=1.256m；
λi---抗拔系数，取1；
qsia---土层侧阻力特征值，查前页地勘《天然地基岩土设计参数建议值》表取20；
li---桩穿越土层厚度，不少于10m，取10m计算；
Gpk---单桩自重，10m*2.49KN/m=24.9KN；
基础自重：G2 = 980 KN
基础抵抗弯矩：
M基础=G2*5m/2 + 2*Ra’*1.5m= 980*2.5+2*276.1*1.5= 3278.3 KN·m ＞（M）3200KN·m
根据以上计算结果显示，基础最小抵抗弯矩（均取最小值计算）大于塔吊容许弯矩最大值，符合要求。

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