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**市**科技有限公司
生产基地生产厂区项目工程

塔吊基础
专项施工方案

工程名称:
建设单位:
监理单位:
施工单位:

塔吊基础施工方案

一、 工程概述:
**惠南科技产业园, 南临演达路, 北面待建空地, 东面待村民小居, 西邻待建道路和小山。建筑总占地面积: 50406.47m2, 总建筑面积: 202535.32, 本项目属于生产厂区( 一期) 的主体工程, 建筑面积约63401.60m2, 包括: A、 生产厂房及材料仓库, 共三层, 建筑面积51290.40m2, B、 动力厂房, 地下一层、 地上三层, 建筑面积共11081.20m2; C、 门卫室、 连廊、 化学品库及水处理站工程, 建筑面积1030m2; 建筑密度: 40.3%, 容积率: 1.57, 道路广场铺砌及其它面积: 49577.53m2, 绿地面积: 24996m2, 绿地率: 20%, 机动车停车位: 280位。本项目工程由长城开发有限公司投资兴建, 由产业电子第十一设计研究院科技工程有限公司深圳分公司设计; 由深圳市**建工程管理有限公司监理; 由我司**市水电建筑工程有限公司承建。
二、 塔吊的布置:
1、 考虑到整个工程在施工中垂直运输工作量很大, 材料的运输周转也很大, 项目部结合建筑物的高度、 结构特点、 施工现场环境, 综合考虑工期、 吊运能力、 机械类型等因素, 合理安排机械数量和布置位置, 计划安排塔吊共计2台。
2、 在厂房A栋的K轴交11轴约中间安装一台QTZ80塔吊, 臂长60米( 自编号为1#塔吊) , 厂房A栋的A轴交13轴的安装一台QTZ80塔吊, 臂长60米( 自编号为2#塔吊) 。上述1#塔吊塔吊主要负责生产厂房、 动力厂房的基础及主体结构的垂直运输; 2#塔吊塔吊主要负责责生产厂房的基础及主体结构的垂直运输; ; 材料堆场和钢筋加工场选址在生产厂房和动力厂房之间空地, 这样基本能够保证生产厂房和动力厂房的材料垂直运输不出现施工盲点, 同时塔吊也不会碰到拟建的建筑物。
三、 施工准备:
塔吊基础的施工在预应力管桩基础施工之时进行, 在施工前, 应做好以下准备工作:
1、 场地清理;
2、 塔吊预应力管桩基础施工、 桩承台基础定位, 放线;
3、 施工机具, 人员就绪。
四、 编制依据:
1、 生产厂房及材料仓库的建筑、 结构施工图
2、 建筑、 结构的施工规范
3、 二台塔吊采用φ400*95A高强度C80的预应力管桩基础。
4、 地质勘察报告。
五、 施工方法:
1、 测量、 放线:
依据施工方案中的塔吊定位图及业主向我方移交的坐标控制点进行现场测放。
2、 土方开挖至基底标高:
1#和2#两座塔吊基础顶面标高为-2.8m, 基础埋深1.5m。
塔吊基础混凝土标号为C30, 厚度1.500m, 在塔吊基础面上底板的钢筋绑扎时按底板钢筋规格及间距预留出搭接筋。
3、 浇注基坑混凝土垫层:
垫层为100厚C10混凝土, 要求振捣密实, 表面抹灰平整。
4、 砌筑砖胎膜;
在基坑开挖后, 即可安装模板支撑, 高度为1.6米。
5、 塔吊基础施工;
由于塔吊基础采用预应力管桩, 并在基础面上预留一根φ50PVC管将水排到距离最近的集水井内。
6、 绑扎基础的下层钢筋;
按照图的要求进行钢筋的绑扎, 钢筋保护层厚度: 底板50mm, 侧壁为50mm。
7、 绑扎塔吊基础钢筋及基础架立筋;
塔吊基础为1#和2#两座, 两台塔吊基础。尺寸为5000*5000, 深1.5m面筋采用上层纵横为2225, 中间架立筋采用14@500。钢筋保护层侧面厚度为100mm, 上下为50mm。
由于塔吊基础所需的地脚螺栓较大, 为使其准确浇灌在基础内, 埋设可采用钢筋定位架, 将钢筋定位架与地脚螺栓焊牢, 防止地脚螺栓的松动, 然后浇注混凝土。
8、 绑扎基础上层双向钢筋及底板预埋钢筋、 地脚螺栓预埋件。
9、 基础混凝土的浇筑。
基础砼采用商品砼, 搭设溜槽, 使用串筒直接下料到基础内。

天然地基土及基坑设计的工程特性指标 表4

力学指标

土 名
岩土状态
承载力特征值fak(Kpa)
重力密度Y
压缩模量
粘聚力C( Kpa)
内摩擦角φ( 度)
g/cm
Es( Mpa)
素填土
松散
末固结

耕表土
松散
-

粉质粘土
可塑
160
2.0
5.0
26
14
淤泥/粉土
软塑
60
1.87
3.0
7
7
粉土
可塑
180
1.87
4.0
18
12
中粗砂
稍~中密
160

35
粉质粘土/粉土
可~硬塑
220
1.82
5.5
30
16
全风化粉砂质泥岩
坚硬土柱状
350
1.95
7.0
40
15
强风化粉砂质泥岩
半岩半土状碎块状
600

中风化粉砂质泥岩
短柱状、 块状
1500

注: ( 1) 依据广东省**地质工程勘察院**长城开发有限公司生产基地厂区岩土工程勘察报告表的岩性, 本工程的1#、 2#塔吊基础采用预应力管桩基础。
( 2) 依据长沙中联重工科技发展有限公司按JG/T5037-93《塔式起重机分类》设计的塔吊基础设于全风化泥质粉砂岩上, 承载力特征值fak=350kpa。
( 3) 采用整体钢筋混凝土基础详厂家的基础图。
( 4) 综上所述, 塔吊基础施工严格按照QTZ80型塔式起重机使用说明书施工, 满足要求。
六、 基础计算书:

6.1、 塔机属性

塔机型号
QTZ80
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
45.00
塔机独立状态的计算高度H(m)
48.00
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.78

6.2、 塔机荷载

塔机竖向荷载简图

1、 塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
352.60
起重臂自重G1(kN)
37.40
起重臂重心至塔身中心距离RG1
38.20
小车和吊钩自重G2(kN)
3.80
最大起重荷载Qmax(kN)
60.00
小车和吊钩至塔身中心的最小距离RQmax(m)
11.50
最小起重荷载Qmin(kN)
10.00
最大吊物幅度RQmin(m)
50.00
最大起重力矩M2(kN·m)
Max[60.00×11.50, 10.00×50.00]＝690.00
平衡臂自重G3(kN)
19.80
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
7.30
平衡块自重G4(kN)
141.12
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
14.60
2、 风荷载标准值Wk(kN/m2)
工程所在地
惠州惠南高新产业园内
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.20
非工作状态
0.55
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽, 小车变幅
地面粗糙度
D类(有密集建筑群且房屋较高的城市市区)
风振系数βz
工作状态
2.12
非工作状态
2.25
风压等效高度变化系数μz
0.66
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.20
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值Wk(kN/m2)
工作状态
0.8×1.20×2.12×1.95×0.66×0.20＝0.52
非工作状态
0.8×1.20×2.25×1.95×0.66×0.55＝1.52

3、 塔机传递至承台荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
352.60+37.40+3.80+19.80+141.12＝554.72
起重荷载标准值FQk(kN)
60.00
竖向荷载标准值Fk(kN)
554.72+60.00＝614.72
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.52×0.35×1.78×48.00＝15.55
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
37.40×38.20+3.80×11.50-19.80×7.30-141.12×14.60+0.9×(690.00+0.5×15.55×48.00)＝224.37
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
Fk1＝554.72
水平荷载标准值Fvk'(kN)
1.52×0.35×1.78×48.00＝45.45
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
37.40×38.20-19.80×7.30-141.12×14.60+0.5×45.45×48.00＝314.59

4、 塔机传递至承台荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1＝1.2×554.72＝665.66
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk＝1.4×60.00＝84.00
竖向荷载设计值F(kN)
665.66+84.00＝749.66
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk＝1.4×15.55＝21.77
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.2×(37.40×38.20+3.80×11.50-19.80×7.30-141.12×14.60)+1.4×0.9×(690.00+0.5×15.55×48.00)＝460.62
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.2Fk'＝1.2×554.72＝665.66
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.4Fvk'＝1.4×45.45＝63.63
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.2×(37.40×38.20-19.80×7.30-141.12×14.60)+1.4×0.5×45.45×48.00＝595.67

6.3、 承台验算

矩形板式基础布置图
承台布置
承台长(m)
5.00
承台宽b(m)
5.00
承台高度h(m)
1.50
承台参数
承台混凝土强度等级
C30
承台混凝土自重γc(kN/m3)
25.00
承台上部覆土厚度h’(m)
0.00
承台上部覆土的重度γ’(kN/m3)
19.00
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
40
地基参数
地基承载力特征值fak(kPa)
350.00
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
3.00
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.60
基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)
19.00
基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)
19.00
基础埋置深度d(m)
1.80
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
744.40

承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=blhγc=6.00×6.00×1.30×25.00=1170kN
承台及其上土的自重荷载设计值: G=1.2Gk=1.2×1170=1404kN
荷载效应标准组合时, 平行承台边长方向受力:
Mk''=G1RG1-G3RG3-G4RG4+0.5Fvk'H/1.2
=37.40×38.20-19.80×7.30-141.12×14.60+0.5×45.45×48.00/1.2
=132.79kN·m
FVk''=FVk'/1.2=45.45/1.2=37.88kN
荷载效应基本组合时, 平行承台边长方向受力:
M''=1.2×(G1RG1-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.5Fvk'H/1.2
=1.2×(37.40×38.20-19.80×7.30-141.12×14.60)+1.4×0.5×45.45×48.00/1.2
=341.15kN·m
FV''=FV'/1.2=63.63/1.2=53.02kN
基础长宽比: l/b=6.00/6.00=1.00≤1.1, 基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.00×5.002/6=20.83m3
Wy=bl2/6=5.00×5.002/6=20.83m3
相应于荷载效应标准组合时, 作用于基础X、 Y方向的弯矩:
Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=314.59×5.00/(5.002+5.002)0.5=222.45kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=314.59×5.00/(5.002+5.002)0.5=222.45kN·m
1、 偏心验算
相应于荷载效应标准组合时, 基础边缘的最小压力值:
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=(554.72+937.50)/25.00-222.45/20.83-222.45/20.83=38.33kPa≥0
偏心荷载合力作用点在核心区内。

2、 基础底面压应力计算
Pkmin=38.33kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=(554.72+937.50)/25.00+222.45/20.83+222.45/20.83=81.04kPa
3、 基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(554.72+937.50)/(6.00×6.00)=59.69kN/m2
4、 基础底面压应力验算
(1)、 修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=600.00+3.00×19.00×(5.00-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=744.40kPa
(2)、 轴心作用时地基承载力验算
Pk=59.69kPa≤fa=744.40kPa
满足要求!
(3)、 偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=81.04kPa≤1.2fa=1.2×744.40=893.28kPa
满足要求!

5、 承台抗剪验算

承台有效高度: h0=h-δ=1500-40=1460mm
偏心距: e=(Mk''+Fvk''·h)/(Fk+Gk)
=(132.79+37.88×1.50)/(554.72+937.50)=0.13m
X轴方向:
e=0.13m<b/6=5.00/6=0.83m
Pxmin=(F+G)/A-M''/Wx=(665.66+1125.00)/25.00-341.15/20.83=55.25kN/m2
Pxmax=(F+G)/A+M''/Wx=(665.66+1125.00)/25.00+341.15/20.83=88.00kN/m2
P1x=Pxmax-((b-B)/2)(Pxmax-Pxmin)/b
=88.00-((5.00-1.78)/2)×(88.00-55.25)/5.00=77.46kPa
Y轴方向:
e=0.13m<l/6=5.00/6=0.83m
Pymin=(F+G)/A-M''/Wy=(665.66+1125.00)/25.00-341.15/20.83=55.25kN/m2
Pymax=(F+G)/A+M''/Wy=(665.66+1125.00)/25.00+341.15/20.83=88.00kN/m2
P1y=Pymax-((l-B)/2)(Pymax-Pymin)/l
=88.00-((5.00-1.78)/2)×(88.00-55.25)/5.00=77.46kPa
基底平均压力设计值: px=(Pxmax+P1x)/2=(88.00+77.46)/2=82.73kPa
py=(Pymax+P1y)/2=(88.00+77.46)/2=82.73kPa
基础所受剪力: Vx=|px|(b-B)l/2=82.73×(5.00-1.78)×5.00/2=665.97kN
Vy=|py|(l-B)b/2=82.73×(5.00-1.78)×5.00/2=665.97kN
X轴方向抗剪:
h0/l=1460/5000=0.29≤4
0.25βcfclh0=0.25×1.00×16.70×5000×1460=30477.50kN≥Vx=665.97kN
满足要求!
Y轴方向抗剪:
h0/b=1460/5000=0.29≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1.00×16.70×5000×1460=30477.50kN≥Vy=665.97kN
满足要求!
6．基础配筋验算
( 1) 基础弯矩计算
a=(6-1.30)/2=1.45m,a’=1.60m,L=4.50m
Pjmax=Fk'/A+Mk'/W=499.44/20.25+2125.23/15.19=164.57kPa
Pjmin=Fk'/A-Mk'/W=499.44/20.25-2125.23/15.19=-115.25kPa
PjI=Pjmax-(Pjmax+Pjmin)/L×a
=164.57-(164.57+115.25)/4.50×1.45=74.41kPa
M=1/12a2[Pjmax(3L+a’)+PjI(L+a’)]
=(1/12×1.452)×[164.57×(3×4.50+1.60)+74.41×(4.50+1.60)]=514.92kN.m
( 2) 基础配筋
基础采用HRB400钢筋, fy=370N/mm2;
As1=M/(0.95fyh0)=514.92×106/(0.9×370×1330)=1434mm2;
按照最小配筋率ρ=0.15%计算配筋;
As2=ρbh0=0.0015×4500×1330=8978mm2;
比较As1和As2, 按As2=8978mm2配筋, 2225(钢筋间距满足要求);
基础配筋As=29×314=9106mm2>As2=8978mm2,满足要求。

8． 计算结果
( 1) 基础尺寸:
长(a)=5m,宽(b)=5m,高(h)=1.5m,基础底标高-3.9m。
( 2) 混凝土
强度等级C30, 双向底筋25。