海航学院一期配套工程塔吊基础施工方案.doc

海航学院一期配套宿舍、食堂、教学楼及室外工程

塔吊基础施工方案

版 本： 第一版
编 号：HHXY-PTFA- 03
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审核人：
审批人：

2015年8月2日

目录
第一章 编制依据 1
第二章 工程概况 2
2.1建筑概况 2
2.2混凝土结构概况 2
2.3场地条件 3
2.4查（地质勘察报告）塔吊安装部位地质状况 3
第三章 塔吊选型 4
3.1塔吊选型 4
3.2位置确定 4
3.3基础选型 4
第四章 塔吊基础设计 5
4.1塔吊基础设计 5
4.2塔吊生产厂家提供的说明书中对塔吊基础的要求 5
4.3塔吊基础持力层确定 6
4.4 QTZ80（TCT5613）塔吊承台基础的计算书 6
第五章 施工工艺 13
5.1施工工艺流程 13
5.2塔吊基础施工方法 13
第六章 质量预控措施 15
6.1项目管理组织机构 15
6.2质量管理 15
6.3保证质量的技术措施 16
6.4塔吊基础预控措施 16
第七章 安全施工措施 17
附图：1、塔吊现场平面布置图
2、塔吊承台基础配筋图
第一章 编制依据
1
建筑工程施工质量验收统一标准
2
建筑桩基技术规范
3
建筑地基基础工程施工质量验收规范
4
混凝土结构工程施工质量验收规范
5
钢筋焊接及验收规程
6
普通混凝土力学性能试验方法标准 
7
混凝土强度检验评定标准 
8
建筑施工安全检查标准
9
施工现场临时用电安全技术规范
10
建筑施工手册
11
塔吊厂家提供的塔吊相关资料
12
海航学院一期配套宿舍、食堂、教学楼及室外工程施工图纸
13
海航学院一期配套宿舍、食堂、教学楼及室外工程地质勘察报告

第二章 工程概况
2.1建筑概况
新建海航学院一期配套宿舍、食堂、教学楼及室外工程，位于海南省海口市美兰机场东侧，海口市琼山区、龙塘镇潭口村，本次施工的宿舍、食堂、设备房和室外工程，为海航学院飞行模拟机楼一期配套工程，位于飞行模拟机楼南侧，西侧为拟建防护绿地，紧贴拟建规划道路。东侧与规划中的海航学院活动中心相邻，南侧为规划中的宿舍楼。
总用地面积
465073.5㎡
园区总建筑面积
280290㎡
配套宿舍、食堂

建筑面积
22263㎡
地上建筑面积
22263㎡
地下建筑面积
0㎡
计容积率面积
㎡
建筑高度
22.35m
地下室层数
0层
地上层数
6层
设计使用年限
50年
建筑类别
一类低层公共建筑
屋面防水等级
宿舍、食堂Ⅱ级
设备房Ⅰ级
建筑标高±0.00
食堂12.75m、宿舍12.80m、设备房12.80m
墙体
非承重的外围护墙体及隔墙
100、180、200厚灰砂砖、混凝土加气砌块
2.2混凝土结构概况:
结构形式
钢筋混凝土、框架结构
基础型式
管桩桩基、承台基础
抗震设防类别
一般设防类
地面粗糙度
B类
耐火等级
二级
抗震设防烈度
8度
抗震等级
框架、三级
填充墙
地上外墙、内墙采用100、180、200厚灰砂砖、加气混凝土砌块，M7.5水泥砂浆、和专用砂浆。
2.3场地条件
现场条件概述：本工程位于海口市，与美兰机场隔河相望。场地周边内多为丘陵山地，道路为村镇土路。施工的配套食堂宿舍工程北面为正在施工的飞行模拟机楼，西、南面为林地，西侧有一条通高压线路。
2.4查（地质勘察报告）塔吊安装部位地质状况
（1）第①层粉砂(Q4al)：分布于全场地，灰黄色，湿～饱和，松散～稍密状，以粉细粒为主，次为中粒，粘粒约占2～8%，次圆状，石英质。层顶标高6.04～12.46m，平均10.70m；层厚0.80～6.70m，平均4.20m。
（2）第②层粗砂(Q4al)：分布全场地，灰白色，灰黄色，饱和，稍密～中密状。以中粗粒为主，次圆状，石英质，粘粒含量5～8%。层顶标高-2.47～9.67m，平均6.26m；层底埋深-9.34～1.88m，平均值-4.73m；层厚1.70～14.30m，平均10.99m。
（3）第②1层淤泥(Q4h)：分布于场地东南部，灰色，流塑，具泥溴味，含植物碎屑。切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。层顶标高4.23～5.91m，平均值5.06m；层底埋深3.10～8.70m，平均值5.32m；层厚1.50～6.70m，平均值3.85m。
（4）第③层粘土(Q1m)：分布于整个场地，黑黄色、褐黄色，可塑，局部含较多中细粒石英砂，切面稍有光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。层顶标高-9.34～1.88m，平均值-4.73m；层底埋深-11.44～-4.80m，平均值-6.82m；层厚0.90～7.80m，平均值2.09m。
（5）第④层贝壳碎屑岩(N2)：分布于全场地，灰黄色、浅黄色，粗粒结构，块状构造，主要成分为砂、贝壳碎屑，钙质硅质胶结，胶结程度为半固结，岩质极软，锤击声哑。岩芯呈短柱状或破碎状，岩石基本质量等级为ⅴ级，属极软岩。层顶标高-11.44～-4.80m，平均值-6.82m；层底埋深-23.52～-8.47m，平均值-16.64m；层厚2.70～16.00m，平均值9.82m

第三章 塔吊选型
3.1塔吊选型
根据本工程施工平面尺寸、塔吊主要技术参数，选用2台中联重科股份有限公司生产的QTZ80（TCT5613）塔式起重机。
3.1.1、塔吊主要技术参数：
（1）最大起升高度为：141.3m(附着式) 独立高度40.5m
（2）起重臂长度56米；平衡臂长度：12.2m；平衡15300Kg
（3）最大起重量：6000Kg（16.25m内）;端部额定起重量:1000Kg；
3.2位置确定
根据施工现场场地条件及食堂宿舍楼施工平面图，塔机技术参数，本工程包括一栋食堂、两栋宿舍，东、西方向建筑长度最大为100m，南、北面建筑宽度最大为166m。根据建筑平面布置，采用2台型号QTZ80（TCT5613）塔式起重机，塔机自由高度41.5m，臂长56m。基本能大面覆盖食堂、宿舍大部分施工范围。塔吊定位详见附图《塔吊平面位置布置图》。
3.3基础选型
综合本工程综合本工程地质条件及现场实际情况，参照《海航学院一期配套工程地质勘察报告》及工程设计图纸，本塔吊基础采用承台基础。

第四章 塔吊基础设计
4.1塔吊基础设计
1#塔吊位于食堂东侧、4-1宿舍北侧，2#塔吊安装位于3#宿舍东侧，塔吊基础位置为原土层，基础全部采用承台基础，承台尺寸为6.0m×6.0m×1.5m,基础顶标高为11.0m,混凝土强度等级C35。
4.2塔吊生产厂家提供的说明书中对塔吊基础的要求
1． 地基基础的土质应均匀夯实，要求承载能力大于20t/㎡；底面为6000×6000的正方形。
2． 基础混凝土强度不低于C35，在基础内预埋地脚螺栓，分布钢筋和受力钢。
3． 基础表面应平整，并校水平。基础与基础节下面四块连接板连接处应保证水平，其水平度不大于1/1000；
4． 基础必须做好接地措施，接地电阻不大于4Ω。
5． 基础必须做好排水措施，保证基础面及地脚螺栓不受水浸，同时做好基础保护措施，防止基础受雨水冲洗，淘空基础周边泥土。
6． 基础受力要求：
荷载
工况
基础承载
PH
PV
M
MZ
工作状况
24
597
2102
320
非工作状况
80
530
1930
0
PH—基础所受水平力kN
PV—垂直力kN
M—倾覆力矩kN．m
MZ—扭矩kN．m

4.3塔吊基础持力层确定
按塔吊说明书要求，塔吊铺设混凝土基础的地基应能承受0.2MPa的压力，根据本工程地质勘察报告及现场实际情况，塔吊基础位于第①层粉砂层，该层土质的承载力达0.60MPa，满足塔吊基础对地基承载力的要求，且该土层也是建筑物基础所在持力层土层，以该土层作塔吊基础的持力层，既能满足塔吊使用要求，也不会有基坑开挖时引起塔吊基础变形的问题。
经综合分析，选取第①层粉砂层为塔吊基础的持力层，基础面标高与建筑物的基础底标高相平。
因塔吊基础上表面在自然地面以下，为保证基础上表面处不积水，在塔吊基础预留300×300×300集水井并及时排除积水，确保塔吊基础不积水。
塔吊基础配筋及预埋件等均按使用说明书。
4.4 QTZ80（TCT5613）塔吊承台基础的计算书
4.4.1计算依据：
1）.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；
2）.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；
3）.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）；
4）.《海航学院一期配套工程勘察报告》；
5）.《QTZ80（TCT5613）塔式起重机使用说明书》；
6）.建筑、结构设计图纸；
7）.《简明钢筋混凝土结构计算手册》。

4.4.2参数数据信息：
塔吊型号：QTZ80（TCT5613） 塔吊起升高度H：150.00m
塔身宽度B：1665mm 基础节埋深d：0.00m
自重G：596kN（包括平衡重） 基础承台厚度hc：1.50m
最大起重荷载Q：60kN 基础承台宽度Bc：6.00m
混凝土强度等级：C35 钢筋级别：Q235A/HRB335
基础底面配筋直径：25mm
公称定起重力矩Me：800kN·m 基础所受的水平力P：80kN
标准节长度b：2.80m
主弦杆材料：角钢/方钢 宽度/直径c：120mm
所处城市：海南海口市 基本风压ω0：0.5kN/m2
地面粗糙度类别：B类建筑群，风荷载高度变化系数μz：1.27 。
地基承载力特征值fak：600kPa
基础宽度修正系数ηb：0.3 基础埋深修正系数ηd：1.5
基础底面以下土重度γ：20kN/m3 基础底面以上土加权平均重度γm：20kN/m3
4.4.3塔吊基础承载力作用力的计算
1）、塔吊竖向力计算
塔吊自重：G=596kN（整机重量422+平衡重174）；
塔吊最大起重荷载：Q=60kN；
作用于塔吊的竖向力：Fk＝G＋Q＝596＋60＝656kN；
2）、塔吊风荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中风荷载体型系数：
地处海南海口市，基本风压为ω0=0.5kN/m2；
查表得：风荷载高度变化系数μz=1.27；
挡风系数计算：
φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.665+2×5+(4×1.6652+52)0.5)×0.12]/(1.665×5)=0.302
因为是角钢/方钢，体型系数μs=2.402；
高度z处的风振系数取：βz=1.0；
所以风荷载设计值为：
ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.402×1.27×0.5=1.067kN/m2；
3）、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=1.067×0.302×1.665×100×100×0.5=2682.6kN·m；
Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝800＋2682.6＋80×1.5＝3594.6kN·m；
4.4.4塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算：
e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3
式中 e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；
Mk──作用在基础上的弯矩；
Fk──作用在基础上的垂直载荷；
Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×6×6×1.5=1260kN；
Bc──为基础的底面宽度；
计算得：e=3594.6/(656+1260)=1.876m < 6/3=2m；
基础抗倾覆稳定性满足要求！
4.4.5塔吊基础地基承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:

混凝土基础抗倾翻稳定性计算：
e=1.876m > 6/6=1m
地面压应力计算：
Pk＝（Fk+Gk）/A
Pkmax＝2×(Fk＋Gk)/（3×a×Bc）
式中 Fk──作用在基础上的垂直载荷；
Gk──混凝土基础重力；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：
a＝Bc/20.5－Mk/（Fk＋Gk）＝6/20.5-3594.6/(656+1260)=2.366m。
Bc──基础底面的宽度，取Bc=6m；
不考虑附着基础设计值：
Pk＝（656+1260）/62＝53.22kPa；
Pkmax=2×(656+1260)/(3×2.366×6)= 89.98kPa；
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa = fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；
fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取600.000kN/m2；
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.30；d──基础埋深地基承载力修正系数，取1.50；
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6.000m；
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1.4m；
fa = fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=600+0.3*20(6-3)+1.5*20(1.4-0.5) =645kPa
解得地基承载力设计值：fa=645kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=645kPa；
地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=51.58kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=89.98kPa，满足要求！
4.4.6基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）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不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取 βhp=0.97；
ft --混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa；
ho --基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.35m；
am --冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2；
am=[1.665+(1.665 +2×1.35)]/2=3.005m；
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）；取at＝1.665m；
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；ab=1.665 +2×1.35=4.365m；
Pj --扣除基础自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缘处最大地基土单位面积净反力；取 Pj=101.12kPa；
Al --冲切验算时取用的部分基底面积；Al=6.00×(6.00-4.365)/2=4.905m2
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。Fl=PjAl；
Fl=101.12×4.905=495.99kN。
允许冲切力：0.7×0.97×1.57×3005.00×1350.00=4814991N=4324.62kN > Fl= 495.99kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
4.4.7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＝(6.00-1.665)/2=2.167m；
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101.12kN/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＝101.12×(3×1.665-2.167)/(3×1.665)=57.25kPa；
G --考虑荷载分项系数的基础自重，取G=25×Bc×Bc×hc=25×6.00×6.00×1.40=1260kN/m2；
l --基础宽度，取l=6.00m；
a --塔身宽度，取a=1.665m；
a'--截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.665m。
经过计算得MI=2.1672×[(2×6.00+1.665)×(101.12+57.25-2×1260/6.002)+(101.12-57.25)×6.00]/12=575.56kN·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=1.35m。
经过计算得： αs=575.56×106/(1.00×16.7×6.00×103×(1.35×103)2)=0.00315；
ξ=1-(1-2×0.00315)0.5=0.00315；
γs=1-0.00315/2=0.998；
As=575.56×106/(0.998×1.35×103×300.00)=1423.98mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:6000.00×1500.00×0.15%=12600.00mm2。故取 As=12600.00mm2。

第五章 施工工艺
5.1施工工艺流程
场地平整 → 测量放线 → 土方开挖→ 塔吊基础施工 → 安装塔吊
5.2塔吊基础施工方法
5.2.1、测量放线定好基础位置，进行土方开挖，平整后浇筑100mm厚C20混凝土垫层。
5.2.2、钢筋制作安装
（1）钢筋在制作场下料制作好并编号，制作好后采用人工运至施工点。
（2）钢筋绑扎：钢筋绑扎前，核对钢筋的规格、品种、数量是否与钢筋放样表一致，如有遗漏或错误应立即增补或重新制作。钢筋绑扎应严格按照施工图纸和规范有关规定进行施工，钢筋绑扎位置必须准确，绑扎时加固必须牢固可靠，防止在砼浇筑施工过程中发生偏移。钢筋绑扎要做到稀密一致，横平竖直，无缺扣、漏扣或松扣。绑扎后及时垫上垫块，保证钢筋的保护层厚度。
5.2.3、模板制作安装
（1）模板采用木模板，支撑采用φ48×3.5钢管脚手架和48×48木方。
（2）模板的拆除：模板必须在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后，方可拆除。拆下的模板、配件和钢管等，运到指定的地点堆放好，并做到及时清理、维修和涂刷好隔离剂，以备后用。
5.2.4、基础混凝土浇捣
（1）垫层为C20砼，基础为C35砼，砼采用商品砼。
（2）混凝土下料时不得正对地脚螺栓，防止地脚螺栓偏移，浇筑人员、物件等不得碰撞地脚螺栓。
（3）混凝土的振捣采用机械振捣，振动棒采用φ50型插入式振动棒，振捣时振动棒距离地脚螺栓的距离不得小于300mm。
（4）混凝土的养护：浇筑完毕12小时后进行洒水养护，养护水同搅拌用水，养护时间不少于7天。
（5）沿承台边砌筑240mm厚、2m高挡土墙，双面抹灰。提前预埋一根DN50的排水管在塔基承台边，将塔吊基础内的雨水和其它水，排至临近塔基的积水坑，用水泵抽至地下室顶面排水明沟，确保有良好的排水措施。
5.2.5、电气装置的安装
（1）、塔机的电气设备及电气元件，必须符合塔机的工作性能、工作环境等条件的要求，并有合格证书，供电系统必须采用TN—S系统。
（2)、塔机采用三级配电二级漏电保护系统，同时应设短路保护及漏电保护装置，电机的主电路上，应装设短路、失压、过电流保护、零位保护、电源错相及断相保护，且分配电箱和开关箱要做好标识。
（3)、塔机的避雷采用自身避雷，接地点至少两个以上；避雷装置的冲击电阻不大于30Ω。
（4)、塔机的金属结构及所有电气设备的金属外壳应接地，接地电阻不应大于4Ω。
第六章 质量预控措施
6.1项目管理组织机构
根据施工组织设计确定的项目组织机构建立项目管理组织机构。项目管理组织体系：

为确保本工程质量，必须严格控制各分部分项工程施工质量，结合ISO-9002质量标准，建立和完善质保体系，实行从原材料到成品的全过程质量控制。
6.2质量管理
6.2.1、健全质保体系，严格控制影响产品质量的要素，采取有力的措施确保质量体系有效运行。
6.2.2、塔吊基础施工前，应做好专项的技术交底，明确质量要求，制定有效预防措施。
6.2.3、严格控制材料质量、择优采用，以高质量的材料（成、半成品）来保证创一流的工程质量，并把好材料检测，试验工作。
6.2.4、加大管理力度，推动工程质量上水平。
6.2.5、加强对预埋件质量控制。设专人对预埋件的留设进行校对，以防漏埋、错设。
6.3保证质量的技术措施
为确保塔吊基础施工质量达到现行质量检验评定标准规定的要求，建立以项目经理为组长，项目负责人为副组长，施工员、质检员、材料员、技术员、资料员、施工班组为主体的多层质量管理体系全面控制每一个分项工程质量。实行目标管理，进行目标分解，把责任落实到每一个人，采取各种不同措施途径，确保工程质量。
6.4塔吊基础预控措施
6.4.1、浇筑砼前必须清理干净桩底内杂土及积水。
6.4.2地脚螺栓安装必须牢固可靠，浇筑前必须进行仔细检查、复核，浇筑过程中不得碰撞，严防地脚螺栓偏移。
6.4.2砼浇灌12小时后桩顶要覆盖或灌水养护，使砼一直处于湿润状态。
第七章 安全施工措施
7.1清除施工的地下障碍物，平整施工场地，认真查清地下管线，给排水管道等情况。
7.2 基础坑边设置防护栏杆或孔洞盖板，防止人员掉入孔内。
7.3施工现场安全用电必须符合以下规定：
7.3.1施工场内的一切电源、电路的安装和拆除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。
7.3.2电器安装后经经验合格后方准接通电源使用。
7.3.3多机作业用电必须分闸，严禁一闸多机和一闸多用。
7.3.4施工现场电线、电缆必须按规定架空，严禁拖地和乱拉乱搭。