QTZ塔吊基础施工方案.doc

. QTZ80型塔吊基础施工方案1、编制依据1、无锡绿地世纪城五期地块工程岩土工程勘查报告 2、无锡绿地世纪城五期地块工施工图及相关说明； 3、QTZ63(TC5510)自升塔式起重机说明书； 4、国家、江苏省相关施工规范、标准： 建筑地基基础设计规范GB50007-2011混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502022002工程测量规范GB500262007 塔式起重机设计规范（GB/T13752-92）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）建筑安全检查标准（JGJ59-2011）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)5、PKPM2012版施工安全计算软件2、工程概况2.1、工程概况无锡绿地世纪城五期房建工程位于无锡市惠山区。拟建场地位于新春东路交江海东路南东侧。本工程项目由3栋框架剪力墙结构的33层高层和一个大地下车库由人防和非人防组成。其中三期总建筑面积为68343，其中地上建筑面积为54288.35，地下室建筑总建筑面积为14054.65。本工程建筑设计使用年限：三类、50年。本工程抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度。本工程高层建筑防火类别为二类，建筑耐火等级：地下室为一级，其余为二级。2.2、地质勘探情况拟建场地原为车间厂房（现已拆除），场地建筑垃圾较多，地表大面积堆土，起伏较大，采用挖机配合作业。拟建场地地貌属长江三角洲冲、洪积平原。1层杂填土:杂色，松散；含碎砖石等建筑垃圾。场区普遍分布，厚度:0.702.90m,平均1.49m;层底标高:-0.562.76m,平均1.31m;层底埋深:0.702.90m,平均1.49m。2层粉质粘土:灰黄黄灰色，可硬塑；含铁锰质氧化物，夹兰灰色粘土条纹。有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高。场区普遍分布，厚度:1.405.00m,平均3.09m;层底标高:-2.64-1.00m,平均-1.78m;层底埋深:3.606.00m,平均4.58m。3层粉质粘土夹粉土:灰色，可软塑,局部流塑；夹少量粉土。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场区普遍分布，厚度:0.803.30m,平均1.70m;层底标高:-5.60-2.00m,平均-3.48m;层底埋深:4.908.90m,平均6.28m。4层粉土夹粉砂:灰色，湿，稍中密；含云母碎屑。摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。场区普遍分布，厚度:6.4018.10m,平均10.26m;层底标高:-20.62-11.45m,平均-13.76m;层底埋深:14.7023.00m,平均16.57m。4-1层粉质粘土:灰色，软塑；含有机质。稍有光泽，无摇振反应，干强度低，韧性低。场区普遍分布，厚度:0.802.10m,平均1.66m;层底标高:-14.10-12.85m,平均-13.66m;层底埋深:16.5017.40m,平均16.99m。5-1层粉质粘土:黄灰色，可硬塑；含铁锰质结核，夹兰灰色粘土条纹。有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高。场区普遍分布，厚度:0.903.60m,平均2.30m;层底标高:-18.54-14.35m,平均-16.18m;层底埋深:17.7021.50m,平均18.99m。5-2层粉质粘土:灰黄色，硬塑；含铁锰质结核。有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高。场区普遍分布，厚度:1.505.10m,平均4.01m;层底标高:-21.88-19.38m,平均-20.21m;层底埋深:22.1024.70m,平均23.06m。5-3层粉质粘土:灰黄色，硬塑；含铁锰质结核。有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高。场区普遍分布，厚度:4.207.80m,平均6.40m;层底标高:-27.93-23.85m,平均-26.62m;层底埋深:26.6031.00m,平均29.45m。5-4层粉质粘土:灰色，可塑；局部含粉土成分。稍有光泽，无摇振反应，干强度中，韧性中。场区普遍分布，厚度:1.205.20m,平均2.55m;层底标高:-31.88-26.82m,平均-28.39m;层底埋深:29.1034.90m,平均31.44m。塔吊。主要技术指标如下：1、塔吊功率：51.6KW；2、塔吊臂长：55m；3、塔吊自重：83.1t；4、塔吊最大起重量：8t；最大幅度起重量：1.3t；5、塔吊标准节尺寸：1.7m1.7m3.0m；6、塔吊平衡配重：14.2t；7、塔吊最大独立高度：42.5m8、塔吊安装高度：约140m。其他技术参数祥见塔吊使用说明书。 本案塔吊基础尺寸为500050001350，基础埋深-7.0m，基础上标高为-7.00m，基础混凝土等级为C40。采用桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件，桩为高强度预制管,其型号为PHC 500 A 10-15 。2.3、塔吊基础布置本案塔吊拟布置在78#房北侧，具体详见施工现场平面布置图。塔吊基础及其桩基定位具体祥见QTZ80塔吊基础定位图。2.4、基础承台及桩基的设计验算本案桩基础采用四根静压预制管桩PHC A400 80 10 10，桩顶标高为-10.200m。基础承台尺寸为450045001350，混凝土强度等级为C40，基础承台上表面标高为-9.25m，基础承台埋深为-1.5m。基础配筋拟采用级钢，直径选择25mm。具体验算过程如下：塔吊四桩基础的计算书 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息塔吊型号:QT80A塔机自重标准值:Fk1=1033.90kN起重荷载标准值:Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:M=1000.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-200.0kN.m塔吊计算高度:H=120m塔身宽度:B=2.5m桩身混凝土等级:C80承台混凝土等级:C40保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1.35m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB335承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.5m桩间距:a=4.0m桩钢筋级别:RRB400桩入土深度:15m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.3m计算简图如下： 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=1033.9kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=551.3525=843.75kN3) 起重荷载标准值 Fqk=80kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.80.71.951.540.2=0.34kN/m2 qsk=1.20.340.352.5=0.35kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.35120.00=42.38kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.542.38120.00=2542.70kN.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) Wk=0.80.71.951.540.35=0.59kN/m2 qsk=1.20.590.352.50=0.62kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.62120.00=74.16kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.574.16120.00=4449.73kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+0.9(1000+2542.70)=2988.43kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+4449.73=4249.73kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(1033.9+843.75)/4=469.41kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(1033.9+843.75)/4+Abs(4249.73+74.161.35)/5.66=1238.48kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(1033.9+843.75-0)/4-Abs(4249.73+74.161.35)/5.66=-299.65kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1033.9+843.75+80)/4=489.41kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(1033.9+843.75+80)/4+Abs(2988.43+42.381.35)/5.66=1027.89kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(1033.9+843.75+80-0)/4-Abs(2988.43+42.381.35)/5.66=-49.07kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(1033.9+80)/4+1.35(2988.43+42.381.35)/5.66=1102.89kN最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(1033.9+80)/4-1.35(2988.43+42.381.35)/5.66=-351.01kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.351033.9/4+1.35(4249.73+74.161.35)/5.66=1387.18kN最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.351033.9/4-1.35(4249.73+74.161.35)/5.66=-689.30kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=21387.180.75=2080.77kN.m承台最大负弯矩: Mx=My=2-689.300.75=-1033.95kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。底部配筋计算: s=2080.77106/(1.00019.1005000.00013002)=0.0129 =1-(1-20.0129)0.5=0.0130 s=1-0.0130/2=0.9935 As=2080.77106/(0.99351300.0300.0)=5370.2mm2顶部配筋计算: s=1033.95106/(1.00019.1005000.00013002)=0.0064 =1-(1-20.0064)0.5=0.0064 s=1-0.0064/2=0.9968 As=1033.95106/(0.99681300.0300.0)=2659.7mm2基础配筋按构件的最小配筋率计算：5000*1350*0.2%=13500 mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值： Vmax=1387.18kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 式中 计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.710N/mm2； b承台的计算宽度，b=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.351238.48=1671.95kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 c基桩成桩工艺系数，取0.85 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2； Aps桩身截面面积，Aps=125664mm2。桩身受拉计算，依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008 第5.8.7条 受拉承载力计算，最大拉力 N=1.35Qkmin=-404.53kN经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=1123.705mm2。由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为251mm2综上所述，全部纵向钢筋面积1124mm2八. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=489.41kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=1238.48kN桩基竖向承载力必须满足以下两式： 单桩竖向承载力特征值按下式计算： 其中 Ra单桩竖向承载力特征值； qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa桩端端阻力特征值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.57m； Ap桩端面积,取Ap=0.20m2； li第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称15.5460粘性土21.5280红粘土32630粘性土42.5860粘性土53.5764500粘性土由于桩的入土深度为15m,所以桩端是在第5层土层。最大压力验算: Ra=1.57(5.546+1.528+263+2.586+3.576)+45000.20=2300.43kN由于: Ra = 2300.43 Qk = 489.41,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 2760.52 Qkmax = 1238.48,最大压力验算满足要求!九. 桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下，Qkmin=-299.65kN桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式： 式中 Gp桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计； i抗拔系数；Ra=1.57(0.7505.546+0.7501.528+0.750263+0.7502.586+0.7503.576)=1086.206kN Gp=0.196(1525-13.3510)=47.418kN由于: 1086.21+47.42 = 299.65，抗拔承载力满足要求!QTZ80塔吊基础具体配筋详见附图1。3、施工人员组织 由于塔吊属于大型施工机械设备，它的安全性至关重要，因此塔吊基础的施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中；由项目经理牵头，技术负责人把关，各部门各司其职，管理好塔吊基础的施工质量与安全。具体施工组织机构如下表所示：姓名职务职责备注开志营 项目经理塔吊基础施工质量与安全总负责王萱俊生产经理塔吊基础施工现场组织与安排施工现场安全主要负责人任建申技术负责人负责施工方案的编制与施工技术的审核参与塔吊基础的定位放线及其验线等工作，同时兼顾安全工作。杨忠施工员塔吊基础的现场施工技术交底与现场指导及安全监督安全员张春山现场安全监督检查资料员金军标试块制作、钢筋取样、资料报验等土建工长施卫冲砼的浇筑现场负责，及塔吊预埋脚柱安装兼管安全，特别是用电安全木工工长朱占祥基础模板支模现场负责兼管安全钢筋工长徐健基础钢筋绑扎现场负责兼管安全塔吊基础施工人员：工种人数工作内容砼工1砼振捣及表面收理木工4配模及安装钢筋工3钢筋绑扎电焊工1预埋脚柱安装电工1现场施工用电送电普工3零星工作4、施工机具、材料准备塔吊基础施工需要配备以下施工机具及测量仪器4.1、反铲式挖掘机一台4.2、振动棒一只4.3、交流电焊机一台4.4、钢筋切断机一台4.5、钢筋弯曲机一台4.6、圆盘锯一台4.7、活络板手122把、184把4.8、铁锹4把4.9、经纬仪一台4.10、水准仪一台4.11、安全帽每人一只、手套30付，工具包2只塔吊基础施工所需主要材料：（1）、钢筋：直径25mm级钢3.5t；直径14mm级钢0.3t（2）、多层板：规格915183015，25张（3）、方木：规格501006000，30根（4）、钢管：规格48，若干（5）、螺杆：规格12，若干（6）、钢板：2mm厚，1（7）、基础砼：强度等级C30,43；强度等级C15，4.55、塔吊基础施工5.1）塔吊基础施工工艺流程桩基打设基坑降水基坑放线（白灰线）验线塔吊基坑土方开挖垫层浇筑基础放线（墨线）验线底层钢筋网绑扎塔吊预埋脚柱安装固定上层钢筋网绑扎塔吊基础模板支模塔吊基础钢筋模板验收塔吊基础砼浇筑砼养护5.2）塔吊基础施工工艺桩基打设：本案中采用高强度预制管桩，可以与桩基分包施工单位协调，在工程桩打设完成后，顺便把塔吊用桩打设完成。此项并入工程桩基工程，按工程桩基工程施工方案施工。基坑降水：本案中基坑降水将与10#楼基坑降水结合起来，同时进行基坑降水。采用管井井管进行降水，设置观察井，当地下水降至基坑底下500左右，即可开挖。此项并入降水工程，按降水工程施工方案施工。基坑放线：利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，按照1：1放坡系数外放相应距离，撒白灰线示之，并通知项目技术负责人进行验线。塔吊基础基坑开挖：采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖，现场架设一台SCD200型水准仪进行基底标高控制。同时按照1：1的放坡系数进行放坡开挖。机械开挖应比设计标高高2030，剩余土方采用人工开挖。人工开挖的平整度为50。垫层砼浇筑：在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50100的木方围起来；进行垫层砼浇筑，初凝后进行压光处理。基础放线（墨线）：在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。底层钢筋网绑扎：将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。塔吊预埋脚柱安装、固定：由于本案塔吊基础高1350，比塔吊预埋脚柱高，为保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面，在预埋脚柱底部加焊一段长约500的14#槽钢；接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上，同时在四个预埋脚柱上焊接剪刀撑予以加固；然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上，弹墨线喷白漆示之，同时将预埋脚柱位置处边线测放出来；接着利用反铲挖掘机将安装有预埋脚柱的标准节吊入基坑，放到底层钢筋网上，具体位置为上一步骤测放出来的脚柱位置线内；然后利用水准仪测出标准节上部四角四个螺栓孔处的标高，根据高低差值，在底层钢筋网上放置1mm/2mm不等的钢板片予以调整，直至四角标高差值在2mm以内；最后将其与底部钢筋网焊接牢固基础上部钢筋网绑扎：首先安装1500左右的间距放置钢筋马蹬，接着将上部受力主筋按设计间距放置到位，进行绑扎，上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。基础支模：采用15后多层板做面板，50100木方做背楞，48钢管做外楞的模板支撑体系。钢筋、模板验收：以上工作完成后，通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。塔吊基础砼浇筑：本案中塔吊基础砼采用商品砼，由汽车泵配合进行砼浇筑，砼在振捣过程中要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。待砼初凝后，进行砼表面压光处理。同时留置砼试块。塔吊基础砼养护：本案砼施工处于夏季，砼养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于7天。当塔吊基础砼强度达到不少于设计值的90%上时方可进行塔吊上部结构安装。6、安全环保措施1、进入施工现场必须正确佩戴安全帽及其它劳保用品。2、土方开挖时，应设专人进行指挥，防止机械伤人事故发生。3、严禁酒后上岗，不准打赤脚、穿拖鞋、硬底鞋上班；上班时段严禁嬉戏打闹。4、特殊工种，如电工、焊工，机械工等必须持证上岗，无证人员不准进行操作。5、钢筋切断、弯曲等各道工序的加工机械必须保证安全装置齐全有效，动力线路用钢管从地坪下引入，机壳要有保护零线。6、电焊场地周围应清除易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离，并在施焊部位配备灭火器材。7、施工用电和照明用电要符合规定要求，严禁乱拉乱接，施工用电必须三相五线制，配电箱内应设触电保护装置，配电箱加锁。8、车辆进出由专人冲洗车辆，不让泥浆带入公路。9、超过噪音限度的施工作业，必须控制，如圆盘锯，刨木机等，尽量安排白天工作，不在夜间使用。附图1：QTZ80型塔吊基础配筋图可编辑范本！