[海南]办公楼主体建设工程塔吊基础专项施工方案.doc

目 录一、编制依据2二、工程概况2三、地质情况3 3四、塔吊平面位置布置4五、塔吊基础做法5六、塔吊ZQT80（TC6013A-6）基础验算计算书5七、质量保证措施14八、安全保证措施14九、附图141一、编制依据1建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)；2.建筑地基基础设计规范(DBJ 15-31-2003)；3.建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) (2006年版)；4.混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)；5.简明钢筋混凝土结构计算手册；6.地基及基础(高等数学教学用书)(第二版)；7.建筑、结构设计图纸；8.塔式起重机使用说明书；9.塔式起重机设计规范(GB/T 13752-92)；10建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001、J119-2001）；11.岩土工程勘察报告。二、工程概况工程质量目标：达到优良质量标准，争创省优良工程。安全生产目标：严格按国家安全检查标准、安全操作规程、建筑施工安全技术规范及广东省“五无”目标落实措施，规范施工，保证安全生产。文明施工目标：创省优工程。本工程北侧紧邻九洲大道；东侧紧邻建业二路；,本工程的基础形式:筏板基础，主体结构形式为：钢筋砼框剪结构。本工程为单栋高层办公楼，建筑总高度87.30米，地下3层，地上21层，总建筑面积33485.90，建筑基层面积1170.73，标准层建筑面积为1099.87。0.000相当于绝对标高20.35米。我司充分考虑因垂直运输需要准备安装1台塔吊。三、地质情况3.1地质条件3.1.1地层岩性根据现场钻探揭露及室内土工试验结果，场地内分布的地层为人工填土层（Qml）、第四系残积层（Qel），其下伏基岩为燕山晚期花岗岩（）。现将各岩土层工程地质特征分述如下：1.1人工填土层（Qml）：人工填土：褐灰、褐黄色，主要由粘性土组成，含少量垃圾，稍湿，松散状态。属新近回填土，层厚0.601.50m，场区内均有分布。1.2第四系残积层（Qel）：砾质粉质粘土：褐黄、褐灰、褐红色，由花岗岩风化残积而成，含较多石英砂砾，呈硬塑状。层厚0.905.20m，层顶埋深0.600.80m，层顶标高17.6218.97m，除ZK9ZK14号钻孔外，场区内其余地段均有分布。本层现场标准贯入试验11次，锤击数2428击，平均25.18击。1.3燕山晚期花岗岩（）：场地下伏基岩为燕山晚期花岗岩。按其风化程度可以划分为全风化、强风化、中风化、微风化四个带，其特征分述如下：全风化花岗岩-1：褐红、褐黄、浅肉红色，原岩结构清晰，钾长石保留原晶型，手捻具砂感，岩芯呈土柱状，坚硬状态，合金钻进容易。层厚2.2011.00m，层顶埋深1.005.80m，层顶标高7.6618.07m，除ZK11ZK14号钻孔外，场区内其余地段均有分布。本层现场标准贯入试验21次，实测锤击数3149击，平均37.81击。强风化花岗岩-2：褐黄、褐红、灰褐色，岩石因强烈风化而解体，原岩结构大部分被破坏，钾长石晶形完整，风化裂隙很发育，岩芯呈土柱状、砂土状，少量硬块状，岩块手可折断，合金钻进容易，局部不均匀夹少尉中风化岩块，岩块手折不断。层厚0.605.50m，层顶埋深0.6014.20m，层顶标高4.458.70m，详见“强风化基岩层顶标高等值线图”（图号：KYY-KC-2013-W049-8-1/3），场区内均有分布。本层现场标准贯入试验8次，实测锤击数均大于50击。中风化花岗岩-3：灰白、褐黄、肉红色，岩石成分主要为石英、长石、云母，粗粒花岗结构，块状构造，岩石裂隙发育，裂隙面倾角大小不均，裂隙面多被铁锰质浸染，岩芯大多呈碎块状、块状，少量呈短柱状、柱状，岩块手折不断，岩面不甚光滑，锤击声稍哑稍脆，合金钻进困难。层厚0.802.10m，层顶埋深5.1014.80m，层顶标高1.567.26m，详见“中风化基岩层顶标高等值线图” （图号：KYY-KC-2013-W049-8-2/3），场区内均有分布。微风化花岗岩-4：灰白，肉红色为主，岩石成分主要为石英、长石、云母等，粗粒花岗岩结构，块状构造，岩石裂隙少量发育，岩芯多呈短柱状长柱状，局部为块状，岩面光滑，岩石致密坚硬，断口新鲜，锤击声清脆，金刚石方可钻进。本次钻探揭露层厚0.504.60m，层顶埋深6.8015.60m，层顶标高0.365.88m，详见“微风化基岩层顶标高等值线图” （图号：KYY-KC-2013-W049-8-3/3），场区内均有分布。以上各岩土层的空间分布状况、组合特征详见“工程地质剖面图”（图号：KYY-KC-2013-W049 -9）和“钻孔柱状图”（图号：KYY-KC-2013-W049-10）。3.1.2 岩土层物理力学性质2.1本次勘察采用了常规土工试验、野外标准贯入试验综合评价岩土层的物理力学性质。在场地中共采取了6件土样，岩样8件，进行了室内土工试验，野外标准贯入试验40次。土工试验结果见土工试验成果表（图号：KYY-KC-2013-W049-2），标贯试验结果详见“工程地质剖面图”和“钻孔柱状图”，各地层主要物理力学性质指标统计值见表2。2.2 岩石试验结果及统计分析为查明岩石物理力学性质，在ZK1、ZK3、ZK5、ZK7、ZK8、ZK9、ZK11、ZK12号孔共取8组岩样(微风化花岗岩)进行了饱和单轴抗压强度试验，详见“岩石芯样单轴抗压强度试验报告”(图号：KYY-KC-2013-W049-5)，其结果统计见表3。岩石饱和单轴极限抗压强度试验结果统计表 表3统计件数范围值（MPa）平均值（MPa）标准差（MPa）变异系数标准值（MPa）岩性847.0126.787.025.1520.28966.2微风化花岗岩 四、塔吊平面位置布置施工总体思路：具体位置详见“施工总平面布置示意图”。距地上楼层外墙约23米。计划安排1台QTZ80(TC6013A-6)塔式起重机进行材料的垂直运输和水平运输。塔吊布置在56轴至2/A轴之间轴线位置，安装自由总高度46米； 本工程塔吊选用长沙中联重科股份有限公司生产的QTZ80(TC6013A-6)型塔式起重机。塔机为水平臂架，小车行走变幅，上旋转自升起塔式起重机，最大起重6T，结合主体情况考虑,安装自由总高度为46m,最大幅度起重时为2.0T。五、塔吊基础做法根据岩土工程勘察报告情况并参考厂家提供的塔基图，综合考虑现场环境与条件，塔吊QTZ80(TC6013A-6)为天然基础,天然基础持力层及地基承载力特征值:300KPa,结合6000mm*6000mm*2000mm现浇砼承台基础。基础底板面标高-12.65m,绝对标高为20.35m,强度等级C35，钢筋等级HRB335，具体配筋详见塔吊基础配筋图, 六、塔吊QTZ80（TC6013A-6）基础验算计算书 矩形板式基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、塔机属性塔机型号QTZ80(TC6013A-6)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)46塔机独立状态的计算高度H(m)48塔身桁架结构圆钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.8 二、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)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8小车最小工作幅度RG2(m)2.5最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5，1050690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地广东 珠海基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.35塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度C类(有密集建筑群的城市市区)风振系数z工作状态1.763非工作状态1.813风压等效高度变化系数z0.88风荷载体型系数s工作状态1.8非工作状态1.766风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.81.21.7631.80.880.20.536非工作状态0.81.21.8131.7660.880.350.947 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)251+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.5360.351.84816.209倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.516.20948)657.954非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1401.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.9470.351.84828.637倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422+3.82.5-19.86.3-89.411.8+0.528.63748339.928 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2401.4481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)481.68+84565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.416.20922.693倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.516.20948)983.768非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2401.4481.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.428.63740.092倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422+3.82.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.528.63748545.371 三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)6基础宽b(m)6基础高度h(m)2基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重c(kN/m3)35基础上部覆土厚度h(m)0基础上部覆土的重度(kN/m3)0基础混凝土保护层厚度(mm)50地基参数地基承载力特征值fak(kPa)300基础宽度的地基承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.6基础底面以下的土的重度(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19基础埋置深度d(m)0修正后的地基承载力特征值fa(kPa)301.9地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b(mm)5000 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=66235=2520kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.22520=3024kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9(M2+0.5FvkH/1.2) =37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.516.20948/1.2) =599.602kNm Fvk=Fvk/1.2=16.209/1.2=13.508kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M=1.2(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.40.9(M2+0.5FvkH/1.2) =1.2(37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.516.20948/1.2) =902.075kNm Fv=Fv/1.2=22.693/1.2=18.91kN 基础长宽比：l/b=6/6=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=662/6=36m3 Wy=bl2/6=662/6=36m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=657.9546/(62+62)0.5=465.244kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=657.9546/(62+62)0.5=465.244kNm 1、偏心距验算 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 =(461.4+2520)/36-465.244/36-465.244/36=56.97kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 Pkmin=56.97kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(461.4+2520)/36+465.244/36+465.244/36=108.664kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.4+2520)/(66)=82.817kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =300.00+0.3019.00(6.00-3)+1.6019.00(0.00-0.5)=301.90kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=82.817kPafa=301.9kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=108.664kPa1.2fa=1.2301.9=362.28kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=2000-(50+25/2)=1938mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(461.400/36.000-(599.602+13.5082.000)/36.000)=-6.196kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(461.400/36.000+(599.602+13.5082.000)/36.000)=40.801kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(6.000+1.800)/2)40.801/6.000=26.520kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(461.400/36.000-(599.602+13.5082.000)/36.000)=-6.196kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(461.400/36.000+(599.602+13.5082.000)/36.000)=40.801kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(6.000+1.800)/2)40.801/6.000=26.520kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(40.801+26.52)/2=33.661kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(40.801+26.52)/2=33.661kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=33.661(6-1.8)6/2=424.123kN Vy=|py|(l-B)b/2=33.661(6-1.8)6/2=424.123kN X轴方向抗剪： h0/l=1938/6000=0.3234 0.25cfclh0=0.25116.760001938=48546.9kNVx=424.123kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1938/6000=0.3234 0.25cfcbh0=0.25116.760001938=48546.9kNVy=424.123kN 满足要求！ 6、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b=|20-20|/5000=00.001 满足要求！ 四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB335 25170基础底部短向配筋HRB335 25170基础顶部长向配筋HRB335 20170基础顶部短向配筋HRB335 20170 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(6-1.8)233.6616/8=445.329kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(6-1.8)233.6616/8=445.329kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=445.329106/(116.7600019382)=0.001 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.001)0.5=0.001 S1=1-1/2=1-0.001/2=0.999 AS1=|M|/(S1h0fy1)=445.329106/(0.9991938300)=766mm2 基础底需要配筋：A1=max(766，bh0)=max(766，0.001560001938)=17442mm2 基础底长向实际配筋：As1=17807mm2A1=17442mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=445.329106/(116.7600019382)=0.001 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.001)0.5=0.001 S2=1-2/2=1-0.001/2=0.999 AS2=|M|/(S2h0fy2)=445.329106/(0.9991938300)=766mm2 基础底需要配筋：A2=max(766，lh0)=max(766，0.001560001938)=17442mm2 基础底短向实际配筋：AS2=17807mm2A2=17442mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=11396mm20.5AS1=0.517807=8903mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=11396mm20.5AS2=0.517807=8903mm2 满足要求！ (5)、基础竖向连接筋配筋面积 基础竖向连接筋为双向10500。 五、配筋示意图基础配筋图七、质量保证措施承台施工质量保证措施1、 承台底标高、尺寸严格按照设计标高放样确定；2、 砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收；3、 与塔机厂家联系，正确预埋预埋件；4、 承台砼标号C35，并留置同条件试块。砼强度达到设计强度100%后方可安装塔吊八、安全保证措施1、由于本工程塔吊处于地下室内，须预留孔洞，孔洞的围护采用钢管搭设进行临边围护。2、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。3、如施工工期较长，需根据实际情况定期对结构柱进行防锈处理。4、塔吊安拆方案由具有相关资质的专业施工单位编制并负责实施。九、附图1、中怡花园办公楼场地平面布置图2、塔吊基础结构施工图