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塔吊基础施工方案(注浆加固处理地基)

深业泰富广场（06地块）施工总承包工程 1#塔吊基础施工方案
1.0 工程概况
1、工程名称：深业泰富广场（06地块）施工总承包工程。
2、工程地址：深圳市罗湖区笋岗街道梨园路与梅园路交汇处。
3、主要建设参与单位：
l 建设单位：深业泰富物流集团股份有限公司；
l 勘察单位：深圳市协鹏工程勘察有限公司；
l 设计单位：深圳市建筑设计研究总院有限公司；
l 施工单位：中建四局第三建筑工程有限公司；
l 监理单位：深圳市英来建设监理有限公司；
l 监督单位： 。
4．主要技术、经济指标：
l 总用地面积： 18600.5㎡；
l 总建筑面积：206971.0㎡；
l 建筑总高度：97.5m（A、B座）、99.4m（C座）；机房屋顶总高度104.5m（A座）、104.2m（B、C座）、26.0m（裙房楼梯间屋面）；
l 建筑层高：地下室负四层层高为3.2m；负三层层高为4.1m；负二层层高为3.3m；负一层层高为5.9m；首层高为6.0m；二～五层层高：4.5m；六～二十六层层高为3.5m（A、B座）；六～三十一层层高为2.9m（C座）；
l 主要结构类型：框架-核心筒结构（A、B座）、部分框支剪力墙结构（C座）、框架结构（商业裙房），筏板基础；
l 栋数、层数：3栋、26层（A、B座）和31层（C座）（地下室4层）。
5、功能与用途：4层地下室为地下商业、共用停车库和公用设备用房；首层及以上为办公、商务公寓、商业，市政配套。
6、质量要求：合格。
7、总 工 期：731日历天，计划开工日期为2017年4月30日（具体以监理开工令为准），计划竣工日期为2019年4月30日。
8、本工程设计相对标高±0.000相当于绝对标高（黄海高程）13.80m。
2.0 塔吊基础设计依据
1、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）。
2、《砼结构设计规范》（GB50010-2010）。
3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）。
4、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）。
5、《工程测量规范》（GB50026-2007）。
6、《塔式起重机砼基础工程技术规程》（JGJT187-2009）。
7、桩基承台结构计算参见《钢筋砼建筑结构与特种手册》陈载赋主编。
8、业主提供的《深业泰富物流集团股份有限公司深业泰富广场一期项目拟建场地岩土工程勘察报告》（深圳市协鹏工程勘察有限公司<二〇一六年十一月>）。
9、业主提供的《深业泰富广场一期基坑支护设计施工图》（深圳市勘察研究院有限公司<二〇一四年八月>）。
10、深圳市建筑设计研究总院有限公司出具的《设计更改通知单》（结改02）及附图《注浆孔布置图》。
11、长沙中联重工科技发展股份有限公司提供的《（QTZ160）TCT7015-10E塔式起重机机使用说明书》。
12、本公司同类型工程施工经验。
13、本工程施工招标文件及相关施工图纸。
3.0 塔吊基础布置要求及相关参数
1、结合本工程周边环境并考虑本项目工程现场实际情况，拟定安装五台塔吊，分别编号为1号塔吊、2号塔吊、3号塔吊、4号塔吊、5号塔吊。五台塔吊主要承担着地下室及主楼施工期间的砖胎模砌筑材料及零星砼、钢管支架及模板周转材料、钢筋及型钢、机具、装饰装修材料吊运等作用。
2、1号塔吊型号为QTZ160（TCT7015-10E），为基础固定、外墙附着式，由中联重科股份有限公司生产。独立式起升高度为52m，附着式时起升最大高度可达200m。吊臂出厂时长为70m，可根据不同施工场地情况，可将吊臂另外组合成65m、60m、55m、50m、45m、40m、35m、30m八种工作幅度。1号塔吊拟安装高度为124m，吊臂工作幅度60m。
3、塔吊基础设置于基坑内地下室底板中，具体位置详见塔吊平面布置图。1号塔吊基础采用压密注浆处理地基（详见2017年4月24日本工程设计单位深圳市建筑设计研究总院有限公司出具的结改-02号《设计更改通知单》），承台基础持力，基础承台尺寸8100×8100×2000。塔吊基础砼强度等级均为C35、抗渗等级均为P10，具体详见本方案中的相关附图。
【结改-02号《设计更改通知单》）】更改内容：结施B02（06地块底板平面布置图）中说明增加一条“6、图中Q1-1～Q1-3交Q1-Q～Q1-A区域，底板下持力层为粘性土，地基承载力满足不了设计要求，采取袖阀注浆加固进行处理，处理有效深度为从基础底面算起至岩面（注意筏板厚度不同引起的处理顶标高不同)，处理后的地基承载力特征值不小于250KPa，并应进行载荷试验检验，试验按DBJ 15-38-2005广东省地基处理技术规范进行；注浆处理可选用以水泥为主剂的浆液；注浆孔布置见图纸，分区桩长见图；注浆量及注浆有效范围，应通过现场注浆试验确定，在粘性土地基中，浆液注入率宜为15%～20%；对于劈裂注浆的注浆压力，在黏性土中宜为0.2～0.3MPa；对压密注浆，当采用水泥砂浆浆液时，坍落度宜为25～75mm，注浆压力宜为1～7MPa；注浆处理应能使被加固土体在平面和深度范围内连成一个整体。”水泥采用425级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5:1～1:1，（经现场实测为0.6）每延米水泥用量估计为207㎏。
由于1号塔吊基础正处于本次设计要求的注浆处理加固地基范围内，经采用设计确定的注浆加固处理后的地基承载力特征值250KPa进行1号塔吊基础承台设计验算，注浆加固处理后的地基完全满足1号塔吊安全使用要求。
由于塔吊基础先于筏板基础施工，故需先进行1号塔吊基础范围及其周边扩展区域（每边扩展3米，紧邻支护结构侧除外）压密注浆处理。
1号塔吊基础压密注浆地基处理方法及要求详见《压密注浆地基处理专项施工方案》。
4、塔吊基础相关测量参数详见下表：
基础名称
测点号
塔吊基础或桩承台角度定位坐标
设计相对标高
1号
塔吊基础
1-1
X=21666.70
Y=119810.00
承基础顶面标高－16.7米
（压密注浆处理地基，承台基础）
1-2
X=21666.70
Y=119814.00
1-3
X=21662.70
Y=119814.00
1-4
X=21662.70
Y=119810.00
5、塔吊基础及桩基设计时参考的地质说明：
根据塔吊基础平面定位，参考塔吊与周边彼邻结构基础所对应的地质情况，详查本工程岩土工程勘察报告，本工程塔吊基础及承台桩基按以下最不利地质钻孔点进行地质分析，1号塔吊基础参考ZK68号地质钻孔，参考《深业泰富物流集团股份有限公司深业泰富广场一期项目拟建场地岩土工程勘察报告》文字部分表6.2.1-1相关说明计算。
6、经对桩位地质分析对比，本方案对塔吊基础进行了基础计算，具体详见本方案《5.0塔吊基础计算》节相关内容。
8、塔吊平面布置图及承台大样等详见附图。
4.0 塔吊基础施工时注意事项
1、为发挥塔吊机械垂直运输作用，本工程塔吊基础承台必须先于地下室筏板基础施工。
2、本工程塔吊设备基础桩须按照工程桩要求进行质量控制，质量要求参见本工程相对应的相关图纸及相关规范要求。
3、因本工程设计的1号塔吊基础顶面与地下室底板面相平且相连，因此，塔吊基础承台须先于与之相连的地下室底板前施工，要求基础承台按地下室质量控制要求进行砖胎模施工，塔吊基础施工时预埋塔吊基础范围内底板钢筋。
塔吊基础承台施工时，1号塔吊基础承台必须沿承台四周在承台内（底板厚度的中部位置）设置止水钢板，止水钢板（上下要绑设快易收口网）做法详见施工图做法。
1号塔吊承台混凝土浇筑前，在承台中部预埋直径约300mm的PVC管集水井，承台混凝土浇筑完成后在承台面抹水泥砂浆找坡层，坡向集水井（四周高，中间低），在集水坑内设置自动抽排潜水泵，以免塔吊基础积水。
4、塔吊基础承台钢筋安装时，要仔细查阅土建结构施工图纸，作好通过塔吊基础承台范围的底板钢筋的预埋。预埋基础底板钢筋外伸部分直径≥25的钢筋采用机械连接接头（并做好接头保护），其它钢筋接头采用绑扎或焊接，预埋钢筋外伸部位的接头部位及搭接长度必须符合土建结构施工总说明的要求。
5、塔吊基础钢筋制安、钢筋砼模板安装及砼浇灌等分项工程必须严格按本工程与之对应的土建主体质量要求进行质量控制，并作好相关技术资料的收集整理归档。
6、塔吊基础防雷引下线的焊接：利用本工程地下室底板防雷体系钢筋作接地引下体，采用φ14镀锌圆钢将塔吊专用钢结构基础支腿或基础底板钢筋焊接相连，钢筋帮条采用φ14镀锌圆钢L=200，双面搭接焊6d。根据中联重科股份有限公司提供的《QTZ160(TCT7015-10E)塔式起重机使用说明书》第65页规定：防雷接地电阻小于或等于4欧姆。
具体做法详见附图。

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5.0 1号塔吊基础计算
1、计算参数
(1)基本参数
采用1台QTZ160(TCT7015-10E)塔式起重机，塔身尺寸2.00m；现场地面标高0.00m，基础底标高-2.00m，基础埋设深度2.00m。
（2）塔吊基础受力情况
荷载情况
基础荷载
P(kN)
M(kN.m)
Fk
Fh
M
Mz
工作状态
1015.00
44.00
3490.00
462.00
非工作状态
847.00
179.00
6181.00
0

比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算
Fk=847.00kN，Fh=179.00kN，Mk=6181.00+179.00×2.00=6539.00kN.m
Fk，=847.00×1.35=1143.45kN，Fh，=179.00×1.35=241.65kN，
Mk，=(6181.00+179.00×2.00)×1.35=8827.65kN.m

2、基础底面尺寸验算
（1）基础尺寸
长(a)=8.10m，宽(b)=8.10m，高(h)=2.00m
（2）基础混凝土
强度等级C35，ft=1.57N/mm2，γ砼=25kN/m3
（3）基础底面尺寸验算
Gk=abhγ砼=8.10×8.10×2.00×25=3280.50kN
Pk=(Fk+Gk)/A=(847.00+3280.50)/(8.10×8.10)=62.91kPa
基础底面矩W=0.1179a3=0.1179×8.103=62.66m3
Mk/W=6539.00/62.66=104.36kPa
Mk/w=104.36kPa>Pk=62.91kPa，则进行偏心距计算
(Mk+Fvh)/(Fk+Gk)=(6539.00+179.00×2.00)/(179.00+3280.50)=1.99m
偏心距e=1.99m＜0.25×8.10=2.03m，基础底面尺寸满足要求。
3、地基承载力验算
基础底面标高-2.00m 、基础置于土层：压密注浆地基
地基承载力特征值fak=250.00kPa、地基土γ=20.00kN/m3
（1）修正后的地基承载力特征值计算
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d–0.5)
=250.00+0×20.00×(6.00-3)+2.00×20.00×(2.00-0.5)=310.00kPa
（2）地基承载力验算
1）当轴心荷载作用时
Pk=(Fk+Gk)/A=62.91kPa<fa=310.00kPa，地基承载力满足要求。
2）当偏心荷载作用时
Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W=(847.00+3280.50)/65.61+6539.00/62.66=167.27kPa
Pkmax=167.27kPa＜1.2×fa=372.00kPa，地基承载力满足要求。
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W=62.91-6539.00/62.66=-41.45kPa

4、抗倾覆验算

倾覆力矩M倾=Mk=6539.00kN.m
抗倾覆力矩M抗=(Fk+Gk)a/2=(847+3280.50)×8.10/2=16716.38kN.m
M抗/M倾=16716.38/6539.00=2.56
M抗/M倾=2.56＞1.60，抗倾覆满足要求。
5、受冲切承载力验算
Pj=Fk'/A+Mk'/W=1143.45/65.61+8827.65/62.66=158.32kPa
AL=(2.00+2×2.00+8.10)×[(8.10-2.00)/2-2.00]/2=7.40m2
h0=2.00-0.07=1.93m，βhp=1+(0.9-1)×(1930-800)/(2000-800)=0.91
at=2.00m，ab=2.00+2×1.93=5.94m，am=(2.00+5.94)/2=3.93m
0.7βhpftamh0=0.7×0.91×1.57×3.93×1930=7585.58kN
FL=PjAL=158.32×7.40=1171.57kN
α=1，βhs=(800/1930)0.25=0.80，am/L=3.93/8.10=0.49
(α-Pj/1.4ftβhs)βhs/βhp=[1-158.32/(1.4×1570.00×0.80)]×0.80/0.91=0.80
FL=1171.57kN<0.7βhpftamh0=7585.58kN
基础抗冲切承载力=7585.58kN＞Fl=1171.57kN，基础抗冲切满足要求。
6、受剪切承载力验算
am/L=0.50<(α-Pj/1.4ftβhs)βhs/βhp=0.80
基础受剪切承载系数=0.80＞am/L=0.50，基础受剪切满足要求。
7、基础配筋验算
（1）基础弯矩计算
a=(8.10-2.00)/2=3.05m，a’=2.00m，L=8.10m
Pjmax=Fk'/A+Mk'/W=1143.45/65.61+8827.65/62.66=158.31kPa
Pjmin=Fk'/A-Mk'/W=1143.45/65.61-8827.65/62.66=-123.45kPa
PjI=Pjmax-(Pjmax+Pjmin)/La=158.31-(158.31+123.45)/8.10×3.05=52.22kPa
M=1/12a2[Pjmax(3L+a’)+PjI(L+a’)]
=(1/12×3.052)×[158.31×(3×8.10+2.00)+53.61×(8.10+2.00)]=3636.48kN.m
（2）基础配筋
基础采用HRB400钢筋，fy=300N/mm2
As1=M/(0.95fyh0)=3636.48×106/(0.95×300×1930)=6611mm2
按照最小配筋率ρ=0.15%计算配筋
As2=ρbh0=0.0015×8100×1930=23450mm2
比较As1和As2，按As2=23450mm2配筋，取48C25@171mm(钢筋间距满足要求)；
基础配筋As=48×491=23568mm2>As2=23450mm2，满足要求。

8、计算结果
（1）基础尺寸
长(a)=8.10m，宽(b)=8.10m，高(h)=2.00m，基础底标高-2.00m。
（2）混凝土
强度等级C35，双向底筋48C25。
（3）其它未及之处详见附页相关大样图。
6.0 附 页
6.1 塔吊平面布置图
6.2 塔吊基础节（标准节）与基坑支护内撑梁平面关系图
6.3 1号塔吊基础平面定位图
6.4 1号塔吊基础平面大样图及相应剖面示意图
6.5 1号塔吊基础压密注浆处理地基相关变更图
6.6 中联重科股份有限公司提供的《QTZ160(TCT7015-10E)塔式起重机使用说明书》部分内容复印件-【1号塔吊】
6.7 相关岩土工程勘察报告复印件

目 录
1.0 工程概况 1
2.0 塔吊基础设计依据 2
3.0 塔吊基础布置要求及相关参数 2
4.0 塔吊基础施工时注意事项 4
5.0 1号塔吊基础计算 6
6.0 附 页 11
6.1 塔吊平面布置图 11
6.2 塔吊基础节（标准节）与基坑支护内撑梁平面关系图 11
6.3 1号塔吊基础平面定位图 11
6.4 1号塔吊基础平面大样图及相应剖面示意图 11
6.5 1号塔吊基础压密注浆处理地基相关变更图 11
6.6 中联重科股份有限公司提供的《QTZ160(TCT7015-10E)塔式起重机使用说明书》部分内容复印件-【1号塔吊】 11
6.7 相关岩土工程勘察报告复印件 11