塔吊基础施工方案(34页).doc

施工组织设计（方案）报审表工程名称：寻甸锦绣中央广场项目 编号：01 致： （监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成了 寻甸锦绣中央广场项目A3塔吊基础 工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附：寻甸锦绣中央广场项目A3塔吊基础专项（方案）承包单位（章） 项目经理 ： 日 期 2016.6.28专业监理工程师审查意见：专业监理工程师 日 期 总监理工程师审核意见：项目监理机构 总监理工程师 日 期 寻甸锦绣中央广场项目A3塔吊基础施工方案1. 编制依据1.1. 由锦汉转业有限公司工程部提供的寻甸锦绣中央广场项目A3施工图纸、岩土工程勘察报告。1.2. 由四川强力建筑机械有限公司提供的QTZ63（5013）塔式起重机的使用说明书、塔吊基础施工图。1.3塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）地基基础设计规范（GB50007-2002）建筑结构荷载规范（GB50009-2006）建筑安全检查标准（JGJ59-99）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）。2. 工程基本概况2.1. 工程建设概况本工程A3块建筑层数：地上四层，地下一层；建筑总高度未超过30m。2.2. 场地内地质情况：场地地质情况较差，主要为粘土层、圆砾和泥炭质土。基础受力层为粘土层，承载力特征值fak=130KPa.3. 塔吊选择及平面布置本工程占地平面积较大；为尽可能满足区域内楼层都在塔吊覆盖范围内，本工程选用两台55米臂长的施工塔吊，型号为QTZ63（Q5510）和一台60米臂长的施工塔吊Q6010，生产厂家为四川强力建筑机械有限公司。臂端起重量1.0吨。独立式的起升高度为37.5米，附着式的起升高度可达140米，可满足本工程的垂直及水平运输需要。A3北的塔吊为1#塔吊（Q5510），A3西的为2#塔吊（Q5510），A3南的为3#塔吊（Q6010）。2#塔吊为主吊，由于受1#和3#塔吊影响，2#塔吊须比1号塔吊高5米，比3号塔吊高10米，加上2#塔吊地面比3#塔吊地面高6米，塔吊吊钩及富余钢丝绳考虑5m长，塔吊最终安装高度为40米左右（至操作室），12个标准节高。4. 塔吊基础设计综合施工需要、附着长度、建筑物地下结构情况，1号塔吊基础中心定位于坐标：X= 2628914.046 m、Y= 942640.405 m处；2号塔吊基础中心定位于坐标：X= 2628992.330 m、Y= 942713.918 m处；3号塔吊基础中心定位于坐标：X= 2628901.017 m、Y= 942723.352m处。经查对地勘资料，整个场地面层为粘土，平均厚度7.5m，承载力特征值fak=120kpa；第二层为圆砾、粘土、粉土层，平均厚度21.1 m，承载力特征值fak=130kpa；第三层为泥炭质土层，平均厚度1.17 m，承载力特征值fak=50kpa；第1#、2#塔吊位于基坑边，场地条件限制不能设置天然独立基础，采用矩形板式桩基础。参照使用说明书要求（见附件）、塔吊基础施工图，结合现场情况，1#、2#塔吊基础的参数如下：承台长4000mm，宽4000mm，高1000mm，共配两层钢筋网片，上层钢筋为双向各24根HPB33520，下层为双向各32根HPB33520，承台竖向连接筋为双向HPB30010500，（见附图），桩平面布置及配筋详附图，桩深8m。3#塔吊位于地下室内，满足设置天然独立基础的条件，参照使用说明书要求（见附件）、塔吊基础施工图，结合现场情况，3#塔吊基础的参数如下：承台长4800mm，宽4800mm，高1000mm，共配两层钢筋网片，上层钢筋为双向各31根HPB33520，下层为双向各31根HPB33520，架力筋为HPB30012500，的钢筋。（见附图）。5. 塔吊基础外防水处理由于塔基顶面较低，在塔吊基础施工完成后要考虑排水和挡土问题，其处理方法：在基础的上口沿基础边砌筑240厚砖墙至高于相邻地面150mm。此砖墙有两个作用：挡土和挡水。为保证在塔吊使用期间基础内不致渗入水，需在砖墙外侧做抹灰层（防水砂浆防水粉掺量参见使用说明，厚度20，配合比1：2）；防水涂膜，涂膜上口上翻至砖挡墙顶；1：2水泥砂浆保护层。3#塔吊底板防水同车库底板后浇带。6. 塔吊基础倾覆力及地基承载力验算61 1#、2#塔吊验算书矩形板式桩基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ63 (Q5510)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、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)410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)12.38最小起重荷载Qmin(kN)1最大吊物幅度RQmin(m)55最大起重力矩M2(kNm)Max6012.38，155742.8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)145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)工程所在地昆明寻甸县基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.75塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.69风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95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0.81.21.591.951.320.20.79非工作状态0.81.21.691.951.320.753.13 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+145457起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)457+60517水平荷载标准值Fvk(kN)0.790.351.64319.02倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422+3.812.38-19.86.3-14511.8+0.9(742.8+0.519.0243)70.66非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1457水平荷载标准值Fvk(kN)3.130.351.64375.37倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422-19.86.3-14511.8+0.575.3743607.52 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)1.2Fk11.2457548.4起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)548.4+84632.4水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.419.0226.63倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422+3.812.38-19.86.3-14511.8)+1.40.9(742.8+0.519.0243)292.1非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2457548.4水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.475.37105.52倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422-19.86.3-14511.8)+1.40.575.37431053.11三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1承台长l(m)4承台宽b(m)4承台长向桩心距al(m)1.6承台宽向桩心距ab(m)1.6桩直径d(m)1承台参数承台混凝土等级C30承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=44(125+019)=400kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2400=480kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.26m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(457+400)/4=214.25kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(457+400)/4+(607.52+75.371)/2.26=516.05kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(457+400)/4-(607.52+75.371)/2.26=-87.55kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(548.4+480)/4+(1053.11+105.521)/2.26=769.15kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(548.4+480)/4-(1053.11+105.521)/2.26=-254.95kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数C0.85桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)8桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB335 2016地基属性是否考虑承台效应否土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)粘性土7.520350.7-粘性土21.1501300.7-淤泥1.150350.7- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.141=3.14m 桩端面积：Ap=d2/4=3.1412/4=0.79m2 Ra=uqsiali+qpaAp =3.14(7.320+0.750)+1300.79=670.73kN Qk=214.25kNRa=670.73kN Qkmax=516.05kN1.2Ra=1.2670.73=804.88kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-87.55kN=0，偏心荷载合力作用点在核心区内，按下式计算： Pkmax40.39kN/m2 Pkmax1.2fa251.76，满足要求。 2)非工作状态下 Mk-327.84kNm a.当轴心荷载作用时： FkFk1657kN Pk(657+654.34)/(4.84.8)56.92kN/m2 Pkfa209.8，满足要求。 b.当偏心荷载作用时： 基础长宽比b/l4.8/4.81 基础长宽比小于等于1.1，按方形基础计算 Wxlbb/618.43m3 Wyllb/618.43m3 MkxMkb/(b2+l2)0.5-231.82kNm MkyMkl/(b2+l2)0.5-231.82kNm Pkmin82.07kPa Pkmin=0，偏心荷载合力作用点在核心区内，按下式计算： Pkmax31.76kN/m2 Pkmax1.2fa251.76，满足要求。 四、基础抗剪验算 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: 式中 hp受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.98； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，承台使用C30混凝土，取 ft=1430kN/m2； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.6+(1.6 +2(1-0.05)/2=2.55m； h0承台的有效高度，取 h0=1- 0.050.95m； Pj（小偏心）最大压力设计值： 工作状态下 P140.39-(4.8-1.6)/2(40.39-78.65)/1.678.65kN/m2； Pj40.39+78.65119.04kN/m2； 非工作状态下P131.76-(4.8-1.6)/2(31.76-82.07)/1.631.76kN/m2； Pj31.76+31.7663.52kN/m2； Fl实际冲切承载力： 工作状态下 Fl119.04(4.8-1.6)4.8/2914.23kN； 非工作状态下Fl63.52(4.8-1.6)4.8/2487.83kN； 允许冲切承载力： 0.70.9814302.550.952376.42kN 验算结果： 工作状态下实际冲切承载力不大于允许冲切承载力，满足要求！ 非工作状态下实际冲切承载力不大于允许冲切承载力，满足要求！ 五、承台配筋验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。 计算简图如下(小偏心)： 1)、承台底面长向配筋验算 1.1)、抗弯计算，计算公式如下: 式中 a1截面I-I至基底边缘的距离，取 a1(4.8-1.6)/21.6m； l承台宽度,l=4.8m； a塔身宽度,取 a=1.6m； P截面I-I处的基底反力: 工作状态下P(4.8-1.6)/4.8(40.39-(78.65)-(78.65)53.14kN/m2； 非工作状态下P(4.8-1.6)/4.8(31.76-(82.07)-(82.07)48.53kN/m2； 经过计算得： 工作状态下MI1.62(24.8+1.6)(1.3540.39+1.3553.14-21.35654.34/(4.84.8)+(1.3540.39-1.3553.14)4.8/12100.85kN.m； 非工作状态下MI1.62(24.8+1.6)(1.3531.76+1.3548.53-21.35654.34/(4.84.8)+(1.3531.76-1.3548.53)4.8/1252.59kNm； 取最不利的MI100.85kNm； 1.2)、配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 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，承台使用C30混凝土，故11； fc混凝土抗压强度设计值，承台使用C30混凝土，取14300kN/m2； h0承台的计算高度，取1-0.050.95m； 1.3)、承台底面长向配筋验算： fy钢筋强度设计值，使用HRB335钢筋，取300000kN/m2； 钢筋直径20mm； 钢筋间距160mm； 配筋数量31根； 经过计算得： s100.85/(1143004.80.952)0.002 1-(1-20.002)0.50.002 s1-0.002/20.999 As=100.85/(0.9990.95300000)1000000354.214mm2； 承台底面长向需要配筋：As1lh 0.0015 As10.00154.8110000007200mm2； 承台底面长向需要配筋： A1Max(As,As1)7200mm2； 承台底面长向实际配筋： A23.14(20/2)2319734mm2； 验算结果：A2=A1，满足要求。 2)、承台底面短向配筋验算 2.1)、抗弯计算，计算公式如下: 式中 b承台长度，b=4.8m； l承台宽度，l=4.8m； a塔身宽度，取 a=1.6m； b塔身宽度，取 b=1.6m； 经过计算得： 工作状态下MII(4.8-1.6)2(24.8+1.6)(1.3540.39+1.3578.65-21.35654.34/(4.84.8)/48200.76kN.m； 非工作状态下MII(4.8-1.6)2(24.8+1.6)(1.3531.76+1.3582.07-21.35654.34/(4.84.8)/48183.95kN.m； 取最不利的MII200.76kN.m； 2.2)、配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 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，承台使用C30混凝土，故11；