92塔吊基础施工方案

0塔式起重机基础施工方案编制:审核:审批:通用时代项目2011年05月1目录一、工程概况……………………………………………………………02二、塔式起重机定位选择及型号………………………………………03三、塔式起重机的基础设计方案与施工………………………………04四、QT5510塔式起重机基础验算……………………………………05五、塔式起重机基础施工的安全技术措施……………………………09六、附图102一、工程概况：临江新天地A标段7地块(一期)位于福州市仓山区中档路东侧,港头河南侧，属于框剪结构；本工程包括1#～7#楼，其中1#楼地下室1层、地上17层，建筑总高度48.6m；建筑面积约14996.84m2（其中地下室2700m2），2#、3#楼地下室1层、地上18层，建筑总高度51.65m；2#楼建筑面积约14958.93m2（其中地下室2700m2），3#楼建筑面积约15081.41m2（其中地下室2700m2），4#楼地下室1层、地上18层，建筑总高度51.0m；建筑面积约22008.92m2（其中地下室2700m2），5#楼地下室1层、1～16轴地上15层，建筑高度43.35m；17～48轴地上18层，建筑高度48.75m；建筑面积约22494.32m2（其中地下室2700m2），6#、7#楼地下室1层、地上18层，建筑总高度51.35m；6#楼建筑面积约11045.85m2（其中地下室2700m2），7#楼建筑面积约18042.0m2（其中地下室2502.7m2）；建筑总面积约118628.27m2（其中地下室18702.7m2）。建筑层高1#～5#楼为2.7m,其余均为2.8m；总工期780天。本工程由福州仓前山房地产开发有限公司投资建设，福建众合开发建筑设计院设计，化工部福州地质工程勘察院地质勘查，福建省中福工程建设监理有限公司监理，福建省永泰建筑工程公司组织施工。根据化工部福州地质工程勘察院报告《临江新天地7号地块龙江苑岩土工程勘察报告》从地表至深层依次为：1、杂填土(层序①)：厚度约为0.6~4.2m2、粘土（层序②）：厚度约为0.4~2.5m3、淤泥(层序○3)：厚度约为1.9~6.6m4、粉砂(层序○4)：厚度约为：1.7~7.6m35、淤泥夹砂(层序⑤)：厚度约为：7.5~24.2m6、中砂(层序⑥)：厚度约为：3~4m7、粉质粘土(层序⑦)：厚度约为：0.9~13.5m8、粉砂(层序⑧)：厚度约为：0.9~5.4m9、卵石(层序⑨)：厚度约为：4.73~7.9m10、残积砾质粘性土(层序⑩)：厚度约为：1.0~6.7m11、全风化花岗岩(层序⑾)：厚度约为：1.5~5.2m12-1、强风化花岗岩砂土状(层序⑿-1)：厚度约为：1.0~14.5m12-2、强风化花岗岩碎石状(层序⑿-2)：厚度约为：0.7~10.9m13、中风化花岗岩(层序⒀)：厚度约为：3.03~3.6m根据施工需要，采用3台建筑机械制造有限责任公司生产的QTZ5510塔式起重机，塔机基础方案叙述如下：二、塔式起重机型号及定位选择：1、塔式起重机型号及定位的选择：塔式起重机主要用于结构施工中的水平垂直运输，特别是砼、钢筋、模板的运输，根据本工程的具体情况，它主要满足以下要求：⑴、主楼主体建筑标高为43.35～51.35M，要求所有安装的塔式起重机通过附着起吊钢筋、模板及砼的起升高度基本上能满足主体结构施工。⑵、本工程地下室为不规则结构，要求塔式起重机的工作范围基本上能覆盖场地的四周，以利于材料和堆场布置和钢筋、砼、模板及各种材料构件的水平和垂直运输。⑶、本工程的土方、钢筋、模板及各种构件的垂直运输工作大，要求塔4式起重机的起重量大，提升速度快，以提高工效，满足工期要求。⑷、选用的塔式起重机使用费用应经济合理，有利于降低工程成本。2、塔式起重机定位要满足以下要求：⑴、服务范围要广，应尽量满足工作面的要求，减少服务死角。⑵、要尽量避开建筑物的突出部位，减少对施工的影响。⑶、塔吊附着要安全可靠，基础应具有足够的承载力和稳定性。⑷、要保证塔式起重机拆除时的场地条件。经项目部与公司各相关部门研究后，决定在1#楼的南侧30~34轴处、3#楼南侧5~11轴处、7#楼北侧7~9轴处各安装一台QTZ5510塔式起重机，臂长为55m，服务范围内基本上能覆盖1#～7#楼工作面与材料堆场，最高爬升高度120M能满足各幢楼主体屋面的施工要求,塔式起重机安装、拆除时，起重臂朝东西向，可顺利拆除。三、塔式起重机的基础设计方案与施工：1、塔式起重机基础的设计方案：塔式起重机的安装位置在地下室内，基础为承台与桩基相结合的形式，承台顶面标高比地下室底板面低5MM。桩采用四根ø500壁厚100MM预应力砼管桩，桩身砼强度等级为C80，根据地质报告,试桩记录配桩约41.0M.塔基基础做法为设4600×4600×1600的承台，砼设计强度等级为C35，承台面标高为-4.9500m，承台底面标高为-6.5500m，塔式起重机在承台上预埋螺栓（根据机械生产厂家提供）。塔机基础承台与管桩连接大样详《闽02G119》DBJT13-57第23、24页。2、塔式起重机基础施工：5塔式起重机基础施工流程如下：①、塔式起重机预应力管桩的施工；②、钢筋砼承台的立模、扎筋、支脚铁件预埋浇筑砼；③、待承台砼达到设计的强度等级后，应进度要求塔式起重安装调试。四、QTZ5510塔式起重机基础验算：1、QTZ5510塔式起重机的型号及参数根据工程的要求及公司的安排：所选用QTZ5510塔式起重机的机械参数详见说明书（由机械生产厂家提供）。2、塔式起重机安装位置地质情况本场地原为旧棚户区，地貌为闽江古河道，冲淤积地带的沙洲地段，场地内土层主要为杂填土、海相淤泥-淤泥质土、含泥中砂、冲洪积相粉质黏土-粉质及残积砂质黏性土、卵石层、强风化花岗岩组成，底层中风化花岗岩，桩基础持力层为强风化花岗岩。其它具体情况详见由化工部福州地质工程勘察院提供的《临江新天地A标段7地块、工程岩土工程勘察报告》。桩基采用Φ400预应力管桩，臂厚为950。由地质资料可知，桩尖可置于第九层卵石层上，持力层底厚度达到2m以上，单桩压桩力达到3000KN以上(同工程桩)。3、桩基承载力及桩数量验算：①、根据土的物理性质与承载力参数之间的经验关系，确定单桩竖向极限承载力标准值。Quk=Qsk+Qpk6=3.14×0.4×(1.6×12+9.9×40+8.8×35+4.9×445+2×50)×1+3.14×0.2×0.2×3500=1638.61+686.75=2325.49KN本塔吊桩为四根，侧考虑其桩群、土间相互作用效应，应用5.2.2.4公式：R=ηsQuk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc其中Qck为承台效应，因地表层为新填土，不考虑承台效应。Sa/d=3000/500=6Bc/1=4000/30600=0.13查得ηs=1,ηp=1.06，γs=1.6R=1×1638.61÷1.6+1.06×686.75÷1.6=1479.1KN考虑拆减系数ψc取0.8得，[R]=1479.1×0.8=1183KN②、塔式起重机桩承受最大荷载为自重、配重、吊重之和。桩身截面积面积=л×(0.252-0.152)=0.126m2桩身自重=0.126×30.6×25=96.36KN钢筋砼承台自重：G2=4.6×4.6×1.6×25=846KN塔式起重机自重G3=716KN（取工作状态时）最大吊重为80KN桩基承受的最大总重量为（按四根桩计算）：G=96.39×4+846+716＋80=2028KN桩数选择及平面布置：桩数n=G/[R]=2028KN÷1183KN=1.71根7考虑到塔机吊物各个方向的随意性，采用对称布置4根桩，桩距取3.6m，此时3.6＞2.5d=1.25m，符合最小中心距的要求，桩身砼强度等级为C80，fc=16.7Mpa,ft=1.57Mpa。4、桩身竖向承载力验算：（1）竖向极限力验算考虑X轴与Y轴之间为45°方向计算在竖向最大荷载和塔式起重机对基础的最大弯矩共同作用下的单桩承受的最大荷载，作用点取2/3的承台高度。G=2028KN⑴、对横向X的计算：（取非工作状态时的最大M=1810KN.m、Q=57.3KN）Qx=Qy=G/n+Mxi/∑Xi2=2028÷4+[（1810+57.3）×3]÷(2×32)=520+311=831KN⑵、对X1轴的计算：Qx=G/n+M1xi/∑X1xi2=2028÷4+[（1810+57.3）×3×1.414]÷[(2×(3×1.414)2]=520+440=960.0KNл所以单桩承受的最大轴向压力取Qx与Qx1中的大值，即R=960KN。而单桩容许承载力[R]=1183KN＞R=960KN，满足要求。（2）桩承载力验算桩承载力验算计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）第4.1.1条根据上面计算桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=870.4KN桩顶轴向压力设计值应满足下面公式：8γ0N≤fcA其中γ0——建筑桩基重要性系数，取1.1;fc——恫轴心抗压强度，取16.7N/mm2。A——桩的截面积，A=0.126m2。1.1×960=1056＜16.7×0.126×1000=2104KN，符合要求5、设计值：基桩抗拔力验收：取非工作状态N=（1810+57.3）/(3×2)=311.2KN基桩抗拔力极限承载力：UK=∑λiqsikuili取λi=0.5，ui=лd=0.4×1638.1＝655KNγ0.N=1.1×311.2=342KN＜uk=655KN可满足要求。6、承台设计及验算：由上述可知，承台的混凝土强度等级为C35，断面尺寸为4600×4600×1600，承台面标高为-4.9500。塔机在非工作状态下X轴或Y轴的方向产生的弯矩：MX=MY=NXY=741.4×3=2224.2KN-M（1）、抗弯配筋及验算：（保护层厚度为40）ASY=ASX=MX/0.9FYH0=(2224.2×106)÷[0.9×310×(1350-50)]=6132mm29配23根Φ25，实际配筋面积为23×490=11290mm2＞6132mm2符合要求。配筋图详见附图。（2）、抗剪验算：依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。依据上面计算可以得到XY方向对矩形承台的最大剪切力，考虑对称性，记为870.4KN.γ0V≤βfcb0其中γ0——桩基重要性系数，取1.0；β——剪切系数，取0.04；fc——混凝土轴心抗压系数，取16.7N/mm2；b0——承台计算截面处的计算高度，取4000mm；h0——承台计算截面处的计算高度，取1300mm；fy——钢筋受拉强度设计值，取310N/mm2；2×1.1×870.4=1914.0＜0.04×16.7×4000×1300=3473KN符合要求7、抗倾覆验算据生产厂家提供的资料，最大倾覆力矩为非工作状态时的值为1810KN.M。对X轴：M=741.4×3=2224.2KN.M＞1810KN.M对X1轴：M=870.4×3×21/2=3692KN.M＞1810KN.M五、塔式起重机基础施工的安全技术措施：①、预应力管桩由专业施工队伍施工，工程质量参照工程桩，桩长41.0米，质量要求如下：10⑴控制轴线定位控制在：±10mm；⑵砼预应力管桩外观质量必须符合规范验收规定；⑶焊接质量要求连续、饱满、无气孔、无旱瘤、无裂缝；⑷焊接质量必须符合《焊接验收规程规定》；⑸桩顶标高允许偏差值控制在±50mm；⑹压桩力控制在±5%；⑺成桩桩位允许偏差必须符合设计验收规范要求。②、打桩时应严格控制桩的垂直度，桩的倾斜度不应超过桩长的0.15%。③、塔式起重机在使用过程中，要设专业人员对其基础沉降进行观测，认真做好记录。④、塔式起重机在使用过程中，每台配置两部对讲机供地面指挥人员与塔机人员进行联系，确保施工吊装过程的安全。⑤、塔吊承台强度需达到90%设计强度后方可进行整机组装；⑥、塔吊预埋螺栓必须为高强螺栓，其材料、等级、长