建筑工程塔吊基础安全专项施工设计方案

'目录第一节编制依据1第二节工程概况2第三节施工组织架构3第四节楼层建筑结构标高及层高表5第五节场地条件6第六节塔吊的选型及平面布置9第七节塔吊基础的设计10第八节塔吊基础施工11第九节塔吊附墙设计15第十节塔吊基础施工的各项保证措施16第十一节塔吊基础设计计算书17第十二节塔吊基础施工方案附图278 第一节编制依据1、工程设计图纸；2、本工程的地质勘察报告（塔吊基础所在部位的地质报告复印附后）3、现行的国家及湖北省的有关规范、规程和标准及强制性条文的规定，湖北省及武汉市现行的安全生产、文明施工的规定。4、本工程采用的规范标准：GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》DB42/242-2003《湖北省地基基础技术规范》GB50009-2001《建筑结构荷载规范》 GB50010-2010《混凝土结构设计规范》 JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》JGJ33－2001《建筑机械使用安全技术规程》JGJ196-2010《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJT187-2009《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》5、杭州华诚机械有限公司生产的QTZ63自升塔式起重机说明书6、《施工组织设计》7、PKPM安全计算软件8、施工现场平面布置图、工程施工进度安排表及塔机周边环境8 第二节工程概况2.1、参建单位建设单位：设计单位：基坑围护设计：监理单位：勘测单位：施工单位：2.2、工程概况2.1.1建筑概况：工程，位于交汇处，本工程为商业和公寓办公楼，地下室一层，地上19层，裙楼三层，总建筑面积约41525㎡平方米，其中地下7986平方米，建筑高度主楼98.9m、裙楼17.1m。建筑室内地面标高±0.000相当于黄海标高21.5m。2.2.2结构概况：建筑结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构，建筑结构的抗震类别为丙类，使用年限为50年，抗震设防烈度为6度；桩基工程为钻孔灌注桩和静压预应力管桩。基础形式为筏板承台基础，地下室混凝土等级强度为C35，抗渗等级P6；地下室底板厚度：主楼部位2000mm，其他部位为400mm至1000mm。8 第三节施工组织架构3.1组织管理体系项目经理：执行经理:常务经理:安全员：质量员：测量员：施工员：资料员：施工员：施工员：各施工班组3.2施工组织措施根据项目部职能安排，制定相关责任人员的职责，严格把关，并根据各工序的质量控制措施考核项目部成员，严格保证工程质量。序号职能部门职责1项目经理1、本塔吊施工现场总负责、总协调；2、及时了解掌握本塔吊工程质量、进度情况；3、对反馈的质量问题信息，及时安排落实人员、设备和资金来解决问题。2项目副经理1、对塔吊工程施工质量、安全、进度情况进行全面负责；2、对塔吊工程施工过程进行全面监控；3、积极配合项目经理工作；3技术负责人1、施工前认真熟悉、审查塔吊图纸；2、施工中根据技术交底严格按图施工；3、对每天获取的技术资料及时分类存档，发现问题，会同有关人员及时解决。4施工员1、负责现场施工记录及施工过程质量；2、对每天的施工记录及时汇总并上报给质检员及技术负责人归档。8 5质量员1、根据施工进度情况，及时做质量抽检；2、对进场原材料及时送检；3、做好基坑标高、承台尺寸的复核检查工作。6安全员1、负责现场防火、用电安全、机械设备、材料等的安全操作与使用；2、组织现场的安全、劳动纪律、文明施工教育，制定现场相应的规章制度并负责检查监督。8 第四节楼层建筑结构标高及层高表4.1建筑标高及层高表层号标高（m）层高（m）层号标高（m）层高（m）-1-5.25.2001152.15.2001-0.0005.5001257.35.20025.55.4001362.55.200310.9(主楼)4.8001467.75.20017.1（裙房）6.2001572.95.200415.75.2001678.15.200520.95.2001783.35.200626.15.2001888.55.200731.35.2001993.75.200836.55.200屋面98.95.200941.75.200机房102.23.3001046.95.2004.2塔吊布置概况本工程地下室基本覆盖场地，考虑塔吊附墙拉结，施工进度要求，项目部经多方综合考虑后，现场需布置2台塔吊，且全部在地下室范围内。8 第五节场地条件5.1现场情况场地东边二标段，南临后湖大道，西侧为已竣工二期项目，北侧为待建五期工程，场区内无高压线和电信塔等障碍物，无以建建筑物。5.2地质条件场区地下水按赋存条件及含水层性质可分为上层滞水和孔隙承压水两种类型，上层滞水主要赋存于上部人工填土中，无统一自由水面，其水位变化较大，勘察期间实测场地上层滞水初见水位位于自然地面下0.3～1.5m，静止水位位于自然地面下0.2～1.2m，水量随大气降水及地表排水强度波动，总体有限，但不容忽视；孔隙承压水主要赋存于场地下部的（3）、（4）单元层粉土、砂类土中，与长江有较密切的水力联系，其水位变化幅度受长江水位涨落影响，年变幅3.0~4.0m，标高17.0～21.0m左右，水量较大。根据武汉后湖城市综合体项目的水文地质勘察工作，共完成抽水井一口、观测井二口，进行了三次降深的非完整井抽水试验，根据抽水试验数据的分析、计算，拟建场地范围中深部埋藏分布的承压水含水层渗透系数（K）选用18.6m/d，影响半径选用240m。抽水试验结果表明拟建场地地下水补给迳流条件良好，勘察期间在抽水试验井中测得承压水稳定水头在井口下5.10～6.37m（2011.10.3），相当于标高16.62～17.32m。据调查，场区附近无污染源存在，场区内环境未受到污染，根据本工程所取水样的水质分析报告，同时结合地区经验判定，拟建场地地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。5.3岩土工程地质分层及力学性质表表3地层编号岩土名称年代成因层顶埋深(m)层厚(m)颜色状态湿度压缩性包含物及特征8 1-1杂填土Qml00.5～5杂松散稍湿高分布整个场地，表层以砼及砖块等建筑垃圾为主，下部由一般粘性土混少量草根、碎石、砂组成，结构杂乱，均匀性差。场地表层分布。1-2素填土Qml1.2～31～4灰褐松散饱和高以粘性土为主，含少量碎石及生活垃圾，局部分布。1-3淤泥Q4al0.5～70.4～6.7灰黑流塑饱和高以灰黑色淤泥质土为主，富含有机质，具腐臭味。场地内局部分布。2-1黏土Q4al2～7.40.8～5褐黄可塑饱和中-高含铁锰质氧化物、白云母。大部分场地分布。2-2黏土Q4al4.6～7.20.7～3.5褐灰软塑饱和高含铁锰质氧化物、白云母。局部含少量粉土、粉砂。场地内局部分布。2-3粉质黏土夹粉土Q4al5.8～9.70.8～4.3灰色软塑中密饱和高含铁锰质氧化物、白云母。粉土含量约20～30%。该层为过渡层，场地内不均匀分布。3粉土、粉砂夹粉质黏土Q4al7.8～10.81.4～6.9灰色中密、松散、软塑饱和中含石英、长石、云母等，粉土为中密状，粉砂为松散状，粉质黏土为软塑状。该层为过渡层，场地内部分地段分布。4-1粉砂Q4al6.9～16.49.8～21.3灰松散-稍密饱和中-低砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母。局部夹中密状粉土。全场地均匀分布。4-2粉细砂Q4al23.4～30.44.6～15.4灰稍密-中密饱和中-低砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母。局部夹中密状粉土。全场地均匀分布。4-3含砾中细砂夹钙化土Q4al35～40.13.8～20.6深灰中密饱和低砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母，其间混砾石，含量一般约为10～15％，粒径大多在10～40mm间，富积于（4-3）层局部段；另该层无规律的夹有钙化土，呈浅灰黄色，泥状结构，块状构造，岩芯呈短柱状或碎块状，质地坚硬。分布较均匀。6强风化砂质泥岩K-E53.9～56.10.3～3.6灰色、灰绿色坚硬稍湿低岩石风化成土状，局部夹中风化岩块，极软岩，较破碎，岩石基本质量等级为Ⅴ级。少数勘探孔揭露场区各地基岩土层的承载力特征值和压缩模量列于下表：地层编号及岩土名称岩土试验静力触探标贯/动探试验综合建议值fak(kPa)Es(MPa)fak(kPa)Es(MPa)fak(kPa)fak(kPa)Es(MPa)（1-3）淤泥451.7602.560502.0（2-1）黏土1256.51155.51501205.5（2-2）黏土702.5854.085803.2（2-3）粉质黏土夹粉土1055.41055.51101055.5（3）粉土、粉砂夹粉质黏土15011.014014010.0（4-1）粉砂18016.018018016.0（4-2）粉细砂23021.022022020.08 （4-3）含砾中细砂夹钙化土30030026.0（5）强风化砂质泥岩fa=400fa=400E0=44.05.4塔吊基础及安拆施工条件塔吊桩基应在钻孔灌注桩机退场前完成打桩作业。塔吊应在桩基及其承台达到设计强度后方能安装，严禁随意安装、拆除。8 第五节塔吊的选型及平面布置6.1塔吊的选型及平面布置的基本原则(1)、满足使用功能，尽量覆盖整个建筑施工平面及各种材料堆场。(2)、起吊重量与工作半径满足施工要求。(3)、满足塔吊的各种性能，确保塔吊安装和拆除方便。(4)、降低费用，使塔吊安装和拆除费用尽量降低。6.2塔吊布置自编号1#塔吊（QTZ63型）位于主楼南侧，1-A轴南4000mm交4-2轴东4200mm处，主要覆盖主楼及周边地下室车库、裙房和钢筋、木工加工场。自编号2#塔吊（QTZ63型）位于1-H轴北1500mm交1-H轴东4200mm处，主要覆盖D区地下室、裙房和木工加工场。6.3塔吊总平面布置（详见附图）6.4起重机整体技术参数表塔吊型号QTZ63生产厂家杭州华诚机械有限公司额定起重力矩KN·M630最大起重量Kg6000工作幅度M2.5-55/49起升高度(m)倍率独立式附着式a=239140a=43980起升速度M/Min2倍80/39/9回转速度r/Min0-0.60顶升速度M/Min0.65整机外型尺寸标准节尺寸M2.5×1.64×1.64整机高度独立式39附着式140平衡臂尾部至回转中心12670第40页共41页 整机自重起构重独立式t44平衡重t12.5其它电机总功率Kw31.7(不包括顶升电机)最大工作风压Pa250(折合风速20m/s)最大非工作风压PA800(折合风速36m/s)允许工作温度。C-20-+40海拔m1000以下第五节塔吊基础的设计7.1基础相关要求根据《附着式塔式起重机使用说明书》对采用整体钢筋混凝土基础的基本要求：混凝土强度等级C35；基础土质要求坚固牢实且承压力不小于0.2MPa,混凝土基础高度1350mm，压板平整度误差为1/1000。设计图纸地下室承台间净距4.4米，1#、2#塔吊地质钻探孔位置分别为K23、K2点附近，对应于地质勘察报告工程地质剖面图，孔顶绝对标高分别是21.53和21.45米，1#2#塔吊基础底部为（2-3）粉质黏土夹粉土和（2-1）黏土层，载力特征值分别为105kpa和120kpa，且在地下水位以下，不满足要求，需采用桩基加强。7.2基础选型塔吊基础设计4000*4000*1350mm单独承台基础，塔吊基础C20＠150双层双向，拉筋C14＠450，马蹬筋C16＠1000，承台面同地下室基础顶板面平，相对标高为-5.2m，混凝土强度等级C35。塔吊基础承台自重4*4*1.35*25=540kN。7.3塔吊桩设计塔吊桩采用F800钻孔灌注桩，有效桩长为12M，钢筋笼按桩全长设置,混凝土强度等级为C35。桩间距a=2.6M，桩伸入承台50㎜，对应桩顶标高-6.5m，桩顶绝对标高15.00米。钢筋级别Ⅲ级，混凝土强度等级C35，桩钢筋锚入承台不少于40d。承台防水做法按设计图纸要求。第40页共41页 根据《工程岩土工程详细勘察报告》2013勘059说明，塔吊桩基设计持力层为（4-1）粉砂层，桩进入持力层长度大于1.5d。工程地质层组力学指标参数如下土层编号K2土层厚（m）K23土层厚（m）桩侧阻力特征值桩端承载力特征值(kpa)（1-1）杂填土3.11.2/（1-2）素填土///（1-3）淤泥2.225（2-1）黏土1.9330120（2-2）黏土//2480（2-3）粉质黏土夹粉土1.32.117105（3）粉土、粉砂夹粉质黏土/5.518140（4-1）粉砂17.811.3221807.4塔吊安装参数起升高度塔吊编号承台顶标高（m）建筑结构标高（m）净高度（m）塔吊起升高度（m）标准节节数1#-5.20017.122.330.6102#-5.200102.2107.4114.640注：（1）QTZ63独立高度均为39m。第4道附着最大悬高24米。（2）起升高度以承台顶标高为基准计算面。第五节塔吊基础施工根据工程实际，本工程支护桩完成后即先施工塔吊基础。按照施工需要共增加8根直径φ800mm钢筋混凝土钻孔灌注桩，应提前通知桩基分包商准备，并办理必要的签证手续。按要求做好承台钢筋、模板、商品混凝土准备计划。按附图确定的桩位基准点测定桩位，并打入质标记，桩位放线应确保准确无误，桩位基准点应作专门保护，不得损坏。8.1塔吊基础施工流程第40页共41页 测量定位，撒灰线（注意放坡坡度控制）→土方开挖→桩基施工及破桩头→基础垫层→放线→支模（或砖砌）→钢筋绑扎→预埋螺栓→复查验收，做隐蔽记录→砼浇灌→养护→拆模→后期基底底板连接处理，拆除塔吊后顶板后浇施工处理8.2桩基施工1、做好施工前的技术交底工作，认真执行单桩质量自检、互检、交接验收制度。2、钻孔灌注桩施工要求：（1）在钻孔过程中必须经常测定护壁泥浆比重，含沙率、粘度、PH值，合理控制泥浆的性质，以保证在孔壁稳定的情况下泥皮厚度最薄。（2）在灌注水下砼时，应进行清孔，塔吊桩孔底沉渣≤50㎜。（3）在距孔底0.5M深度范围内的泥浆比重不得大于1.20，并应控制含沙率及粘度，清孔符合要求后半小时内必须灌注混凝土，灌注必须连续，直至成桩完毕。（4）桩身灌注充盈系数应控制在大于1.15，桩身混凝土超灌高度工程桩为1.0,1#塔吊进入持力层4.7米，2#塔吊进入持力层10米,混凝土强度C35。（5）混凝土初灌量满足导管埋深1.0米以上。3、钢筋笼的制作、运送与安放(1)钢筋和焊条必须有出厂质保单；焊工须持证上岗；钢筋及焊接件经试验合格后，方可制作钢筋笼；锈蚀严重的钢材不得使用。(2)钢筋笼应严格按图纸要求分节制作各项偏差应符合规范。(3)加工成型并经监理检验合格的钢筋笼均需挂牌。(4)钢筋笼在制作、运送和安放过程中，不允许产生不可恢复的变形。吊放钢筋笼时，要对准桩孔中心垂直缓缓下沉；笼间搭接焊毕，经监理检验合格后，才能下入孔内；钢筋笼下放到设计位置后，确保在孔内居中的前提下，用吊筋立即固定于机台上。4、钢筋笼制作允许偏差：（1）钢筋笼长度：±100㎜（2）钢筋笼直径：±10㎜（3）主筋间距：±10㎜（4）箍间距筋：±20㎜5、桩钢筋主筋锚入承台40d。8.3基础土方的开挖第40页共41页 对于塔吊基础承台采用挖掘机开挖，挖掘机开挖时尤其注意挖掘的深度，塔吊承台底部余留300mm厚土层进行人工清理，人工清底后对承台底土层进行夯实。基础开挖前先在桩部位做好记号，以免开挖时触碰塔吊桩。土方开挖过程中尤其要注意保护塔吊基础桩周围的工程桩，不得触碰。8.4基础垫层的施工土方开挖完成后立即组织进行基础垫层浇捣，防止基础长时间泡水。基础垫层采用100厚C15砼垫层，基础垫层尺寸为4300×4300，在施工基础垫层前，必须认真夯实基底土层，垫层砼浇注时要采取有效措施保证垫层表面的平整度。基础钢筋制作绑扎要严格按照设计要求施工，要求绑扎牢靠，碰撞不变形，绑扎完毕必须经钢筋工长、质检员检验，合格后方可进行下一道工序的施工。基础钢筋配筋详见图。8.5塔吊避雷接地及保护接零 1、防雷接地体采用4*40mm镀锌扁铁与桩主筋焊接，接地电阻不得大于1欧姆； 2、避雷引下线采用35mm2铜芯线，一端与镀锌扁铁用M10螺栓锚固，上端与塔帽避雷针锚固，避雷针采用直径20镀锌钢管，下焊70*70*5镀锌角钢，针尖采用直径16镀锌圆钢磨尖，安装长度高于塔帽1米。。 3、保护接地与塔吊连接：在塔基底座上焊一只M12的螺栓，保护接地线一端固定在螺栓上，一端固定在开关箱箱内保护接地端子板上。该线直径与塔吊进线同截面。8.6塔吊固定螺栓的安装塔吊地脚螺栓预埋件的安装必须严格按厂家提供的基础预埋图，在专业人员指导下进行安装并反复校核。8.7基础混凝土的浇注本工程塔吊基础承台砼采用C35砼，在浇注过程中要严格按照混凝土浇注操作规程进行，浇注时要分层浇注，分层震捣，震动棒插点要均匀，尤其是固定螺栓附近的砼的震捣，要确保砼的密实度，震动时严禁碰撞固定螺栓，如发生碰撞，必须检查螺栓是否移位，确认未发生移位等现象后方可进行继续浇注。基础砼浇注后，表面收光抹平，并形成一定坡度坡向基础旁边的积水井。承台砼浇筑完毕后应采取砼养护措施，气温较低时采用草包覆盖，防止受冻。砼浇筑时要注意试块的留置。第40页共41页 砼浇注施工完毕后再对预埋螺栓的相对位置和预留长度进行校核，确保塔吊安装的顺利进行。基础砼施工中，在基础顶面四角作好沉降及位移观测点，并做好原始记录，塔机安装后应定期观测并记录，基础施工中必须做好防雷接地。8.8塔吊监测因塔吊都为高桩塔吊，为防止塔吊基础的安全隐患，在塔吊承台浇筑过程设置监测点。对塔吊运行过程发生水平位移及沉降进行测量8.9塔吊安装塔吊承台施工完成后达到90%强度方可安装调试塔吊。具体操作需以塔吊安装与拆卸单位负责具体施工细节。8.10塔吊穿地下室的处理措施本工程塔吊均布置在地下室中，塔吊穿地下室的处理措施如下：8.10.1、地下室底板处理措施：a、本工程设计塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高，施工时浇筑塔吊基础，塔吊基础钢筋绑扎时，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋，并预留一个搭接长度。b、绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。c、在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。具体做法如下图所示：8.10.2、地下室顶板处理措施：a、在地下室顶板上开一个3.2米见方的孔，洞口每边混凝土板上下各增设1根直径18的二级钢筋.塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。b顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，为了防止钢筋腐蚀采用刷浆法，在钢筋上刷素水泥浆，待后浇时将水泥浆敲掉。拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。板四周预留钢筋按原顶板配筋间距设置。c、在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。8.10.3、塔身和地下室外墙重合处理措施：（附图-7）a、塔吊基础浇筑前原地下室外墙和塔吊基础外侧预留插筋，规格同原设计。b、基础上外侧墙体和地下室外墙一同浇筑。c、塔吊拆除后原墙体用高一级的膨胀混凝土和顶板一同浇筑。第40页共41页 第五节塔吊附墙设计9.1附墙设计注意事项锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则:1．附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处；2．对于框架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；3．在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上；4．附着固定点应布设在靠近楼板处，以利于传力和便于安装。9.2塔吊附墙设计根据QTZ63塔吊设计时理论附着点距离为30m,54m,78m，102m共计4道附墙；考虑实际施工进度和结构层高，1#塔吊附着位置为第4、7、10、13、16、19层，共6道，采用厂家配置标准附墙，如下附墙参数表。具体塔吊附着点详附后示意图。2#塔吊附墙设计参数表第1层附着高度(m)15.7第1道附着到基础地面距离(m)20.9第2层附着高度(m)31.3和上道附着距离(m)15.2第3层附着高度(m)46.9和上道附着距离(m)15.2第4层附着高度(m)62.5和上道附着距离(m)15.2第5层附着高度(m)93.7和上道附着距离(m)15.2本工程±0.000相当于绝对标高21.500m，每道附墙安装平结构楼面。塔吊由专业队伍进行安装、保养和拆除，另行编制塔吊安拆方案。塔吊安装完成，通过设备验收方能使用。第六节塔吊基础施工的各项保证措施1、钻孔灌注桩施工方法、验收标准和各项保证措施详桩基施工单位的《钻孔灌注桩施工方案》。钻孔灌注桩嵌入承台不小于50mm，主筋锚固长度为40d。2、地脚螺栓做法详《塔式起重机使用说明书》。预埋地脚螺栓时应用铁丝与承台钢筋绑扎，不允许采用点焊的方法固定。具体安装时按照通过备案的随机技术参数为准进行安装工作。3、质量要求第40页共41页 （1）安放预埋在塔吊基础内的塔吊底座，用测量仪器穿中，抄平并固定稳固，在砼浇筑后未凝固前进行二次较正。（2）每个塔基做混凝土试块两组，同条件一组，标养一组。（3）做好塔吊基础施工的全过程记录，并完成基坑验收，钢筋隐蔽模板分项，埋件安装，砼等分项工程评定。（4）施工过程中做好施工记录，并履行签字手续。（5）质量控制与安全施工等的要求，由工长在施工前用书面交底形式补充。（6）塔吊承台边设置排水，避免集水。4、安全保证措施（1）坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针。（2）所有施工人员进驻施工现场必须严格遵守土建项目所制定的各项安全规章制度。（3）所有施工人员进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业必须系好安全带，且作业前系挂在安全可靠，便于操作的地方。（4）严禁酒后、带病作业。（5）塔吊基础部位土方开挖后,在基坑四周用钢管临时防护栏杆及上下通道。（6）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。（7）定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。（8）接地装置应由专业人员安装，测定电阻时要用高效精密仪器，且需定期检查接地线和电阻（9）塔吊临时用电从二级配电箱直接引入，并设立专用配电箱。详见《临时用专项电施工方案》第十一节塔吊基础设计计算书一、1#塔吊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/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第40页共41页 4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号QTZ63(ZJ5311)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)39塔机独立状态的计算高度H(m)42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)249.6起重臂自重G1(kN)41.65起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)18.3小车和吊钩自重G2(kN)4.8最大起重荷载Qmax(kN)60第40页共41页 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)13.65最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)55最大起重力矩M2(kN·m)Max[60×13.65，10×55]＝819平衡臂自重G3(kN)18.95平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.7平衡块自重G4(kN)125平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.72、风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地湖北武汉市基本风压ω0(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βz工作状态1.77非工作状态1.82风压等效高度变化系数μz0.94风荷载体型系数μs工作状态1.95非工作状态1.95风向系数α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.77×1.95×0.94×0.2＝0.62非工作状态0.8×1.2×1.82×1.95×0.94×0.35＝1.123、塔机传递至基础荷载标准值工作状态第40页共41页 塔机自重标准值Fk1(kN)249.6+41.65+4.8+18.95+125＝440起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)440+60＝500水平荷载标准值Fvk(kN)0.62×0.35×1.6×42＝14.58倾覆力矩标准值Mk(kN·m)41.65×18.3+4.8×13.65-18.95×6.7-125×11.7+0.9×(819+0.5×14.58×42)＝250.91非工作状态竖向荷载标准值Fk"(kN)Fk1＝440水平荷载标准值Fvk"(kN)1.12×0.35×1.6×42＝26.34倾覆力矩标准值Mk"(kN·m)41.65×18.3-18.95×6.7-125×11.7+0.5×26.34×42＝274.134、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)1.2Fk1＝1.2×440＝528起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk＝1.4×60＝84竖向荷载设计值F(kN)528+84＝612水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk＝1.4×14.58＝20.41倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(41.65×18.3+4.8×13.65-18.95×6.7-125×11.7)+1.4×0.9×(819+0.5×14.58×42)＝503.63非工作状态竖向荷载设计值F"(kN)1.2Fk"＝1.2×440＝528水平荷载设计值Fv"(kN)1.4Fvk"＝1.4×26.34＝36.88倾覆力矩设计值M"(kN·m)1.2×(41.65×18.3-18.95×6.7-125×11.7)+1.4×0.5×26.34×42＝-218.33三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35承台长l(m)4承台宽b(m)4第40页共41页 承台长向桩心距al(m)2.6承台宽向桩心距ab(m)2.6桩直径d(m)0.8承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重γC(kN/m3)25承台上部覆土厚度h"(m)0承台上部覆土的重度γ"(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(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(hγc+h"γ")=4×4×(1.35×25+0×19)=540kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×540=648kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.62+2.62)0.5=3.68m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(440+540)/4=245kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：第40页共41页 Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(440+540)/4+(274.13+26.34×1.35)/3.68=329.22kNQkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(440+540)/4-(274.13+26.34×1.35)/3.68=160.78kN2、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=(528+648)/4+(-218.33+36.88×1.35)/3.68=248.16kNQmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(528+648)/4-(-218.33+36.88×1.35)/3.68=339.84kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C35桩基成桩工艺系数ψC0.85桩混凝土自重γz(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度б(mm)35桩入土深度lt(m)12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HRB40014Φ14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)粉质黏土夹粉土1.8171050.7-粉土、粉砂夹粉质黏土5.5181400.7-粉砂11.3221800.5-第40页共41页 1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.51m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap=2.51×(1.8×17+5.5×18+4.7×22)+180×0.50=676.07kNQk=245kN≤Ra=676.07kNQkmax=329.22kN≤1.2Ra=1.2×676.07=811.29kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=160.78kN≥0不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=14×3.14×142/4=2155mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=248.16kNψcfcAp+0.9fy"As"=(0.85×17×0.5×106+0.9×(360×2155.13))×10-3=7911.03kNQ=248.16kN≤ψcfcAp+0.9fy"As"=7911.03kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=160.78kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！4、桩身构造配筋计算As/Ap×100%=(2155.13/(0.5×106))×100%=0.43%≥0.4%满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400Φ25@150承台底部短向配筋HRB400Φ25@150承台顶部长向配筋HRB400Φ25@150承台顶部短向配筋HRB400Φ25@1501、荷载计算第40页共41页 承台有效高度：h0=1350-50-25/2=1288mmM=(Qmax+Qmin)L/2=(248.16+(339.84))×3.68/2=1081.02kN·mX方向：Mx=Mab/L=1081.02×2.6/3.68=764.4kN·mY方向：My=Mal/L=1081.02×2.6/3.68=764.4kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=528/4+-218.33/3.68=72.62kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1288)1/4=0.89塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(2.6-1.6-0.8)/2=0.1ma1l=(al-B-d)/2=(2.6-1.6-0.8)/2=0.1m剪跨比：λb"=a1b/h0=100/1288=0.08，取λb=0.25；λl"=a1l/h0=100/1288=0.08，取λl=0.25；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαbftbh0=0.89×1.4×1.57×103×4×1.29=10053.03kNβhsαlftlh0=0.89×1.4×1.57×103×4×1.29=10053.03kNV=72.62kN≤min(βhsαbftbh0，βhsαlftlh0)=10053.03kN满足要求！3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.29=4.18mab=2.6m≤B+2h0=4.18m，al=2.6m≤B+2h0=4.18m角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1=My/(α1fcbh02)=764.4×106/(1.03×16.7×4000×12882)=0.007ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.007γS1=1-ζ1/2=1-0.007/2=0.997AS1=My/(γS1h0fy1)=764.4×106/(0.997×1288×360)=1655mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2%梁底需要配筋：A1=max(AS1,ρbh0)=max(1655,0.002×4000×1288)=10304mm2承台底长向实际配筋：AS1"=13581mm2≥A1=10304mm2第40页共41页 满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2=Mx/(α2fcbh02)=764.4×106/(1.03×16.7×4000×12882)=0.007ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.007γS2=1-ζ2/2=1-0.007/2=0.997AS2=Mx/(γS2h0fy1)=764.4×106/(0.997×1288×360)=1655mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2%梁底需要配筋：A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×4000×1288)=10304mm2承台底短向实际配筋：AS2"=13581mm2≥A2=10304mm2满足要求！(3)、承台顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS3"=13581mm2≥0.5AS1"=0.5×13581=6791mm2满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS4"=13581mm2≥0.5AS2"=0.5×13581=6791mm2满足要求！(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。二、2#塔吊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/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号QTZ63(ZJ5311)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)39第40页共41页 塔机独立状态的计算高度H(m)42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)249.6起重臂自重G1(kN)41.65起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)18.3小车和吊钩自重G2(kN)4.8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)13.65最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)55最大起重力矩M2(kN·m)Max[60×13.65，10×55]＝819第40页共41页 平衡臂自重G3(kN)18.95平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.7平衡块自重G4(kN)125平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.72、风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地湖北武汉市基本风压ω0(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βz工作状态1.77非工作状态1.82风压等效高度变化系数μz0.94风荷载体型系数μs工作状态1.95非工作状态1.95风向系数α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.77×1.95×0.94×0.2＝0.62非工作状态0.8×1.2×1.82×1.95×0.94×0.35＝1.123、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)249.6+41.65+4.8+18.95+125＝440起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)440+60＝500水平荷载标准值Fvk(kN)0.62×0.35×1.6×42＝14.58第40页共41页 倾覆力矩标准值Mk(kN·m)41.65×18.3+4.8×13.65-18.95×6.7-125×11.7+0.9×(819+0.5×14.58×42)＝250.91非工作状态竖向荷载标准值Fk"(kN)Fk1＝440水平荷载标准值Fvk"(kN)1.12×0.35×1.6×42＝26.34倾覆力矩标准值Mk"(kN·m)41.65×18.3-18.95×6.7-125×11.7+0.5×26.34×42＝274.134、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)1.2Fk1＝1.2×440＝528起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk＝1.4×60＝84竖向荷载设计值F(kN)528+84＝612水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk＝1.4×14.58＝20.41倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(41.65×18.3+4.8×13.65-18.95×6.7-125×11.7)+1.4×0.9×(819+0.5×14.58×42)＝503.63非工作状态竖向荷载设计值F"(kN)1.2Fk"＝1.2×440＝528水平荷载设计值Fv"(kN)1.4Fvk"＝1.4×26.34＝36.88倾覆力矩设计值M"(kN·m)1.2×(41.65×18.3-18.95×6.7-125×11.7)+1.4×0.5×26.34×42＝-218.33三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35承台长l(m)4承台宽b(m)4承台长向桩心距al(m)2.6承台宽向桩心距ab(m)2.6桩直径d(m)0.8承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重γC(kN/m3)25第40页共41页 承台上部覆土厚度h"(m)0承台上部覆土的重度γ"(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(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(hγc+h"γ")=4×4×(1.35×25+0×19)=540kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×540=648kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.62+2.62)0.5=3.68m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(440+540)/4=245kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(440+540)/4+(274.13+26.34×1.35)/3.68=329.22kNQkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(440+540)/4-(274.13+26.34×1.35)/3.68=160.78kN2、荷载效应基本组合第40页共41页 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L=(528+648)/4+(-218.33+36.88×1.35)/3.68=248.16kNQmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(528+648)/4-(-218.33+36.88×1.35)/3.68=339.84kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C35桩基成桩工艺系数ψC0.85桩混凝土自重γz(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度б(mm)35桩入土深度lt(m)12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HRB40014Φ14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0.73000.7-粉质粘土夹粉土1.31700.7-粉砂15221800.5-1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.51m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap=2.51×(0.7×30+1.3×17+10×22)+180×0.50=728.85kNQk=245kN≤Ra=728.85kNQkmax=329.22kN≤1.2Ra=1.2×728.85=874.62kN第40页共41页 满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=160.78kN≥0不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=14×3.14×142/4=2155mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=248.16kNψcfcAp+0.9fy"As"=(0.85×17×0.5×106+0.9×(360×2155.13))×10-3=7911.03kNQ=248.16kN≤ψcfcAp+0.9fy"As"=7911.03kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=160.78kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！4、桩身构造配筋计算As/Ap×100%=(2155.13/(0.5×106))×100%=0.43%≥0.4%满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400Φ25@150承台底部短向配筋HRB400Φ25@150承台顶部长向配筋HRB400Φ25@150承台顶部短向配筋HRB400Φ25@1501、荷载计算承台有效高度：h0=1350-50-25/2=1288mmM=(Qmax+Qmin)L/2=(248.16+(339.84))×3.68/2=1081.02kN·mX方向：Mx=Mab/L=1081.02×2.6/3.68=764.4kN·mY方向：My=Mal/L=1081.02×2.6/3.68=764.4kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=528/4+-218.33/3.68=72.62kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1288)1/4=0.89第40页共41页 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(2.6-1.6-0.8)/2=0.1ma1l=(al-B-d)/2=(2.6-1.6-0.8)/2=0.1m剪跨比：λb"=a1b/h0=100/1288=0.08，取λb=0.25；λl"=a1l/h0=100/1288=0.08，取λl=0.25；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαbftbh0=0.89×1.4×1.57×103×4×1.29=10053.03kNβhsαlftlh0=0.89×1.4×1.57×103×4×1.29=10053.03kNV=72.62kN≤min(βhsαbftbh0，βhsαlftlh0)=10053.03kN满足要求！3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.29=4.18mab=2.6m≤B+2h0=4.18m，al=2.6m≤B+2h0=4.18m角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1=My/(α1fcbh02)=764.4×106/(1.03×16.7×4000×12882)=0.007ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.007γS1=1-ζ1/2=1-0.007/2=0.997AS1=My/(γS1h0fy1)=764.4×106/(0.997×1288×360)=1655mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2%梁底需要配筋：A1=max(AS1,ρbh0)=max(1655,0.002×4000×1288)=10304mm2承台底长向实际配筋：AS1"=13581mm2≥A1=10304mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2=Mx/(α2fcbh02)=764.4×106/(1.03×16.7×4000×12882)=0.007ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.007γS2=1-ζ2/2=1-0.007/2=0.997AS2=Mx/(γS2h0fy1)=764.4×106/(0.997×1288×360)=1655mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2%第40页共41页 梁底需要配筋：A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×4000×1288)=10304mm2承台底短向实际配筋：AS2"=13581mm2≥A2=10304mm2满足要求！(3)、承台顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS3"=13581mm2≥0.5AS1"=0.5×13581=6791mm2满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS4"=13581mm2≥0.5AS2"=0.5×13581=6791mm2满足要求！(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。第十二节塔吊基础施工方案附图1、附图-1：塔吊平面布置图2、附图-2：1#塔吊基础图第40页共41页 3、附图-3：2#塔吊基础图4、附图-4：塔吊桩详图5、:附图-5：基础剖面图6、附图-6:1#塔吊附墙平面图7、附图-7：局部外墙施工图8、附图-8:1#塔吊附墙立面图第40页共41页 第40页共41页 第40页共41页 第40页共41页 第40页共41页 第40页共41页 附图-7第40页共41页 第40页共41页'