塔吊基础施工组织设计(最终版).doc

龙海家园C地块工程塔吊基础施工方案中国机械工业建设集团有限公司 龙海家园C地块（智城幸福海）项目部二0一四年九月目 录一、编制依据2二、工程概况2三、塔吊设计参数3四、塔吊基础设计5五、塔吊基础施工技术措施及质量验收6六、塔吊穿地下室处理措施8七、塔吊基础计算书101. 参数信息102. 基础最小尺寸确定103、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定104、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算115、矩形承台截面主筋的计算116、桩承载力验算127、桩竖向承载力验算138、塔吊稳定性验算：13附图：14高层塔吊基础施工方案一、编制依据1、本工程施工组织设计；2、龙海家园C地块智城幸福海岩土工程勘察报告；3、GB50202-2002地基与基础施工质量验收规范；4、GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范；5、GB50007-2002建筑地基基础设计规范；6、GB50017-2003钢结构设计规范；7、JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程；8、JGJ94-2008建筑桩基技术规范；9、本工程设计图纸；10、长沙中联重工科技发展股份公司生产的QTZ63(TCT5010-4)型平头塔式起重机使用说明书。二、工程概况1、工程名称：龙海家园C地块（智城幸福海）项目2、建设单位：烟台龙海置业有限公司3、监理单位：烟台市工程建设第一监理有限公司4、施工单位：中国机械工业建设集团有限公司5、建设地点：烟台市芝罘区东临幸福河，西临幸福路6、结构形式：地下室部分为框剪结构，主体为剪力墙结构7、建设规模：龙海家园C地块（智城幸福海）项目工程位于烟台市芝罘区东临幸福河，西临幸福路。本工程拟建15栋高层（24-27层），总建筑面积31万，其中住宅面积19.8万，地下车库面积7.1万，商业及公建面积4.1万。本工程15栋高层，各栋均设置一台塔吊共布置15台塔吊。塔吊型号选用长沙中联重工科技发展股份公司生产的QTZ63(TC5010-4)型平头塔式起重机，塔吊位置详见塔吊基础平面布置图。8、地质概况依据2014年3月山东圣凯建筑设计咨询有限公司提供的该工程岩土工程勘察报告场地地质概况如下：第一层杂填土（层厚0.30-6.20m），不适合做持力层，应铲除；第二层细砂(层厚0.50-2.60m)，稍湿，颗粒均匀，力学性质较均匀；第三层为中砂(层厚3.40-9.20m)；稍湿-饱和，级配良好第四层为细砂(层厚0.50-3.60m)，饱和，稍密-中密；第五层为中粗砂混土（层厚2.10-9.00m），以中砂为主，混有泥土；第六层为粉质粘土（层厚3.10-8.40m），局部含有少许沙粒，呈流软塑状态；第七层为中粗砂（层厚0.70-13.1m），呈中密状态；第八层为粉质粘土（层厚0.60-5.40m）；三、塔吊设计参数机构工作级别起升机构M5回转机构M4变幅机构M4公称起重力矩（KN.m）630起重工作幅度(m)最小2最大55最大工作高度(m)螺栓固定式32附着式140最大起重量(t)6起升机构型号QS470倍率=2=4起重量/速度(m/min)1/72/352/7.52/354/17.54/3.74倍率最低稳定下降速度(m/min)5功率(KW)15/15/3.5设幅机构速度(m/min)40/20功率(kw)2.4/1.5回转机构速度(r/min)00.6功率(kw)3.7顶升机构速度(m/min)0.47功率(kw)5.5工作压力(mpa)20平衡重(t)最大工作幅度(m)50454035302520重量(t)10.08.88.37.67.15.04.2总功率(kw)34.7工作温度()-20+40四、塔吊基础设计1#-15#楼塔吊基础均位于地下车库中，塔吊基础顶标高同地下车库底板顶标高。以上塔吊基础位于细砂层,其地基承载力fak=150kpa,不能满足塔吊地基承载力fak200kpa的要求。根据计算在每个塔吊基础下打四根28m的与本工程桩基工程相同的预制混凝土管桩（桩具体位置详见附图），桩顶标高为-3.25m（黄海高程），塔吊基础采用整板基础，板厚1.3m，砼标号C35，垫层为C15砼，100厚（具体尺寸见附图）。基础尺寸为5000mm×5000mm×1300mm，基础配筋为双层双向20，间距为200mm，拉筋为14400呈梅花布置，钢筋保护层厚度为50mm。（图中白框为塔基位置）五、塔吊基础施工技术措施及质量验收1、混凝土强度等级采用C35； 2、基础表面平整度允许偏差1/1000；本工程基础桩采用预制管桩，其施工工艺及质量控制要点详见桩基工程专项施工方案。3、固定支脚式基础的施工： 在浇筑砼之前，预制4件钢筋砼座，并使4件底座上表面处于同一水平面上。 将4件固定支脚与标准节连接后放在砼底座上，用经纬仪检查调整标准节上平面和轴线垂直度达到要求后，将固定支脚与砼座焊接固定，然后即可敷设钢筋，浇筑混凝土，标准节上平面度不大于1/1000。4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。 5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10。6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。12、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述方可施工。13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。15、塔吊基础的预制管桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。16、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。六、塔吊穿地下室处理措施本工程塔吊穿地下室的处理措施如下： 1、地下室底板处理措施：（1）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。 （2）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。（3）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： 塔吊基础做法详图止水钢板安装详图2、地下室顶板处理措施：（1）在地下室顶板上开一个一米八见方的孔，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。 （2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。板四周预留12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。（3）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。七、塔吊基础计算书1. 参数信息塔吊型号 QTZ63(TC5010-4)承台长度 Lc=5 m承台宽度 Bc=5 m承台厚度 Hc=1.30m桩直径 d=500 cm桩间距 a=3.20 m箍筋间距 S=400 mm2. 基础最小尺寸确定 基础的厚度取:H=1.3m基础的平面尺寸取：Ac×Bc=5000mm×5000mm3、塔吊基础承台顶面的竖向力,自重和弯矩确定塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=500.8kN； 基础自重与基础上面的土的自重：G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+m ×Bc×Bc×D) =1029kN；m土的加权平均重度根据塔吊厂家提供的使用说明书得出荷载工况水平力Pn（KN）垂直力Pv（KN）弯矩M（KN.m）扭矩Mn（KN.M）工作工况185141015255非工作工况71449100004、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算4.1、 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条。 取两中垂线为计算轴，则xi,yi 单桩相对承台中心轴XY方向的距离,当M沿四桩中两个对角桩时 yi=2.26m图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。经计算得到单桩桩顶竖向力标准组合值。最大压力： Ni=(500.8+1029)÷4+1015×2.26÷(2×2.262)=607.01 kN4.2、矩形承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-2008的第5.9.2条。计算截面取塔吊柱边线。其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取xi=yi=0.8m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=349.8kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2×349.8×0.8=559.7 kN.m。5、矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中，l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,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.7N/mm2； ho承台的计算高度Hc-50.00=1250.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；经过计算得： s=559.7×106/(1.0×16.7×5×103×(1.25×103)2)=0.004；=1-(1-2×0.006)0.5=0.004；s=1-0.004/2=0.998； As=559.7×103/(0.998×1.25×300.00)=1495.5mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5000.00×1250.00×0.15%=9375mm2。故取 As=9375mm2。建议配双层双向三级钢20200，满足要求6、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条。根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=607.01 kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=27.5N/mm2； A桩的截面面积，A=1.97×105mm2。则，1.00×607.01 =6.07×105N27.5×1.97×105=5.4×106N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋。7、桩竖向承载力验算单桩承载力验算：根据山东圣凯建筑设计咨询有限公司提供桩基设计图纸得知单桩竖向承载力特征值Ra=1800KN由于Nmax=607.01 KN<1.2Ra，桩竖向承载力满足要求。8、塔吊稳定性验算：根据塔吊自由状态下最不利弯矩1015KN.m作为倾覆力矩进行计算。倾覆点为桩中心。工作状态下：e=M+H*h/（F+G）=1015+18*1.3/(500.8+1029)<b/3（b为基础宽度）塔机抗倾覆满足要求。非工作状态下：e=M+H*h/（F+G）=1015+71*1.3/(494.8+1029)<b/3（b为基础宽度）故塔机抗倾覆满足要求附图：