桩基塔吊基础专项施工方案.docx

目 录一, 编制依据1二, 编制原则1三, 工程概况1四, 现场塔吊布置概况2五, 塔吊安装位置与基础型式选择2六, 基础施工3七, QTZ80（6010）塔吊自然基础的计算书444698, QTZ63（5010）塔吊十字形基础计算书11118.2 参数信息118.3 荷载计算11121415一, 编制依据该施工方案的编制主要依据：招标文件与图纸；现行规范, 规程以与现场实际状况。主要规范, 规程如下：建筑地基基础工程质量验收规范 GB50202-2002混凝土结构工程质量验收规范 GB50204-2002特种设备平安技术规范 TSG Q7016-2008塔式起重机 GBT 5031-2008 塔式起重机平安规程 GB5144-2006塔式起重机操作运用规程 JB/T100-1999建筑施工塔式起重机安装, 运用, 拆卸平安技术规程JGJ196-2010设备租赁公司供应的塔吊有关技术资料。二, 编制原则遵循招标文件的原则。严格按招标文件要求的工期, 质量, 平安, 环水保等目标编制施工组织设计，使建设单位的各项要求均得到有效保证。遵循设计文件的原则。仔细阅读核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，驾驭现场状况，严格按设计资料和设计原则编制施组，满意设计标准和要求。遵循坚持“平安第一, 预防为主, 综合治理”和坚持“管生产必需管平安”的原则。严格依据铁路施工平安操作规程，从制度, 管理, 方案, 资源方面制定切实可行的措施，确保施工平安，听从建设单位指令，听从监理工程师的监督检查，肃穆平安纪律，严格按规程办事。遵循“科技是第一生产力”的原则。学习运用国内外铁路建设的胜利阅历和新技术，充分应用“四新”成果，配备精干高效的技术骨干力气和专业化的施工作业队伍，重难点工程采纳架子队管理模式，充分发挥科技在施工生产中的先导保障作用。遵循施工生产与环境爱护“三同步”的原则。把全标段建成一流的资源节约型, 环境友好型铁路。遵循标准化管理原则。制度健全, 职责明确, 监督到位，做到强化标准化管理，管控有力, 确保平安, 质量, 环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。三, 工程概况凌源南站是新建北京至沈阳铁路客运专线(辽宁段)的中转站，站房中心里程为DK313+460；站台端里程为DK313+235, DK313+685；轨顶高程为420.273m；建筑面积为2997.68m2；最高聚集人数为400人；站房最高高度为12.45m，车站型式为线侧下式；站场布局为二台四线，包括基本站台（450m*8m*1.25m）和第二站台（450m*8m*1.25m），跨线站场设施为8m宽进出站共用地道1座，站房0.00处肯定标高为413.373m。本站为线侧下式，中间候车厅地上一层，层高12.3m，两侧地上二层，首层层高6.0m，二层层高5.5m，建筑高度12.45m，建筑面积2997.68m2，钻孔灌注桩承台基础，主体为钢筋混凝土框架结构，耐火等级为地上二级，地下一级；地下室与屋面防水等级均为一级；抗震设防烈度为七级；运用年限为50年。四, 现场塔吊布置概况本工程施工安排设置塔吊2台，塔吊基础4个，站台雨棚设置QTZ80与QTZ63塔吊各1台（臂长为60米和50米），塔吊布设位置见平面布置图。QTZ80最大起重量为6吨，公称起重力矩为80；QTZ63最大起重量为4吨，公称起重力矩为63。综合本工程地质条件与现场实际状况，本塔吊基础采纳自然地基基础和钻孔灌注桩地基基础。五, 塔吊安装位置与基础型式选择5.1塔吊生产厂家供应的说明书中对塔吊基础的要求1, 地基基础的土质应匀称夯实； QTZ80（60米）基础采纳底面为5500×5500的正方形；QTZ63（50米）基础底面采纳十字梁基础。2, 基础混凝土强度为C35，在基础内预埋地脚螺栓，分布钢筋和受力钢。3, 基础表面应平整，并校水平。基础与基础节下面四块连接板连接处应保证水平，其水平度不大于1/1000；4, 基础必需做好接地措施，接地电阻不大于4。5, 基础必需做好排水措施，保证基础面与地脚螺栓不受水浸，同时做好基础爱护措施，防止基础受雨水冲洗，淘空基础周边泥土。6, 基础受力要求：荷载工况基础承载PHPVMMZ工作状况245972102320非工作状况8053019300PH基础所受水平力kNPV垂直力kNM倾覆力矩kNmMZ扭矩kNm5.2 按塔吊说明书要求，塔吊铺设混凝土基础的地基应能承受0.2MPa的压力，依据本工程地质勘察报告与现场实际状况，塔吊基础在站台下则位于8强风化粉砂岩，该层土质的承载力达300kPa，满意塔吊基础对地基承载力的要求，且该土层也是建筑物基础所在持力层土层，以该土层作塔吊基础的持力层，既能满意塔吊运用要求，也不会有基坑开挖时引起塔吊基础变形的问题。塔吊基础在站台上则位于回填土层，且该土层也是土质松散，该层土质的承载力为120kPa，作塔吊基础的持力层，不能满意塔吊运用要求，可能会有不匀称沉降引起塔吊基础变形的问题，因此，站台上的地基基础拟选用钻孔灌注桩。站台上桩基基础拟采纳三桩承台，经修正后其承载力为372Kpa>300Kpa。塔吊基础配筋与预埋件等均按运用说明书。六, 基础施工基坑在进行开挖时，基底开挖时基础周边各留500mm操作面，依据土质状况土方开挖地按1:0.5进行放坡。塔吊基础垫层浇筑100厚C15混凝土。基础垫层施工完成后即可放线安装基础钢筋，安装钢筋时应严格依据塔吊基础设计图进行施工，安装塔吊的地脚螺栓应在塔吊专业人员协作下进行。在塔吊基础混凝土浇筑前应会同各方对基础钢筋与预埋地脚螺栓进行隐藏验收，合格后方可浇筑混凝土。浇筑混凝土时，应留置两组试块，其中一组7d抗压，另一组为28d试压；当吊塔基础混凝土强度达到90%时方可安装。七, QTZ80（6010）塔吊自然基础的计算书计算依据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, 建筑地基基础设计规范GB50007-20114, 建筑结构荷载规范GB50009-2012参数信息基本参数基本参数塔机型号QTZ80塔身桁架结构方钢管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塔身桁架结构宽度B(m)荷载确定方式自定义承台长l(m)承台宽b(m)承台高度h(m)承台混凝土强度等级C30承台混凝土爱护层厚度(mm)30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计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009地基参数修正后的地基承载力特征值fak(kPa)300承台参数：承台底部长向配筋直径d120承台底部长向配筋间距a1160承台底部长向配筋等级HRB400承台底部短向配筋直径d220承台底部短向配筋间距a2160承台底部短向配筋等级HRB400承台顶部长向配筋直径d320承台顶部长向配筋间距b1170承台顶部长向配筋等级HRB400承台顶部短向配筋直径d420承台顶部短向配筋间距b2160承台顶部短向配筋等级HRB400（图1）塔吊荷载示意图（图2）塔吊基础布置图（图3）塔吊基础配筋图基础验算荷载计算基础与其上土的自重荷载标准值：Gk=blhc基础与其上土的自重荷载设计值：k荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：Mk''=1193.9kN·mFvk''=Fvk荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=1.35×1193.9=1611.765kN·mFv''=Fv基础长宽比：，基础计算形式为方形基础。Wx=lb223Wy=bl223相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X, Y方向的倾覆力矩：Mkx=Mkb/(b2+l2)22)=726.128kN·mMky=Mkl/(b2+l2)22)=726.128kN·m偏心距验算1, 偏心位置相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(322+36.2+1020.938)/(5.5×5.5)-726.128/27.729-726.128/27.729=-6.782<0偏心荷载合力作用点在核心区外。2, 偏心距验算偏心距：e=(Mk+FVkh)/(Fk1+Gk合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=(b2+l2)22)偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)22)偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)22)偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：b'=b/2-eb偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：l'=l/2-el22满意要求基础底面压力计算荷载效应标准组合时，基础底面边缘最大压力值Pkmax=(Fk+Gk基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+Gk2基础底面压力验算1, 修正后地基承载力特征值 fa=fak=120kPa 2, 轴心作用时地基承载力验算Pkfa=300kPa满意要求3, 偏心作用时地基承载力验算Pkmaxa=1.2×300=360kPa满意要求基础抗剪验算基础有效高度：h0X轴方向净反力：Pxmin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx2Pxmax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx2假设Pxmin=0,偏心平安，得P1x=Pxmax-(b-B)/2)(Pxmax-Pxmin2Y轴方向净反力：Pymin=(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy2Pymax=(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy2假设Pymin=0,偏心平安，得P1y=Pymax-(L-B)/2)(Pymax-Pymin2基底平均压力设计值：Px=(Pxmax+P1x2基底平均压力设计值：Py=(Pymax+P1y2基础所受剪力：Vx=Px基础所受剪力：Vy=PyX轴方向抗剪：h04cfclh0Vx满意要求Y轴方向抗剪：h04cfcbh0Vy满意要求基础配筋验算基础弯距计算基础X向弯矩：M=(b-B)2pxl/8=(5.5-1.6)2×55.511×5.5/8=580.472kN·m基础Y向弯矩：M=(l-B)2pyb/8=(5.5-1.6)2×55.511×5.5/8=580.472kN·m基础配筋计算1, 底面长向配筋面积S1=|M|/(1fcbh02)=580.472×106/(1×14.3×5.5×1000×(1.32×1000)21=1-(1-2S1)=1-(1-2×0.004)S1=1-1AS1=|M|/(S1h0fy1)=580.472×1062基础底须要配筋：A1=max(AS1，bh0，0.0015×5.5×1000×1.32×1000=10890)=max(1224.129,10890)=10890mm2a1为钢筋间距As1'=(d12/4)(b/a1+1)=3.1415×202基础底长向实际配筋：As12A1=10890mm2满意要求2, 底面短向配筋面积S2=|M|/(1fclh02)=580.472×106/(1×14.3×5.5×1000×(1.32×1000)22=1-(1-2S2)=1-(1-2×0.004)S2=1-2AS2=|M|/(S2h0fy2)=580.472×1062基础底须要配筋：A2=max(AS2，lh0，0.0015×5.5×1000×1.32×1000=10890)=max(1224.129,10890)=10890mm2a2为钢筋间距As2'=(d22/4)(l/a2+1)=3.1415×202基础底短向实际配筋：AS22A2=10890mm2满意要求3, 顶面长向配筋面积基础顶长向实际配筋：AS3'=3.1415×2022S12满意要求4, 顶面短向配筋面积基础顶短向实际配筋：AS4'=3.1415×2022S22满意要求8, QTZ63（5010）塔吊十字形基础计算书计算依据依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。8.2 参数信息塔吊型号:QTZ63塔机自重标准值起重荷载标准值:Fqk=63.00kN塔吊最大起重力矩塔吊计算高度:H=30.00m塔身宽度非工作状态下塔身弯矩梁混凝土等级:C30钢筋级别:HPB235地基承载力特征值:300kPa十字梁长度:L=7.00m承台厚度计算简图:8.3 荷载计算1, 自重荷载与起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk12) 基础以与覆土自重标准值 Gk=(2×7××××1×1)×2×25+5× 承台受浮力：Flk=(7×7-4××3.45)××3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN2, 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值2) ××××2b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk××c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Mskvk×××2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区2) ××××2b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk××c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Mskvk×××3, 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk×非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk地基承载力计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)第条承载力计算1, 荷载计算梁的计算简图如下：（图中 B=7000mm，L1=5860mm,L2=2650mm)交叉梁基础底面积： A=2×7××××1×2条基加腋基础底面积：A0=7×1.1+(1.1+1.1+1×2)×1×2塔机工作状态下：当轴心荷载作用时： 2当偏心荷载作用时： =(450.80+60.00+2236.80)× ×b/4=1.75m 满意要求!由于偏心距e，所以按小偏心计算： =2930.17/(8××2 =2930.17/(8××2由于梁底荷载为梯形荷载，所以按下式计算P1： =157.40+(7-2.2325)×2塔机非工作状态下：当轴心荷载作用时： 2当偏心荷载作用时： =(450.80+2236.80)× ×b/4=1.75m 满意要求!由于偏心距，所以按大偏心计算： =2×3549.66/(3××2由于梁底荷载为三角形荷载，所以按下式计算P1：×3×(3.5-1.37)-2.23/3×2基础配筋计算 比较上述两种工况的计算，可知本案塔机在非工作状态时，基础截面弯矩最大，故应按非工作状态的荷载组合进行基础设计1, 基础弯矩计算: 基础自重在基础底面产生的压力标准值 PkG=Gk2基底均布荷载设计值×(438.34+314.16)/2-203.66×1.1=256.3 kN/m1-1截面弯矩设计值 M1=q1×L22×22, 纵向钢筋面积计算 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2010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 fc混凝土抗压强度设计值 h0承台的计算高度经过计算得 s×106×××103×19502 =1-(1-2×0.009) s×106×1950×23, 基础箍筋面积计算 最大剪力设计值： Vmax=q1×L2×依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第条。我们考虑承台配置箍筋的状况，斜截面受剪承载力满意下面公式：式中 h承台受冲切承载力截面高度影响系数；h b承台的计算宽度，b=1100mm h0承台计算截面处的计算高度，h0=1950mm fy钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2 S箍筋的间距，S=200mm经过计算基础已满意抗剪要求，只需构造配箍筋!地基基础承载力验算 修正后的地基承载力特征值为:fa=300kPa轴心荷载作用：由于 fa>Pk=149.41kPa 满意要求！偏心荷载作用：由于×fa>Pkmax=438.34kPa 满意要求！