中联重工塔式起重机基础施工方案.docx

中联重工塔式起重机基础施工方案一、编制依据1、本工程工程岩土工程勘察报告；2、本工程设计图纸；3、中联重工科技发展股份公司生产的塔式起重机使用说明书。4、GB50202-2013地基与基础施工质量验收规范；5、GB50205-2015钢结构工程施工质量验收规范；6、GB50007-2011建筑地基基础设计规范；7、GB50017-2014钢结构设计规范；8、JGJ33-2012建筑机械使用安全技术规程；9、JGJ94-2008建筑桩基技术规范；二、工程概况1、工程名称：2、工程地址：3、建设单位：4、设计单位：5、监理单位：6、勘察单位：7、施工单位：8、工程规模：本工程由6栋楼组成，1栋商业2层，5栋18-32 层住宅楼（均设计有1层地下车库）连体地下车库组成。9、施工范围：桩基工程、基坑支护、土建工程、装饰装修、给 排水、采暖、通风、电气及设备、消防系统及弱电智能工程等内容, 具体详见工程量清单。10、地下工程防水等级为一级，屋面工程防水等级为一级；建 筑结构类别为一类，设计合理使用年限五十年；抗震设防烈度为6度; 防火等级为二类，耐火等级地下一级，地上二级。塔身宽度B： 1.8m, 基础埋深D： 1. 500m,自重Fl： 565. 9kN, 基础承台厚度He： 1. 500m,最大起重荷载F2： 60kN,基础承台宽度Be： 5. 500m,桩钢筋级别:RRB400,桩直径或者方桩边长：0.800m,桩间距a： 4m,承台箍筋间距S： 200. 000mm,承台混凝土的保护层厚度：50mm,承台混凝土强度等级：C35；(二)、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重(包括压重)F>565. 90kN；塔吊最大起重荷载F2=60. OOkN；作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=Fl+F2=625. 90kN；风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax = 459. 3kN m；(三)、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算My灌注植1.桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5. 1. 1条，在实际 情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Nik=(Fk+Gk)/4) /n ± Mykx i/Z xj2±Mxkyi/E yj2；其中n单桩个数，n=4；Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=625. 90kN；Gk桩基承台的自重标准值：Gk=25XBcXBcXHc=25X5. 50X5. 50X1. 50=1134. 38kN；Mxk, Myk承台底面的弯矩标准值，取459. 30kN - m；xi, yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20. 5=2. 83m；Nik单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：Nkmax= (625. 90+1134. 38)/4+459. 30 X 2. 83/(2 X2. 832)=521. 26kNo最小压力：Nkmin=(625. 90+1134. 38)/4-459. 30X2. 83/(2 X3. 832)=358. 88kN。不需要验算桩的抗拔！2.承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5. 9. 2条。Mx 二 ENiyiMy 二 ENixi其中Mx, My计算截面处XY方向的弯矩设计值；xi, yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=l. 10m；Nil扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Nil=1.2X (Nkmax-Gk/4)=285. 20kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2X285. 20X1. 10=627. 44kN(四)、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。a s = M/(a lfcbh02)C = l-(l-2a s)l/2Y s = 1-/2As = M/(y shOfy)式中，al系数，当混凝土强度不超过C50时，al取为1.0, 当混凝土强度等级为C80时，a 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. 70N/mm2；ho承台的计算高度：Hc-50. 00=1450. 00mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300. 00N/mm2；经过计算得：a s=627. 44X106/(1. 00X 16. 70X5500. 00X1450. 002)=0. 003；，=1-(1-2X0. 003)0. 5=0. 003；ys =1-0. 003/2=0. 998；Asx =Asy =627. 44 X 106/ (0. 998 X 1450. 00 X300. 00)=1444. 75mm2o由于最小配筋率为0. 15%,所以构造最小配筋面积为：5500. 00X1500. 00X0. 15%=12375. 00mm2 0承台底面单向根数30根。实际配筋值14726. 2nnn2,满足要求。(五)、承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(、)94-2008)的第条，承台斜截 面受剪承载力满足下面公式：VW B hs a ftbOhO其中，b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm；入计算截面的剪跨比，入二a/hO,此处，a=0. 78m；当X <0. 25 时，取入二0.25；当 人>3时，取入二3,得入二0.538；Bhs受剪切承载力截面高度影响系数，当h0V800mni时，取 h0=800mm, h0>2000mni 时，取 h0=2000mm,其间按内插法取值，B hs= (800/1450) 1/4=0. 862；a 承台剪切系数，a =1. 75/(0. 538+1)=1. 138；0. 862X1. 138X1. 57X5500X1450=12278. 973kN2l. 2X 521.262=625. 515kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋B12。(六)、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5. 2. 1 条：桩的轴向压力设计值中最大值Nk=521. 262kN；单桩竖向极限承载力标准值公式：Quk=uZ qsikli+qpkApu桩身的周长，u=2. 513m；Ap桩端面积,Ap=0. 503m2；各土层厚度及阻力标准值如下表:序号土厚度(m)土侧阻力标准值 (kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称16. 0025.00825. 000. 80粘性土210. 0025. 00965. 000. 70粉土或砂土由于桩的入土深度为10. 00m,所以桩端是在第2层土层。单桩竖向承载力验算:Quk=2. 513X250+965X0. 503=1113. 38kN； 单桩竖向承载力特征值：R=Ra=Quk/2=1113. 38/2=556. 69kN； Nk=521. 262kNWl. 2R=1. 2X556. 69=668. 028kN；桩基竖向承载力满足要求！(七)、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As二冗d2/4X0. 65%=3. 14 X8002/4X0. 65%=3267mm2；2、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求，只需构造配筋!3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！配筋值：HRB400钢筋，16根18mm。实际配筋值4071. 5 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008),箍筋采用螺旋式，直径不应小于6nim,间距宜为200300mm；受 水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计 算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大 于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受 力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准混凝土结构设计规范 GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直 径不小于12mm的焊接加劲箍筋。六、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；本工程基础桩采用钻孔灌 注柱，其施工工艺及质量控制要点详见桩基工程专项施工方案，桩身碎浇灌至自然地坪面，施工承台时必须凿除桩顶约1.2m碎浮浆 层。3、埋设件埋设参照一下程序施工：将16件高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺 栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。再将8件30的钢筋将预埋螺栓连接。吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。 在预埋螺栓定位框上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面 的垂直度小于1.5/1000o固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。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5mmo9、基础於浇筑完毕后应浇水养护，达到砂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碎试块试验报告, 强度达到安装说明书要求。10、塔吊基础碎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碎，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30mmX 3. 5nlm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、塔吊基础的钻孔灌注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、基础塔吊碎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。七、塔吊穿地下室处理措施本工程3#、4#、5#楼塔吊均布置在地下室中，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面标高同地下室底板顶面标高，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：钢献爰土部3厚止水钢板塔吊基础做法详图(1)在地下室顶板上开一个2m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912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。附件：塔吊平面布置图本工程共有6栋楼组成，1栋商业2层，5栋18-32层住宅楼（均 设计有1层地下车库）；设计建筑正负零标高为8. 90m （85高程）， 规划总用地面积约为2. 89万m2。总建筑面积：95427. 02 m2,负一地 下室，建筑面积约17244. 10 m）完成日期单体详见下表。建筑物 名称建筑面积层数建 筑 高 度±0. 00标高(m)建筑物安 全等级结构类型基础 类型地上地下1#楼8655. 9918-1548. 90二级剪力墙筏板基础2#楼8642. 5418-1548. 90二级剪力墙筏板基础3#楼21295. 4032-1968. 90二级剪力墙筏板基础4#楼25098.3833-1998. 90二级剪力墙桩承台筏 板基础5#楼12549.1933-1998. 90二级剪力墙桩承台筏 板基础商业A1787. 9828.88. 15三级框架桩承台条 形基础地下室17244.10-1二级框架承台筏板 基础公变153. 441本工程根据群塔布置相关要求，拟定1号楼、2号楼设置1台臂 长60m塔吊，3号楼设置1台臂长60m塔吊、4号楼与5号楼设置1 台臂长651n塔吊。共计设置3部塔吊。塔吊型号选用长沙中联重工科技发展股份公司生产的TC6012-6、QTC8（6510-6）塔式起重机，塔吊位置详见塔吊基础平面布置图。三、塔吊设计参数TC6012-6基和丁佐尔即ZL机构工作级别(kNm )杀己升木n.核1ME同转和核1MZ1期幅机构M4曷大击己重力矩( kNm)nnn额宗来己重力拓( kNm)«nn丁作幅唐(m)曷大fin曷小? R最大起升高度(m)支腿固定式螺栓固定式底架固 定式附着式4n qzin &4n r?nn曷大叔重曷仆)A起 升 机 构理3nFfisnn倍密rv=7n-A.和重曷/漆鹿1 R/Rn2nA/?n功章(kW)2ZL/24变幅机构源府(m/min)qn/”工力密 (kA/)回转机构彳束席/r/min)nn r功堂(KW)?xzl n顶升机构功率 (kW)n 71谏府 fr/min)7 q丁作压力(MPa)平衡重曷大T住力吕鹿（m ）finKZLA«4?2A平衡第（十）1G ?iq 712 «11 4Q G* 2 （不含T而升）塔顶设计风速T而升14m/c作犹太2nm/s非丁作犹太4?m/cT作潟府/-2。-kan北T作状汨曲潟府7一 2。-J-zm丁作曝音（HR）«nTC6510-6机构工作级别（kN m ）ifePi -Pk J'FI 松IMA同转和物M4布随和构M4就沿由己击力拓（kN m）«nn和第丁佐螭鹿（m）品小2 B第十 fiS最大工作高度（m）后I市甫隔着武40 A9?n晶大招第曷（十）A起 升 机 构理县OPARnn （带己品制涌凤）僖索n =9G =4初雷曷/裱鹿1 s/«n2/4。a/4nA/9n工力泵（LW）94/94葆鹿（m/min）0 ss工力泵 riau）A A回转机构；甫由 fv /m 1 n ）nn aTh 泵（KW）a sx? n顶升机构工力泵 riav）7 Sn na丁他乐力（MPa）平衡重累? 丁 价? film 由（m ）A2AQ66平衡第（十）19 R14 WA16 4邙工力泵40 A （不句括讷工至结）丁作洱庶二 4n四、塔吊基础设计1#、2#塔吊为TC6012塔吊基础为自然地面承台基础，基础持力 层为全风化花岗岩载力特征值fak为350kPao满足塔吊承受力20t/ m2o基础承台为5. 0*5. 0*1. 5m,混凝土标号C35,养护期大于15天， 主筋混凝土保护层厚度50nm1；承台配筋纵横向各26根B25双层，拉 钩81根A14。3#塔吊 为TC6510-6塔吊基础底采用直径1000mm钢筋碎单桩地 基，承台底桩长分别为；10m（桩端持力层为强风化岩）。桩顶钢筋锚 入承台内800mni。塔吊桩基配筋同本工程桩基配筋。塔吊桩基础碎标 号为C35,承台基础尺寸为5500mmX5500mniX 1350mm。基础配筋为双 层双向3根B25,拉钩225根A12,主筋混凝土保护层厚度50mll1；五、塔吊计算书1#、2#塔吊为TC6012塔吊计算书：天然基础计算书（一）、参数信息塔吊型号：QT60,塔吊起升高度H： 37. 00m,塔身宽度B： 1.6m, 基础埋深d： 2. 00m,自重G： 51. 7kN, 基础承台厚度he： 1. 50m,最大起重荷载Q： 60kN,基础承台宽度Be： 5. 00m, 混凝土强度等级：C35,钢筋级别：HRB335,基础底面配筋直径：25mm(二)、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重：G=51.7kN；塔吊最大起重荷载：Q=60kN；作用于塔吊的竖向力：Fk=G+Q=51. 7 + 60 = 111. 7kN； 2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax = 196kN m；(三)、塔吊抗倾覆稳定验算 基础抗倾覆稳定性按下式计算: e=Mk/ (Fk+Gk) WBc/3 式中e偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；Mk作用在基础上的弯矩；Fk作用在基础上的垂直载荷；Gk混凝土基础重力，Gk = 25X5X5X 1. 5=937. 5kN；Be为基础的底面宽度；计算得:e= 196/(111. 7+937. 5)=0. 187m < 5/3=1. 667m；基础抗倾覆稳定性满足要求！(四)、地基承载力验算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5. 2条承载力 计算。混凝土基础抗倾翻稳定性计算：e=0. 187m < 5/6=0. 833m地面压应力计算：Pk= (Fk+Gk) /APkmax=(Fk+Gk)/A + Mk/W式中：Fk塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大 起重荷载,Fk=111.7kN；Gk基础自重，Gk = 937. 5kN；Be基础底面的宽度，取Be=5m；Mk倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，Mk =196kN m；W基础底面的抵抗矩，W=0. 118Bc3=0. 118X53-14. 75m3；不考虑附着基础设计值：Pk= (111. 7 + 937. 5) /52 = 41. 968kPaPkmax=(lll. 7+937. 5)/52+196/14. 75=55. 256kPa；Pkmin=(lll. 7+937. 5)/52-196/14. 75=28. 68kPa；实际计算取的地基承载力设计值为：fa=200. OOOkPa；地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=41. 968kPa,满足要求!地基承载力特征值1.2Xfa大于无附着时的压力标准值Pkmax=55. 256kPa,满足要求！(五)、基础受冲切承载力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：Fl W 0.7 B hpftamho式中3hp 受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm 时，Bhp取1.0.当h大于等于2000mm时，Bhp取0. 9,其间按线性 内插法取用；取Bhp=0.94；ft 混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=l. 57MPa；ho 一基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=l. 45m；am -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2；am=l. 60+(1. 60 +2X1, 45)/2=3. 05m；at 一冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基 础交接处的受冲切承载力时，取柱宽(即塔身宽度)；取at = 1.6m；ab 一冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下 边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接 处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.60 +2X 1.45=4. 50；Pj 扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位 面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净 反力；取 Pj=66. 31kPa；Al 一冲切验算时取用的部分基底面积；A1=5.00X (5. 00-4. 50)/2=1.25n)2F1 一相应于荷载效应基本组合时作用在A1上的地基土净反力设 计值。Fl=PjAl；Fl=66. 31X1.25=82. 88kN。允许冲切力:0.7X0. 94X1.57X3050. 00X1450.00=4568707. 85N=4568. 71kN > Fl= 82. 88kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！(六)、承台配筋计算1 .抗弯计算依据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)第8. 2. 7条。 计算公式如下：MI=al2(21+a，)(Pmax+P-2G/A) + (Pmax-P)1/12式中：MI 一任意截面IT处相应于荷载效应基本组合时的弯矩 设计值；al 一任意截面bl至基底边缘最大反力处的距离；取 al=(Bc-B) /2= (5. 00-1. 60)/2=l. 70m；Pmax 一相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反 力设计值,取66. 31kN/m2；P 相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基 反力设计值，BcPmax-al (Pmax-1. 2 XPmin) /Be = 5X 66. 307-1. 7 X (66. 307-1. 2X28. 68)/5=55. 464kPa；G 一考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35X25XBcXBcX hc=l. 35X25X5. 00X5. 00X 1. 50= 1265. 63kN/m2；1 基础宽度，取1=5. 00m；a 塔身宽度，取a=L60m；a，一截面I - I在基底的投影长度，取a'=1.60m。经过计算得 MI=1. 702X (2X5. 00+1. 60) X (66. 31+55. 46-2X1265. 63/5. 002) + (66. 31-55. 46) X5. 00/12=70. 39kN m02 .配筋面积计算a s = M/(a lfcbh02)C = l-(l-2a s)l/2Y s = 1- C/2As = M/(y shOfy)式中，al 一当混凝土强度不超过C50时，al取为1.0,当混 凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取a >1.00；fc 混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；ho 一承台的计算高度，ho=1. 45m。经过计算得：a s=70. 39X106/(1. 00X 16. 70X5. 00X103X (1.45X103)2)=0. 000；-(1-2X0. 000)0. 5=0. 000；Y s=l-0. 000/2=1.000；As=70. 39X 106/(1. 000X 1. 45X 103X210. 00)=231. 20mm2o由于最小配筋率为0. 15%,所以最小配筋面积为:5000. 00X 1500. 00X0. 15%= 11250. 00mm2o故取 As=11250. 00mm2 o实际承台底面HRB335单向根数26根,配筋值12762. 72mm2,满 足要求。3#塔吊 为TC6510-6塔吊基础计算书四桩基础计算书(一)、塔吊的基本参数信息塔吊型号：TC6510,塔吊起升高度H： 43. 000m,