2022年塔吊基础设计施工专项方案 .pdf
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1、塔吊基础设计施工专项方案目录一、编制依据 . 1二、工程简况 . 1三、塔机主要性能参数和安装重量. 2四、塔吊基础设计 . 3五、塔吊基础施工 . 8六、施工质量保证措施 . 19七、安全文明施工保证措施 . 23八、施工人员配备一览表. 26九、主要机械设备配备 . 27十、附图 . 27精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 28 页一、编制依据1、本工程施工组织设计;2、岩土工程勘察报告;3、建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)4、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)5、塔式起重机混凝土基础工程技术规程(
2、JGJ/T 187-2009)6、钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001 )7、钢结构设计规范(GB50017-2003 )8、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)9、建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300 2001)10、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB502022002)11、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB502042002)12、建筑抗震设计规范(GB500112010)13、本工程设计图纸;二、工程简况1.工程名称:芳村花园住宅工程2.建设单位: *房地产开发有限公司3.工程地点:东郊北路181 号4. 工程规模:总建筑面积52362 平方
3、M( 其中:地上建筑面积为*平方 M,地下建筑面积为 *平方 M)5.建筑总高度:F-1 栋: 95.2M;F-2、 F-3 栋: 69.2M ; F-4 栋: 65.2M ;F-5 栋: 98.2M6. 建筑层数:地下 2 层; F-1 栋地裙楼2 层; F-2、F-3 栋地裙楼1 层.F-1 栋: 30 层;F-2、F-3 栋: 30 层; F-4 栋: 31 层; F-5 栋: 32层7. 0.000 为首层地面标高,相当于绝对标高8.450m,地基基础设计等级为甲级,人防工程抗力等级为六级,地下室防水等级为一级,建筑耐火等级为一级;结构设计使用年限为50 年;建筑物耐火等级为一级;建筑
4、结构安全等级为二级;抗震设防类别为丙类 .精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 28 页8、地质简况根据钻探资料,按地质成因类型、岩性、状态,将区内地层由上至下划分为:填土层(Qmi) 、第四系三角洲相成因(Qmc)淤泥、砂土层、残积土成因(Qmi) ,基岩为白垩系上统大朗山组( K2d)泥质粉砂岩夹粉(细)砂岩、粗砂岩等.分层描述如下:第( 1)层 人工填土:杂填土,局部为素填土.层厚: 1.205.20M第( 2-1)层 淤泥、淤泥质土:深灰色,流塑,含粉细砂,层厚:2.70 13.20M,第( 2-2)层 细砂:灰黑色,
5、松散,饱和,颗粒均匀,含淤泥,局部夹薄层粗、砾砂.层厚:0.803.50M第( 3)层 粉质粘土,局部为粉土:褐红色、灰褐色,含粉细砂,遇水变软,为碎屑岩风化残积土,场地分布较普遍,局部钻孔有缺失,按其稠度分为三个亚层:(3-1)层:可塑,层顶埋深:6.8028.20M,层厚: 0.60 2.90M.(3-2)层:硬塑,层顶埋深:7.0013.60M,层厚: 1.30 4.60M.(3-3)层:坚硬,层顶埋深:6.9013.10M,层厚: 0.60 3.90M.( 4-C)层:全风化,岩芯呈坚硬土状,碎屑状,遇水软化,局部夹强风化岩块;层顶埋深: 10.2020.10M,层厚: 0.905.1
6、0M.(4-I)层:强风化,岩芯破碎,呈半岩半土状、碎块状或块状,局部呈短柱状;层顶埋深:7.6020.40M,层厚: 0.408.20M.( 4-M )层:中等风化,岩芯较完整,呈块状、短柱状及柱状,钙质胶结,局部裂隙较发育;层顶埋深:6.20 21.00M,层厚: 0.5011.30M.(4-S)层:微风化,岩芯完整,呈短柱状、柱状、长柱状,钙质胶结;层顶埋深:层:微风化,岩芯完整,呈短柱状、柱状、长柱状,钙质胶结;层顶埋深:9.3024.40M ,已揭露层厚: 0.709.00M,未穿透 .按含水介质特征划分,场地内地下水主要以上层滞水、孔隙性潜水和基岩裂隙水地形式赋存于第四系土层和基岩
7、中.第( 2-2)层粉、细砂,局部夹薄层中、粗砾砂,透水性较强,渗透性较好,是本场地主要含水层.第( 2-1)层淤泥质土、第(3)层粉质粘土、粘土渗透性较差,属微弱含水层或相对近似隔水层三、塔机主要性能参数和安装重量公称起重力矩(KN.m )1000 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 28 页起重工作幅度(m) 最大 60 宽度 (m) 1.8 最大工作高度(m) 螺栓固定式44 附着式176 最大起重量 (t) 6 起升机构型号QS6015 倍率 =2 =4起重量 /速度 (m/min) 2.93/50 1.5/50 6
8、/25 低速就位速度 (m/min) 5功率 (KW) 30 回转机构速度(r/min) 00.63 功率 (kw) 2 3.7顶升机构速度 (m/min) 0.5 功率 (kw) 4 工作压力 (mpa) 18 平衡重 (t) 最大工作幅度(m) 45 50 55 60 重量 (t) 2.23 1.91 1.68 1.5 工作温度 () -20+40 四、塔吊基础设计4.1、塔吊布设情况1 号与 2 号楼塔吊基础均位于地下室中,塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高.根据厂家提供地说明书中要求,结合工程实际情况,塔吊基础采用钻孔灌注桩基础作为塔吊基础,单桩支承,单桩直径为1800 mm,经过验算表
9、明塔吊基础既能满足塔吊使用要求,也不会有基坑开挖时引起塔吊基础变形地问题.因塔吊基础上表面在自然地面以下,为保证基础上表面处不积水,将场地排水沟与塔吊基础相连通 .沿塔吊基础四周砖砌300 500排水沟,与场地排水沟相连并及时排除,确保塔吊基础不积水 .塔吊基础砼标号为C35,基础尺寸为5200 mm 5200 mm 1450mm.基础为上下两层双向配筋24 25 ,间距为 200mm,拉结筋为 16 400mm,钢筋保护层厚度为50mm.塔吊基础平面布置图见附图塔吊基础承台配筋图见附图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 2
10、8 页4.2、基础设计及验算4.2.1. 参数信息塔吊型号 :QTZ6015 ,自重 (包括平衡重15t)F=573kN ,基础自重G=980.2 KN ,塔吊倾覆力距M=1600kN.m , 塔 吊 起 重 自 由 最 大 高 度H=44m , 混 凝 土 强 度 等 级 :C35 , 基 础 最 小 厚 度h=1.450m,基础地平面尺寸取:Ac Bc=5200mm5200mm4.2.2. 基础最小尺寸确定基础地厚度取:H=1.45m基础地平面尺寸取:AcBc=5200mm 5200mm4.2.3、塔吊基础承台顶面地竖向力和弯矩确定塔吊基础承台重G 2=25*5.2*5.2*1.45=98
11、0.2kN 根据塔吊厂家提供地使用说明书得出水平力 Pn(kN)垂直力 Pv(kN)弯矩 M(kN.m )扭矩Mn(kN.M )工作工况295731600453非工作工况71556172214.2.4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力地计算4.2.4.1、 桩顶竖向力地计算依据建筑桩技术规范地第5.1.1 条 .22iiyiixixxMyyMnGFNkNkNkNGFNi2.15535732.98014.2.4.2、矩形承台弯矩地计算依据建筑桩技术规范JGJ94-2008 地第 5.9.2条.计算截面取塔吊柱边线.其中 Mx1,My1 计算截面处XY 方向地弯矩设计值(kN.m) ;xi,yi单桩相
12、对承台中心轴地XY 方向距离取B/2=0.9m;Ni1 扣除承台自重地单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n=573kN;经过计算得到弯矩设计值:Mx1=My1=573 0.9=515.7kN.m.4.2.5、矩形承台截面主筋地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.荷载工况精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 28 页式中, 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
13、混凝土抗压强度设计值查表得16.7N/mm2 ;ho 承台地计算高度Hc-50.00=1400mm ;fy 钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2 ;经过计算得:00303.0140052007.160. 1107.51526201bhfMcs003035. 000303.0211211s99848.02003035.0121s7 .1229300140099848.0107 .51560ySyxfhMAA由于最小配筋率为0.15%(见建筑桩基技术规范JGJ94-2008 第 4.2.3 条) ,所以最小配筋面积为 :5200 1400 0.15%=10920mm2故取 As=11781m
14、m2.实配 2425.塔吊基础配筋见附图所示4.2.6、矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)地第 5.9.12 条和第 5.9.11 条.前面地计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台地最大剪切力,考虑对称性,记为V=1553.2kN 我们考虑承台配置箍筋地情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:其中0 建筑桩基重要性系数,取1.0;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 28 页 剪切系数 ,=0.13;fc 混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2 ;b0 承台计算截面处地计算宽度,b0=5
15、200mm;h0 承台计算截面处地计算高度,h0=1400mm;fy 钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2 ;S 箍筋地间距, S=200mm.经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!4.2.7、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范、混凝土结构设计规范与建筑抗震规范.根据前面地计算可以得到桩地轴向压力设计值,取其中最大值N=1553.2kN ;桩顶轴向压力设计值应满足下面地公式:其中,c 基桩成桩工艺系数,取0.8;cf 混凝土轴心抗压强度设计值,cf=14.3N/mm2 ;,yf 纵向主筋抗压强度设计值,,yf=360N/mm2 ;spA 桩地截面面积,spA=2.5
16、4 106mm2.,sA 纵向主筋面积,,sA=7854mm2.则N=1.53106N 0.8 14.32.54106+0.9 7854 360=31.6 106N;经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋即可!由于塔吊基础桩基础与工程桩 ZH6 桩径与桩长一致,可以参照ZH6 工程桩进行配筋设计,具体配筋构造详见ZH6 配筋图 .4.2.8、桩竖向极限承载力验算及桩长计算根据本工程岩土勘察报告中提供地桩基设计参数,桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范 (JGJ94-2008)估算单桩熟悉极限承载力标准值Quk=u qsik li+qpk Ap其中 qsik 桩侧第 i 层土地极限侧
17、阻力标准值,取值如下表qpk 桩侧第 i 层土地极限端阻力标准值,取值如下表u 桩身地周长 u=5.652 m精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 28 页Ap 桩端面积 Ap=2.54 m2第 i 层土层厚度(参考岩土工程报告工程地质剖面图)桩侧土极限摩擦阻力标准值、端桩阻力标准值如下层序土层类型土层厚度(m)极限侧阻力(kN/m2)极限端阻力(kN/m2)(2-1)淤泥、淤泥质土2.70 13.207(2-2)细砂0.803.5000(3-1)粉质粘土0.602.90250(3-2)粉质粘土1.304.60320(3-3)
18、粉质粘土0.603.90400(4-C)泥质粉砂岩、粉砂岩、粗砂岩0.905.10450(4-I)泥质粉砂岩、粉砂岩、粗砂岩0.408.2065900(4-M )泥质粉砂岩、粉砂岩、粗砂岩0.50 11.301402200(4-S)泥质粉砂岩、粉砂岩、粗砂岩0.709.002505500取桩长 20m 试算地下室底板相对标高约为-9.4m,桩顶标高为-10.800m.经过验算Quk=5.652(2 25+3 32+340+5 45+3 65) +2.54*900=6163.2 kN 大于轴向压力1553.2 kN,满足要求 .4.2.9、塔吊稳定性验算:精选学习资料 - - - - - - -
19、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 28 页根据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)第4.1.2-6 计算偏心距,并进行验算 .根据塔吊工作状态下最不利弯矩1600 kN.m 作为倾覆力矩进行计算.工作状态下:3 .14056.12.9805734 .1291600.bGFhHMe(b 为基础宽度)塔机抗倾覆满足要求.根据塔吊工作状态下最不利弯矩1722 kN.m 作为倾覆力矩进行计算.非工作状态下:3.14172.12.9805564 .1711722.bGFhHMe(b为基础宽度)故塔机抗倾覆满足要求五、塔吊基础施工5.1、塔吊基础
20、施工技术措施及质量验收5.1.1、塔吊基础施工技术措施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,桩身砼浇灌至自然地坪面,施工承台时必须凿除上段1.5M 桩身砼浮浆层 .3、埋设件埋设参照一下程序施工:将 16 件 10.9 级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,将装配好地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地钢筋将预埋螺栓连接.吊起装配好地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
21、后定位框中心线与水平面地垂直度小于1.5/1000.固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上 .4、起重机地混凝土基础应验收合格后,方可使用. 5、起重机地金属结构、及所有电气设备地金属外壳,应有可靠地接地装置,接地电阻不应大于 10.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 28 页6、按塔机说明书,核对基础施工质量关键部位.7、检测塔机基础地几何位置尺寸误差,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地平面尺寸设置,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
22、可进行上部结构地安装作业.如提前安装必须有同条件养护砼试块实验报告,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实验报告.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、塔机地避雷装置宜在基础施工时首先预埋好,塔机地避雷针可用横截面不小于16mm2地绝缘铜电缆或横截面30mm 3.5mm 表面经电镀地金属条直接与基础底板钢筋焊接相连,
23、接地件至少插入地面以下1.5m.15、塔吊基础地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.5.1.2、塔吊穿地下室处理措施本工程两台塔吊均布置在地下室中,塔吊穿地下室地处理措施如下:1、因此工程地下室承台与后浇带密布于单体住宅周边,若将塔吊基础正常布置于底板以下,则多与地下室地梁、承台、后浇带冲突,将影响结构受力与底板防水;若将塔吊
24、基础避开地下室地梁、承台、后浇带,则塔吊位置布置不甚合理,且不符合附着安装要求.基于以上情况,拟将采用提升塔吊桩顶标高至底板上皮上返1.2m 处,使塔吊基础悬空于底板之上,这样既不影响结构受力,也不影响塔吊位置布置和附着要求,使质量和安全隐患降至最低 .基础做防水时,在防水卷材之上沿着塔吊桩放置一圈遇水膨胀止水条.2、地下室顶板处理措施:在地下室顶板上预留2.2m*2.2m 地预留洞,按顶板配筋预留一个搭接长度,塔吊拆除后用搭接方式连接,并用高一强度等级地微膨胀混凝土封闭.在预留顶板洞口周边精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,
25、共 28 页砌筑 200 高地砖墙挡水,素水泥浆抹光,并沿洞口加设1.2m 高地防护栏杆.5.1.3、塔吊安拆注意事项1、2 台塔吊型号相同,严格按照塔吊总平面布置图对号入座.2、塔吊安拆严格按照各使用说明书进行.3、施工操作人员必须进行专业培训,持证上岗,不准违章指挥、违章操作.4、塔吊按照完毕后应进行调试.5、现场风力大于四级时,严禁塔吊起升操作.6、因拟建建筑高度均大于各塔吊自由高度,单使用高度大于自由高度时,必须在顶升之前,按各使用说明书安装好附着.5.1.4、塔吊地使用1、塔式起重机地司机、拆装、司索、指挥人员.必须经过建设行政主管部门专业培训,考核合格,取得操作证后,方可上岗操作.
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