某重点工程塔吊基础施工方案.doc

塔吊基础施工方案目 录一编制依据11.1编制目的11.2编制依据1二工程概况22.1建筑概况22.2工程地质情况22.3 塔吊选型3三塔吊基础设计74.1塔吊机械性能74.2 地基承载力计算和稳定性计算74.3塔吊基础配筋174.4其他控制要点185塔吊基础施工图205.1总平面布置图205.2 2号塔吊基础施工图225.3 4号塔吊基础施工图235.4 5号塔吊基础施工图245.5塔吊穿楼板开洞及与结构尺寸关系25一编制依据1.1编制目的该项目基础及地下室结构工程位于成都市青羊区。项目占地面积37557平方米，地下室建造面积约为122440平方米。地块由四栋塔楼及裙房组成，设四层地下室，四栋塔楼包括一栋酒店、一栋办公楼及两栋住宅。裙房及一层地下室为商场、余下三层地下室及地下室夹层为停车场、后勤区及机电设备用房。地库和裙楼的结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构。根据现场实际施工需要以及现场施工工序的穿插安排工作，为了保证塔吊基础与土方清理、垫层浇筑的同步协调，特编制本方案用于指导现场塔吊基础的施工工作。根据本工程的特点，本工程现场将配置5台塔吊进行配套施工，用于地下室结构工程及未来主体工程的使用。塔吊将安放与地下室底板上，塔吊基础将设置于筏板混凝土内。本次方案编制仅针对2、4、5号塔吊基础进行编制。1.2编制依据2）业主提供的工程招标及审查图纸（建施、结施、水施、电施、设施）；3）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；4）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；5）自升式塔式起重机使用说明书；二工程概况2.1建筑概况场地面积约为37557，主要由4栋超高层建筑组成，各建筑物工程概况见下表：建筑物工程概况序号建筑物名称结构类型层数高度（m）建筑物基础型式预计埋深（m）地上地下1A栋框剪364185.0筏板约222B栋框剪284143.0筏板约223C栋框剪534190.80筏板约224D栋框剪534190.80筏板约225纯地下室框剪/4/独立约22根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）第3.3.1条、第3.3.2条及第3.3.3条拟建建筑工程重要性等级为一级，场地的复杂程度等级为二级，地基的复杂程度等级为二级；根据高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004），该岩土工程勘察等级为甲级。2.2工程地质情况塔吊基础埋设土层：（1）第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)-4密实卵石：卵石粒径一般510cm，最大粒径大于15cm，卵石含量70%。（2）白垩系上白垩统灌口组泥岩（K2g）-1中等风化泥岩：紫红色，岩质较硬，主要矿物成分为粘土矿物，节理裂隙较发育，节理面可见灰白色、绿灰色次生粘土矿物，岩芯呈短柱状或长柱状，手掰不易碎，岩体基本质量等级级，层厚0.75.4m。-2微风化泥岩：紫红色，颜色较新鲜，岩质硬，巨厚层构造，块状结构，主要矿物成分为粘土矿物，节理裂隙发育一般，岩芯呈长柱状，岩体基本质量等级级。塔吊基础土层性能：根据地勘报告显示，采用独立基础，地基承载力特征值按下表取值：基础持力层修正后的地基承载力特征值fa（kPa）稍密卵石层1051.50中密卵石层1231.50密实卵石层1581.50中风化泥岩1331.50微风化泥岩1531.50根据补堪报告显示，中风化岩石的天然抗压强度标准值为3.14MPa，饱和抗压强度标准值为2.21MPa；微风化岩石的天然抗压强度标准值为6.41MPa，饱和抗压强度标准值为3.87MPa。2、4、5号塔吊基础地质条件见下图2.3 塔吊选型本工程需要最高吊装高度为约为232.8m，根据目前合同要求，本次塔吊安装主要以地下室结构施工为主，同时兼顾未来地上塔楼施工的要求， 除了吊装土建工程材料外、还需对钢柱构件，玻璃幕墙、各种临时及永久的机电设备的吊装需要，根据钢构件的分布特点以及重量、各楼层需要吊运材料的工作量，我们拟定5台塔吊作为主要吊装设备。塔吊编号分别为15号塔吊.该工程的塔吊的选择及平面布置主要遵循以下几项原则：塔吊的选择及平面布置原则一览表序号原则说明1覆盖原则该工程地下室单层面积约3.7万m2,在地下室施工阶段，首先考虑尽量覆盖地下室结构施工区域和地上的塔楼区域，以减少人工搬运，提高施工工效。2满足材料运输原则该工程地下室钢筋总量约为27000t，另外还有大量的周转架料、半成品需要从场外转运。而工程场地十分狭窄，因此需配置起重量大，臂长稍长能够覆盖施工区域及进出口的塔吊。该工程型钢结构构件较多，钢结构量约为2600t，钢结构柱截面较大，最重约为2.3t/m，塔吊的起重量需满足钢结构吊装的要求。3尽量避开地下室框架结构（后浇带、框架梁、框架柱）该工程场地狭窄，单层面积大，为了满足材料运输的需要，塔吊均需要布置在地下室范围内，在布置的过程中尽量避开后浇带、框架梁、框架柱，以较少对结构的影响，同时为施工创造便利条件。4避让原则该工程地下室结构施工阶段，塔吊无法进行附着，因此塔吊的自立高度需要错开，塔吊基础埋深约为-22m，周边高压线高度约为10m，因此部分塔吊需要进行限位，以免对周边建筑物和高压电线以造成影响。客观因素分析：影响塔吊选择及布置的客观因素一览表序号客观因素分析及对策1地下室单层建筑面积约3.7万平方米，需要覆盖的面积大。根据常规施工经验，地下室施工阶段，一台塔吊的所能覆盖的施工面积为5000m26000m2，故地下室施工阶段需要的塔吊的数量为5台，方能满足地下室结构施工的需要。2地下室结构4层，框架结构对塔吊标准节的位置有影响。为了避免影响结构施工，在塔吊的安装前，应先对标准节的位置进行规划，尽量使标准节的位置避开框架柱及框架梁的位置。3塔吊的选择和定位受周边环境因素影响大。该工程场地狭窄，建筑离场地的距离近，基坑深度22m，在地下室施工阶段，由于需要布置5台塔吊，塔吊均不具备附着条件，塔吊群必须错开高度以避免相互之间的影响，因此需要选择自立高度较高的塔吊。4塔吊拆除受影响。由于地下室和塔楼结构施工的需要，为了最大程度的覆盖施工区域，部分塔吊需要布置在裙楼地下室范围内。地下室结构封顶后将结构楼板加固后采用汽车吊拆除塔吊。5电力架空线的影响。围墙四周均有电力架空线，离基坑底的高度约30m，1号、2号、4号、5号塔楼的塔吊布置在水平和垂直方向均应考虑远离高压线一定的距离，高度方向应高出高压线10m左右。同时均进行限位使用。6型钢构件吊装。塔吊的选型和布置需要钢构件的吊装。该工程钢构件最大重量约为2.3t/m，塔吊在端部的起重量需要满足吊装的需要。故需选用吊重量较大的塔吊。根据以上客观条件，塔吊选型如下：塔吊选型一览表序号编号型号臂长端部起重量最大起重量安装高度标准节大小建筑高度主体施工（参考）标准节高度11号QTZ16065m1.7t10t42.7m2m×2m185米217米2.8m22号C601860m1.8t10t50.8m2m×2m143.8米185.8米3m33号F0/23C50m2.3t10t36.8m1.6m×1.6m36.35米70米3m44号C703070m2.7t16t43.5m2m×2m190.8米232.8米3m55号C703070m2.7t16t46.5m2m×2m190.8米232.8米3m 注：本方案只针对2、4、5号塔吊编制塔吊基础方案，其他塔吊基础方案另行编制。考虑到周边可用场地有限，且塔楼底板钢筋量较大，地上钢构件、模板、钢管扣件等数量较多，15号塔吊在塔楼底板及地下施工阶段即行安装。根据地下室筏板结构设计情况，现场塔吊基础利用结构筏板结构，只在筏板局部做加深处理。对于遇有后浇带，将后浇带绕过塔吊基础，预留的施工缝后期与后浇带一起再行处理。膨胀加强带处按照设计总说明膨胀加强带大样进行施工。为保证结构安全，塔身尽可能避开框架梁柱部位，在个别穿越部位对梁板另作支撑加固。依据业主提出的总体建设目标、结合现有的施工图纸和现场条件，本着“合理利用空间和平面、优化总体施工进度计划、科学合理部署”的原则，现将塔吊基础确定如下： 塔吊基础选型表编号塔吊型号基础型号(m)面筋底筋拉钩钢筋2C60186.45×6.45×1.325200 2820020400×4004C70305.9×5.9×1.5282002820020400×4005C70305.9×5.9×1.3282002820020400×400三塔吊基础设计4.1塔吊机械性能查阅塔吊厂家提供的使用说明书，本工程相关技术参数取值如下：塔吊编号塔吊型号臂长(m)独立高度(m)工作工况非工作工况P(Kg)M(Kg·m)ET(Kg)P(Kg)M(Kg·m)ET(Kg)2C60186050.888314219448430275242415681161064C70307043.5125987298634785698654240624141215C70307046.5130507324277811910060628626614322注：1、ET剪力、P重量、M最大力矩； 4.2 地基承载力计算和稳定性计算4.2.1 计算公式1）抗倾覆计算（1）为使基础稳定，塔式起重机不致倾翻，在各种情况下要求偏心距满足下列条件：e=（M+ET×h）/（P+G）1/3B式中：e偏心距（m）M作用于塔身底部的弯距（KN·m）ET作用于塔身底部的水平力（KN）h基础底厚（m）P塔式起机自重（KN）G砼基础自重（KN）B砼基础边长（m）2）地基承载力计算eB/6 Pmax=2×（P+G）/（3×L×C）f式中：f地基允许承载力；C等于L/2-e。3）基础抗冲切计算Fl0.7×hp×ft×am×h0hp受冲切截面承载力高度影响系数Ft混凝土轴心抗拉强度设计值am冲切破坏椎体最不利一侧计算长度h0基础冲切破坏椎体的有效高度4.2.2基础尺寸选择及力学验算（1） 2号塔吊选择基础截面尺寸为：长×宽×高= 6.45m×6.45m×1.30m2号塔吊基础定位图抗倾覆计算：e=（M+ET×h）/（P+G）=（4156.81+161.06×1.30）/(883.14+6.45×6.45×1.3×25)=1.95m1/3B=2.15m地基承载力计算Pmax=2（P+G）/3LC=2(883.14+6.45×6.45×1.3×25)/ 36.45×（6.45/2-1.95）181.2Kpa1331.5Kpa（中风化泥岩承载力）受冲切承载力验算Fl0.7×hp×ft×am×h0=0.7×0.96×1.71×(2+2+2×1.3)/2×1.24=4702.20kNhb按照h800mm时hb=1.0，h2000mm时hb=0.9按插值法求得hb=0.96Pmax=2（P+G）/3LC=181.2kpaFl=PjAl=（Pmax-25×1.3）×（2+1.3×2+2）×1.3÷2+0.925×6.45=(181.2-25×1.3) ×（2+1.3×2+2）×1.3÷2+0.925×6.45=1525.10KN满足要求。（2）4 号塔吊选择基础截面尺寸为：长×宽×高= 5.9m×5.9m×1.5m抗倾覆计算：e=（M+ET×h）/（P+G）=（2986.34+141.21×1.5）/(1259.87+5.9×5.9×1.5×25)=1.25m1/3B=1.96m地基承载力计算e=1.25m>b/6=0.98mPmax=2（F+G）/3la=2(1259.87+5.9×5.9×1.5×25)/35.9×(5.9/2-1.25）=170.5Kpa1331.5kpa（根据地勘报告显示，中风化泥岩承载力小于密实卵石层承载力）受冲切承载力验算Fl0.7×hp×ft×am×h0=0.7×0.942×1.71×(2+2+2×1.5)/2×1.44=5682.97kNhb按照h800mm时hb=1.0，h2000mm时hb=0.9按插值法求得hb=0.942Pmax=2（F+G）/3la=170.5kpa Fl=PjAl=（Pmax-25×1.5）×（2+1.5×2+2）×1.5÷2+0.45×5.9= (170.5-25×1.5) ×（2+1.5×2+2）×1.5÷2+0.45×5.9=133×7.905=1051.365KN满足要求。因4号塔吊靠近边坡，需对边坡稳定性进行计算。4号塔吊基础与基坑关系图天然放坡支护- 基本信息 -规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数01.00基坑深度H(m)6.000放坡级数 1超载个数 1- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0004.9001.000- 超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)1250.0000.7005.9005.000- 土层信息 -土层数 1坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)8.000外侧水位深度(m)8.000- 土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1微风化岩8.0024.014.0200.0030.00200.0030.00- 设计结果 - 整体稳定验算 天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m条分法中的土条宽度: 1.00m天然放坡计算结果: 道号整体稳定半径圆心坐标圆心坐标 安全系数R(m)Xc(m)Yc(m)13.2268.9441.9209.83622.93511.576-0.14511.575边坡稳定性满足要求（3）5 号塔吊选择基础截面尺寸为：长×宽×高= 5.9m×5.9m×1.30m（因该塔吊标准节距离基础边缘最短距离为1.6m，因此该塔吊为偏心，塔吊标准节中心与塔吊基础的中心偏移350mm）5号塔吊基础定位图抗倾覆计算：e=（M+ET×h）/（F+G）=（3242.77+143.22×1.3+0.35×1305.07）/(1305.07+5.9×5.9×1.3×25)=3885.731/2436.395 =1.591/3B=1.96m地基承载力计算e=1.59m>b/6=0.983mPmax=2（F+G）/3LC=2(1305.07+5.9×5.9×1.3×25) / 3（5.9×（5.9/2-1.59）=2×2436.395/（3×8.024）=202.42Kpa1331.5kpa（根据地勘报告显示，中风化泥岩承载力小于密实卵石层承载力）受冲切承载力验算因该塔吊标准节距离基础边为1.6m，而塔吊基础高度为1.3m， Fl0.7×hp×ft×am×h0=0.7×0.96×1.71×(2+2+2×1.3)/2×1.24=4702.19kNhb按照h800mm时hb=1.0，h2000mm时hb=0.9按插值法求得hb=0.96Pmax=2（F+G）/3la=202.42kpa Fl=PjAl=（Pmax-25×1.3）×（2+1.3×2+2）×1.3÷2+0.45×5.9=(202.42-25×1.3) ×（2+1.3×2+2）×1.3÷2+0.45×5.9=169.92 ×6.945=1180.09KN满足要求。4.3塔吊基础配筋2号塔吊基础配筋原塔式起重机使用说明书中塔吊C6018基础面筋为20118双向钢筋，底筋为25118双向钢筋。而实际筏板配筋为25200双向钢筋（面筋及底筋），根据等强钢筋代换公式： N2N1D12fy1/D22 fy2N2代换钢筋根数N1原钢筋根数D1原设计钢筋直径D2代换钢筋直径fy1原设计钢筋抗拉强度设计值fy2代换钢筋抗拉强度设计值N2N1D12fy1/D22 fy2即2号塔吊基础面筋采用25200双向钢筋，中部钢筋采用25200双向钢筋与筏板底部钢筋拉通，底筋采用28200，拉钩采用20400×400。4、5号塔吊基础配筋原塔式起重机使用说明书中塔吊C7030面筋为25155双向钢筋，底筋为25155双向钢筋，单层单向钢筋根数为52根。而实际筏板配筋为25200双向钢筋（面筋及底筋），根据等强钢筋代换公式：N2N1D12fy1/D22 fy2则4、5号塔吊基础面筋、底筋采用28200双向钢筋，中部钢筋25200与筏板底部钢筋拉通，采用拉钩采用20400×400。4.4其他控制要点1、钢筋：塔吊基础钢筋与筏板钢筋相结合，施工时需要将伸入塔吊基础内的钢筋与塔吊基础同时绑扎，预留的筏板钢筋接头处进行车丝，并套筒保护，如塔吊基础钢筋直径大于筏板钢筋直径时采用变径套筒连接。柱、墙插筋如遇塔吊基础时进行预留预埋。2、模板：塔吊基础在侧面有土时采用砖胎膜，强度需与垫层强度相当，与筏板交接处支模采用木模板支设，当单面支模高度较高时需要加设足够的对拉与斜撑。塔吊基础在膨胀加强带上时需拦设密目钢丝网。模板底部与钢筋相交处需拦设钢丝网，防止漏浆。3、混凝土：混凝土等级同筏板混凝土等级，遇到膨胀加强带时混凝土需满足膨胀加强带混凝土的要求。4、抗浮锚杆：塔吊基础下的抗浮锚杆按照深化设计长度进行施工，因塔吊基础属于下沉式基础，承台高度为1500-800=700mm，抗浮锚杆最小间距为1500×1500mm，则塔吊基础承台处混凝土荷载为1500×1500×900×25KN/m3=50.6KN。中风化泥岩粘结力为200KPa，则Nt=La·fmg··d·/ K1=X×200×3.14×0.15×0.9/2=50.6KN。混凝土自重相当于1193mm长的抗浮锚杆，且1193mm700mm。锚杆长度满足要求，不需要加长处理。5、施工缝：塔吊基础与筏板相交处需设置施工缝，施工缝处需考虑防水处理，在塔吊基础施工时在基础侧壁处预留凹槽，在筏板施工时将塔吊基础侧壁凿毛，在凹槽处钉遇水膨胀止水条，然后进行筏板混凝土的施工，止水条的安装不易过早，在混凝土施工前安装完成即可，并防止雨水浸泡。梁板处的施工缝留设在距离塔吊标准节约450mm的位置，地下室顶板处需设置膨胀止水条，混凝土的标号需采用比原梁板砼标号高一个等级的微膨胀混凝土6、防水：塔吊底部防水同筏板。施工缝处筏板底部防水需延伸出塔吊基础周边钢筋500mm，上面覆盖麻袋进行保护；塔吊基础四周与裙楼、塔楼筏板交界处采用橡胶止水条进行止水，橡胶止水条在混凝土浇注之前安装。塔机基脚埋件做止水环。7、防雷接地：塔吊防雷接地详见华置广场临电5塔吊基础施工图5.2 2号塔吊基础施工图5.3 4号塔吊基础施工图5.4 5号塔吊基础施工图5.5 塔吊穿楼板开洞及与结构尺寸关系塔吊型号地下三层地下二层地下一层一层2号塔吊C60184号塔吊C70305号塔吊C7030