广东某高层居住小区塔吊基础施工方案(预应力管桩基础).doc

第1节 工程概况设计单位：某某设计顾问有限公司建设单位：某某市新通实业投资有限公司监理单位: 某某市恒信建设工程咨询有限公司勘察单位: 某某地质工程勘察院施工单位：某某三局一公司工程地址：某某市南城新基工业区科技大道与新基大道交汇处某某市万科某某二期一区工程是由某某市新通实业投资有限公司开发建设的包含住宅和商业等功能的居住小区，总建筑面积77371，其中地上建筑面积67591.55，地下建筑面积9779.44。由1栋地下一层地上三十二层住宅、1栋地下一层地上二十六层住宅、1栋地下一层地上十八层住宅、1栋地下一层、地上首层为商业区的十八层住宅、1栋三层商业中心组成。四栋住宅的地下室连为整体作为地下车库用途，整个地下室呈“回”字型构造，中间非地下室部分是一个大型露天游泳池。海月轩一号楼为三层商业中心，总建筑面积4081.62，建筑高度14.1m,基础形式为天然基础。品桂轩一号楼为地下一层、地上首层为商业区的十八层住宅，总建筑面积11996.48，建筑高度60.8m，基础形式为预应力管桩基础。品桂轩二号楼为地下一层地上二十六层的住宅，总建筑面积17558.60，建筑高度84m，基础形式为预应力管桩基础。品桂轩四号楼为地下一层地上三十二层的住宅，总建筑面积21223.62，建筑高度102.85m，基础形式为预应力管桩基础。品桂轩五号楼为地下一层地上十八层的住宅，总建筑面积12731.23，建筑高度60.8m，基础形式为预应力管桩基础。本工程拟采用三台塔吊，两台为 TC5613型，分别附墙与品桂轩二号楼和品桂轩四号楼；一台为TC6013型，附墙与品桂轩一号楼。根据塔吊基础部位的地质情况等条件的综合考虑，决定三台塔吊的基础均设计为预应力管桩承台基础。本方案为附墙与品桂轩四号楼的1#塔吊施工方案。第2节 地质情况1 施工区域地质情况根据地质勘察报告，拟建场地范围内除分布有人工填土外，还发现其它影响地基稳定性的不良地质现象，如淤泥、中粗砂层等。场区土岩层自上而下主要分为以下几层：场地土层性质人工填土层褐黄色，稍湿，松散稍密状态。淤泥质土灰、灰黄色，由粘性土组成，含少量植物根须，稍湿，稍密状态。含砂粘土灰黄、黄灰、浅灰色，含有少量砂，局部含砂量较高，部分不含砂。湿，可塑状态。含砾粘土褐红、褐黄色，呈网纹状，不均匀，含砂砾，砂砾的成份为强中风化状的泥质粉砂岩，其次为石英砂。稍湿湿，可塑硬塑状态。粉质粘土褐红夹浅黄、褐黄色。含有风化成土状或强风化状的泥质粉砂岩角砾或砂砾。稍湿湿，可塑硬塑状态，局部稍硬，呈全风化状。全风化泥质砂岩含砾泥岩呈灰褐、黄灰及灰色，原岩结构难以辨认；泥质粉砂岩呈褐红、褐黄、紫红、黄灰等色，原岩结构清晰。岩芯呈硬坚硬土状。全强风化泥质粉砂岩灰褐、黄灰及灰色，岩芯为土状。2 安装塔吊基础基础部位地质情况根据本工程地质钻孔报告，塔吊基础范围内地基承载力低，不能采用天然基础，所以塔吊基础采用预应力管桩基础类型，以强风化岩及以下岩土层作为桩持力层。第3节 塔吊平面布置为了充分发挥塔吊作用，本着最大可能的覆盖建筑物、钢筋加工车间及预制楼梯等材料堆放场、避免吊运盲点和死角、既不影响结构施工又便于塔吊安装拆除的原则，将塔吊的平面位置及覆盖范围布置如下图：第4节 塔吊概况根据塔吊安装使用说明书，本工程使用的塔吊技术参数如下：型号TC5613额定起重力矩1000KNm起重高度m倍率固定式附着式a=240.5220a=440.5110工作幅度m最大工作幅度56最小工作幅度2.5最大起重量6t最大幅度额定起重量1.3t总功率34.5（不包括顶升机构）平衡重38m44m50m56m9.85t11.25t13.5t15.3t工作温度 oC-20+40塔吊固定基础载荷表：FV(KN)Fh(KN)KN.mKN.m)T(KN.m)工况548.718.51693300非工况487.574.717660本工程现场塔吊固定形式均为附着式。根据已知条件：品桂轩四号楼±0为绝对标高11.2m、建筑高度102.85m，塔吊基础面绝对标高5.82m,以及塔吊吊钩距离建筑物不小于5m，决定2#塔吊的安装高度为116.1m；根据施工图纸和现场材料堆场布置，塔吊大臂长安装56m以满足施工需要。第5节 基础设计根据本工程地质情况，塔吊基础采用预应力管桩基础，具体做法如下：压入四根PHC-（AB）-500-95预制管桩，管桩位置详见塔吊平面布置图，桩中心距离为4m，管桩入土深度在15m左右，单桩承载力设计值为1900KN，以强风化岩为桩端持力层。承台截面为5m×5m，高度1.4m,采用C35商品砼，承台顶面标高比地下室底板底面低15cm。承台配筋底层为25150双向钢筋，上层为25150双向钢筋，拉筋为12400承梅花形布置。承台与管桩采用625的钢筋，箍筋为8200，钢筋伸入承台1m，深入桩芯2m,桩芯混凝土采用C35膨胀混凝土。如图：预制桩与承台连接大样塔吊基础部位目前土面绝对标高约7米，塔吊基础底面标高4.32米，挖深约2.7米，按1：0.5的坡度进行放坡开挖。塔吊基础施工完成后，沿塔吊基础边砌筑一圈240围墙(灰砂砖砌筑，墙厚240mm，沿塔吊基础边环绕一圈)。未避免塔吊底部积水，在塔吊基础旁设置一个集水井。塔吊基础布置及尺寸如下图所示：第6节 基础计算1、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）F1=548.70kN， 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=730.44kN， 塔吊倾覆力矩M=1.4×3431.91=4804.67kN·m2、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。（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，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。 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=730.44kN； G桩基承台的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(20×5.00×5.00×1.40)=1050.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取4804.67kN·m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(730.44+1050.00)/4+4804.67×2.83/(2×869.792)=869.79kN。最小压力：Nmin=(730.44+1050.00)/4-4804.67×2.83/(2×20.432)=20.43kN。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（JGJ94-94）的第5.6.1条。 其中 Mx1,My1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=0.75m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=607.29kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2×607.29×0.75=910.93kN·m。3、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16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1350.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=910.93×106/(1.00×16.70×5000.00×1350.002)=0.006； =1-(1-2×0.006)0.5=0.006； s =1-0.006/2=0.997； Asx =Asy =910.93×106/(0.997×1350.00×300.00)=2255.98mm2。建议配筋值：II级钢筋，25980mm。承台底面单向根数5根。实际配筋值2454.5mm2。4、承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=869.79kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1350mm； 计算截面的剪跨比，=a/ho此处，a=(5000.00/2-2500.00/2)-(5000.00/2-4000.00/2)=750.00mm；当 <0.3时，取=0.3；当 >3时,取=3，得=0.56； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.14； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00×869.79=8.70×105N0.14×16.70×5000×1350=N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！第7节 基础施工1 施工时间1#塔吊基础同在地下室桩基础施工完毕、土方开挖前完成，在地下室基础土方开挖前进行完成塔吊安装。2 施工流程管桩施工基坑开挖截桩头浇筑垫层灌注桩芯混凝土放线基础钢筋绑扎安装塔吊预埋螺栓封模浇筑基础混凝土混凝土养护及拆模3 施工过程（1）、按塔吊基础平面布置图，塔吊桩基础与工程管桩同步施工。（2）、在所有工程管桩施打完毕后，开始该塔吊承台基础的施工。将基坑土方统一开挖平整至基础底面下100mm，浇筑一层100mm厚C10混凝土垫层，然后截桩头并人工将桩头砼凿至设计标高，露出管桩钢筋。（3）、管桩桩芯植筋，浇注C35膨胀混凝土（4）、按塔吊承台基础设计图开始钢筋绑扎，（5）、安装塔吊预埋螺栓地脚螺栓在预埋时，必须用底架或工厂随机提供的预埋模板。放置预埋模板应注意，焊有角钢的一面向上，并且将钢板上焊有“后”字的一方置于塔机顶升时平衡臂所在的一方。将4颗地脚螺栓分别悬挂在模板四角薄钢板的孔上，同时将32颗地脚螺栓分别悬挂在模板上钢板孔中，分别戴上一个（或两个）螺母，使螺母底面与螺栓顶端的长度为120毫米。将模板支承起来，使模板的钢板底面比待浇注混凝土基础顶面高出2030毫米。用水准仪将模板四块钢板校平至相对误差1/1000。将地角螺栓的上部扶至直状态，然后在螺栓下端钩环内置入25的长度不小于400毫米的钢筋，并利用它将螺栓下部与绑扎好的钢筋焊接成为整体。将螺栓头部用塑料布包住以防粘上水泥等杂物。检查模板的放置方位，水平度误差及螺栓的竖直及固定情况无误后方可进行塔机基础混凝土的浇捣。关于塔吊预埋件安装详见安装方案。（6）、封模：采用1830×912×18七夹胶合板，2000×100×50m木枋，10螺杆对拉加固。（7）、混凝土施工及养护混凝土采用C35商品混凝土。浇灌砼时注意保持预埋件的位置。砼浇灌后采用板蓄水养护，梁采用麻袋覆盖养护，麻袋要保持在湿润状态，养护时间不小于7天，达到减小大体积砼内外温度梯度，防止产生表面裂缝。（8）、承台7天后拆模回填，回填距承台顶面200mm。第8节 基础施工注意事项1 塔吊预制桩的注意事项由于该处地质情况较好，桩的施工需参考品桂轩四号楼地下室基础桩及周边结构桩施工情况（包括桩长和最后桩贯入度，以试桩贯入度为准，防止出现断桩、偏桩情况发生）。2 基坑开挖注意事项基坑开挖前需先根据塔吊平面定位图对基础具体位置进行放线定位，才能进行土方开挖。基坑开挖需以机械开挖为主，人工修整为辅。基坑开挖要进行适当放坡。机械开挖应防止超挖，基础底部应进行标高控制处理。开挖施工如下雨时，应采取坑槽内疏排水措施。3 垫层及基础施土注意事项垫层施工前必须清除淤泥及杂物，施工过程中，要尽量做到避免扰动土层：钢筋绑扎之前必须详细放出塔吊定位线，塔吊基角必须保证四块承重钢板在同一水平面上，钢筋绑扎完毕必须进行隐蔽验收；在浇筑混凝土前，模板内的杂物应清除干净，模板应浇水加以润湿。4 沉降观测注意事项所有塔吊基础均应做平衡沉降观测，具体方法如下：塔吊基础面4个角预埋4根16mm钢筋头，做观测点，安装前观测一次，安装后观测一次，以后15天观测一次，遇特殊情况加密观测次数，数据汇总备查。5 塔吊防雷措施根据临时用电规范JGJ46-2005说明，塔式起重机可以不做避雷针，但必须可靠接地，但不宜使用螺纹钢做接地体。故采用以下措施保证塔吊的防雷安全。1、基础采用支脚固定式，浇筑前预埋四个主脚钢，控制标高误差在2mm内。2、主脚钢底板与马凳腿及底层钢筋之间焊接牢固。3、做一组防雷接地，接地电阻值不大于4。防雷接地做法：用L40×4角钢埋于基础旁边，用40×4镀锌扁铁与塔基基础节连接。6 塔吊附墙要求1#塔吊塔吊至塔吊基础开始，所覆盖的区域内建筑物最大高度为108.2m，故拟安装塔吊高度为116.1m,设置三道附墙，附墙壁杆位置标高分别为36.82m、62m和87.2m（相对于绝对标高）。目录第1节工程概况- 1 -第2节地质情况- 1 -1施工区域地质情况- 1 -2安装塔吊基础基础部位地质情况- 2 -第3节塔吊平面布置- 3 -第4节塔吊概况- 4 -第5节基础设计- 4 -第6节基础计算- 6 -第7节基础施工- 10 -1施工流程- 10 -2施工过程- 10 -第8节基础施工注意事项- 11 -1基坑开挖注意事项- 11 -2垫层及基础施土注意事项- 11 -3沉降观测注意事项- 11 -4塔吊防雷措施- 11 -5塔吊附墙要求- 11 -