碧桂园塔吊基础施工方案.docx
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碧桂园塔吊基础施工方案
受控文件
编号:
蓬莱碧桂园一期一标段总承包工程
1#b楼连梁凿除
(安全)专项施工方案
建设单位:
蓬莱碧桂园房地产开发有限公司
监理单位:
山东德林工程项目管理有限公司
施工单位:
烟建集团有限公司
项目负责人:
技术负责人:
编制人:
编制日期:
年月日
文件更改记录
通知
编号
页
码
章节
位置
更改内容简要
更改
日期
记录人
序号:
001
施工组织设计、施工方案审核表
鲁建JJ-004
工程名称
蓬莱碧桂园一期一标段总承包工程
日期
年月日
现报上下表中的技术管理文件,请予以审核。
类别
编制人
审核人
册数
页数
施工组织设计
施工方案
王金伟
乔俊勇
1
46
申报简述:
蓬莱碧桂园一期三标段总承包工程塔吊基础安全专项施工方案已编制完成,现报上,请审批。
申报部门:
烟建集团有限公司第四建筑安装分公司
蓬莱碧桂园一期三标段总承包工程项目部
申报人:
总承包单位审核意见:
□有□无附页
总承包单位名称:
审核人:
审核日期:
年月日
监理单位(建设单位)审批意见:
审批结论:
□同意□修改后报□重新编制
审批部门(单位):
山东德林工程项目管理有限公司
审批人:
审批日期:
年月日
注:
附施工方案。
7、保证措施..............................................................................................7
8、应急救援预案......................................................................................7
1.编制依据
1.1蓬莱碧桂园工程一期三标段总承包工程塔吊平面布置图;
1.2蓬莱碧桂园一期三标段总承包地址勘探报告;
1.3《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)
1.4《建筑地基基础设计规范》(GB_50007-2011)
1.5《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
1.6《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
1.7《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
1.8《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)
1.9建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)
2.工程概况
蓬莱碧桂园一期三标段总承包工程为蓬莱碧桂园房地产开发有限公司开发,位于蓬莱市蓬莱阁街道,海滨路以南、北关路以北,南河路以东,沙河西路以西。
总建筑面积99729㎡,由21栋3层别墅和7栋32层高层及地下车库和商业网点组成。
别墅20#-32#、34#-41#结构形式均为框架结构,采用预制混凝土管桩承台基础,主体地上三层,檐口高度10.55m,建筑物耐火等级为二级,框架结构抗震等级为三级抗震设防烈度7度,设计使用年限为50年;商业网点结构形式为框架结构,采用预应力管桩承台基础,主体地上一层,房屋高度5.25m,建筑物耐火等级为二级,框架结构抗震等级为三级,抗震设防烈度7度,设计使用年限为50年;高层住宅楼9#-1、9#-2、10#、11#-1、11#-2、12#-1、12#-2结构形式均为框剪结构,采用预制混凝土管桩筏板基础,主体地上均为32层,地下1层,建筑物耐火等级为一级,框架结构抗震等级为二级,抗震设防烈度7度,设计使用年限为50年。
本工程拟采用一台QTZ63塔吊负责高层区10#楼的垂直运输,具体塔吊位置详见“塔吊布置平面图”。
3.项目施工区域地形和工程水文地质状况
根据碧桂园1#地块岩土工程勘察报告,蓬莱地区标准冻结深度0.5m。
场区地层自上而下依次为:
⑴素填土、⑴-1杂填土、⑵粗砂、⑶粉细砂、⑷粉质黏土、⑸粉质黏土、⑸-1粉土、⑸-2粗砂、⑹粗砾砂、⑺-1强风化云母片岩、⑺-2强风化玄武岩、⑺-3粉质黏土混碎石、⑺-4强风化大理岩、⑻-1中风化云母片岩、⑻-2中风化玄武岩、⑻-3中风化大理岩,场区各地层揭露层厚、层底标高及层底埋深统计见表
层
厚度(米)
层底深度(米)
层底标高(米)
承载力特征值Kpa
号
最小值
最大值
平均值
最小值
最大值
平均值
最小值
最大值
平均值
1、素填土
0.30
3.80
0.99
0.30
3.80
0.99
0.31
3.52
2.57
1-1、
杂填土
0.20
8.60
2.49
0.20
8.60
2.49
-4.11
3.52
1.12
2、粗砂
0.30
7.00
3.34
1.80
9.00
5.20
-5.00
0.79
-1.64
180
3、粉细沙
0.50
3.90
1.60
4.50
8.80
5.96
-5.37
-0.74
-2.39
100
4、粉质黏土
1.00
8.30
3.63
6.20
14.20
9.32
-10.52
-2.23
-5.72
100
5、粉质黏土
1.50
15.50
7.16
10.00
25.20
16.78
-21.48
-6.88
-13.18
180
5-1、粉土
1.90
6.00
3.59
10.50
14.00
11.90
-10.31
-6.90
-8.36
180
5-2、粗砂
0.50
5.50
2.26
13.00
20.00
16.23
-15.75
-9.55
-12.49
240
6、粗砾砂
0.50
8.10
3.81
13.00
25.00
20.23
-21.20
-9.88
-16.63
280
7-1、强风化云母岩
该层局部未揭穿,最大揭露厚度21.3米
350
7-2、强风化玄武岩
0.50
4.00
1.66
19.50
27.00
22.47
-23.06
-15.84
-18.97
400
7-3、粉质黏土混碎石
0.40
6.00
2.25
22.80
37.50
29.39
-34.12
-19.14
-26.13
300
8-1、中风化云母片岩
该层未揭穿,最大揭露厚度13.3米
1200
8-2、中风化玄武岩
该层局部未揭穿,最大揭露厚度12.6米
1500
8-3、大理岩
该层局部未揭穿,最大揭露厚度6.5米
2500
高层基础底相对标高-6.5,绝对标高-2.3m,综合考虑塔吊基底标高所处地层的不均匀性及施工安全等,塔吊基础底所在位置的地载力均按0.1MPa考虑,不能满足现塔吊基础对地基承载力0.2MPa的要求,QTZ63需进行地基处理。
4、QTZ63塔吊基础施工方案
本工程QTZ63塔吊为高层部分使用,高层地上32层,檐口高度98m左右,塔吊顶升高度较高,且根据地质勘察报告显示,天然地基无法满足承载力要求,因此为增加塔吊的安全性,10#楼QTZ63塔吊使用五桩承台基础,增设高强度预应力管桩总计5根,桩径采用Φ500mm,打桩深度19m,单桩竖向抗压承载力特征值需达到2000KN(桩径及单桩竖向抗压承载力特征值同该工程桩基础设计),详见塔吊桩施工剖面图。
塔吊局部平面图
经验算,承台下布置按以上设计增设五根高强预制混凝土管桩后满足安全验算要求,计算过程详见“QTZ63塔吊基础五桩基础计算书”。
待塔吊基础浇筑完成后砌筑2.1m高350厚砖墙,砖墙设三支尺寸为350mm×350mm构造柱GZ1,配筋为4支三级12钢筋,箍筋为三级8钢筋间距100mm,在砖墙中间位置增设一道圈梁,圈梁厚度为200mm,配筋为4支三级12钢筋,箍筋为三级8间距200mm,砖墙设通长一级6墙体拉结筋间距500mm。
东西两侧挡土高度4m,砌600~1750mm厚毛石挡墙(详见剖面图,挡土墙计算书见附件4),回填粗砂砾随后进行塔吊基础制作,塔吊基础按照五桩台进行计算实际支设过程中按照设备器材经营部提供的5m×5m的尺寸进行施工。
管桩与塔吊基础连接参照以下图集做法进行施工:
施工过程中特别是挖土及回填土过程中注意对管柱采取防扰动措施,挖土时采用小型挖掘机逐层缓慢开挖,尽量不破坏桩间原始土层,尽快进行毛石挡墙砌筑作业,物料运送过程中注意对管桩的保护,待毛石挡墙砌筑完成后查看管桩是否有位置偏移,漏出部位是否存在损坏的现象,如无异常立即回填。
桩两侧采用机械回填,桩间采用人工回填。
5、施工部署
5.1项目部管理组织机构系统图
项目经理
主任工程师
核算员
资料员
保管员
环保员
材料员
施工员
质量员
安全员
烟建集团第二十建筑安装有限公司
湖南浏阳建筑劳务公司
湖北远大建筑劳务有限公司
5.2项目部主要管理人员
项目部主要管理人员表
机构
姓名
职称
主要管理职责
项目经理
乔俊勇
工程师
现场管理,对外协调等全面工作
项目经理(安装)
姜波
工程师
对安装进行现场管理
主任工程师(土建)
王金伟
助理工程师
技术管理、变更及成本分析
主任工程师(安装)
华世界
助理工程师
技术管理、变更及成本分析
分包管理员
刘建业
助理工程师
分包方合同管理等
环境管理员
尹华东
助理工程师
现场管理、器材保护、现场文明
施工员
刘建业
助理工程师
劳力安排、现场检查
预算员
杨政文
助理工程师
编制施工图预算及现场检查
试化验员
王彬
助理工程师
试化验及资料整理
质检员
周记骠
助理工程师
工程质量管理
安全员
董以贵
助理工程师
安全生产管理监督
安全员
张涛
助理工程师
安全生产管理监督
安全员
张华
助理工程师
安全生产管理监督
施工员
曲元明
助理工程师
劳力安排,安全文明施工
材料员
王学工
助理工程师
材料供应,器材租赁
6、监视测量
塔吊基础浇筑完毕时,在不宜被破坏的位置埋设标高监测点,待基础拆模后,项目部安排专人每周使用水准仪对标高监测点进行两次沉降观测,对观测数据及时使用图表整理,若发现沉降值超过15mm,或沉降速度加快的情况,应加密观测次数,并及时将观测数据汇报给分公司,待查找出原因,彻底消除隐患后再恢复正常施工。
定期观测挡土墙有无裂纹或位移,一旦发现以上情况立即对挡墙进行加固。
用经纬仪定期对塔吊垂直度进行检测,发现问题立即启动应急救援预案。
7、保证措施
7.1塔吊基础待主楼筏板及外剪力墙施工完成后采取脚手架支撑加固措施保证悬挑端及整体稳定性。
7.2塔吊基础设置小集水坑方便降排水,避免雨季水位升高后塔吊基座长期浸泡。
8、应急救援预案
8.1当塔基出现沉降,垂直度偏差超过规定范围时,应及时通知租赁公司进行偏差校正,在附墙未设之前,在最低节与塔吊基脚螺栓间加垫钢片校正,校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身,顶塔身之前,塔身用大缆绳四方缆紧,在确保安全的前提下才能起顶塔岙。
如需附墙安装,则通过调节附墙,加设附墙的方法进行垂直度校正。
8.2成立以乔俊勇为组长的塔吊基础意外情况应急救援小组,王金伟为副组长,通讯联络员为:
董以贵,现场疏导员:
张涛,现场疏导员刘建业,紧急抢险员尹华东、周记骠、杨政文、王彬、张华。
8.2.1职责
8.2.1.1应急小组职责:
组长:
准确掌握事故动态,正确制定抢险方案,执行有效处理措施,控制事故蔓延发展;及时向上级领导、设备器材经营部和安全管理部报告;保护事故现场。
副组长:
协助组长工作。
成员:
执行组长、副组长命令。
8.2.1.2指挥职责:
准确掌握事故动态,及时上报上级领导和安全管理部报告,正确指挥抢险队伍,控制事故蔓延发展。
8.2.1.3副指挥职责:
快速反映,及时了解事故情况向指挥汇报,并协助指挥抢险。
8.2.1.4通讯联络员职责:
快速将事故情况向指挥汇报,及时联络救援人、车辆和物资。
8.2.1.5现场疏导员职责:
及时、稳妥地疏散现场人员,正确快速地引导救护车辆。
8.2.1.6紧急抢险员职责:
应在副组长的负责下,对事故现场实施排险工作,提供紧急抢险物资、设备、应急照明。
8.2.2应急准备
8.2.2.1按照专项方案要求,对所有作业人员进行安全技术交底,使全员对安全注意事项心中有数。
8.2.2.2物资准备
对进场需使用的所有机械设备、机具必须按照有关要求进行检查验收。
8.2.2.3防护设施准备
对作业范围危险区进行警戒,设警戒线、挂安全警示牌,并安排专人看护;对需动火的作业,充分准备好干粉灭火器备用;对于光线弱的情况,备全照明应急设备。
8.2.3应急措施
8.2.3.1出现事故立即向分公司领导报告。
8.2.3.2指挥立即组织抢险队伍,进入应急状态,控制事故蔓延发展。
8.2.3.3联络组及时联络救援人员,车辆和物资。
8.2.3.4稳妥地疏散现场人员,正确快速地引导救援、救护车辆。
救护队对伤员正确施救。
8.2.3.5保护事故现场。
8.2.3.6死亡事故发生后必须及时上报集团公司安全管理部、设备器材经营部和上级领导。
QTZ63塔吊基础图纸
附件二:
QTZ63塔吊基础五桩基础计算书
塔吊五桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ63
塔机自重标准值:
Fk1=463.00kN
起重荷载标准值:
Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=673.7kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=110m
塔身宽度:
B=1.7m
桩身混凝土等级:
C80
承台混凝土等级:
C40
保护层厚度:
H=50mm
承台边长:
5.0m
承台厚度:
Hc=1.3m
承台箍筋间距:
S=200mm
承台钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=0.0m
桩直径:
d=0.5m
桩间距:
a=4m
桩钢筋级别:
HRB335
桩入土深度:
14.1m
桩型与工艺:
预制桩
桩空心直径:
0.25m
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=463kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=5×5×1.732/4×1.20×25=324.75kN
承台受浮力:
Flk=5×5×1.732/4×0.97×10=105.0025kN
3)起重荷载标准值
Fqk=60kN
2.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(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.49×1.95×1.73×0.2=0.80kN/m2
=1×0.80×0.35×1.7=0.48kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.48×110.00=52.64kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×52.64×110.00=2895.07kN.m
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Wo=0.55kN/m2)
=0.8×1.55×1.95×1.73×0.55=2.30kN/m2
=1×2.30×0.35×1.7=1.37kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=1.37×110.00=150.58kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×150.58×110.00=8282.04kN.m
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=-356.86+0.9×(673.7+2895.07)=2855.03kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+8282.04=7925.18kN.m
三.桩竖向力计算
图中x轴的方向是随机变化的,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《建筑桩基础技术规范》GJ94-2008的第5.1.1条
其中Fk──作用于承台顶面的竖向力;
Gk──桩基承台和承台上土自重标准值;
Mxk,Myk──荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x、y轴的力矩;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。
经计算得:
桩顶竖向力最大压力设计值:
非工作状态下:
Mxk=Mk+Fvk×h=7925.18+150.58×1.20=8105.88kN.m
Nk=(Fk+Gk)/n=(463+324.75)/3=262.58kN
Nkmax=(463+324.75)/3+(8105.88×4×1.732/3)/[(4×1.732/3)2+2×(4×1.732/6)2]=2602.62kN
Nkmin=(463+324.75)/3-(8105.88×4×1.732/3)/[(4×1.732/3)2+2×(4×1.732/6)2]=-2112.45kN
工作状态下:
Mxk=Mk+Fvk×h=2855.03+52.64×1.20=2918.20kN.m
Nk=(Fk+Gk)/n=(463+324.75+60)/3=282.58kN
Nkmax=(463+324.75+60)/3+(2918.20×4×1.732/3)/[(4×1.732/3)2+2×(4×1.732/6)2]=1125.02kN
Nkmin=(463+324.75+60-105.0025)/3-(2918.20×4×1.732/3)/[(4×1.732/3)2+2×(4×1.732/6)2]=-594.85kN
2.承台弯矩的计算
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条
其中M──通过承台形心至各边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值(kN.m);
Nmax──不计承台及其上土重,五桩中最大基桩竖向力设计值(kN);
sa──桩中心矩;
c──塔身宽度。
经过计算得到弯矩设计值:
最大正弯矩:
M=(2602.62-108.25)×(4.00-1.732×1.70/4)/3=2713.79kN.m
最大负弯矩:
M=(-2112.45-73.25)×(4.00-1.732×1.70/4)/3=-2377.97kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
α1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。
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2。
底部配筋计算:
αs=2713.79×106/(1.000×19.100×1443×11502)=0.0744
=1-(1-2×0.0744)0.5=0.0774
γs=1-0.0774/2=0.9613
As=2713.79×106/(0.9613×1150.0×360.0)=6819.1mm2
顶部配筋计算:
αs=2377.97×106/(1.000×19.100×1443×11502)=0.0652
=1-(1-2×0.0652)0.5=0.0675
γs=1-0.0675/2=0.9613
As=2377.97×106/(0.9662×1150.0×360.0)=5944.5mm2
四.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算
五.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1.35×2602.62=3513.53kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取0.85
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=35.9N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=237583.12mm2。
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=1.35×Qkmin=-2851.81kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=9506.036mm2。
由于桩的最小配筋率为0.45%,计算得最小配筋面积为1069mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1069mm2
六.桩配筋计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Qk=282.58kN;偏心竖向力作用下,Qkmax=2602.62kN
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中Ra──单桩竖向承载力特征值;
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;
qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=1.73m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.24㎡;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土层厚度(m)
极限侧阻力标准值(kPa)
极限端阻力标准值(kPa)
土名称
1
6.1
64
3000
粉细砂
2
8
84.5
5200
粉质粘土
由于桩的入土深度为14.1m,所以桩端是在第2层土层。
最大压力验算:
Ra=1.73×(6.1×32+8×42.25)+5200×0.24=2170.44kN
由于:
Ra=2170.44>Qk=282.58,所以满足要求!
由于:
1.2Ra=2604.52>Qkmax=2602.62,所以满足要求!
七.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JG
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