C15#楼塔吊基础施工方案Word文档格式.docx

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6

监理单位

深圳市广厦工程顾问有限公司贵州分公司

7

施工单位

中国建筑第四工程局有限公司

8

建筑组成

地下2层，地上44层

10

建筑物总高度

约150m

11

开工日期

2011年3月25日

三、工程地质及现场情况

1、C-15#楼工程基坑紧邻花果园大街南侧围墙。

施工场地由建设方平整至地下室基础底板板底标高。

场地周边无建筑物，煤气管、电信缆线及下水道等重要设施。

建筑位置如下：

C-15#楼

2、由于目前地勘单位仍未完成钻探勘察工作，未提供地质勘查报告，根据我司对场地土质探挖发现，拟设置塔吊基础位置场地下挖4m后仍为回填土质。

现场图片如下图所示：

C-15#楼基坑

探挖4m后仍为回填土质

N

四、实施部署

由于本工程工期紧，项目部高度重视，由项目经理亲自组织C-15#楼塔吊基础的施工，具体由李国江实施，质量检查由质量部经理李明负责，预留预埋由董存刚和杜宇负责，混凝土养护由刘宝刚和李朝辉负责。

配备工人：

挖机司机1人，孔桩施工人员4人，混凝土工5人，砌筑工6人，钢筋工4人，焊工1人。

五、塔吊设置、选择及平面布置

1、塔吊选择

根据C-15#楼建筑及平面特点，为满足施工各阶段的垂直运输要求，设1台塔吊（自编号1#塔吊），以满足各施工阶段的材料垂直运输及设备吊装要求。

（1）、塔吊型号及其性能见下表：

编号

塔吊型号

生产厂家

安装臂长（m）

最高起升高度（m）

最大起重量（t）

最小起重量（t）

塔吊自重（包括压重）（t）

塔身宽度（m）

1＃

QTZ80（TC5613-6型）

长沙中联

56

220

6.0

1.3

54.87

1.6

（2）、塔吊公司提供的在工作状态下和非工作状态下的荷载值具体如下表所示：

Fv（KN）

Fh（KN）

M（KN.m）

T（KN.m）

工况

548.7

18.5

1693

300

非工况

487.5

74.7

1766

固定基础截荷示意图

2、塔吊平面布置

（1）由于目前甲方仍为提供我司正式的施工蓝图，我司仅能参考电子版施工图，结合建筑形状的特点，在建筑物的北面设一台塔吊能覆盖全范围，能满足材料吊装要求。

具体位置在（15-8）～（15-10）/（15-G）轴处，具体详见附图一及附图二所示。

六、塔吊基础设计

1、塔吊基础情况分析

（1）根据工程的长宽比例以及相关塔吊性能，最终选择了长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的QTZ80（TC5613-6）型塔式起重机。

（2）根据现场探挖情况，拟设置塔吊基础位置基底下挖约4m左右仍为回填土层，为满足塔吊地基承载力及抗倾覆力要求，塔吊基础要采用孔桩结合承台基础的方式，同时孔桩持力层必须达到中风化岩层，方可确保受力。

承台顶面标高为底板面标高以下1m，即1091.4m。

（3）基础施工形式为预埋螺栓固定基础，内埋16根1100长Φ38地脚螺栓。

见下图所示：

2、塔吊基础设计

（1）塔吊孔桩如下：

塔吊基础下部设1个Φ2400mm的孔桩，扩底直径为3000mm，具体做法如下：

1）桩护壁设计

混凝土强度为C30，第一节护壁横向钢筋为A8@200，纵向钢筋为B12@200，其余护壁配筋为单层双向A8@200，具体见下图：

2）孔桩配筋设计

A、孔桩设计详表

名称

参数

备注

人工挖孔桩直径d/D

2.4m/3m

嵌入中风化岩1.6m

钢筋保护层厚度

50mm

混凝土强度

C30

采用泵送商品砼

桩纵筋直径

36B18

HRB335，纵向钢筋锚入承台1000mm

加劲箍

B14@2000

HRB335

箍筋

A10@100、A8@200

加密区长度1000mm

B、具体孔桩钢筋笼配筋如下图所示：

（2）塔吊承台设计

1）承台设计详表

承台钢筋级别

承台体积

5000*5000*1200

承台混凝土强度等级

C35

承台纵向钢筋直径

B25

底面和顶面都为48B25

承台拉结筋（架立筋）

B12

隔一布一

马凳筋

B16

成梅花形布置@1000

2）在承台底面以下（含每面300的工作面）浇筑C15混凝土垫层。

具体承台做法如下图所示：

七、质量控制措施

1、孔桩质量控制措施

（1）开孔前用全站仪定出孔位，保护好引测点，以便于将来校核孔桩位，孔桩标高；

（2）第一节护壁高出地面300mm，在抗壁内侧涂上红油漆标标，轴线位置，还要以挡住流倒流和杂物掉下孔内；

（3）桩孔护壁做法应符合设计要求，不得随意改变；

（4）每开挖一节抗壁高度就校核桩位浇筑混凝土抗壁；

（5）成孔尺寸、深度、位置偏差必须符合验收规范要求，检查重点是桩端扩底尺寸和桩孔深度及进入岩层深度是否符合设计要求；

（6）桩头扩底尺寸及入岩深度经检查符合要求后应及时用不低于桩身砼标号的砼进行封底，封底之前应清除孔底浮土，松动石块积水。

封底的作用一是使已挖好的桩底持力层岩土受积水浸泡和风化，二是可使桩端减少沉渣现象；

（7）桩身混凝土浇注振捣质量的好坏直接影响到桩身完整性质量的好坏，在交底和监督检查时特别要注意4点：

1）桩孔内不得有积水，无法排干时应采用水下灌注砼；

2）浇注砼时自由高度超过2m，应在孔口上设置漏斗和串筒，保证砼从桩孔中央垂直自由下落，以避免砼下落过程中碰撞钢筋笼产生离晰现象。

3）采用振动棒振捣时，砼浇捣厚度应控制在振捣棒长度的1倍（大约1米），振捣时必须到位，不得有遗漏未振现象发生。

4）桩顶标高要标记清楚明显，高出桩顶标高50mm，待终凝后及时凿除此部分浮浆。

（8）人工挖孔桩原材料质量控制

1）孔桩护壁砼采用人工搅拌，严格控制砂、石、水泥的质量。

水泥：

采用普通硅酸盐水泥；

砂：

粗砂，含泥量不大于3%；

石子：

粒径为0.5～3.2cm，且含泥量不大于2%；

水：

应用自来水。

按相关规定及时送检。

2）桩身砼选用商品砼，采用地泵进行浇筑，一个孔桩留置一组砼试块，送检28天砼报告。

（9）孔桩钢筋锚入承台1000mm。

（10）成孔时必须及时做好成孔记录，并报监理、业主审批，钢筋笼绑扎好后，及时报审。

（11）钢筋笼制作允许偏差：

序

允许偏差（mm）

主筋间距

±

箍筋间距

20

钢筋笼直径

钢筋笼长度

100

挖孔与填芯质量标准

护壁砼抗压强度

不低于设计规定

护壁砼厚度

30

桩孔径（有护壁砼）

+50，-50

桩位允许偏差

50

孔底虚土

不允许

垂直度偏差

0.5%

桩孔深

桩芯砼抗压强度

2承台质量控制措施

（1）承台下为素填土，为了保证承台下较均匀承受作用力，在承台下将1m深的素土换填为级配碎石，压平后再浇筑100mm厚C15混凝土垫层。

（2）模板采用240厚M7.5水泥砂浆砌筑MU10标砖砖胎模，砌筑完成2天后将砖胎模外分层打夯回填，回填密实后方可浇筑混凝土，见下图所示。

（3）基础底板钢筋绑扎前，应先熟悉图纸，掌握钢筋的排列顺序。

准备控制混凝土保护层用的水泥砂浆垫块。

（4）划钢筋位置线：

按方案标明的钢筋数量，算出间距，让靠近底板保护墙边的钢筋离模板边为50㎜，在垫层上弹出钢筋位置线，钢筋就位时，按照钢筋位置线进行摆放钢筋。

（5）钢筋绑扎时，钢筋交叉点全部绑扎，采用正反扣绑扎，摆放底板混凝土保护层用垫块，呈梅花型进行摆放，要求横竖一条线，斜向一条线。

（6）为保证上下层钢筋距离，中间设计马凳，采用φ16钢筋制作，保证每平方米放置一个，大样见下图所示。

马凳大样图

（7）螺栓超出混凝土面部位在浇筑混凝土、校正和清理干净后用塑料薄膜包裹，待安装检查前拆除，保证螺栓有锈蚀。

（8）浇筑采用平面分层浇筑方法，上下层混凝土必须在初凝前结合在一起。

必须连续浇捣不留垂直施工缝。

防止漏振，同时，可采用两次振捣工艺以提高混凝土的密实度。

（9）下料要连续均匀，振动棒操作要做到“快插慢拔”，振捣中，宜将振动棒上下略有抽动，以使上下振动均匀。

每点振捣时间一般为20-30秒，同时视混凝土表面呈水平不再显著下沉，不出现气泡，表面泛出灰浆为准。

（10）浇筑时必须有预埋螺栓工人现场看守，及时校正与加固，保证基础浇筑一次成型。

（11）在浇筑完成后留置两组混凝土试块，一组用于标准养护，另一组放置在塔吊基础旁用作同条件养护，做7天和28天砼试块试压报告。

（12）根据贵阳地区3月份天气情况，浇筑完成后第10小时开始浇水养护，养护持续时间为14d。

（13）塔吊穿地下室底板时，注意止水，采用-4×

300钢板沿塔身周边中间底板位置设置。

（14）塔吊承台基础侧边面要留400*400*500的抽水孔，以防止塔吊基础积水。

（15）承台质量要求：

检测项目

校准

内控

标高

截面尺寸

+8/-5

+5/-3

表面平整（2m长度上）

预埋设施中心线位置

预埋螺栓、预埋垫板

八、安全控制措施

1、桩基础及承台安全施工

（1）孔井口边1m范围内不得有任何杂物，堆土应在孔井口边1.5m以外。

（2）桩底扩孔应间隔削土，留一部分土作支撑，待浇筑混凝土前再挖，此时宜加钢支架支护，浇筑混凝土前再拆除。

（3）挖孔人员上下孔井，必须使用安全爬梯；

井下需要工具，应该用提升设备递送，禁止向井内抛掷。

井孔上、下应有可靠的通话联络，如对讲机等。

（4）正在开挖的井孔，每天上班前应随时注意检查卷扬机、支腿、钢丝绳、挂钩（保险钩）、提桶超高限位装置等，应对井壁、混凝土护壁的状况进行检查，发现问题及时采取措施。

（5）在开挖到5m以上时必须送风作业，在下孔前必须经过毒气检测仪器检测或者经过放小鸟下孔试验5分钟确认无毒后方可下孔作业。

（6）孔下作业人员不能连续超过3小时，2小时后必须与井口作业人员更换，达到开挖过程中轮班作业。

（7）孔底如需抽水时，必须在全部井下作业人员上地面后进行。

（8）浇筑承台混凝土时候严禁将振动器电缆放置在钢筋上拖拽。

2、塔吊防雷

用Φ12圆钢将桩内两根对桩中心线的主筋与承台钢筋焊接连通，焊缝长度双面焊不小于6d；

从承台钢筋引出40*5镀锌扁钢，焊缝长度双面焊100mm。

九、塔吊基础的验收和安装条件

砼浇筑完成收平时，就由班组长、施工工长、项目质量检查员、塔吊安装单位专业人员共同验收基础浇筑质量；

养护14天后由施工单位、监理单位、业主单位、塔吊安装单位派人参与安装前基础检查验收，合格并填写塔吊基础验收表后方能进行下步施工，塔吊基础砼强度必须达到75%才可安装。

附：

塔机基础验收记录表

塔机基础验收记录

检验内容

检验结论

检验工具

操作者

日期

基础地基土质是否达到要求

岩石单抽抗压强度报告

基础砼标号

试验报告

基础钢筋是否达到设计要求

质保书

地脚螺栓是否与钢筋连接

目测

基础几何尺寸是否符合图纸要求

卷尺

基础水平是否小于1/500

水平仪

基础保养日期

记录

基础是否设有接地电阻，接地电阻不大于4Ω

地阻仪

塔机型号：

塔机编号：

安装地点：

基础施工单位：

安装单位：

验收人：

2011年月日2011年月日

十、塔吊基础复核计算

1、参数信息

塔吊型号:

TQ60/80

自重（包括压重）:

F1=852.60kN

最大起重荷载:

F2=60.00kN

塔吊倾覆力距:

M=1644.93kN.m

塔吊起重高度:

H=40.50m

塔身宽度:

B=1.60m

混凝土强度等级:

保护层厚度:

水平抗力系数:

m=200.00MN/m4

混凝土弹性模量:

Ec=31500.00N/mm桩顶面水平力:

18.50kN

桩直径:

d=2.4m桩钢筋级别:

Ⅱ级桩入土深度:

7.00

2、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

1.塔吊自重（包括压重）F1=852.60kN

2.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）=1095.12kN

塔吊的倾覆力矩M=1.4×

1644.93=2302.90kN.m

3、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）≤Bc/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＝25×

5×

1.2=750kN；

Bc──为基础的底面宽度；

计算得：

e=2302.9/（912.6+750）=1.385m<

5/3=1.667m；

基础抗倾覆稳定性满足要求！

4、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。

验算公式如下:

F1≤0.7βhpftamho

式中βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；

取βhp=0.97；

ft--混凝土轴心抗拉强度设计值；

取ft=1.57MPa；

ho--基础冲切破坏锥体的有效高度；

取ho=1.15m；

am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；

am=（at+ab）/2；

am=[1.60+（1.60+2×

1.15）]/2=2.75m；

at--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--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+2×

1.15=3.90；

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=94.31kPa；

Al--冲切验算时取用的部分基底面积；

Al=5×

（5-3.9）/2=4.55m2

Fl--相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。

Fl=PjAl；

Fl=94.31×

4.55=429.11kN。

允许冲切力：

0.7×

0.97×

1.57×

2750×

1150

=3371.32kN>

Fl=429.11kN；

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

5、承台配筋计算

（1）抗弯计算

计算公式如下:

MI=a12[（2l+a'

）（Pmax+P-2G/A）+（Pmax-P）l]/12

式中：

MI--任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；

a1--任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；

取a1=（Bc-B）/2＝（5-1.6）/2=1.70m；

Pmax--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94.31kN/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，P＝Pmax×

（3×

a－al）/3×

a＝94.31×

1.6-1.7）/（3×

1.6）=60.91kPa；

G--考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×

25×

Bc×

hc=1.35×

5.00×

1.20=1012.5kN/m2；

l--基础宽度，取l=5.00m；

a--塔身宽度，取a=1.60m；

a'

--截面I-I在基底的投影长度,取a'

=1.60m。

经过计算得MI=1.70×

2×

[（2×

5.00+1.60）×

（94.31+60.91-2×

1012.5/5.002）+（94.31-60.91）×

5.00]/12=291.25kN·

m。

（2）配筋面积计算

αs=M/（α1fcbh02）

ζ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ζ/2

As=M/（γsh0fy）

式中，αl--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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；

fc--混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；

ho--承台的计算高度，ho=1.15m。

经过计算得：

αs=291.25×

106/[1×

16.70×

103×

（1.15×

103）2]=0.0026；

ξ=1-（1-2×

0.0026）×

0.5=0.5026；

γs=1-0.5026/2=0.749；

As=291.25×

106/（0.749×

1.15×

300.00）=1127.11mm2。

由于最小配筋率为0.15%，所以最小配筋面积为:

5000.00×

1000.00×

0.15%=7500.00mm2。

故取As=7500.00mm2。

根据塔吊厂家提供配筋值：

24B25承台底筋和面筋，为11784mm2，满足要求，故按照承台配筋设计可满足要求。

6、桩身最大弯矩计算

计算简图：

（1）按照m法计算桩身最大弯矩：

计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.4.5条，并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。

1）计算桩的水平变形系数（1/m）:

α=[mb0/（EI）]1/5

其中m──地基土水平抗力系数，m=24.500MN/m4；

b0──桩的计算宽度，b0=0.9×

（1.6+1）=2.34m；

E──抗弯弹性模量，E=28000.000N/mm2；

I──截面惯性矩，I=π×

1.6004/64=0.322m4；

经计算得到桩的水平变形系数，

α=[24.500×

106×

2.34/（28000.000×

0.322×

106）]1/5=0.364

2）计算CI=aMo/Ho

CI=0.364×

3037.510/15.000=73.7

3）由CI查表得：

CⅡ=1.003,h-=az=0.177

4）计算Mmax:

Mmax=CⅡ×

Mo=1.003×

3037.510=3047.595kN·

m

5）计算最大弯矩深度:

z=h-/α=0.177/0.364=0.486m；

7、桩配筋计算

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.3.8条。

沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其截面受压承载力计算：

（1）偏心受压构件，其偏心矩增大系数按下式计算：

η=1+1/（1400ei/h0）（l0/h）2ξ1ξ2

式中l0──桩的计算长度，l0=7.000m；

h──截面高度，h=1.6m；

e0──轴向压力对截面重心的偏心矩，e0=4.172m；

ea──附加偏心矩，取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的最大值，ea=0.080m；

ei=e0+ea=4.172+0.080=4.252m;

h0──截面有效高度，h0=1.6-100×

10-3=1.500m；

ξ1──偏心受压构件的截面曲率修正系数：

ξ1=0.5fcA/N=0.5×

11.900×

106/（730.440×

103）=16.29

由于ξ1大于1，ξ1=1；

A──构件的截面面积，A=π×

d2/4=2.0m2；

ξ2──构件长细比对截面曲率的影响系数，l0/h小于15，ξ2=1.0；

l0/h=10/1.6=4.375＜15，ξ2=1.0；

经计算偏心增大系数η=1.003；

（2）偏心受压构件应符合下例规定：

N≤αα1fcA（1-sin（2πα）/（2πα））+（α-αt）fyAs

Nηei≤（2α1fcArsin3（πα）/3+fyAsrs（sinπα+sinπαt））/π

式中As──全部纵向钢筋的截面面积；

r──圆形截面的半径，取r=0.8m；

rs──纵向钢筋重心所在圆周的半径，取rs=0.095m；

α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值，取α=0.477；

αt-纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当α=0.477≤0.625，αt=1.25-2α=1.25-2×

0.477=0.30；

由以上公式解得，只需构造配筋！

构造配筋：

As=πd2/4×

0.2%=3.14×

16002/4×

0.2%=4019.2mm2

建议配筋值：

HRB335钢筋，28B14。

实际配筋值4308mm2。

8、桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2条，桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：

R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp

Qsk=u∑qsikli

Qpk=qpkAp

其中R──单桩的竖向承载力设计值；

Qsk──单桩总极限侧阻力标准值；

Qpk──单桩总极限端阻力标准值；

qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；

qpk──极限端阻力标准值；

u──桩身的周长，u=5.024m；

Ap──桩端面积,Ap=2m2；

γ0──桩基重要性系数，取1.1；

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:

土厚度（m）

土侧阻力标准值