塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
目录
第一章工程概况3
1.1工程建设概况3
1.2编制说明3
第二章塔吊基础施工部署4
2.1地质概况4
2.2塔吊部署4
2.2.1塔吊型号4
2.2.2塔吊基础选型5
2.3塔吊基础设计6
2.3.1塔吊基础整体构造塔吊基础尺寸6
2.3.2塔吊基础构造参数6
2.3.3塔吊基础配筋构造6
2.3.4塔吊基础施工流程6
2.3.5混凝土浇筑要求7
2.3.6塔吊基础筏板施工注意事项7
2.3.7质量要求7
2.3.8安全措施7
第三章QTZ63/50矩形板式基础计算书8
3.1QTZ63塔吊基础:
8
3.1.1参数信息8
3.1.2基础最小尺寸计算8
3.1.3塔吊基础承载力计算10
3.1.4地基基础承载力验算12
3.1.5基础受冲切承载力验算13
3.1.6承台配筋计算14
3.2QTZ50塔吊基础:
16
3.2.1参数信息16
3.2.2基础最小尺寸计算16
3.2.3塔吊基础承载力计算18
3.2.4地基基础承载力验算19
3.2.5基础受冲切承载力验算20
3.2.6承台配筋计算22
第一章工程概况
1.1工程建设概况
1、工程名称:
江苏省南通市海安县如意佳苑工程三期工程
2、建设地址:
海安县中坝路西侧、草坝路东侧、曙光路南侧、江海路北侧
3、建设单位:
海安保障性住房投资建设有限公司
4、设计单位:
南京回归建筑环境设计研究院有限公司
5、监理单位:
吴江新世纪工程项目管理咨询有限公司
6、总承单位:
中国核工业二四建设有限公司
7、三期工程建筑面积127861.88m2(包括地上建筑面积96717.98m2,地下建筑面积31143.9m2),共计26层2栋,24层2栋,18层3栋,裙房3栋、配电室2座。
其中:
08#(24层)、15#(26层)、16#(24层)、17#(26层)、18(18层)#、19#(18层)、20#(18层)楼以及对应裙房和商业用房(二层),地下室(主楼部分为地下二层,其余部分地下一层)。
地下车库地下1层地下室基础形式为筏板基础结合加厚柱墩,主要是作车库及设备用房。
主楼为桩筏基础。
1.2编制说明
本方案根据海安如意佳苑BT项目要求,结合现场实际情况及有关图纸、编制。
1.《塔式起重机使用说明书》
2.《如意佳苑岩土工程详细勘察报告》编号:
NT1305
3.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
4.《地基与基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
5.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
6.《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
7.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
8.《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)本方案有未说明或未明确的地方以有关规范、图集或当地政府有关文件规定为准。
第二章塔吊基础施工部署
2.1地质概况
场地标高位于3.70~4.20m(1985国家高程为准,下同)之间。
根据江苏省地质工程勘察院提供的本工程的《如意佳苑岩土工程详细勘察报告》成果综合分析,各土层特征如下表:
各土层特征表表1.1
土层
土质
层底高程
厚度
承载力特征值
(荐),fak(kpa
)
1
杂填土、素填土
1.15~3.93
0.30~2.80
/
2
粉土
0.00~1.60
0.50~3.70
130
3-1
粉砂
-2.00~-0.19
0.60~2.90
140
3-2
粉砂
-4.53~-2.01
1.40~3.40
170
3-3
粉土
-5.70~-2.84
0.50~2.00
140
2.2塔吊部署
2.2.1塔吊型号
根据施工现场总平面布置要求及基坑围护设计,施工现场范围内布置7台独立式垂直运输设备——塔吊,塔吊型号为QZT63型、QZT50型塔吊,编号为8#、15#、16#、17#、18#、19#、
20#(同对应楼号)共计7台塔吊主要负责各建筑物及地下室车库施工材料倒运的垂直、水平运输。
由于现场地库面积大,场地狭窄,加工场地小,为满足起重要求,8#、15#楼各选用1台QZT63型塔吊,其余选用5台QTZ50塔吊,塔吊自由高度分别为40米和32米,塔吊最远起吊幅度半径分别为为50米和45米。
塔吊具体平面位置见附图1:
《塔吊位置平面布置图》。
塔吊起重能力表表2.1
施工流水段
塔吊编号
塔吊型号
幅度半径(m)
末端起吊能力(Kg)
E段
8#
江苏通联QTZ63
50
1000
15#
江苏通联QTZ63
50
1000
16#
江苏通联QTZ50
45
1000
F段
17#
江苏通联QTZ50
45
1000
18#
江苏通联QTZ50
45
1000
19#
江苏通联QTZ50
45
1000
20#
江苏通联QTZ50
45
1000
2.2.2塔吊基础选型
根据总体施工部署,为满足进度需要,在土方开挖过程中,将8#、15#、16#、17#、
18#、19#、20#塔吊基础施工完毕。
土方开挖期间养护,底板施工前及时安装塔吊。
根据塔吊出厂说明资料,江苏通联QTZ63塔吊基础为5.6m×5.6m×1.3m,江苏通联QTZ50塔吊基础为5.0m×5.0m×1.1m。
最大地耐力要求分别为0.15Mpa和哦0.12Mpa。
本工程地质勘探报告所述3-2层土地基承载力为0.17Mpa,满足要求。
详细内容见下表:
塔吊基础选型表表2.2
施工流水段
塔吊编号
塔吊类型
基础垫层底埋深(相对标高)
基础底土层类型及地基承载力
塔吊说明书中要求的地基承载力
采用的扩大基础尺寸
备注
E段
8#
江苏通联QTZ63
-8.150
3-2
150KPa
5.6m×5.6m×1.3m
24F/高度
84.650m
15#
江苏通联QTZ63
-8.150
3-2
150KPa
5.6m×5.6m×1.3m
26F/高度
87.150m
16#
江苏通联QTZ50
-7.950
3-2
120KPa
5m×5m×1.1m
24F/高度
79.650m
F段
17##
江苏通联QTZ50
-7.950
3-2
120KPa
5m×5m×1.1m
26F/高度
93.150m
18#
江苏通联QTZ50
-7.950
3-2
120KPa
5m×5m×1.1m
18F/高度
64.650m
19#
江苏通联QTZ50
-7.950
3-2
120KPa
5m×5m×1.1m
18F/高度
69.650m
20#
江苏通联QTZ50
-7.950
3-2
120KPa
5m×5m×1.1m
18F/高度
64.650m
2.3塔吊基础设计
2.3.1塔吊基础整体构造塔吊基础尺寸
详见塔吊基础详图
2.3.2塔吊基础构造参数
垫层均为:
C15混凝土;基础均为:
C35混凝土。
均采用商品混凝土。
2.3.3塔吊基础配筋构造
钢筋等级:
HRB400(选用比计算等级高一级钢筋)
所有塔吊钢筋均为双层双向Φ18@200,钢筋锚固长度45d,设钢筋拉勾Φ14@480。
2.3.4塔吊基础施工流程
根据塔吊安装施工方案的构造要求,本工程塔吊以承台基础、塔身两个主要部分组成。
基础施工流程:
基础土方开挖→基础垫层→钢筋绑扎→模板支护→混凝土浇筑塔吊基坑开挖前,地下室水必须降至塔吊基础以下1米,方可开挖。
挖土放坡按1:
1放坡,塔吊基础四周留300宽操作面便于支模。
应急预案同基坑施工专项方案实施
2.3.5混凝土浇筑要求
1采用商品混凝土、泵送入模;
2混凝土水平分层浇筑,浇筑高度为500mm;
3混凝土采用50型插入式振捣棒进行振捣,间距不大于振捣棒影响半径(≤500mm);
4混凝土采用防冻混凝土;
5浇筑前详细检查模板的强度、刚度及稳定性,以免涨模。
2.3.6塔吊基础筏板施工注意事项
1控制好塔吊预埋底座的平面位置、标高及锚固深度。
2塔吊底座与塔吊的安装应按塔吊出厂说明书要求执行。
3塔吊基础留置试块,满足设计强度(≥70%)后方可安装塔机。
2.3.7质量要求
1预埋标准节上口水平度允许偏差为0mm;
2预埋标准节垂直度允许偏差0mm;
3混凝土浇筑完毕初凝后采用保温措施养护,确保混凝土表面不出现温度裂缝;
2.3.8安全措施
1对各班组进行安全用电教育,特别电工、木工、钢筋工、混凝土工进行必要的安全交底、教育外;施工现场任何人员未经许可不得入内。
2施工作业人员进入现场必须正确佩戴好安全帽及其他劳保用品。
3现场设置专职安全员进行安全管理。
4工完场清,做到文明施工。
5严禁私自乱拉乱接电源。
6施工现场严禁嬉戏、打闹。
第三章QTZ63/50矩形板式基础计算书
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
《塔式起重机设计规范》
(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》
(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-2011)、《混凝土结构设计规范》
(GB50010-2002)等编制。
3.1QTZ63塔吊基础:
3.1.1参数信息
塔吊型号:
QTZ63,塔吊起升高度H=100.00m,
塔吊倾覆力矩M=630.00kN.m,混凝土强度等级:
C35,
塔身宽度B=1.60m,基础以上土的厚度D:
=1.10m,
自重F1=518.20kN,基础承台厚度h=1.30m,
最大起重荷载F2=60.00kN,基础承台宽度Bc=5.60m,
钢筋级别:
III级钢。
3.1.2基础最小尺寸计算
1.最小厚度计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力,按照下式进行抗冲切计算:
(7.7.1-2)
其中:
F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力;其它参数参照规范。
η──应按下列两个公式计算,并取其中较小值,取1.00;
(7.7.1-2)
(7.7.1-3)
η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数;
η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;
βh--截面高度影响系数:
当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000mm时,取βh=0.9,
其间按线性内插法取用;
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值,取16.70MPa;
σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值
宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内,取2500.00;
um--临界截面的周长:
距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的
最不利周长;这里取(塔身宽度+ho)×4=9.60m;
ho--截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;
βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,βs不宜
大于4;当βs<2时,取βs=2;当面积为圆形时,取βs=2;这里取βs=2;
αs--板柱结构中柱类型的影响系数:
对中性,取αs=40;对边柱,取αs=30;对角柱,
取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值,取αs=40。
计算方案:
当F取塔吊基础对基脚的最大压力,将ho1从0.8m开始,每增加0.01m,
至到满足上式,解出一个ho1;当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时,同理,解出一个ho2,最
后ho1与ho2相加,得到最小厚度hc。
经过计算得到:
塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时,得ho1=0.80m;
塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时,得ho2=0.80m;
解得最小厚度Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m;
实际计算取厚度为:
Ho=1.30m。
2.最小宽度计算
建议保证基础的偏心矩小于Bc/4,则用下面的公式计算:
其中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,
F=1.2×(518.20+60.00)=693.84kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重,
G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D)
=1.2×(25.0×Bc×Bc×1.30+20.00×Bc×Bc×1.10);
γm──土的加权平均重度,
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=1.4×630.00=882.00kN.m。
解得最小宽度Bc=2.87m,
实际计算取宽度为Bc=5.60m。
3.1.3塔吊基础承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式:
式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=304.30kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重:
G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D)=2050.94kN;
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.60m;
W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=29.27m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=1.4×630.00=882.00kN.m;
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:
a=Bc/2-M/(F+G)=5.60/2-882.00/(693.84+2050.94)=2.48m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=(693.84+2050.94)/5.602+882.00/29.27=117.66kPa;
无附着的最小压力设计值Pmin=(693.84+2050.94)/5.602-882.00/29.27=57.39kPa;
有附着的压力设计值P=(693.84+2050.94)/5.602=87.53kPa;
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(693.84+2050.94)/(3×5.60×2.48)=131.83kPa。
3.1.4地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak--地基承载力特征值,按本规范第5.2.3条的原则确定;取145.00kN/m2;
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.00kN/m3;
b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取5.60m;
γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.00kN/m3;
d--基础埋置深度(m)取1.10m;
解得地基承载力设计值:
fa=169.60kPa;
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=170.00kPa;
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=117.66kPa,满足要求!
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=131.83kPa,满足要求!
3.1.5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:
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;
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值;
ho---基础冲切破坏锥体的有效高度;
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
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);当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽;
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;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj---扣除基础自重及其上土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;
Al---冲切验算时取用的部分基底面积
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。
则,βhp---受冲切承载力截面高度影响系数,取βhp=0.96;
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值,取ft=1.57MPa;
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
am=[1.60+(1.60+2×1.30)]/2=2.90m;
ho---承台的有效高度,取ho=1.25m;
Pj---最大压力设计值,取Pj=131.83KPa;
Fl---实际冲切承载力:
Fl=131.83×(5.60+4.20)×((5.60-4.20)/2)/2=452.17kN。
其中5.60为基础宽度,4.20=塔身宽度+2h;
允许冲切力:
0.7×0.96×1.57×2900.00×1250.00=3817880.21N=3817.88kN;
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
3.1.6承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
计算公式如下:
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;当墙体材料为混凝土时,
取a1=b即取a1=2.00m;
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131.83kN/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=131.83×(3×1.60-2.00)/(3×1.60)=76.90kPa;
G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重,取2050.94kN/m2;
l---基础宽度,取l=5.60m;
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=2.002×[(2×5.60+1.60)×(131.83+76.90-2×2050.94/5.602)
+(131.83-76.90)×5.60]/12=435.03kN.m。
2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。
公式如下:
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=1.25m。
经过计算得:
αs=435.03×106/(1.00×16.70×5.60×103×(1.25×103)2)=0.003;
ξ=1-(1-2×0.003)0.5=0.003;
γs=1-0.003/2=0.999;
As=435.03×106/(0.999×1.25×300.00)=870.93mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
5600.00×1300.00×0.15%=10920.00mm2。
故取As=10920.00mm2。
本基础配筋面积为:
0.25×3.14×182×34×2=17295.12mm2>10920.00mm2,满足要求。
3.2QTZ50塔吊基础:
3.2.1参数信息
塔吊型号:
QTZ50,塔吊起升高度H=100.00m,
塔吊倾覆力矩M=490.00kN.m,混凝土强度等级:
C35,
塔身宽度B=1.60m,基础以上土的厚度D:
=1.10m,
自重F1=408.00kN,基础承台厚度h=1.10m,
最大起重荷载F2=50.00kN,基础承台宽度Bc=5.00m,
钢筋级别:
III级钢。
3.2.2基础最小尺寸计算
1.最小厚度计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力,按照下式进行抗冲切计算:
(7.7.1-2)
其中:
F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力;其它参数参照规范。
η──应按下列两个公式计算,并取其中较小值,取1.00;
(7.7.1-2)
(7.7.1-3)
η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数;
η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;
βh--截面高度影响系数:
当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000mm时,取βh=0.9,
其间按线性内插法取用;
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值,取16.70MPa;
σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值
宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内,取2500.00;
um--临界截面的周长:
距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的
最不利周长;这里取(塔身宽度+ho)×4=9.60m;
ho--截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;
βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,βs不宜
大于4;当βs<2时,取βs=2;当面积为圆形时,取βs=2;这里取βs=2;
αs--板柱结构中柱类型的影响系数:
对中性,取αs=40;对边柱,取αs=30;对角柱,
取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值,取αs=40。
计算方案:
当F取塔吊基础对基脚
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- 关 键 词:
- 塔吊 基础 施工 方案
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