QTZ80塔吊基础施工方案.docx
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QTZ80塔吊基础施工方案
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
QTZ80型塔吊基础施工方案
1、编制依据
1、无锡绿地世纪城五期地块工程《岩土工程勘查报告》
2、无锡绿地世纪城五期地块工施工图及相关说明;
3、QTZ63(TC5510)自升塔式起重机说明书;
4、国家、江苏省相关施工规范、标准:
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002
《工程测量规范》GB50026—2007
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
《建筑安全检查标准》(JGJ59-2011)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)
5、PKPM2012版施工安全计算软件
2、工程概况
2.1、工程概况
无锡绿地世纪城五期房建工程位于无锡市惠山区。
拟建场地位于新春东路交
江海东路南东侧。
本工程项目由3栋框架剪力墙结构的33层高层和一个大地下车库
由人防和非人防组成。
其中三期总建筑面积为68343㎡,其中地上建筑面积为
54288.35㎡,地下室建筑总建筑面积为14054.65㎡。
本工程建筑设计使用年限:
三类、50年。
本工程抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为6度。
本工程高层建筑
防火类别为二类,建筑耐火等级:
地下室为一级,其余为二级。
2.2、地质勘探情况
拟建场地原为车间厂房(现已拆除),场地建筑垃圾较多,地表大面积堆土,
起伏较大,采用挖机配合作业。
拟建场地地貌属长江三角洲冲、洪积平原。
1
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
1层杂填土:
杂色,松散;含碎砖石等建筑垃圾。
场区普遍分布,厚度:
0.70~2.90m,
平均1.49m;层底标高:
-0.56~2.76m,平均1.31m;层底埋深:
0.70~2.90m,平均
2.3m。
2层粉质粘土:
灰黄~黄灰色,可~硬塑;含铁锰质氧化物,夹兰灰色粘土
条纹。
有光泽,无摇振反应,干强度高,韧性高。
场区普遍分布,厚度:
1.40~5.00m,
平均3.09m;层底标高:
-2.64~-1.00m,平均-1.78m;层底埋深:
3.60~6.00m,平均
54288.36m。
3层粉质粘土夹粉土:
灰色,可~软塑,局部流塑;夹少量粉土。
稍有光泽,
无摇振反应,干强度中等,韧性中等。
场区普遍分布,厚度:
0.80~3.30m,平均1.70m;
层底标高:
-5.60~-2.00m,平均-3.48m;层底埋深:
4.90~8.90m,平均6.28m。
4层粉土夹粉砂:
灰色,湿,稍~中密;含云母碎屑。
摇振反应迅速,无光
泽,干强度低,韧性低。
场区普遍分布,厚度:
6.40~18.10m,平均10.26m;层底标
高:
-20.62~-11.45m,平均-13.76m;层底埋深:
14.70~23.00m,平均16.57m。
4-1层粉质粘土:
灰色,软塑;含有机质。
稍有光泽,无摇振反应,干强度
低,韧性低。
场区普遍分布,厚度:
0.80~2.10m,平均1.66m;层底标高:
-14.10~
-12.85m,平均-13.66m;层底埋深:
16.50~17.40m,平均16.99m。
5-1层粉质粘土:
黄灰色,可~硬塑;含铁锰质结核,夹兰灰色粘土条纹。
有光泽,无摇振反应,干强度高,韧性高。
场区普遍分布,厚度:
0.90~3.60m,平
均2.30m;层底标高:
-18.54~-14.35m,平均-16.18m;层底埋深:
17.70~21.50m,平
均18.99m。
5-2层粉质粘土:
灰黄色,硬塑;含铁锰质结核。
有光泽,无摇振反应,干
强度高,韧性高。
场区普遍分布,厚度:
1.50~5.10m,平均4.01m;层底标
高:
-21.88~-19.38m,平均-20.21m;层底埋深:
22.10~24.70m,平均23.06m。
5-3层粉质粘土:
灰黄色,硬塑;含铁锰质结核。
有光泽,无摇振反应,干
强度高,韧性高。
场区普遍分布,厚度:
4.20~7.80m,平均6.40m;层底标
高:
-27.93~-23.85m,平均-26.62m;层底埋深:
26.60~31.00m,平均29.45m。
5-4层粉质粘土:
灰色,可塑;局部含粉土成分。
稍有光泽,无摇振反应,
2
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
干强度中,韧性中。
场区普遍分布,厚度:
1.20~5.20m,平均2.55m;层底标
高:
-31.88~-26.82m,平均-28.39m;层底埋深:
29.10~34.90m,平均31.44m。
塔吊。
主要技术指标如下:
1、塔吊功率:
51.6KW;
2、塔吊臂长:
55m;
3、塔吊自重:
83.1t;
4、塔吊最大起重量:
8t;最大幅度起重量:
1.3t;
5、塔吊标准节尺寸:
1.7m×1.7m×3.0m;
6、塔吊平衡配重:
14.2t;
7、塔吊最大独立高度:
42.5m
8、塔吊安装高度:
约140m。
其他技术参数祥见塔吊使用说明书。
本案塔吊基础尺寸为5000×5000×1350,基础埋深-7.0m,基础上标高为
-7.00m,基础混凝土等级为C40。
采用桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件,
桩为高强度预制管,其型号为PHC500A10-15。
2.4、塔吊基础布置
本案塔吊拟布置在78#房北侧,具体详见《施工现场平面布置图》。
塔吊基础
及其桩基定位具体祥见《QTZ80塔吊基础定位图》。
2.5、基础承台及桩基的设计验算
本案桩基础采用四根静压预制管桩PHCA400801010,桩顶标高为-10.200m。
基础承台尺寸为4500×4500×1350,混凝土强度等级为C40,基础承台上表面标
高为-9.25m,基础承台埋深为-1.5m。
基础配筋拟采用Ⅱ级钢,直径选择25mm。
具体验算过程如下:
塔吊四桩基础的计算书
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
3
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
塔吊型号:
QT80A塔机自重标准值:
Fk1=1033.90kN
起重荷载标准值:
Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:
M=1000.00kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-200.0kN.m塔吊计算高度:
H=120m
塔身宽度:
B=2.5m桩身混凝土等级:
C80
承台混凝土等级:
C40保护层厚度:
H=50mm
矩形承台边长:
H=5.0m承台厚度:
Hc=1.35m
承台箍筋间距:
S=200mm承台钢筋级别:
HRB335
承台顶面埋深:
D=0.0m桩直径:
d=0.5m
桩间距:
a=4.0m桩钢筋级别:
RRB400
桩入土深度:
15m桩型与工艺:
预制桩
桩空心直径:
0.3m
计算简图如下:
二.荷载计算
2.6自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=1033.9kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=5×5×1.35×25=843.75kN
3)起重荷载标准值
Fqk=80kN
2.7风荷载计算
4
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
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/m
2)
2
Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m
qsk=1.2×0.34×0.35×2.5=0.35kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.35×120.00=42.38kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×42.38×120.00=2542.70kN.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
2
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m)
2
Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m
qsk=1.2×0.59×0.35×2.50=0.62kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.62×120.00=74.16kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×74.16×120.00=4449.73kN.m
2.8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=-200+0.9×(1000+2542.70)=2988.43kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-200+4449.73=4249.73kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(1033.9+843.75)/4=469.41kN
5
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1033.9+843.75)/4+Abs(4249.73+74.16×1.35)/5.66=1238.48kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1033.9+843.75-0)/4-Abs(4249.73+74.16×1.35)/5.66=-299.65kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1033.9+843.75+80)/4=489.41kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1033.9+843.75+80)/4+Abs(2988.43+42.38×1.35)/5.66=1027.89kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1033.9+843.75+80-0)/4-Abs(2988.43+42.38×1.35)/5.66=-49.07kN
四.承台受弯计算
2.9荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(1033.9+80)/4+1.35×(2988.43+42.38×1.35)/5.66=1102.89kN
最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(1033.9+80)/4-1.35×(2988.43+42.38×1.35)/5.66=-351.01kN
非工作状态下:
最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×1033.9/4+1.35×(4249.73+74.16×1.35)/5.66=1387.18kN
最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×1033.9/4-1.35×(4249.73+74.16×1.35)/5.66=-689.30kN
2.10弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
6
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于非工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My=2×1387.18×0.75=2080.77kN.m
承台最大负弯矩:
Mx=My=2×-689.30×0.75=-1033.95kN.m
2.11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;
2
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm
。
底部配筋计算:
αs=2080.77×10
6/(1.000×19.100×5000.000×13002)=0.0129
ξ=1-(1-2×0.0129)
54288.37=0.0130
γs=1-0.0130/2=0.9935
62
As=2080.77×10/(0.9935×1300.0×300.0)=5370.2mm
顶部配筋计算:
62
αs=1033.95×10/(1.000×19.100×5000.000×1300)=0.0064
7
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
ξ=1-(1-2×0.0064)
2.12=0.0064
γs=1-0.0064/2=0.9968
As=1033.95×10
6/(0.9968×1300.0×300.0)=2659.7mm2
2
基础配筋按构件的最小配筋率计算:
5000*1350*0.2%=13500mm
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=1387.18kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。
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:
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500
2
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.710N/mm
;
b──承台的计算宽度,b=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;
2
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm
;
S──箍筋的间距,S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.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
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(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=1.35×1238.48=1671.95kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
8
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取0.85
2
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=35.9N/mm
;
2
Aps──桩身截面面积,Aps=125664mm
。
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=-404.53kN
2
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=1123.705mm
。
2
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为251mm
2
综上所述,全部纵向钢筋面积1124mm
八.桩竖向承载力验算
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=489.41kN;偏心竖向力作用下,Qkmax=1238.48kN
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=1.57m;
2
Ap──桩端面积,取Ap=0.20m
;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
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无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称
15.5460粘性土
21.5280红粘土
32630粘性土
42.5860粘性土
53.5764500粘性土
由于桩的入土深度为15m,所以桩端是在第5层土层。
最大压力验算:
Ra=1.57×(5.5×46+1.5×28+2×63+2.5×86+3.5×76)+4500×0.20=2300.43kN
由于:
Ra=2300.43>Qk=489.41,最大压力验算满足要求!
由于:
1.2Ra=2760.52>Qkmax=1238.48,最大压力验算满足要求!
九.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》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条
偏心竖向力作用下,Qkmin=-299.65kN
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:
式中Gp──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;
λi──抗拔系数;
Ra=1.57×(0.750×5.5×46+0.750×1.5×28+0.750×2×63+0.750×2.5×86+0.7
50×3.5×76)=1086.206kN
Gp=0.196×(15×25-13.35×10)=47.418kN
由于:
1086.21+47.42>=299.65,抗拔承载力满足要求!
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无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
QTZ80塔吊基础具体配筋详见附图1。
3、施工人员组织
由于塔吊属于大型施工机械设备,它的安全性至关重要,因此塔吊基础的施
工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中;由项目经理牵头,技术负责人
把关,各部门各司其职,管理好塔吊基础的施工质量与安全。
具体施工组织机构
如下表所示:
姓名职务职责备注
塔吊基础施工开志营项目经理
质量与安全总负责
塔吊基础施工现场
王萱俊生产经理施工现场安全主要负责人
组织与安排
参与塔吊基础的定位放线负责施工方案的编制
任建申技术负责人及其验线等工作,
与施工技术的审核
同时兼顾安全工作。
塔吊基础的现场施工技术交杨忠施工员
底与现场指导及安全监督
安全员张春山现场安全监督检查
试块制作、钢筋取样、资料员金军标
资料报验等
砼的浇筑现场负责,兼管安全,特别是土建工长施卫冲
及塔吊预埋脚柱安装用电安全
木工工长朱占祥基础模板支模现场负责兼管安全
钢筋工长徐健基础钢筋绑扎现场负责兼管安全
塔吊基础施工人员:
工种人数工作内容
砼工1砼振捣及表面收理
11
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
木工4配模及安装
钢筋工3钢筋绑扎
电焊工1预埋脚柱安装
电工1现场施工用电送电
普工3零星工作
4、施工机具、材料准备
塔吊基础施工需要配备以下施工机具及测量仪器
4.1、反铲式挖掘机一台
4.2、振动棒一只
4.3、交流电焊机一台
4.4、钢筋切断机一台
4.5、钢筋弯曲机一台
4.6、圆盘锯一台
4.7、活络板手12"2把、18"4把
4.8、铁锹4把
4.9、经纬仪一台
4.10、水准仪一台
4.11、安全帽每人一只、手套30付,工具包2只
塔吊基础施工所需主要材料:
(1)、钢筋:
直径25mmⅡ级钢3.5t;直径14mmⅡ级钢0.3t
(2)、多层板:
规格915×1830×15,25张
(3)、方木:
规格50×100×6000,30根
(4)、钢管:
规格Ф48,若干
(5)、螺杆:
规格Ф12,若干
(6)、钢板:
2mm厚,1㎡
(7)、基础砼:
强度等级C30,43
3
m;强度等级C15,4.5
3
m
5、塔吊基础施工
12
无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
2.13)塔吊基础施工工艺流程
桩基打设→基坑降水→基坑放线(白灰线)→验线→塔吊基坑土方开挖→垫层浇
筑→基础放线(墨线)→验线→底层钢筋网绑扎→塔吊预埋脚柱安装固定→上层
钢筋网绑扎→塔吊基础模板支模→塔吊基础钢筋模板验收→塔吊基础砼浇筑→砼
养护
2.14)塔吊基础施工工艺
⑴桩基打设:
本案中采用高强度预制管桩,可以与桩基分包施工单位协调,在工
程桩打设完成后,顺便把塔吊用桩打设完成。
此项并入工程桩基工程,按工程桩
基工程施工方案施工。
⑵基坑降水:
本案中基坑降水将与10#楼基坑降水结合起来,同时进行基坑降水。
采用管井井管进行降水,设置观察井,当地下水降至基坑底下500左右,即可开
挖。
此项并入降水工程,按降水工程施工方案施工。
⑶基坑放线:
利用经纬仪将塔吊定位轴线测出,按照1:
1放坡系数外放相应距离,
撒白灰线示之,并通知项目技术负责人进行验线。
⑷塔吊基础基坑开挖:
采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖,现场架设一台SCD200
型水准仪进行基底标高控制。
同时按照1:
1的放坡系数进行放坡开挖。
机械开挖
应比设计标高高20㎝~30㎝,剩余土方采用人工开挖。
人工开挖的平整度为±50。
⑸垫层砼浇筑:
在基坑开挖完成后,立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完
成,每平方米范围内应至少有一个小木桩;随后在基坑边四周用50×100的木方
围起来;进行垫层砼浇筑,初凝后进行压光处理。
⑹基础放线(墨线):
在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。
首先利用
经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上,弹墨线示之;然后按照基础的设计尺寸将
基础边线测出,弹墨线示之;最后通知技术负责人进行验线。
⑺底层钢筋网绑扎:
将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位,要
求采用满扎,同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固,最后放置底层
钢筋网垫块。
⑻塔吊预埋脚柱安装、固定:
由于本案塔吊基础高1350,比塔吊预埋脚柱高,为
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无锡绿地东望景苑三期塔吊基础施工方案
保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面,在预埋脚柱底部加焊一段长约500的14#
槽钢;接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上,同时在四个预埋脚柱上焊接剪
刀撑予以加固;然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上,弹墨线喷白
漆示之,同时将预埋脚柱位置处边线测放出来;接着利用反铲挖掘机将安装有预
埋脚柱的标准节吊入基坑,放到底层钢筋网上
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- QTZ80 塔吊 基础 施工 方案
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