塔吊基础工程施工方案.docx
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塔吊基础工程施工方案
目录
一、工程概况:
2
二、编制依据2
三、基础土石方开挖2
1.基坑开挖施工工艺流程2
2.基坑开挖方法。
3
3.地面排水措施3
四、挖孔桩施工3
1.工艺流程图3
2.挖孔3
3、C25砼护壁施工4
4.安放钢筋笼。
6
5.砼浇筑7
五、塔吊基础承台钢筋工程9
1、钢筋制作9
2、施工方法9
六、混凝土工程10
1、砼的浇筑10
2、砼现场质量检查11
3、砼振捣11
4、砼的养护。
11
七、防雷工程11
八、计算书11
塔吊基础工程施工方案
一、工程概况:
本工程位于重庆市大足区双桥经开区中央商务区F6—1/01地块,该地块修建重庆电信职业学院双桥校区,建筑面积为240000m2,其中女生宿舍1、2、3、4、5、6栋楼,每栋各6层,建筑高度23.7m,建筑面积117837.48m2,食堂三层,建筑高度18.75m,建筑面积5768.78m2,实训楼六层,建筑高度26.75m,建筑面积7689.31m2,实验楼六层,建筑高度26.75m,建筑面积9530.26m2,教学楼五层,建筑高度26.75m,建筑面积11125.6m2,抗震烈度7级,耐火等级二级,防水等级为二级,设计使用年限为50年。
本工程的女生宿舍1、2、3、4、5、6栋楼,食堂、教学楼,实验楼,实训楼共设九台QT63自升式塔机,其中食堂、教学楼2号塔机基础的土质较差,所以分别对食堂,教学楼2号塔机基础中间增设1个Φ1000mm的人工挖孔桩,其它为独立基础,尺寸4.2*4.2*1.4,具体配筋详钢筋工程,桩顶塔吊承台尺寸配筋同独立基础。
二、编制依据
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
三、基础土石方开挖
1.基坑开挖施工工艺流程
测量放线定位→放线→分层开挖→修边(坡)→排水(除渣)→桩坑的整平→预留土层→质量检查(验槽)→桩坑基底整平→浇砼垫层
2.基坑开挖方法。
a.根据地勘资料,土质条件较好的依据测量放出的开挖线垂直开挖,(否则按1:
1放坡)留出300宽的工作面,施工时边凿边校核基坑有无偏移,标高是否正确,发现问题及时纠正。
基底凿好后,应预留200mm厚,在验收后,再检底摊平打垫层,以免基底过早暴露。
b.对基底的岩石按规范取样,作单轴抗压强度试验,测定基底耐力是否满足设计承载力。
基坑开挖至设计标高时。
同建设及监理单位有关人员进行验坑签字认可,并作好施工隐蔽记录。
基坑验收完毕后应及时清理基底杂物、松动石块,用砼封闭基底。
安排足够劳动力,挖出的土石方就近堆放,离坑槽距离≥2米,将多余土石方运到建设单位指定的堆放地点。
3.地面排水措施
为防止基坑浸泡,开挖时应预先做好周围排水,在基坑区域内形成排水,防止地面水流入坑内。
四、挖孔桩施工
1.工艺流程图
a.测量放线→挖孔桩土石方→支护壁模板→浇注护壁砼→拆除模板→桩坑验底→安钢筋笼→浇筑桩芯砼(以上工序循环进行,直至设计深度)。
本工程挖孔桩为圆形,桩底嵌入中风化1000-2000mm,单桩承载力设计值为20KN,嵌岩满足设计要求。
2.挖孔
a.施工前清除桩位杂物,平整场地,挖孔顺序依据土质。
挖孔布置形状按工程进度而定。
井口在高出地面200mm设护圈,防止杂物及地表水流入孔内,每孔均设防雨棚便于雨天作业。
出土采用人工,用人力将土石提出孔边1m以外,再集体运至弃土场。
b.挖土由人工从上到下逐层用铁镐、锹进行,遇坚硬土层及孤石用锤钎破碎和风镐,挖土次序为先中间,后周边,按设计桩直径开挖截面。
弃土装入吊桶内,少量地下水采用随吊桶将泥水一起吊出,大面积水用软轴水泵或潜水泵抽出。
3、C25砼护壁施工
a.若地质较差:
土质部分挖孔桩施工采用开挖一段即浇筑一段砼护壁,每段深度为0.95米,护壁平均厚度为120mm(护壁厚度不计入桩径)上下两段搭接长度为50mm。
护壁的施工应在挖至支模深度后及时支模,并浇筑砼,继续进行上述施工,依次循环直至设计深度,由于岩石层较好的,可不作护壁。
为防止桩孔体塌滑,确保施工中操作安全,回填土层,杂土层残坡层按500mm—800mm一节垂直下挖。
并随时随检随浇筑砼,并视情况采用有效措施对护壁进行支撑,确保施工安全。
护壁施工采用工具式内模板拼装而成,上下各设一道环形支撑,模板用50mm厚的木板加工制成,模板上口直径按设计桩径,下口直径增大100mm,模板加工示意图如下。
b、护壁砼浇筑,用3mm厚钢模板制作圆台型进料模具,进料模具由模盖和模圈组成,模盖制成定型钢模,模圈上口为定型尺寸与模盖吻合,下口按挖孔桩径加工制作,其示意图如下。
c.为减少地面口地下水对护壁的侧压力,在松动土层等透水层处理φ48×3.5的钢管泻水孔,每节护壁设3个,均匀分布在护壁上。
挖孔、护壁及
泻水见示意图:
4.安放钢筋笼。
a.根据各桩的成孔深度下料制作绑扎钢筋笼。
钢筋骨架为整体制作,桩钢筯笼主筯为Ф14@200,钢筯笼箍筯为Ф8@200布设,每隔2米设置加劲箍一道Φ16@2000,经检查合格的钢筋笼,用人工运输至孔内,就位时应对准桩孔,吊直扶稳,缓慢下沉,避免钢筋笼碰撞孔壁,整体钢筋笼下沉至设计位置后及时固定,复查清孔后,孔底的沉渣厚度、沉淀物的厚度不得大于30mm,否则应重新清孔。
经待检查合格后浇灌砼,钢筋笼制作如下图。
5.砼浇筑
砼采用商品砼,砼强度为C35,坍落度在160mm—200mm。
砼下料采用串筒,分层浇筑振捣,每层浇筑高度不超过1000mm,连续浇筑,不得留置水平施工缝,用长振动棒随浇筑随振捣,直至桩顶标高。
砼浇筑完毕后,在终凝前检查柱插筋位置及桩顶标高并及时进行养护,桩身砼必须留试块,一桩一组,一组三件。
6.安全保证措施、
a、为防止物体坠落伤人,地面人员误入孔内,在每个挖孔桩孔口0.8米钢管安全围栏。
挖孔桩施工时,操作人员必须戴安全帽。
提土(石)时井下设置安全区,防止掉土石伤人,见如下示意图。
井下的通讯联络要畅通,施工时要保证井口有人。
孔内必须设置应急软梯,供人员上下。
使用的摇架吊笼等应安全可靠,并配有自动卡紧和保险装置,不得使用麻绳和尼龙吊挂或脚踏井壁凸缘上下。
电动摇架吊笼使用前必须检查其安全起吊能力。
b、现场设值班安全员。
特别注意随时随地检查顺索、吊钩、吊蓝和桶等吊运工具。
发现绳索毛糙或断线应及时更换。
弃土应远离孔口。
防止其周围堆土量过大而引起边缘现场下沉对挖孔不利。
孔周围杂土堆放离孔2米以外。
孔口应做高出地面200mm的护圈梁,防止地面杂物滚入孔内伤人及防止水倒灌。
c、孔内照明应用12V以下的安全电灯或采用安全矿灯。
使用潜水泵抽水时,严禁孔内有人。
施工现场的一切电源、电路的安装`和拆除必须由持证电工操作。
各孔用电必须分开,严禁一闸多用。
孔上的电缆、电线有防磨损、防潮、防断等保护措施。
施工抽水挖井时。
必须注意观察周围土层变化,检查是否有塌方、漏水、流砂以及空气水的污染情况。
发现异常情况应立即停止作业。
孔深超过8米时,应预防地下有害气体对人体的危害,工作人员下孔前,先用鼓风机向孔内换气或用提土桶在孔内来回上下提放几次,使孔内空气流通排出有害气体,必要时可在下孔前用燃烧的蜡烛放入孔内做试验,反应正常操作人员方可下孔作业。
深度超过8米时,应设通风装置,风量不小于25L/S。
为防止在提升弃土时桶内土石掉下伤人,装土高度为桶身高度的2/3为宜。
d、成孔后不能及时浇筑砼的桩,桩孔必须用围栏拦住或孔上加盖板。
施工现场设置防护栏及警戒标志,未经允许非施工人员不得入内,防护栏杆用钢管搭设,晚上亮红警示。
e、施工现场电源应有专人负责,如遇停电或下班应切断电源,下班后电源箱上锁。
严格执行有关安全操作规程。
五、塔吊基础承台钢筋工程
1、钢筋制作
施工工艺流程
调直除锈→计算下料→制作运输→安装绑扎→验收。
2、施工方法
(1)钢筋制作:
①钢筋采用现场机械下料,机制和人工弯制相结合,制作工艺严格按图示要求及规范执行。
②制作好的钢筋,按设计位置、型号尺寸,挂牌堆放,严禁一把抓,根据平面设计规划位置,就近堆放在塔吊覆盖范围内,以便搭吊运输,减少人工二次搬运。
钢筋的绑扎与安装
准备工作:
钢筋绑扎前应核对成品钢筋的钢号、直径、形状、尺寸和数量等是否与材料单相符。
如有遗漏应纠正增补,划出钢筋位置线。
为了使钢筋安装方便,位置正确,应先划出钢筋位置线,
1、根据塔吊基础具体情况女生宿舍1、2、3、4、5、6栋楼,实验楼,实训楼教学楼设七台塔机,其基础配筯为Ф18@120,上、下层双向布置,钢筯之间设Ф12拉钩@360呈梅花型布置,上、下层钢筯用Ф18钢筯制成铁脚马凳作支撑面筯。
底筋在其地面上划线,面筋在底筯上安放四个铁脚马凳,在铁脚马凳上安放四根Ф25钢筯,面筯对称底部筋上划线后布置面筯,准备各足够数量的垫块(花岗石)和铁脚马凳,以保证底筯的砼保护层厚度。
面筋绑扎对底板钢筋网片必须将全部钢筋交叉点绑扎牢固。
绑扎时,注意相邻扎点的铁丝扣要成八字形,以免网片歪斜变形,在绑扎底板筋时,应将塑料垫块安牢,以保证钢筋保护层的厚度、根据设计,基础内设有预埋螺栓,每个塔吊基础预埋16颗Ф36mm,长度1300mm,预埋螺栓安好后在螺栓下端钩环内置入φ25长度为500mm的钢筯,并利用它将螺栓下部与绑扎好的钢筯焊接成为整体,将螺栓顶部用塑料布包住以防粘上水泥等杂物。
六、混凝土工程
1、砼的浇筑
本塔吊独立柱基础砼强度为C35,采用商品砼和臂夹泵输送施工,并作好浇注的准备,待砼拌制入仓,经检查合格后,即可以泵送入坑(桩)内。
砼汽车输送泵应设置专人负责操作。
保证输送泵运转正常。
但是由于施工现场的道路未与实验楼、实训楼、教学楼相连接,同时在浇筑该四座塔吊基础期间处于下雨天,为了确保工程进度我施工项目部采取措施,使用50型装载机转运砼进行浇筑塔吊基础。
2、砼现场质量检查
强度检查随机取样制作立方体抗压试件。
试件制作的频率和数量按规范结合工程需要确定。
首先评定结构构件的砼强度。
每1座塔机基础制作2组试件。
在标准养护条件下作28d抗压确定结构构件的强度试验。
3、砼振捣
采用插入振捣器振捣,分层厚度不大于0.4米,插入点间距不大于0.5米,插入式振捣器必须快插慢拨,保证振捣时间和部位,严禁过振和漏振现象,梁采用插入式振捣器振捣,板可结合平板振捣器振捣,随时注意钢筋的位置和模板的变化,有问题及时处理后再进行浇筑。
4、砼的养护。
泵送砼养护十分重要,要求在浇注完毕后立即覆盖塑料膜,6小时后覆盖草袋或麻袋,浇水养护。
砼保持湿润状态的时间不得少于7天。
七、防雷工程
防雷接地用Ф14圆钢焊接在地脚螺栓,使防雷接地保护装置的电阻不大于4Ω。
八、计算书
矩形板式基础计算书
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ63(ZJ5311)
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40
塔机独立状态的计算高度H(m)
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
251
起重臂自重G1(kN)
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
22
小车和吊钩自重G2(kN)
3.8
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.5
最小起重荷载Qmin(kN)
10
最大吊物幅度RQmin(m)
50
最大起重力矩M2(kN·m)
Max[60×11.5,10×50]=690
平衡臂自重G3(kN)
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
重庆重庆
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.4
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.64
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2=0.79
非工作状态
0.8×1.2×1.64×1.95×1.32×0.4=1.62
3、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
401.4+60=461.4
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.79×0.35×1.6×43=19.02
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43)=675.88
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
Fk1=401.4
水平荷载标准值Fvk'(kN)
1.62×0.35×1.6×43=39.01
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×39.01×43=481.85
4、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×401.4=481.68
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×60=84
竖向荷载设计值F(kN)
481.68+84=565.68
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×19.02=26.63
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.02×43)=1008.86
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.2Fk'=1.2×401.4=481.68
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.4Fvk'=1.4×39.01=54.61
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×39.01×43=745.97
三、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l(m)
4.2
基础宽b(m)
4.2
基础高度h(m)
1.4
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h’(m)
0
基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)
19
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
40
地基参数
地基承载力特征值fak(kPa)
150
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)
19
基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)
19
基础埋置深度d(m)
1.5
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
187.24
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)
20
基础倾斜方向的基底宽度b'(mm)
5000
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=blhγc=4.2×4.2×1.4×25=617.4kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×617.4=740.88kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)
=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43/1.2)
=614.54kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=19.02/1.2=15.85kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=1.2×(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)
=1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.02×43/1.2)
=922.98kN·m
Fv''=Fv/1.2=26.63/1.2=22.19kN
基础长宽比:
l/b=4.2/4.2=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=4.2×4.22/6=12.35m3
Wy=bl2/6=4.2×4.22/6=12.35m3
相应于荷载效应标准组合时,同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩:
Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=675.88×4.2/(4.22+4.22)0.5=477.92kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=675.88×4.2/(4.22+4.22)0.5=477.92kN·m
1、偏心距验算
(1)、偏心位置
相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值:
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=(461.4+617.4)/17.64-477.92/12.35-477.92/12.35=-16.25<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
(2)、偏心距验算
偏心距:
e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(675.88+19.02×1.4)/(461.4+617.4)=0.65m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:
a=(4.22+4.22)0.5/2-0.65=2.32m
偏心距在x方向投影长度:
eb=eb/(b2+l2)0.5=0.65×4.2/(4.22+4.22)0.5=0.46m
偏心距在y方向投影长度:
el=el/(b2+l2)0.5=0.65×4.2/(4.22+4.22)0.5=0.46m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离:
b'=b/2-eb=4.2/2-0.46=1.64m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离:
l'=l/2-el=4.2/2-0.46=1.64m
b'l'=1.64×1.64=2.69m2≥0.125bl=0.125×4.2×4.2=2.2m2
满足要求!
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值
Pkmin=-16.25kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(461.4+617.4)/(3×1.64×1.64)=133.78kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.4+617.4)/(4.2×4.2)=61.16kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=150.00+0.30×19.00×(4.20-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=187.24kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=61.16kPa≤fa=187.24kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=133.78kPa≤1.2fa=1.2×187.24=224.69kPa
满足要求!
5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=h-δ=1400-(40+18/2)=1351mm
X轴方向净反力:
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.400/17.640-(614.538+15.850×1.400)/12.348)=-34.302kN/m2
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.400/17.640+(614.538+15.850×1.400)/12.348)=104.924kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全,得
P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((4.200+1.600)/2)×104.924/4.200=72.448kN/m2
Y轴方向净反力:
Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.400/17.640-(614.538+15.850×1.400)/12.348)=-34.302kN/m2
Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.400/17.640+(614.538+15.850×1.400)/12.348)=104.924kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全,得
P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((4.200+1.600)/2)×104.924/4.200=72.448kN/m2
基底平均压力设计值:
px=(Pxmax+P1x)/2=(104.92+72.45)/2=88.69kN/m2
py=(Pymax+P1y)/2=(104.92+72.45)/2=88.69kPa
基础所受剪力:
Vx=|px|(b-B)l/2=88.69×(4.2-1.6)×4.2/2=484.23kN
Vy=|py|(l-B)b/2=88.69×(4.2-1.6)×4.2/2=484.23kN
X轴方向抗剪:
h0/l=1351/4200=0.32≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×4200×1351=23689.78kN≥Vx=484.23kN
满足要求!
Y轴方向抗剪:
h0/b=1351/4200=0.32≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×4200×1351=23689.78kN≥Vy=484.23kN
满足要求!
6、地基变形验算
倾斜率:
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求!
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ18@120
基础底部短向配筋
HRB400Φ18@120
基础顶部长向配筋
HRB400Φ18@150
基础顶部短向配筋
HRB400Φ18@150
1、基础弯距计算
基础X向弯矩:
MⅠ=(b-B)2pxl/8=(4.2-1.6)2×88.69×4.2/8=314.75kN·m
基础Y向弯矩:
MⅡ=(l-B)2pyb/8=(4.2-1.6)2×88.69×4.2/8=314.75kN·m
2、基础配筋计算
(1)、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=314.75×106/(1×16.7×4200×13512)=0.002
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1
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