塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
渭南高新区项目
塔吊基础施工方案
编制人:
审核人:
审批人:
2020年10月
本方案根据陕西方圆工程设计有限公司2020年11月1日下发的《渭南高新区张西小区项目施工图设计》CAD图纸进行编制。
为进行塔吊基础施工,我项目部根据基础开挖平面图及基础平面布置图,编制本方案。
本项目3#~8#及车库共设置塔吊5台,塔吊基础顶与相应部位垫层标高平齐。
第一章编制依据
1、渭南高新区小区项目地质勘察报告;
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;
4、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010;
5、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005;
6、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012;
7、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009;
8、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011;
9、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2018;
10、《渭南高新区张西小区项目设计》CAD图纸;
11、波坦MC120塔式起重机说明书。
第二章工程概况
1、工程基本情况
渭南高新区张西小区项目位于西环路西侧、乐天大街北侧,包含8栋高层住宅楼、地下车库、幼儿园及公共配套设施,总建筑面积213190㎡。
地下车库共一层,框架结构,基础形式为柱下独立基础,地基处理为整片水泥土换填。
地基基础设计等级为乙级,基础间均设混凝土防水板,板厚250mm。
建筑结构安全等级为二级,建筑物耐火等级为一级,抗震设防烈度为8度。
结构使用年限50年。
住宅楼地基处理为素混凝土刚性桩,平筏式基础。
主体为剪力墙结构,建筑结构安全等级为二级,建筑物耐火等级为一级,抗震设防烈度为8度。
结构使用年限50年。
项目名称
渭南高新区小区项目
建设地点
渭南市高新区
地下层数
1层
地基处理形式
CFG复合地基
基础形式
平筏、独立基础
抗震设防烈度
8度
建筑耐火等级
一级
设计使用年限
50年
楼栋
结构形式
建筑高度
层数
建筑面积
户型
3#楼
剪力墙
75.4m
-1/夹层/26
13800.03
2梯4户/单元,1单元
4#楼
剪力墙
75.4m
-1/夹层/26
14130.03
2梯4户/单元,1单元
5#楼
剪力墙
75.4m
-1/夹层/26
14832.9
2梯4户/单元,1单元
6#楼
剪力墙
75.4m
-1/夹层/26
26005.8
2梯4户/单元,2单元
7#楼
剪力墙
87m
-1/夹层/30
29845.8
2梯4户/单元,2单元
8#楼
剪力墙
92.8
-1/夹层/32
31765.8
2梯4户/单元,2单元
商业
框架
8.4
2
3916.11
幼儿园
框架
12
3
2945.5
地下车库
框架
3.8
-1
27459.22
2、塔吊选型及布置
1)塔吊选型
由于本工程地下全为车库,地上主体部分为剪力墙结构(幼儿园及商铺为框架结构),吊装主要为钢筋、模板及钢化料等材料。
考虑到塔吊的附着、堆场设置、覆盖范围、施工效率和成本等因素,故在现场配备6台塔吊(塔吊编号与相应住宅楼楼号对应),各塔吊型号均为波坦MC120塔吊,设置在相应楼号的西边,覆盖相应楼号及车库区域。
再排除以下因素,对塔吊定位进行调整;
(1)塔吊标准节是否与地下室墙柱位置重叠;
(2)塔吊基础是否位于地下室外墙以外;
(3)塔吊基础定位后,标准节是否与地下室框架梁重叠;
(4)塔吊基础定位后,标准节是否穿越地上主体结构;
(5)塔吊基础定位后,塔吊拆除时,平衡臂或起重臂在自降后的拆除高度是否与主体结构冲突;
(6)塔吊基础定位后,塔吊拆除时,标准节位置是否与施工电梯标准节(导轨架)位置冲突;
(7)塔吊基础定位后,在附着楼层的附墙杆是否超长;
塔吊具体位置详见附件一:
塔吊平面布置图。
根据项目施工顺序及进度,塔吊基础计划在分区域土方开挖期间,垫层大面施工阶段之前进行制作。
考虑到群塔作业安全,项目部另行组织编写《群塔作业专项方案》。
2)塔吊参数
MC120(TC6012)参数
第三章施工工艺技术
1、塔吊基础形式
本工程塔吊拟采用天然地基板式基础,即:
天然地基+塔吊基础。
根据塔吊型号以及工程地质情况,塔吊专业租赁单位提供一种型号基础:
基础块类型为M126N型,对地基的要求为≥140kpa,由地勘报告可知该处地基承载力为160kpa≥140kpa,故满足要求,经计算,塔吊各项技术参数均满足规范设计要求;
根据勘察单位出具的勘察报告,在勘探深度70.00m范围内,场地主要由填土、黄土状土、砂类土及粉质黏土构成,塔吊基础所在土质为黄土状土,层厚0.80~7.80m,层底埋深6.20~12.40m,层底标高342.42~349.29m。
塔吊基础参数一览表
序号
塔吊编号
基础土质类别
地基承载力要求(kPa)
地基承载力(kPa)
基础型号
基础尺寸
1
8#
黄土状土
140
160
M126N
6.25m*6.25m*1.35m
2
7#
黄土状土
140
160
M126N
6.25m*6.25m*1.35m
3
6#
黄土状土
140
160
M126N
6.25m*6.25m*1.35m
4
5#
黄土状土
140
160
M126N
6.25m*6.25m*1.35m
5
4#
黄土状土
140
160
M126N
6.25m*6.25m*1.35m
6
3#
黄土状土
140
160
M126N
6.25m*6.25m*1.35m
2、塔吊基础参数
1)塔吊基础为6.25m*6.25m*1.35m,周侧砌筑240厚砖胎膜,选用强度C40的商品砼浇筑,垫层选用100mm厚C15砼,每边超出基础边400mm。
2)塔吊基础配筋:
T:
X&YC25@120mm,B:
X&YC25@120mm,底保护层厚度25mm,四周及面保护层25mm,拉筋采用三级钢,直径16,纵横间距480mm。
3、施工工艺流程
基础定位放线→基础土方开挖→垫层浇筑→砖胎模砌筑→钢筋绑扎→预埋件预埋→混凝土浇筑→混凝土养护→基础验收→塔吊安装→底板施工。
1)放线定位
塔吊基础须根据施工方案确定的塔吊定位图、平面布置图放线。
2)土方开挖
(1)塔吊基础施工时土方开挖采用自然放坡,坡度为1:
1,确保坑壁的安全。
塔吊基础严禁超挖,在施工塔吊基础时及后续主体施工时均需额外注意。
(2)在土方开挖前,由项目施工员对挖土人员详细的技术交底。
放好坡顶线,坡底线经复测及验收通过后开始挖土。
(3)承台土方开挖用机械开挖至承台垫层底标高以上0.3m后停止,剩余土方采用人工开挖。
(4)挖至基底后应观察是否有地下水,并及时进行基槽验收,合格后进行垫层施工。
(5)基坑顶离坑边1米左右做临边防护栏杆,栏杆用红白色相间的钢管搭设,设两道水平横向杆,栏杆离地高度为1.2米,并悬挂“禁止翻越”、“当心坠落”等禁止、警告标示。
车库与主体施工时,在塔吊底层设置1800mm高工具式防护栏杆,居中设置防护门并上锁。
门上悬挂“非专业人员禁止入内”、“禁止攀登”等安全警示标志,穿楼层处洞口按照“洞口防护”要求规范搭设防护。
(6)塔吊基础均在地下室底板下,需要在基础施工阶段留置300*300*400mm集水井,雨季期间用水泵将集水坑水排出。
3)垫层施工
为了减少塔吊基础暴露时间,在土方清理完毕后,及时铺筑100mm厚C15垫层混凝土。
垫层支模工作前请监理和业主单位验收,通过验收方可进行垫层模板工作,钢筋、模板经工长和质量员复核无误后方可浇筑混凝土。
4)砖胎模砌筑
砖胎膜采用机红砖砌筑,240mm厚,高度1.35m;
5)钢筋绑扎
基础钢筋绑扎在现场进行,按塔吊租赁方提供的塔吊基础图纸进行钢筋的配料加工,并对基础上层钢筋要设马凳(C16@2000)以控制高度,纵横向钢筋每一交点均需绑扎牢固,并注意钢筋保护层的控制,垫好保护层垫块。
6)埋件预埋
(1)当承台钢筋绑扎完毕后,由塔吊厂家将装配好的固定支腿和预埋支腿固定节整体放入钢筋笼中,固定支腿预埋必须位置准确,并且使用专用的支腿;
(2)根据测量员所测放出的轴线,对准埋件的中心十字线;然后用水准仪测出埋件顶面的标高,保证基础节四个角部顶面处于同一水平面上,待基础节调整水平后,将其进行可靠固定,防止在后续施工中出现移位现象;
(3)预埋件周围的钢筋数量不得减少和切断,固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。
7)混凝土浇筑
塔吊基础厚度较厚,为1350mm,属于大体积混凝土。
塔吊基础单独浇筑,浇筑方式拟采用泵车直接进行浇筑,采用自然斜坡砼的浇筑方法,浇筑顺序为:
分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进的浇筑方法,提高泵车的效率,保证上下层砼不超过初凝时间,在浇筑过程中不能对预埋件进行扰动,租赁单位人员必须在现场进行监测,发现存在预埋支腿受扰动的情况应及时进行校正。
浇筑完2~3h左右初步按标高用长刮尺刮平,初凝前用铁滚筒碾压两遍,并用木抹抹平,为防止表面出现收缩裂缝,终凝前用木抹进行二次压面的方法处理表面,以闭合收缩裂缝。
当砼浇筑完12小时后,根据天气温度情况进行养护,以控制内外温差不超过25℃,养护时间不得少于14d。
浇筑完毕后测量人员应复核各预埋支腿的坐标点与塔吊布置要求的定位点是否一致。
8)混凝土养护及其他注意事项
(1)浇筑混凝土后注意覆盖,并采取有效措施防止温度应力引起裂缝。
(2)只有当混凝土强度达到设计要求的80%以后,方可安装塔吊。
为此现场必须留置不少于3组混凝土试块。
(3)严格控制钢筋的原材质量和加工质量,钢材的品种、规格、性能等应符合国家产品标准和设计要求,采用的原材料及成品实行进场验收制度,各工序按施工规范、标准进行质量控制,每道工序完工后,进行自检,各相关专业工种之间,进行交接验收。
(4)塔吊在安装前,必须确认混凝土强度已达到设计要求,以确保塔吊的安全。
(5)塔吊基础在绑扎钢筋时,做好防雷接地,采用40×4mm的镀锌扁钢焊接连焊通,并引上不少于两处,与塔吊连接好。
第四章塔吊基础质量验收及注意要点
施工组织机构
塔吊基础质量验收主要是对塔吊承载力及塔吊承台施工质量控制。
具体有以下注意点:
1、混凝土强度等级采用C40;
2、基础表面平整度允许偏差1/1000。
3、埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。
4、塔吊的混凝土基础应验收合格后,方可使用。
5、塔吊的金属结构、及所有电气设备的金属外壳,应有可靠的接地装置。
6、按塔机说明书,核对基础施工质量关键部位。
7、绑扎成型的钢筋外宽度高度偏差应控制在±5mm以内;骨架长度偏差应控制在±10mm以内,塔基主筋间距偏差应控制在±10mm以内,排距偏差应控制在±5mm以内。
箍筋间距偏差应控制在±20mm以内。
8、地脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置,允许偏差不得大于5mm。
9、基础砼浇筑完毕后应及时养护,达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。
如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告,强度达到安装说明书要求。
10、塔吊基础砼浇筑时应按规定制作试块,基础内钢筋必须经项目部质量员、监理部门验收合格方可浇筑砼,并应作好、隐检记录。
以备作塔吊验收资料。
11、塔吊基础施工后,四周应排水良好,以保证基底土质承载力。
12、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好,塔机的避雷针可用扁钢直接与基础底板钢筋焊接相连,焊接长度不小于10d,圆钢或扁钢净面积不得小于72㎜2。
13、基础砼终凝后应在四角设置沉降观测点,并完成初始高程测设,在上部结构安装前再测一次,以后在上部结构安装后每半月测设一次,发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用,并汇报公司工程技术部门分析处理后,方可决定可使用。
第五章塔吊承台与板交接处的处理
1、塔吊基础与底板处理
因塔吊基础均与地下室底板重合,塔吊基础顶面的标高同地下室垫层顶标高,塔吊基础施工时,沿塔吊四周外扩500mm设置施工缝,按照塔吊承台配筋预留出长度1000mm的底板钢筋,并在底板两层钢筋之间设置一道30cm宽止水钢板,迎水面朝下,底板面以下砌筑砖胎模,宽度为240mm。
在浇筑塔吊基础垫层后在塔吊基础及四周施工缝部位按图纸要求进行SBS卷材防水施工。
该处施工缝用快易收口网支模,待进行底板施工时,剔除截面出快易收口网并凿毛混凝土,然后浇筑底板。
塔吊基础与底板处理大样图如下:
2、塔身与顶部连接处的处理
对塔身处顶板主、次梁、板断开处理方法如下:
1、梁板砼施工缝接头为梁长的1/3L位置处,在原设计的配筋中提高钢筋规格预留搭接,钢筋搭接应错开为1/2倍数。
2、施工缝搭接头钢筋加焊接;单面焊接为10倍D,双面焊接为5倍D。
预留钢筋用钢刷进行清锈。
3、预留孔洞砼接头处理;先浇砼接头必须凿毛,清洗干净,二次浇筑的砼加掺5-10%UEA澎胀水泥。
4、顶板洞口施工缝处加设30cm宽止水钢板,洞口预留钢筋需按施工规范截断,塔吊拆除后施工此处时再连接。
如下图所示:
第六章质量保证措施
1、土方开挖时在现场已有标高挖至垫层面上20cm处,最后的30cm人工清平,严禁超挖。
塔基土方开挖放坡比例按1:
1,塔吊底部每侧预留1m砖胎模及操作空间,浇筑后回填夯实。
2、砼的截面尺寸应控制在±10mm之间;表面平整度高低差应在2mm以内,砼应振捣密实,不得出现蜂窝和孔洞。
任何一根主筋不得有漏筋。
砼浇注过程中必须有工长及钢筋工值班,并随时检查钢筋是否移位。
3、钢筋表面应保持清洁。
带有颗粒状或片状老锈,经除锈仍有麻点的钢筋严禁按原规格使用。
钢筋的规格、形状、尺寸、数量、锚固长度必须符合规范要求。
钢筋的绑扎、缺扣、松扣的数量不超过绑扣数的10℅,且不应集中。
4、钢筋绑扎和预埋件安装后,应该按照设计要求检查验收,合格后方可浇捣混凝土,浇捣中不得碰撞、移位钢筋或者预埋件,混凝土浇筑后应及时养护。
砼浇筑后覆盖养护,覆盖层为一层塑料薄膜加1cm厚的阻燃棉毡;养护时间不少于15天。
混凝土浇筑时要振捣密实,不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙等现象,并按照浇筑方量留置28天标准养护试块和同条件试块各一组。
根据混凝土同养试块的试压强度进行控制,办理拆模申请单,经技术负责人批准后方可拆除。
第七章安全保证措施
1、成立以项目经理为组长,项目生产经理、技术负责人为副组长,各主管工长为组员的安全生产领导小组。
组长:
副组长:
组员:
项目经理部设专职安全员,施工班组设专职安全员,形成安全生产网络,做到领导到位,工作到位,分工明确,责任到人。
2、混凝土浇筑时使用的振捣棒,必须设置漏电保护器。
下料时严禁斗车直接向基坑下料,以防意外事故发生。
注意边坡变动情况,坑上下应有人接应。
严禁从坑上直接往坑内抛丢。
3、进入施工现场人员必须佩戴安全帽,严格禁止与施工无关人员进入现场。
4、各种机械设备要有专人操作,持证上岗,并定期检查,做好设备的维修保养。
5、安装塔吊时基础混凝土应达到80%以上设计强度,塔吊运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。
第八章塔吊基础计算书
1、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
4)《建筑结构荷载规范》GB50009
2、参数信息
1)基本参数
一.上部荷载
塔机型号
MC120
塔身桁架结构
方钢管
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
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
计算依据
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
荷载确定方式
自定义
二.基础参数
承台长l(m)
6.25
承台宽b(m)
6.25
承台高度h(m)
1.35
承台混凝土强度等级
C40
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
25
承台混凝土自重γc(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'(m)
0
承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)
19
三.地基参数
修正后的地基承载力特征值fa(kpa)
/
地基承载力特征值fak(kPa)
160
承台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
2)承台参数:
承台底部长向配筋直径
25
承台底部长向配筋间距
120
承台底部长向配筋等级
HRB400
承台底部短向配筋直径
25
承台底部短向配筋间距
120
承台底部短向配筋等级
HRB400
承台顶部长向配筋直径
25
承台顶部长向配筋间距
120
承台顶部长向配筋等级
HRB400
承台顶部短向配筋直径
25
承台顶部短向配筋间距
120
承台顶部短向配筋等级
HRB400
塔吊荷载示意图
三、基础验算
塔吊基础布置图
1荷载计算
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=blhγc=6.25×6.25×1.35×25=1318.359kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.35Gk=1.35×1318.36=1779.785kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
Mk''=1193.9kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=56.8/1.2=47.333kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=1.35×1193.9=1611.765kN·m
Fv''=Fv'/1.2=76.68/1.2=63.9kN
基础长宽比:
l/b=6.25/6.25=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=6.25×6.252/6=40.69m3
Wy=bl2/6=6.252×6.25/6=40.69m3
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=1026.9×6.25/(6.252+6.252)0.5=726.128kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=1026.9×6.25/(6.252+6.252)0.5=726.128kN·m
2、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=(357+36.2+1318.36)/(6.25×6.25)-726.128/40.69-726.128/40.69=8.125>0
3、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时,基础底面边缘最大压力值
Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy=(357+36.2+1318.36)/(6.25×6.25)+726.128/40.69+726.128/40.69=79.507kPa
4、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(357+36.2+1318.36)/(6.25×6.25)=43.816kN/m2
5、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)=160+0.3×19×(6.25-3)+1.6×19×(1.5-0.5)=208.925kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=43.816kPa≤fa=208.925kPa
满足要求
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=79.507kPa≤1.2fa=1.2×208.925=250.71kPa
满足要求
6、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=h-δ=1.35-25/1000=1.325m
X轴方向净反力:
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×((357+36.2)/(6.25×6.25)-(1193.9+47.333×1.35)/40.69)=-28.142kN/m2
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×((357+36.2)/(6.25×6.25)+(1193.9+47.333×1.35)/40.69)=55.32kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全,得
P1x=Pxmax-((b-B)/2)(Pxmax-Pxmin)/b=55.32-(6.25-1.6)/2×(55.32+28.142)/6.25=24.272kN/m2
Y轴方向净反力:
Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×((357+36.2)/(6.25×6.25)-(1193.9+47.333×1.35)/40.69)=-28.142kN/m2
Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×((357+36.2)/(6.25×6.25)+(1193.9+47.333×1.35)/40.69)=55.32kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全,得
P1y=Pymax-((L-B)/2)(Pymax-Pymin)/l=55.32-(6.25-1.6)/2×(55.32+28.142)/6.25=24.272kN/m2
基底平均压力设计值:
Px=(Pxmax+P1x)/2=(55.32+24.272)/2=39.796kN/m2
基底平均压力设计值:
Py=(Pymax+P1y)/2=(55.32+24.272)/2=39.796kN/m2
基础所受剪力:
Vx=Px(b-B)l/2=39.796×(6.25-1.6)×6.25/2=578.285kN
基础所受剪力:
Vy=Py(l-B)b/2=39.796×(6.25-1.6)×6.25/2=578.285kN
X轴方向抗剪:
h0/l=1.325/6.25=0.212≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×19.1×6.25×1000×1.325×1000/1000=39542.969kN≥Vx=578.285Kn
ΒϊΧγΗσ
Y轴方向抗剪:
h0/b=1.325/6.25=0.212≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×19.1×6.25×1000×1.325×1000/1000=39542.969kN≥Vy=578.285kN
ΒϊΧγΗσ
7、软弱下卧层验算
基础底面处土的自重压力值:
pc=dγm=1.5×19=28.5kPa
下卧层顶面处附加压力值:
pz=lb(pk-pc)/((b+2ztanθ)(l+2ztanθ))
=6.25×6.25×(43.816-28.5)/((6.25+2×5×2.237)×(6.25+2×5×2.237))=0.73kPa
软弱下卧层顶面处土的自重压力值:
pcz=zγ=5×19=95kPa
软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值
faz=fazk+ηbγ(b-3)+ηdγm(d+z-0.5
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