塔吊基础设计计算书.docx

塔吊基础设计计算书.docx

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塔吊基础设计计算书

一、编制依据

1.本工程《岩土工程勘察报告》；

2.本工程施工图纸等设计文件；

3.本塔式起重机使用说明书；

4.《塔吊起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009；

5.《地基与基础施工质量验收标准》GB50202-2018；

6.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；

7.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；

8.《钢结构设计规范》GB50017-2003；

9.《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；

10.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；

11.《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010；

12.本工程施工组织设计。

二、工程概况

一）工程概述

工程名称：

潮州市妇幼保健院扩建工程

建设单位：

潮州市政府项目建设中心

勘察单位：

广州地质勘察基础工程公司

设计单位：

广州承台设计院

监理单位：

中科高盛咨询集团有限公司

施工单位：

广州工程总承包集团有限公司

潮州市妇幼保健院扩建工程位于广东省潮州市湘桥区潮枫路与新安街交汇处西南侧。

项目总用地面积为2478.45rtf,建筑用地面积为2213.55rtf,基底面积883m2，总建筑面积12965m2o其中，地上建筑面积10380m2,地下建筑面积约2195建筑层数地上12层、地下2层，建筑总高度52.4m。

结构类型为框剪结构，结构设计使用年限50年，基础采用钻孔灌注桩基础，基础设计等级为乙级，结构安全等级为二级。

建筑耐火等级为一级，抗震设防类别为重点设防乙类，场地设防烈度为8度，基坑安全等级为一级。

建筑±0.000相当于绝对标高7.50m,地下室底板顶标高-7.20m。

二）周边环境情况

拟建场地为旧建筑物拆迁地，地面绝对标高为6.48〜6.62m。

场地东侧为新安街，南侧为潮州市医药采购供应站，西侧为潮州市公安局宿舍，北侧为设计院宿舍楼及储藏室。

周边已建建筑物为4〜6层楼房，己建楼房均采用浅基基础。

经实地踏勘场地内不存在管网等地下障碍物，周边地下也不存在较大的管网分布。

建设单位已委托第三方对周边房屋进行鉴定，并在基坑施工阶段对周边房屋和路面进行观测，观测过程中如出现下沉、开裂等特殊情况应立即向监理、业主汇报，建议对周边建筑加强观测，采取相应措施减少风险。

三）勘察地质情况

本场地位于韩江三角洲冲积平原区的剥蚀残丘地貌单位，地形起伏不大，场地地下水埋藏较浅，勘探期间，未测初见水位；勘察结束后，测得钻孔内静止水位埋深1.60~7.20m,稳定水位标高16.31~20.90m。

场地钻孔施工期间是分别于涸水期与雨季施工，雨季时地下水位至地面以下2.0〜3.0m左右，变化幅度在2.0-4.0m之间。

塔吊基础布置在钻孔号为ZK12附近。

地质情况（绝对标高）：

原地面〜3.93m为填土，3.93-1.43m为粉质粘土，1.43—4.87m为淤泥，-4.87—5.97m为细砂，-5.97—10.87m为淤泥，TO.87—15.47m为细砂，T5.47〜T8.77m为粉质粘土，T8.77〜T9.87m为细砂，-19.87〜-29.47m为砾砂。

工程絲湘州姒咐揆1程

工饌号3683

孔口高程6.53m

钻孔编号ZK12

坐x=2813360.13m

开工日期2018.4.U

洲1水位日期

般橘及其特任

/

©

©

於派深灰~灰黑色湿;流氈有异來，含有机m贝克碎片，、、干强度低，棚性低.

粉质粒土：

浅黄~灰白色湿;可量;主要由粉希勲组成，局部含砂，希性一殷，韧性一成.

细砂:

浅灰~灰白色；描膨惚和；级配不良，粉细砂粗为主，含多量話札

■14.4

孔口直每106.00mm

复工日期2018.4.11

翻g

分层厚度

层底深度

层底高程

时代成因

地层编号

填土：

浅黄色;松散;馆和;0.00~1.60m为填砂土，温少量砕石块？

\1.60~2.60m为溪复土块,/.粉质秸土：

浅黄~青灰色湿;软~）\可聲主要由粉那粒组成，局部含/、砂，貓性一艰，韧性一般・/

泠泥:

深灰~灰黑色;湿;流童;有异味，舍有机质，倡见贝壳砕片，干教度低,钏性低.

细砂:

浅灰~灰白色;中審;饱和；级配不良，粉细砂装为主，舍多量那札

粉质粘土：

浅黄~灰白色;盗可凱主要由粉*胜组成，局部含砂，干强度中等，切性中等.

切砂:

浅黄~灰白色中枷馆和；级配不良，粉细砂粒为主，含多量林.，

硃砂:

浅灰~灰白色;密实;饱和；硃石占20~30X，含5~10X卵石，柱径2~6cm,充填物中细砂,矿物多为石英，级配一般.

审核

转翔

制图

韩小林

图号

三、塔吊设置及基础设计方案

根据本工程施工平面布置及周边环境特点，主体结构垂直、平面运输釆用SYT80（T6011-6）塔式起重机1台能够满足施工要求，自编号为l#o本塔吊拟安装于A〜C轴之间5轴外侧的基坑顶上，塔身中心与5轴距离约5.3m,与A轴距离约6.55m„本塔吊最大附着高度230m,最大独立起升高度40m,最大臂长安装长度60m,额定起重量1.16〜6t。

现场最终安装高度约55m,于第9层楼面结构梁处（高约30m）设置一道附墙；初次安装高度约33m,臂长最终安装长度为50m。

采用原3根①900钻孔支护桩和新增加2根中800钻孔灌注桩作为基础。

中900钻孔支护桩桩顶标高为-2.3m,桩长约23.7m,桩端持力层为粉质粘土，桩端进入持力层的深度约3.03m；桩身混凝土强度为C30,钢筋笼采用2420,螺旋箍筋

采用10@150,加强筋14@2000o①800钻孔灌注桩桩顶标高为-2.3m,桩长约27.5m,桩端持力层

为砾砂层，桩端进入持力层的深度约1.6m；桩身混凝土强度为C30,钢筋笼采用920,螺旋箍筋采

用8@250/150,加强筋16@2000o承台长（a）=5000mm>宽（b）=5000mm、高（h）=1600mm；桩中心离承台两边各为llOOmm,承台面标高为-0.80m；承台混凝土强度等级为C35,承台底、面钢筋采用双向各2525@200,拉结筋为14@400,构造水平筋514„

受场地狭窄的限制，塔吊基础只能设置于基坑顶上。

为了保障基坑开挖和地下室施工的安全，本塔吊只能在地下室负二层顶板浇筑完成，外侧壁做好防水并按要求回填密实（基坑边采用3:

7级配砂石分层回填夯实，每层不大于300mm,压实系数不小于0.94）,做好换撑板并达到强度要求后方允许安装塔吊。

地下室负二层结构施工采用汽车吊运输和人工二次搬运。

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A-A

L+IS9寸L7.198=

命强度地脚螺栓16个

高强度螺母

混凝土基础

基础节

高强度垫片

承重板

图4-8承重板安装示意

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图4-9地脚螺栓安装示意

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附者架安装时，附着高度达到安装要求高度时.附着架必须要安装，并不得少于设计所要求的附着次数。

X

类别

名称

参数

SYT80（T6011-6）

基本性能

工作级别

\l

额定起重力先（kN・n）

800

员大起重力矩（kN・m）

1049

独立起升高度（m）

40.8

员大附着高度（m）

230

最大额澳重量（t）

6

工作幅度（m）

2.5-60

起重臀最大幅度处额定起重量⑴

1.16

全骨长最大额定起重鱼幅&

：

（时

2.5-16.3

起升速度（m/min）

倍率

起重蛍（t）

起升速度（m/min）

a=2

3

\、

，

Hi

I.

时

a=4

4.4

|

20

3

■10

机构特性

起升机

构功率（kW）-

24/24/5.4

小车变幅速度（ffl/min）

20/40

变幅机构功率（刷）

3.3

回转速度（rpm）

0-0.8

回转机构功率（kW）

2X4

顶升速度（m/min）

0.72

顶升电机功率（kW）

7.5

不含顶升电机装机总容St（kW）

35.3

工作环境

电源电圧（V）

380±10%

电源频率（Hz）

50

工作环境温度（C）

-20〜+40

适宜工作地区（m）

W1000

工作状态风压（N/iF）

W250

安装或爬升状态明（N/m2）

W150

非工作状态风压（N/m2）

0~20tn

W800

20m~100m

W1100

NlOOm

<1300

H集水井

标养室泵房

出入

洗车槽

幵关箱人貸梯

噸神牌网

钢筋堆放及加工场

塔吊*■密

r3-

U1

模板堆放场式

二级配电箱3

施工总平面布置图

宫。

的.

SM古Dft古日sd

2E

塔吊安装全高剖面图

四、施工技术措施及质■验收

一）施工技术措施

1、塔吊基础承台混凝土强度等级采用C35,养护期至少15天。

2、基础表面平整度允许偏差1/1000；桩基础采用钻孔灌注桩，其施工工艺及质量控制要点详见《桩基础施工方案》。

3、预埋件埋设参照以下程序施工：

1将16支M36高强地脚螺栓和4件承重垫板与预埋螺栓定位框装配在一起（塔吊厂家配套产品）。

2为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。

3再将12件25的钢筋将预埋螺栓连接。

4吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体后，浇筑混凝土。

在预埋螺栓定位框上加工找水平,保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。

5地脚螺栓周围混凝土振捣必须密实，充填率必须达到95%以上。

6塔吊基础如下图所示：

塔吊基础平面图

.1100,28001100

塔吊基础剖面图

4、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，接地电阻不应大于4Q。

接地装置做法见下图:

si300x1300］，接地引，与基础节焊接

—850x850；\

F

1

S

、絶缘陶瓷管

镀锌管制避雷器，最

小管径牝毫米.管长

视接地电阻率而定.

通常要求达到含水层深度）

二）施工质量验收

1、塔吊的混凝土基础应验收合格后，方可使用。

2、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。

3、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。

4、机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。

5、基础砕浇筑完毕后应浇水养护，达到玲设计强度后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後试块试验报告，强度达到安装说明书要求。

6、塔吊基础玲浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇

筑後，并应作好隐蔽记录，以备作塔吊验收资料。

7、钢筋、水泥、砂石集料应具有岀厂合格证或试验报告。

8、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述方可施工。

9、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。

10、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于16mm，的绝缘铜电缆或横截面30mmX3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋及桩基础纵筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。

11、塔吊基础的钻孔灌注桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。

12、塔吊基础玲拆模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，方可决定可继续使用或不能使用。

13、验收要求

1应对钻孔桩深度和钢筋笼、承台钢筋和地脚螺栓进行隐蔽验收，验收合格后方能浇筑混凝土。

2桩基、承台应分别留置混凝土试块各一组作标养，另外承台应多留置一组同条件养护试块，在混凝土试块检测结果达到要求后方可组织验收。

3验收人员包括施工单位项目经理、项目技术负责人，监理单位总监、专业监理工程师，塔吊安装单位技术负责人等。

五、塔吊基础施工工艺

一）工艺流程

测量放线一塔吊桩基施工一塔吊基坑土方开挖一垫层浇筑一基础放线一验线一底层钢筋网绑扎一塔吊预埋地脚螺栓f上层钢筋网绑扎f模板支模f钢筋模板验收一混凝土浇筑及养护。

二）施工工艺

1、桩位放线：

利用经纬仪将桩位定位测出，用短钢筋定出桩点，并通知项目技术负责人复验。

2、桩基施工参照基础桩施工工艺。

3、塔吊基础基坑开挖：

采用一台反铲式挖掘机进行挖掘，现场架设一台SCD200型水准仪进行基地标高控制，机械开挖应比设计标高高20~30cm,剩余土方采用人工开挖，人工开挖的平整度为±50mm。

4、垫层玲浇筑：

在基坑开挖完成后，立即将控制垫层标高的小木桩打设完成，每平方米范围内至少有一个小木桩，随后在基础周边用50*100的木方围起来；进行垫层砕浇筑，初凝后进行压光处理。

5、基础放线：

在垫层船达到30%以上强度后即可进行基础放线。

首先利用经纬仪将基础定位轴线投射到垫层上，弹墨线示之，然后按照基础的设计尺寸将基础边线弹出，弹墨线示之最后通知技术负责人验线。

6、底层钢筋网绑扎：

将塔吊基础底部受力主筋按照设计要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。

7、塔吊预埋地脚螺栓：

根据塔吊基础图，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内，再将12件25的钢筋将预埋螺栓连接。

吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体后，浇筑混凝土。

在预埋螺栓定位框上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。

地脚螺栓周围混凝土振捣必须密实，充填率必须达到95%以上。

8、基础上部钢筋网绑扎：

首先安装钢筋马凳，放置间距1500,接着将受力主筋按设计间距放置到位，进行绑扎，可以梅花绑扎。

9、基础支摸：

采用15厚多层板做面板，50*100木方做背楞，648钢管做外楞的支撑体系。

10、钢筋、模板验收：

以上工作完成后，通知项目负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。

11、塔吊基础碇浇注：

采用C35商品碇，振捣要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。

待碇初凝后，进行校表面压光处理，同时留置玲试块。

12、塔吊基础砕养护：

由于玲施工处于冬季，玲养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于15天，当後强度达到不少于设计值的90%时方可进行塔吊安装。

三）质量保证措施

1、桩身质量保证措施：

1、钢护筒垂直度控制措施

a、钢护筒施沉时尽量选在平潮时段或流速较小时段，减小水流力对其的影响。

b、通过计算，单根钢护筒在涨落潮最大流速时下放，水流力较大，在钢护筒下口带下拉缆。

c、护筒开始施振时，先点振，若钢护筒偏差较大，可通过浮吊和下拉缆来调整。

当钢护筒入土深度达到10米左右后，方可连续施振，确保钢护筒垂直精度。

2、施工平台防冲刷措施

加强对河床标高观测，如果有较大冲刷，及时对河床进行防护。

3、防止岀现斜孔、扩孔、塌孔措施

a、钻机底座牢固可靠，钻机不得产生水平位移和沉降。

同时钻进的过程中每接长一根钻杆、钻进时间超过4小时和怀疑钻机有歪斜时均要进行基座检测调平。

b、钻杆直径应大于6273mm。

c、采用大配重减压钻进。

施钻时，始终采取重锤导向，减压钻进（钻压小于钻具重量的80%）、中低速钻进，严禁大钻压、高速钻进，可在护筒内的钻杆上按20〜30m的间距设置两个钻具扶正器，减小钻具的自由变形长度，使钻具在重力的作用下始终垂直向下，保证钻孔垂直度。

d、钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进速度，尤其在变土层位置采用低压慢转施工。

e、钻孔的垂直度偏差控制在1%之内，发现孔斜后及时进行修孔。

f、选用优质泥浆护壁，本工程钻孔施工中选用不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆进行护壁，同时加强泥浆指标的控制，使泥浆指标始终在容许范围内，控制钻进速度，使孔壁泥皮得以牢靠形成，以保持孔壁的稳定。

g、在施工过程中，根据不同的地层情况，选择合理的钻进参数。

同时注意观察孔内泥浆液面的变化情况，孔内泥浆液面应始终高于地下水面2m左右，并适时往孔内补充新制备泥浆。

h、由具有丰富施工经验的技术工人参与施工，强调预防为主的指导思想，避免塌孔事故的发生。

i、一旦发现塌孔现象，应立即停钻。

如果塌孔范围较小时可通过增大泥浆粘度及比重的办法稳定孔壁；如果塌孔较为严重时，可对钻孔采用粘性土回填，待稳定一段时间后再重新钻进成孔。

4、防止孔缩径的措施

桩孔缩径现象可能出现在软塑状亚粘土地层中，主墩软塑状亚粘土底层。

在该地层在土层中间，施工时拟采取以下措施：

a、使用与钻孔直径相匹配的钻头以气举反循环工艺钻进成孔，采用高粘度、低固相、不分散、低失水率的膨润土泥浆清渣护壁。

b、在软塑状亚粘土层采用小钻压、中等转数钻进成孔，并控制进尺。

c、根据试桩时钻孔的钻进参数、孔径检测情况，适当调整钻进参数，以期达到设计要求。

d、当发现钻孔缩径时，可通过提高泥浆性能指标，降低泥浆的失水率，以稳定孔壁。

同时在缩径孔段注意多次扫孔，以确保成孔直径。

5、防止渗、漏浆措施

钻孔施工时，密切注意泥浆面的变化，一但发现有漏浆现象，分不同情况及时采取控制措施。

a、大泥浆比重和粘度，停止除砂，停钻进行泥浆循环，补浆保证浆面高度，观察浆面不在下降时方可钻进。

b、如果漏浆得不到控制，则需在浆液里加锯末，经过循环堵塞孔隙，使渗、漏浆得以控制。

c、如果在钢护筒底口漏浆，在采用上述措施得不到控制后，将钢护筒接长跟进。

d、在采用上述措施后，若漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一段时间后，再进行施钻。

6、防止掉钻措施

掉钻的主要原因是因为钻杆与钻杆或钻杆与钻头之间的连接承受不了扭矩或自重，使接头脱落、断裂或钻杆断裂所至。

防止吊钻措施为：

加强接头连接质量检查，加强钻杆质量检查，对焊接部位进行超声波检测，每使用一次就全面仔细检查一次，避免有裂纹或质量不过关的钻具用于施工中，同时钻进施工时要中低压中低速钻进，严禁大钻压、高速钻进，减小扭矩。

如果不慎发生掉钻事故，根据以往施工经验，如果钻杆较长（在5米以上，钻具倾斜），采用偏心钩打捞，速度快，成功率高；如果钻杆较短，采用特制的三翼滑块打捞器进行打捞，效率较高，成功率高。

打捞要及时，不可耽搁，以免孔壁不牢，出现塌孔，故现场需备用好偏心钩和三翼滑块打捞器，以防万一。

7、防止沉渣过厚或清孔过深措施

a、距孔底标高差50cm左右，钻具不再进尺，采用大气量低转速开始清孔循环，泥浆进行全部净化，经过2小时后，停机下钻杆探孔深，此时若不到孔底标高，差多少，钻具再下多少，此项工作在钻孔桩工艺实验中要得出钻具距孔底多少距离经过清孔达到标高的参数。

通过以上工艺来保证孔不会超

钻，不会清孔过深，导致出现沉渣少的假象。

b、防止沉渣超标的一个重要方法是成孔后，孔内泥浆指标要达到规定要求，规范规定含砂率应小于2%,泥浆中的砂子沉淀下来10%〜20%,如果钻渣厚度控制在20cm以内，则含砂率要降至1/%以下，须采用泥浆净化装置循环去砂，降低含砂率。

8、防止钻孔桩混凝土浇注时岀现堵管、断桩现象的措施

a、堵管现象主要分为两种，一种是气堵，当混凝土满管下落时，导管内混凝土（或泥浆）面至导管口的空气被压缩，当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象，解决气堵现象的措施有：

首批混凝土浇注时，在泥浆面以上的导管中间要开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔口排掉，就不会形成堵管。

首批过后正常浇注时，应将丝扣连接的小料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，不至于形成气堵；另外一种堵管现象为物堵，混凝土施工性能不好，石子较多，或混凝土原材料内有杂物等，在混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成拱塞，导致堵管。

物堵现象的控制为：

混凝土自由落至孔底时速度较大，易形成拱塞，要求混凝土有较好的流动性、不离析性能和丰富的胶凝材料，同时加强现场物资管理，使混凝土原材料中不含有任何杂物,并在浇注现场层层把关，确保混凝土浇注顺利。

b、断桩主要是导管埋置深度不够，导管拔岀了混凝土面（或导管拔断），形成了泥浆隔层。

防止措施为：

对导管埋深进行记录，同时用搅拌站浇注方量校核测深锤测得混凝土面标高，始终保持导管埋深在2~6m,同时对导管要每根桩进行试压，并舍弃使用时间长或壁厚较薄的导管，确保导管有一定的强度。

c、确保搅拌站的生产能力，采用一条搅拌船浇注，同时备好发电机，确保钻孔桩混凝土浇注连续也是保证不发生断桩的必要条件。

9、防止钻孔桩岀现接桩的措施

按规范要求钻孔桩应超浇Im左右的混凝土，目的是用来保证桩头混凝土质量，避免导管拔出时出现形成的泥浆芯在桩体内，而实际操作时依靠测深锤来测定桩顶标高，由于泥浆是一种胶体，遇见呈碱性的混凝土后开始凝结成块，故有时操作时易错将泥浆内的凝结面当作混凝土面，使得混凝土少浇，导致桩体要接长。

施工时一方面使用测锤时，要反复掷锤，使锤穿破泥浆凝结层，另一方面要将孔壁测试结果和搅拌站浇注方量来校核最后的混凝土面是否正确，确保桩头质量。

2、钢筋质量保证措施

（1）钢筋工程施工前须按设计图纸提出配料清单，同时应满足设计对接头分布及错开要求。

搭设长度、弯钩等符合设计施工规范的规定，品种、规格需要代换时，应征得设计单位同意，并办妥手续。

（2）所用钢筋具有出厂质量证明，对各钢厂的材料均应进行抽样检查，并附有复试报告，未经试验不得使用，并且做好钢筋的待检、已检待处理、合格和不合格的标识。

（3）绑扎钢筋前由项目工程师向班组进行交底，内容包括绑扎顺序、规范、间距、位置和保护层、搭接长度与接头的错开位置，以及弯钩型式等要求。

（4）注意满足砕浇捣时的保护层要求，玲垫块按设计的保护层厚度事先做好带铁丝预制玲垫块或使用符合要求的成品垫块。

（5）弯曲不直的钢筋经校正后方可使用，但不得采用预热法