塔吊基础施工方案.docx

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塔吊基础施工方案

目录

一、编制依据1

二、工程概况1

三、塔吊设计参数4

四、塔吊基础设计6

五、塔吊基础施工技术措施及质量验收7

六、塔吊穿地下室处理措施9

七、塔吊基础计算书11

八、塔吊稳定性验算：

16

九、塔吊基础土方开挖质量安全措施17

十、安全施工措施21

附图：

23

塔吊基础施工方案

一、编制依据

1、本工程施工组织设计；

2、***工程岩土工程勘察报告；

3、GB50202-2002《地基与基础施工质量验收规范》；

4、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》；

5、GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》；

6、GB50017-2003《钢结构设计规范》；

7、JGJ33-2012《建筑机械使用安全技术规程》；

8、JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》；

9、本工程设计图纸；

10、广西建工集团建筑机械制造有限责任公司生产的QTZ6015（制造许可证：

TS2410639-2008）起重机使用说明书。

二、工程概况

1、工程名称：

***工程

2、建设单位：

***公司

3、监理单位：

珠海市卓越建设工程咨询有限公司

4、施工单位：

郴州市华兴建筑有限公司

5、设计单位：

长宇（珠海）国际建筑设计有限公司

6、结构形式：

框剪

7、建设规模：

***工程位于***，北侧为***路，西面为在建住宅楼，南侧为***路，东面为湖，场地开阔、较平整，交通便利。

总用地面积约27723m2，总建筑面积为79149.97m2，共6栋，15~17栋层数均为15层，18~20栋层数均为27层（15栋面积：

5219.59㎡；高度：

48.4m，16栋面积：

8946.06㎡；高度：

48.4m，17栋面积：

8370.27㎡；高度：

48m，18栋面积：

15427.85㎡；高度：

90.6m，19栋面积：

15405.84㎡；高度：

90.6m，20栋面积：

15116.52㎡；高度：

90.6m），其中小区北、东侧临街裙楼为1～2层的商铺。

本工程共布置4台塔吊，分别在16栋（2#塔吊6015）、17栋（1#塔吊5515）、18栋（3#塔吊5515）、20栋（4#塔吊5515）旁，塔吊型号选用广西建工集团建筑机械制造有限责任公司生产的塔式起重机，塔吊位置详见塔吊基础平面布置图（附在最后）。

8、地质概况

根据地质勘察报告，场地岩土层有人工填土层（Qml）、海陆交互相沉积层（Qmc）、冲积层（Qal）、残积层（Qel）和燕山期花岗岩层（γ52-3）。

详见表2。

表2　　　场地岩土层一览表

分类

成因类型

地层代号

分层代号

岩性

土层

人工填土层

Qml

①

素填土

①1

吹填砂

海陆交互相沉积层

Qmc

②

淤泥

冲积层

Qal

③

砾砂

残积层

Qel

④

砾质粘性土

岩层

燕山期侵入岩

γ52-3

⑤

全风化花岗岩

⑥

强风化花岗岩

⑦

中风化花岗岩

1）素填土层号①

土灰色，由花岗岩风化土夹含碎块石及石英砂堆填而成，欠压实，湿。

该层主要分布于场地东侧18、19、20栋所处地段。

2）吹填砂层号①1

土灰、灰黄色，由石英粉细砂堆填而成，松散，湿。

该层主要分布于场地北侧及西侧15、16、17栋所处地段。

3）淤泥层号②

灰黑色，流塑，饱和。

局部为淤泥质土。

局部含少量石英砾砂。

该层于场地内分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度16.00～37.00m，平均厚度23.27m。

4）砾砂层号③

灰黄、土黄、灰黑、土灰色，矿物成分为石英砂，次棱角状，松散-稍密，饱和。

该层呈透镜体状不连续分布于场地中，厚度0.80～6.50m，平均厚度3.09m。

5）砾质粘性土层号④

土黄、肉红、浅肉红、灰白色，为花岗岩风化残积土，原岩结构已破坏，长石已风化为粘土，岩芯泥柱状，很湿，可塑-硬塑。

该层于场地内分布较普遍，主要分布于场地北侧及西侧。

厚度1.50～16.20m，平均厚度7.62m。

6）全风化花岗岩层号⑤

浅肉红、肉红、土黄色，岩芯土柱状，原岩结构可辨，主要成分为粘土、石英及少量长石碎屑。

该层于场地内分布较普遍，主要分布于场地北侧及西侧。

厚度1.70～19.40m，平均厚度8.08m。

7）强风化花岗岩层号⑥

土黄、土灰黄、肉红色，岩芯半岩半土状，手捏易散，原岩结构清晰，组分为石英、长石及少量粘土。

该层于场地内分布普遍，揭露厚度0.60～19.80m，平均揭露厚度8.54m。

8）中风化花岗岩层号⑦

肉红、褐黄色，矿物成分为石英，长石，及云母，中粗粒花岗结构，岩芯碎块－短柱状，裂隙稍发育，锤击声脆。

基坑开挖主要揭露的土层为素填土和淤泥层。

勘探期间地下水稳定水位埋深约为0.840m。

三、塔吊设计参数

公称起重力矩（KN.m）

1000

起重工作幅度（m）

最小2.5

最大50

最大工作高度（m）

螺栓固定式

44

附着式

176

最大起重量（t）

6

起升机构

电动机型号

YZRW225M-6

滑轮倍率

4

2

2

起重量T

6

2.93

1.5

额定起升速度

25

50

50

4倍率最低稳定下降速度（m/min）

≤5

功率（KW）

30

设幅机构

速度（m/min）

40.5

功率（kw）

3.7

回转机构

速度（r/min）

0.63

功率（kw）

2×3.7

顶升机构

速度（r/min）

1440

功率（kw）

4

工作压力（mpa）

18

平衡重（t）

臂架长度（m）

55

60

平衡重块组合

4A+B+C

6A

重量（Kg）

13500

15000

供电电源

308V-50HZ

工作温度（℃）

-20~+40

四、塔吊基础设计

由于本工程四台塔吊基础所处位置的地基均不能满足塔吊地基承载力的要求，所以我们对四台塔吊基础均进行地基处理，全部采用Φ400的预制管桩，18栋（3#塔吊5515）、20栋（4#塔吊5515）塔吊基础位于地下室中，塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高，16栋（2#塔吊6015）、17栋（1#塔吊5515）塔吊基础承台顶标高同所处楼房的首层板标高。

桩打入土深度（根据地勘资料）：

17栋（1#塔吊5515）为40~45m；16栋（2#塔吊6015）为40~45m；18栋（3#塔吊5515）为25~30m；20栋（4#塔吊5515）为25~30m，桩砼标号为C80,塔吊基础砼标号为C35，基础尺寸为5000mm×5000mm×1300mm。

基础配筋为上层Ф14，间距为@200mm，下层Ф16，间距为@200mm，拉筋为Ф14@200，钢筋保护层厚度为50mm。

塔吊基础总体施工布置见下图，各塔吊基础定位图见方案附页

五、塔吊基础施工技术措施及质量验收

1、混凝土强度等级采用C35；

2、基础表面平整度允许偏差1/1000；本工程基础桩采用桩基础，其施工工艺及质量控制要点详见《桩基工程专项施工方案》，桩身砼浇灌至自然地坪面。

3、埋设件埋设参照一下程序施工：

①将16件10.9级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。

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吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，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。

④固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。

4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。

5、起重机的金属结构、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10Ω。

6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。

7、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。

8、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。

9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，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砼，并应作好、隐检记录。

以备作塔吊验收资料。

11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。

12、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。

13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。

14、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16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。

15、塔吊基础的管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。

16、基础塔吊砼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，方可决定可断续使用或不能使用。

六、塔吊穿地下室处理措施

本工程18楼、20栋的塔吊均布置在地下室中，塔吊穿地下室的处理措施如下：

1、地下室底板处理措施：

（1）本工程设计塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高，施工时浇筑塔吊基础，塔吊基础钢筋绑扎时，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋，并预留一个搭接长度。

（2）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。

（3）在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。

具体做法如下图所示：

2、地下室顶板处理措施：

（1）在地下室顶板上开一个二米见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。

因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。

（2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。

板四周预留Ф12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。

（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。

并在周边加设1200mm高防护栏杆。

七、塔吊基础计算书

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：

QZT100（6015），塔吊起升高度H：

110.000m，

塔身宽度B：

1.8m，基础埋深D：

1.500m，

自重F1：

504.7kN，基础承台厚度Hc：

1.300m，

最大起重荷载F2：

60kN，基础承台宽度Bc：

5.000m，

桩钢筋级别:

HPB235，桩直径或者方桩边长：

0.400m，

桩间距a：

4m，承台箍筋间距S：

200.000mm，

承台混凝土的保护层厚度：

50mm，空心桩的空心直径：

0.21m。

二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=504.70kN；

塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；

作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=564.70kN；

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mkmax＝1000kN·m；

三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

1.桩顶竖向力的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。

Nik=（Fk+Gk）/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2；

其中n──单桩个数，n=4；

Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=564.70kN；

Gk──桩基承台的自重标准值：

Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.00×5.00×1.30=812.50kN；

Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取1000.00kN·m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m；

Nik──单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：

Nkmax=（564.70+812.50）/4+1000.00×2.83/（2×2.832）=521.08kN。

最小压力：

Nkmin=（564.70+812.50）/4-1000.00×2.83/（2×2.832）=167.52kN。

2.承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。

Mx=∑Niyi

My=∑Nixi

其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.10m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×（Nkmax-Gk/4）=381.54kN；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×381.54×1.10=839.39kN·m。

四、承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。

αs=M/（α1fcbh02）

ζ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ζ/2

As=M/（γsh0fy）

式中，αl──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,期间按线性内插法得1.00；

fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；

ho──承台的计算高度：

Hc-50.00=1250.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

经过计算得：

αs=839.39×106/（1.00×16.70×5000.00×1250.002）=0.006；

ξ=1-（1-2×0.006）0.5=0.006；

γs=1-0.006/2=0.997；

Asx=Asy=839.39×106/（0.997×1250.00×300.00）=2245.63mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5000.00×1300.00×0.15%=9750.00mm2。

五、承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：

V≤βhsαftb0h0

其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=0.94m；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.752；

βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=（800/1250）1/4=0.894；

α──承台剪切系数，α=1.75/（0.752+1）=0.999；

0.894×0.999×1.57×5000×1250=8766.548kN≥1.2×521.077=625.292kN；

六、桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.1条：

桩的轴向压力设计值中最大值Nk=521.077kN；

单桩竖向极限承载力标准值公式：

Quk=u∑qsikli+qpk（Aj+λpAp1）

u──桩身的周长，u=1.257m；

Aj──空心桩桩端净面积,Aj=0.091m2；

λp──桩端土塞效应系数，λp=0；

Ap1──空心桩敞口面积，Ap1=0.035m2；

各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）抗拔系数土名称

12.5025.00825.000.80粉土或砂土

221.7025.000.000.70淤泥

314.4025.000.000.70砾质粘性土

由于桩的入土深度为42.00m,所以桩端是在第3层土层。

单桩竖向承载力验算:

Quk=1.257×965+0×（0.091+0×0.035）=1212.655kN；

单桩竖向承载力特征值：

R=Ra=Quk/2=1212.655/2=606.327kN；

Nk=521.077kN≤1.2R=1.2×606.327=727.593kN；

八、塔吊稳定性验算：

根据塔吊厂家提供的使用说明书得出:

塔吊基础承台重F2=902kN

基础承载

PX

PY

PZ

MX

MY

MZ

工作工况

29

29

-576

-1600

-1617

453

非工作工况

71

71

-556

-1722

1726

1

根据塔吊自由状态下最不利弯矩1000KN.m作为倾覆力矩进行计算。

倾覆点为桩中心。

工作状态下：

M+H×h1600+29×1.45

e===1.17

F+G504.7+902

塔机抗倾覆满足要求。

非工作状态下：

M+H×h1722+71×1.45

e===1.3

F+G504.7+902

故塔机抗倾覆满足要求

九、塔吊基础土方开挖质量安全措施

（一）、基坑开挖概况

本工程塔吊基础位置详见附图，塔吊基础承台尺寸高为1.4m，长宽为6m。

1、基坑排水概况

根据岩土勘测资料及首次开挖显示，地下室塔吊基础的水位低于基坑底部，需要降水，由于基坑面积小，挖土深，基坑开挖后，达至坑底时，在侧部先开挖0.50m宽，0.60m深的集水坑；基坑内采用集水坑预降水；

2、准备工作

1）场地平整后，由项目部向监理及建设单位提出开挖经批准后方可施工。

2）为保证土方外运，在桩基施工完成后，先对原有路面进行修整及加固，以满足车辆进出的需要。

3）现场现有临街一扇大门可供车辆出入。

设专人负责道路畅通和车辆掉落淤泥清除。

4）大门口设置截流槽及沉淀池，供土方车冲洗轮胎及沉淀污水用，并定期清理。

5）、清理场地。

（二）、挖土顺序

1、施工区的划分

本工程塔吊基础的土方开挖本着“自然放坡、分层开挖，严禁超挖”，“小基坑，大开挖”的原则。

根据现场的位置以及塔吊的定位等因素组织施工。

2、施工流程和顺序

场地平整

塔吊基础土方开挖

桩间清土

基土压实

基坑验槽

边坡围护施工

坑底排水沟集水井施工

（三）、土方开挖

1、开挖原则

针对本工程的特点，结合设计要求，本工程基坑开挖按下列原则施工：

挖土作业连续、顺畅进行，快速开挖，快速封底。

2、基坑开挖程序

开挖程序：

场地平整→测量放线→开挖→修坡→整平→留足预留土层。

先放好坡顶线、坡底线，经复测及验收合格后开始开挖。

机械挖土采用端头挖土法，挖土机分别从槽的两端头，以倒退行驶的方法进行开挖，自卸汽车配置在挖土机的两侧装运土。

土方开挖由专人指挥。

开挖过程中，随时检查基底标高及边坡情况。

机械开挖时，根据规范要求挖至基础垫层底以上+300mm 处，该部分留待人工清土，在土方开挖过程中必须由测量员跟班作业，严格控制开挖范围及标高，严禁超挖土方扰动地基。

挖至设计标高后，提前预约监理单位进行验槽，并在24小时内必须完成素砼垫层，垫层延伸至承台外15CM。

3、质量控制及注意事项

①质量控制标准：

土方开挖质量控制标准

项次

项目

允许偏差（mm）

1

标高

+0，-50

2

长度、宽度

≥最小范围

3

边坡

按设计要求

4

表面平整度

20mm

②开挖作业中严禁超挖，为避免超挖，开挖过程中应跟踪测量开挖深度是否已达设计要求。

本工程用挖土机开挖，其深度应根据土质预留高度由人工修土，防止超挖。

③在土方开挖过程中，严禁超挖土方扰动地基，必须由施工员跟随挖土进度，及时测量标高打好水平桩，水平桩（竹）间距控制在2000mm左右，以控制标高正确，基坑底面平整误差2㎝以内，及时放出灰线，控制挖土深度及斜坡正确。

④由于本工程施工工期非常短，需安排足够数量工人，并及时进行交叉作业。

以免延误工期。

⑤土方开挖过程中，派人对基础桩进行清理。

机械挖土过程中，应避开桩位，在桩间进铲斗，待露出桩身后，由人工清除余土。

⑥雨季施工时，在基槽两侧围以土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入基坑槽，同时应经常检查边坡的支护情况，以防止坑壁受水浸泡造成塌方。

⑦基坑挖完后应进行地基验槽，做好记录，如发现地基土质与地质勘探报告、设计要求不符时，应与有关人员研究及时处理。

⑧基坑挖土深度不得超过设计基底标高，如个别地方超挖，应用砂、碎石填补夯实。

⑨土方开挖不宜在雨天进行。

在雨季施工时，工作面不宜过大，

应逐段、逐片地完成。

⑩施工中如遇暗浜或其他障碍物应及时与业主、监理联系，并采取相应措施。

（四）、应急措施

为防止突发事故的产生，使本工程土方分项工程施工顺利进行，必须采取有效的措施来保证塔吊基坑和周边环境的安全。

1、应急组织

为保证基坑施工过程中可能出现情况，能有效的控制和解决，成立项目部应急领导小组。

应急领导小组职责：

当工地发生基坑围护事故时，应急救援领导小组应立即组织人员开展抢险工作，随时掌握最新动态并做出准确决策。

2、应急的材料及设备

基坑围护及土方开挖应配备下列材料及设备：

砂袋、松木桩、水泥等。

3、应急措施

1）、在基坑开挖施工过程中，如出现局部位移量过大，应立即停止挖土，并进行土方回填或用袋装泥包反压，待边坡稳定后，采取加密和加长土钉、补打松木桩、局部放坡卸土等措施加固。

2）、如遇流塑性土时，应立即停止挖土，如条件允许可换土，堆砂包。

（五）、施工安全保证措施

1、施工前做好三级安全教育，制定安全技术措施，并进行书面及口头安全技术交底，交底人及被交底人均书面签字。

2、基坑开挖时，两人操作间距应大于2.5m，在挖土机的工作范围内，不许进行其它作业。

挖土应自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚或逆坡而挖。

3、基坑开挖应按要求放坡，操作时随时注意土壁的变动情况，如发现土壁裂缝或部分坍塌现象，应及时进行支撑或放坡。

4、基坑土壁挖好阶梯或开斜坡道，并采取防滑措施。

5、土方开挖后，基坑四周及时设钢管护栏，高度不小于90CM高，并围上密目式安全网，设置警示标牌，防止坠人坠物。

6、土方开挖时严禁超挖。

7、挖土机严禁挖斗损伤坑壁支护，对挖掘后的边坡人工及时进行修整。

8、在施工现场危险区，主要通道口，须挂上安全标志牌，并用相应的安全色标明。

9、夜间施工现场必须具备足够的照明器具；夜间是车辆进出现场高峰期，在现场主要通道交叉口必须布置专人负责指挥。

10、挖土过程中,应配上足够的潜水泵进行明沟排水。

11、车辆出大门口应冲洗轮胎上的淤泥，马路上派人清扫泥块灰尘，减少扬尘。

12、临时电箱设三级漏电保护位置，电线应架空等绝缘铺设。

13、基坑开挖过程中，加强土层位移和周围环境的观测，如有异常情况，及时通知业主、监理及设计人员，采取应急措施。

十、安全施工措施

1、严格执行各项安全操作规程，施工前交任务必须要有安全交底，加强对进场职工进行安全施工教育，提高他们的自保、互保意识。

同时，坚持班前安全活动，以提高职工的安全意识，从而自觉执行我公司制订的各项安全规章制度。

2、加强安全生产宣传教育工作。

特殊