塔吊基础施工方案1doc47.docx
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塔吊基础施工方案1doc47
一、编制依据
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
《QTZ5512塔式起重机使用说明书》;(生产许可证号:
TS2410639-2012)
《本工程岩土工程详细勘察报告》;(工程编号:
G2011-66)
《本工程施工图纸》;
《本工程施工组织设计》。
二、工程概况
钦州市滨海新城置业集团有限公司的钦州市公共租赁住房安惠一园工程(1标段)建设地点:
位于南北二级公路旁,市第二水厂南面;建设规模:
该项目用地总面积约38336㎡,建设公共租凭住房5栋,包括1#楼、2#楼、3#楼、4#楼、5#楼,每栋占地面积977.87㎡,住宅建筑面积为57142.94㎡,其中1#楼、2#楼、4#楼、5#楼每栋建筑面积11415.66㎡,3#楼建筑面积为11480.3㎡。
根据工程的实际需要和设备情况,计划在4#楼A轴交
+2900~
轴南面5.4m处安装1台型号为QTZ5512塔式起重机。
塔吊基础采用HPC预应力高强度混凝土桩桩基础形式,见附图。
拟建场地属于削蚀残丘及冲沟地貌单元,西侧为钦江河,场地内及附近无活动性断层通过,据钻孔岩芯及附近岩石雾头所见,场属侏罗系紫红色泥质粉砂岩砂质泥岩,岩层倾向南东,倾角15~32度。
场地下部岩石土大体可分位7层,自地面向下各层分别为1素填土层、2耕表土层、3淤泥细砂、淤泥质土层、4粉质粘土层、5粉土层、6强风化层基岩层、7中风化基岩层:
1)素填土层:
浅灰、浅紫红,松散、湿,由泥质及风化岩组成,局部含混凝土碎块。
为近期填土,未完成自重固结,具湿陷要性。
大部分布,厚度为1.10米~11.60米。
2)耕表土层:
浅黄色,软塑、松散状态,湿润饱和,由粉砂组成含植物树根。
局部分布,平均厚度为1.23米;平均标高为5.90米。
3)淤泥细砂、淤泥质土层:
a、淤泥细砂层:
浅灰、灰褐色,饱和,成分以泥质为主,此为石英粉砂,局部含泥较多而可见为淤泥质土层。
具粘性,底部呈粉砂状,含腐物质,味臭。
局部分布,平均厚度为2.14米,平均标高为3.96米。
b、中砂层:
浅黄色,灰黑色,松散,饱和。
成分以中粒石英砂为主、粗砂次之,含腐木碎片。
局部分布,厚度为1.60米;层面标高为-0.90米。
c、细砂层:
灰黑色,稍密,饱和,成分为石英细砂,混少量粗砂,含较多腐物质。
局部分布,厚度为2.10米~5.50米,平均厚度为3.14米。
4)粉土层:
浅黄色,可塑,湿,成分以粘土矿物为主,次为石英粉砂,具粘性及塑性,切面粗糙。
局部分布,厚度为0.50米~5.50米,平均厚度为2.40米。
5)粉土层:
灰黄色、浅紫红色,成分为石英粉砂为主,含少许泥质,钻进容易,岩芯手捏碎散,为粉砂岩全风化形成的残积土层。
大部分布,平均厚度为4.14米。
6)强风化基岩层:
a、强风化砂岩层:
紫灰色、中层状,细砂结构,成分为石英矿物,裂隙发育,岩心破碎,成块状,短柱桩,手折可断。
局部分布,厚度为0.90米~17.10米;平均厚度为6.00米。
b、强风化泥岩层:
紫红色,厚层状,泥质结构,成分以粘土矿物为主,微含粉砂,裂隙发育,岩心破碎,呈碎块、短柱状,岩芯手折可断,间夹薄层泥岩。
局部分布,厚度为1.10米~8.40米;平均厚度为4.49米。
7)中风化基岩层:
a、灰紫色,中层状,细粒结构,成分石英矿物,裂隙发育中等,岩芯呈碎块、短柱状,岩性坚硬,锤击声脆。
岩石质量等级为IV级。
大部分布,钻控控制厚度为0.80米~5.00米。
b、中风化泥岩层:
紫红色,中厚层状,成分以粘土矿物为主,裂隙发育中等,岩芯坚硬,锤击声脆。
岩石质量等级为IV级。
局部分布,钻控控制厚度为2.20米~5.5米。
c、中风化泥质粉砂岩层:
浅紫红色,中厚层状,成分以石英粉砂为主,次为泥质,裂隙发育中等,岩芯坚硬,锤击声脆,岩石质量等级为IV级。
钻控控制厚度为4.90米~7.70米。
场地三号楼西北侧原为鱼塘,最近已推土填平。
今后雨季施工,地下水会沿填土层空隙渗入,对基础工程带来较大影响。
地下水类型可分为空隙潜水及裂隙潜水,地下水主要靠大气降水补给。
空隙潜水主要赋存于填土层中,含水量较少;裂隙潜水则储存于下伏侏罗系岩层的节理、层间及裂缝中。
泥质岩部分,含水量极少,属弱含水泥层,对基础工程无太大影响。
三、作业条件
1、塔吊基础面绝对标高为11.226m,基础下面为4根HPC预应力高强度混凝土桩,HPC预应力高强度混凝土桩绝对标高为9.876m,100mmC15垫层绝对标高为9.926m。
根据《本工程岩土工程详细勘察报告》桩端全截面进入强风化岩2米,桩的极限端阻力标准值3500KPa。
2、在基础四周砌240墙做保护,在砖墙四周预留泄水孔,最后在砖墙上盖砼预制板并填土。
3、塔吊基础材料
1)、砼由钦州市长荣商品混凝土公司提供的商品混凝土,砼强度为C35.
2)、钢筋:
品种和规格均应符合设计规定,有出厂合格证并复检合格。
4、施工方法
1、施工工艺:
测量放线→管桩施工→土方开挖→垫层施工→承台施工→土方回填。
1)、塔吊基础施工前,先定位塔吊基础轴线、边线、管桩桩位,选用经纬仪、钢尺。
经监理复核,方可进行下一道工序。
2)、管桩施工按照管桩施工工艺进行,管桩打入深度进入持力层2m,轴线偏差在规范范围内。
3)、选用反铲挖掘机进行土方开挖,施工员现场控制开挖边线,基础标高,人工配合清底。
4)、垫层混凝土为C15,采用自拌形式,混凝土厚度为100mm。
5)、做塔吊砼基础时,钢筋保护层厚度取70mm,混凝土强度等级为C35,在浇筑砼前要预留防雷接地扁铁,预埋的地脚螺栓要用麻袋保护,以防混凝土溅到影响安装;按《QTZ5512塔式起重机使用说明书》中的要求预埋定位板和地脚螺栓,预埋地脚螺栓时应用铁丝与塔吊基础钢筋绑扎,不允许采用点焊的方法固定。
上定位板要保持水平,基础平面的平面度≤1/1000。
四块定位板位置保证准确,对角线误差≤±3mm。
6)、等塔吊基础强度达到75%以上后回填塔吊基础周边的土方并夯实。
2、塔吊基础定位轴线、边线、预埋定位板和地脚螺栓应由测量工和主管工长现场放设好并检查验收。
3、塔吊的防雷施工:
用φ12圆钢与建筑物桩基钢筋网焊接。
用摇表测量防雷接地电阻,确保接地电阻<10Ω。
五、计算书
(一)、塔吊基础自重标准值为:
(二)、依据《QTZ5512塔式起重机使用说明书》,塔吊采用预埋螺栓固定式,当塔吊处于非工作状况时为最不利工况,按此工况进行设计计算。
工况
水平力Fh(kN)
垂直力Fv(kN)
倾覆力矩Mo(kN·m)
工作状态
30
408
1058
非工作状态
53
395
1157
作用在塔吊底座荷载标准值为:
总的倾覆力矩标准值为:
(三)、基础计算
基础混凝土强度等级为C35,所以
HRB400(),
1、防塔机倾覆验算。
为防止塔机倾覆需满足下列条件:
式中
—偏心距,即地基反力的合力至基础中心的距离;
Mo—作用于塔身的不平衡力矩;
Fh—作用于基础上的水平力;
—基础的高度;
—作用于基础顶面的竖向力;
—基础自重;
—基础宽度。
∴
符合要求。
2、地基承载力验算
当
∴
当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,对地基承载力特征值按
修正。
式中
—地基承载力特征值;
—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别查表取值;
—基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;
—基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值;
—基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度;
—基础埋置深度。
由于该塔吊基础面平底板面,只需对当基础宽度大于3m时地基承载力特征值进行修正。
该塔吊基础底面位于第6层土,根据《本工程岩土工程详细勘察报告》、《建筑地基基础设计规范》得
=
∴
当偏心荷载作用时,应符合
的要求。
式中
—相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最大压力值;
—修正后的地基承载力特征值。
∴
地基承载力符合要求。
3.单桩承载力验算
按《QTZ5512塔式起重机使用说明书》(生产许可证:
TS2410639-2012)取值,塔吊固定在基础上,起升高度达40m未采用附着装置时,对基础产生的荷载标准值为最大:
从上表可以看出,塔机处于非工作状态时是最不利的验算工况,设计计算时仅需验算非工作状态即可。
当吊臂沿不同方向摆放时,承台上所承受的荷载值是不一样的。
《QTZ5512塔式起重机使用说明书》(生产许可证:
TS2410639-2012)给出的荷载值是吊臂沿塔身对角线摆放时的最大值。
为简化计算,假定吊臂转动时,荷载值不变。
这一假定是偏于安全的。
水平力Fh引起的弯矩标准值(承台高度为1400mm):
MFh=53×1.4=74.2kN.m
总的倾覆力矩标准值:
M总=MFh+M0=74.2+1157=1231.2kN.m
根据塔机说明书提供该塔机基础承台砼自重标准值:
Fg=805kN
对θ求导,得到当吊臂沿承台对角线摆放时,即θ=45°时,Q有最大值、最小值,即
根据《本工程岩土工程详细勘察报告》(工程编号:
G2011-66),取离塔吊基础最近的勘测点数值,得下表:
土层名
摩阻力upqsiali(kN)
端承力(kN)
素填土①
----
耕表土②
40
淤泥质土层③
35
粉质粘土④
60
粉土⑤
75
强风化基岩⑥
110
3500
合计
320
0.22×3.14×3500=439.6
显然,桩端按设计要求进入强风化基层
后,单桩竖向承载力特征值不小于:
Ra=320+439.6=759.6kN.m
当桩进入持力层(强风化岩层)时,单桩竖向抗拔力不小于759.6kN。
单桩水平力:
由工程桩设计图纸可知,现场的工程桩满足要求。
2、附着方案
1)、在安装附着框位置的塔身横腹杆上,用毛竹或脚手架钢管扎一个井字架,在相同高度楼层的楼板上预埋地角螺栓和连接钢板。
2)、利用塔机吊钩将两个半梁吊放在井字架上,拼成一个框形框住塔身。
3)、安装拉杆,并用销轴与附着框连接起来。
4)、用经纬仪测量塔身的垂直度,分别将三根拉杆用调节螺杆和销轴与预埋钢板上的连接耳板铰接。
塔身的垂直度误差应控制在2/1000以内。
5)、塔机安装应设1道附墙装置,附着点的高度或间距允许根据楼层高度做适当的调整。
附墙与建筑物之间的距离为5米,符合说明书的要求。
6)、附着架必须完全夹住标准节,附着杆与建筑物的连接一定要在建筑物的梁或柱子连接,不能与楼板连接。
7)、附墙的连接必须是销轴,不能焊接,销轴的材料为40Cr;安装附着装置可利用其他辅助起重设备将附着架,吊装到附着位置。
8)、在安装附着架位置的塔身横腹杆上,用脚手架架钢管扎一个井字架,四周铺好脚手板;附着架吊放在井字架四周,形成一个框形住塔身,用可调长短拉杆将附着架与柱或梁上的铰点联接起来,用经纬仪一边测量塔身垂直度,一边调整个拉杆的长短,最高附着架以下塔身垂直度不大于2/1000,附着杆倾角不得超过10°。
9)、在安装过程中,附着装置与塔身应保持紧固联接,故应随时检查各节点是否有松动现象,如发现有异常情况,应迅速停止操作采取措施调整。
10)、自升塔式起重机的塔身接高到设计规定的独立高度后,须使用锚固装置将塔身与建筑物相联结(附着),以减少塔身的自由高度,保持塔机的稳定性,减小塔身内力,提高起重能力。
11)、预埋连接示意如图下所示。
图14-38锚固装置的构造
1-附着框架;2-附着杆;3-支座;4-顶紧螺栓;5-加强撑
注:
具体施工方法及规格尺寸详该塔吊的产品说明书。
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