4#楼塔吊基础专项施工方案.docx
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4#楼塔吊基础专项施工方案
威宁草海养生基地3期
4#楼塔吊基础
施
工
专
项
方
案
编制人:
施工单位公司
威宁草海养生基地5期项目部
编制时间:
2014年月
附公司内审表格
(按公司要求)
第一章、编制依据………………………………………………………1
第二章、工程概况………………………………………………………1
第三章、塔吊基础施工方法及措施……………………………………2
第四章、安全技术措施…………………………………………………7
第五章、塔吊基础平面布置及选型……………………………………7
第六章、塔机设计计算…………………………………………………8
第一章、编制依据
一、《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)
二、《地基基础设计规范》(GB50007-2012)
三、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
四、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
五、《建筑安全检查标准》(JGJ59-2011)
六、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2012)
七、QTZ63型塔吊使用说明书
八、金科世界城二期二标段工程平面布置图
九、施工合同
第二章、工程概况
1、基本情况:
威宁草海养生基地3期工程位于。
由威宁伊卓置业发展有限责任公司投资新建、中煤科工集团重庆设计研究院有限公司设计、贵阳建筑勘察设计有限公司勘察、XXXXXX监理、XXXXXX施工。
工程建设用地总面积为平方米,威宁草海养生基地3期工程总建筑面积约m2。
该工程共由1#、2#、3#、4#等共4个单体楼组成。
主体结构均框架结构,结构设计使用年限为50年,7度抗震设防烈度,三级结构抗震等级。
本工程计划共计安装三台H5013-5Y,一台H5610-6Y,一台QTZ40型塔吊。
2、4#楼工程概况:
4#楼为商业门面,地上四层地下一层,建筑高度19.0m,正负零相对于绝对高程为2216.000m。
4#塔吊安置一台H5013-5Y型塔塔吊,塔机顶标高为2215.500m,塔吊基础设计形式为筏板基础+桩基,桩底单轴抗压强度标准值不小于1.5MPa。
第三章、塔吊基础施工方法及措施
一、塔吊基础施工
施工工艺:
放线→挖机挖承台土方→砌筑井圈→桩孔开挖→浇筑承台垫层→放置桩笼→承台制安钢筋→定位安装地脚螺栓→报验→浇砼→抄平→拆边模→回填→养护。
二、技术质量,施工安全要求
1、严格按照塔吊厂家提供的塔基断面、配筋以及施工方案砼强度施工。
2、砼强度等级为C35砼,采用商混,每台塔机基础砼浇筑取两组砼试块。
3、严格按报验程序向监理报验,并进行程序检查。
4、施工安全严格按国家安全法规,JGJ59-2011行业标准,安全技术交底,基础施工组织设计中的安全要求执行。
根据现场情况,根据塔机厂技术人员现场观察情况确定,当基坑凿到要求部位后请塔机厂、监理、业主单位验坑后封底。
三、基础开挖
1、根据塔吊安装位置及基础断面尺寸,事先放出塔吊承台基础开挖线,承台基础开挖线按照每边放大200㎜,深度按照承台顶标高往下计算承台挖土深度〖2215.5m(承台顶标高)-1m(承台厚度)-垫层厚度0.1m〗,承台土方开挖完成后,放出桩基位置,砌筑井圈,桩基采用人工挖孔桩(桩基嵌岩深度要求不小于桩直径),挖孔桩成孔后对桩基进行岩芯取样。
2、开挖好后,立即组织人员检查、收方、C15混凝土封承台底,原槽浇筑。
3、塔机桩笼钢筋安装本方案设计配筋配置,塔机的承台钢筋制安塔机厂提供的塔机基础配筋图设计的规格、数量、长度及形状在场内加工后直接现场安装。
钢筋的安装:
先将钢筋笼放入桩孔后用3
12钢筋呈三角形固定桩笼后,在将底部网片筋绑扎好,(该网片筋必须每点扎牢)垫好钢筋保护层,将外围拉钩及外围箍筋扎牢作为上层网片的架力筋,待架力筋扎好后再扎上部网片及中间上下层网片筋的拉筋。
要求所有钢筋交叉点每点扎牢,上下部网片筋平整,拉筋垂直。
四、塔机地脚螺栓的预埋
在基础钢筋绑扎好后,根据塔机厂方提供的地脚螺栓预埋位置、尺寸和数量。
将地脚螺栓在基础钢筋上先作简易固定,再用线锤几个方向吊正后用植筋
12的钢筋成十字形将地脚螺栓的上部和下部焊接固定在基础钢筋上,地脚螺栓的间距、垂直度控制在塔机厂提供的基础图要求的允许偏差范围内。
为防止基础钢筋的整作位移。
在地脚螺栓埋设前应将基础钢筋笼的四方用石块卡紧。
地脚螺栓的丝口部分应用塑料薄膜扎好以免浇筑砼时水泥浆溅到丝口上影响以后的安装。
五、塔基砼浇筑
在基础钢筋扎完成后,地脚螺栓埋完并请业主、监理单位检查,办理浇灌许可证才开始浇筑砼,由于方量较大,时间较紧本塔基砼决定使用商品砼。
在砼浇筑前用水准仪将基础砼顶标高抄在基坑周边的岩石上,作好标记。
砼浇筑从基坑的一角下料,让其形成自然界坡度,依次用插入式振动棒振捣密实,在砼浇满后,根据抄测的砼顶标高位置拉线控制作增补,在砼浇完后半小时用振动棒作第二次振捣以清除砼沁水及防止漏振的情况出现,砼表面收完,平整度控制在厂方提供的基础图要求的允许范围内,以保证塔机的正常安装、使用。
6、砼的取样及养护:
基础砼一次浇筑完毕,随机取试压件二组,一组作为安装时砼强度依据,一组作28天砼强度试验。
基础砼的养护:
在基础砼终凝后,在基础周边作一线的砖,关水养护。
七、塔机基础降水措施
基础采取的提排降水方法,根据施工现场平面布置图位置及塔机基础安置位置确定塔基引流管、沟、集水井具体位置。
引流管、沟宜避开材料堆场,如必须穿越材料堆场位置,需对引流管、沟进行加固处理。
排水采用150QJ20-24/4 型全自动水泵。
8、沉降观测;
(1)沉降观测水准点的埋设
为了准确反映塔吊的实际沉降量,必须在塔吊基础影响范围外埋设沉降观测水准点,沉降观测水准点应埋设在地质条件良好的地方,尽可能埋设在建筑物附近便于引测的地方,基准点宜不少于3个,要求通视条件较好。
(2)沉降观测点的埋设
A.沉降观测点按设计要求设置
B.为了高质量的反映塔吊沉降观测工作,必须达到规范要求的测量精度,观测标志在施工期间不被破坏是关键所在,为此观测点标志采用在塔吊基础上预埋角钢或直径25的钢筋,长度为120mm。
标志埋设时,采用周围由环氧树脂填充使牢固。
(3)观测方案及技术要求
沉降观测《按国家一、二等水准测量规范》规定的二等水准测量要求作业。
观测仪器采用DS2精密水准仪。
采用相同观测路线和观测方法,使用同一仪器和设备,并要固定观测人员、在基本相同的环境和条件工作。
针对本工程的实际情况,在塔吊安装完毕后应进行一次测量,并做好记录,以后每隔一周观测一次,防止基础因塔吊在使用过程中发生意外。
9、防雷接地
1、接地体的加工:
材料采用L50×50×4的角钢切割,长度不应小于1.7m,打入地下应根据土质加工成一定的形状,遇松软土壤时,可切成斜面形。
为了避免打入时受力不均使管子歪斜,也可加工成扁尖形;遇土土质很硬时,可将尖端加工成锥形。
2 、挖沟:
对接地体(网)的线路进行测量弹线,在此线路上挖掘深为0.3m,宽为0.5m的沟,沟上部稍宽,沟中心线距承台边距离为0.5m,底部如有石子应清除。
3、安装接地体(极):
沟挖好后,应立即安装接地体和敷设接地圆钢。
先将接地体放在沟的中心线上,打入地中,一般采用手锤打入,一人扶着接地体,一人用大锤敲打接地体 顶部。
为了防止将接角钢打劈,可加一护管帽套入接地管端,使用手锤敲打接地体时要 平稳,锤击接地体正中,不得打偏,应与地面保持垂直,当接地体顶端距离地100mm时停止打入。
4、接地体间的圆钢敷设:
圆钢敷设前应调直,然后将圆钢放置于沟内,依次将圆钢与接地体用电焊(气焊) 焊接。
圆钢与钢管连接的位置距接地体最高点约100mm。
焊接时应将圆钢拉直,焊好后清除药皮,刷沥青做防腐处理,并将接地线引出至需要位置,留有足够的连接长度,以待使用。
在连接圆钢过程尽可能的做到与护坡地锚进行焊接。
5、核验接地体(线):
5.1、根据塔吊接地电阻不大于4Ω的要求,采用ZC-8接地摇表测量接地电阻方法如下:
1)沿被测接地极E,将电位探测针P和电流探测针依直线彼此相距20米垂直插入地中 (深400mm)。
电探测位针P要插在接地极E和电流探测针C之间。
2)用仪表所附的导线分别将E1、P1、C1连接到接地摇表上相应的端子E、P、C上。
3)将接地摇表指针调到中心线上。
4)将倍率标度置于最大倍数,以120转/分钟摇动发电机手柄,同时旋动测量标度盘并 调整测量标度盘使指针指到中心线上。
此时测量标度盘上读数乘以倍率标度得出的接地电阻再乘以季节系数,所得结果即为实测接地电阻值。
5.2、接地体连接完毕后,应及时请质检部门进行隐检、接地体材质、位置、焊接质量, 接地体(线)的截面规格等均应施工验收规范要求,经检验合格后方可进行回填。
第四章、安全技术措施
一、安拆必须由厂家先编制完成安拆方案并经建设、监理单位审批合格。
安装必须有安拆资质证书的单位进行。
二、安、拆人员必须要有特殊作业操作证。
三、凡在2m以上高空作业时必须正确使用安全带。
四、参加安装的人员应严格遵守操作规程。
五、起重壁下不允许站人,四级以上风的天气不允许进行顶升作业,顶升作业要有专人指挥,电源、液压系统均应由专人操作。
六、顶升前应调整导轮间隙,以2-5mm为宜,顶升过程中禁止旋转。
七、齿轮泵在最大压力下不准持续工作3分钟。
八、顶升完毕后,要检查电源是否切断,操纵杆要退回中间位置,套架导轮与塔身脱离接触,各段螺栓要拧紧牢固。
九、两台塔吊高低交叉3m,以防止碰撞。
第五章、塔吊基础平面布置及选型
本工程塔吊基础平面布置主要考虑几个方面的问题:
1、钢材原材料卸货。
二、覆盖范围:
塔吊的布置应考虑在地下结构施工中尽可能减少盲区,在地上结构施工中不能有盲区。
三、因塔吊交叉作业引起降效,故尽可能减少塔吊交叉作业。
四、根据现场各楼号之间距离,事先总体部署好各楼号的塔机选型,保证各塔吊大臂之间的安全距离及安全高度。
根据工期要求及现场实际情况,计划在施工阶段中,在4#楼中庭处布置一台H5013-5Y型塔吊,塔基承台顶绝对高程为2215.500m,其塔吊布置位置见现场平面布置图。
五、塔吊基础设计
1、塔吊设计选型:
桩基
从地勘报告看在4#楼塔基承台四周存在溶洞,而4#楼塔基位置底以下地勘并没进行超前钻孔勘查,为保证塔吊使用的安全性,4#塔吊基础采用承台+桩基形式。
4#楼选择一台H5013-5Y塔吊,计算高度按25m计算。
2、4#工程塔吊采用承台基础+桩基形式。
其技术要求如下:
1.1、桩孔直径1.6m,埋土深度不小于6m。
承台为5.1m×5.1m×1m,埋土深度为1m。
1.2、砼标号采用C35。
1.3、桩笼配筋:
主筋26根
14
1.4、承台配筋:
面筋及底筋各58根
20钢筋,架立钢筋
12隔一拉一。
1.5、桩基承载力不得小于1.5MPa。
1.6、承台必须全部埋置于土层。
1.7、承台底标高低于4#楼±0m-0.5m。
第六章、塔机设计计算
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2012)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2012)等编制。
一.参数信息
塔吊型号:
QZT63(5013),塔吊自重(包括压重)G:
500.000kN,
最大起重荷载Q:
60.000kN,塔吊起升高度H:
25.000m,
塔身宽度B:
1.500m,桩顶面水平力H0:
15.000kN,
混凝土的弹性模量Ec:
28000.000N/mm2,地基土水平抗力系数m:
24.500MN/m4,
混凝土强度:
C35,
桩直径d:
1.600m,保护层厚度:
100.000mm,
桩钢筋级别:
RRB400,桩钢筋直径:
14.00mm,
额定起重力矩:
630kN·m,基础所受的水平力:
30kN,
标准节长度:
2.8m,
主弦杆材料:
圆钢,宽度/直径c:
120mm,
所处城市:
贵州威宁,基本风压ω0:
0.35kN/m2,
地面粗糙度类别:
B类田野乡村,风荷载高度变化系数μz:
1.42。
二.塔吊对基础中心作用力的计算
1.塔吊自重(包括压重):
G=500.000kN
2.塔吊最大起重荷载:
Q=60.000kN
作用于塔吊的竖向力设计值:
F=1.2×500.000+1.2×60.000=672.000kN
1、塔吊风荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中风荷载体型系数:
地处贵州威宁,基本风压为ω0=0.35kN/m2;
查表得:
荷载高度变化系数μz=1.42;
挡风系数计算:
φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.5+2×2.8+(4×1.52+2.82)0.5)×0.12]/(1.5×2.8)=0.406;
因为是圆钢,体型系数μs=1.31;
高度z处的风振系数取:
βz=1.0;
所以风荷载设计值为:
ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.31×1.42×0.35=0.456kN/m2;
2、塔吊弯矩计算(计算时不考虑承台荷载效应)
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=0.456×0.406×1.5×25×25×0.5=86.665kN·m;
Mkmax=Me+Mω+P×hc=630+86.665+30×1=746.66kN·m;
三.桩身最大弯矩计算
计算简图:
1.按照m法计算桩身最大弯矩:
计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条,并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。
(1)计算桩的水平变形系数(1/m):
α=(mb0/(EI))1/5
其中m──地基土水平抗力系数,m=24.500MN/m4;
b0──桩的计算宽度,b0=0.9×(1.600+1)=2.340m;
E──抗弯弹性模量,E=28000.000N/mm2;
I──截面惯性矩,I=π×1.6004/64=0.322m4;
经计算得到桩的水平变形系数:
α=(24.500×106×2.340/(28000.000×106×0.322))1/5=0.364
(2)计算CI=aMo/Ho
CI=0.364×1045.324/15.000=25.346
(3)由CI查表得:
CⅡ=1.008,h-=az=0.247
(4)计算Mmax:
Mmax=CⅡ×Mo=1.008×1045.324=1053.471kN·m
(5)计算最大弯矩深度:
z=h-/α=0.247/0.364=0.680m;
四.桩配筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.8条。
沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其截面受压承载力计算:
(1)偏心受压构件,其偏心矩增大系数按下式计算:
η=1+1/(1400ei/h0)(l0/h)2ξ1ξ2
式中l0──桩的计算长度,l0=6.000m;
h──截面高度,h=1.600m;
e0──轴向压力对截面重心的偏心矩,e0=1.568m;
ea──附加偏心矩,取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的最大值,ea=0.053m;
ei=e0+ea=1.568+0.053=1.621m;
h0──截面有效高度,h0=1.600-100.000×10-3=1.500m;
ξ1──偏心受压构件的截面曲率修正系数:
ξ1=0.5fcA/N=0.5×16.700×2.011×106/(672.000×103)=24.983
由于ξ1大于1,ξ1=1;
A──构件的截面面积,A=π×d2/4=2.011m2;
ξ2──构件长细比对截面曲率的影响系数,l0/h小于15,ξ2=1.0;
l0/h=10/1.6=3.75<15,ξ2=1.0;
经计算偏心增大系数η=1.009;
(2)偏心受压构件应符合下例规定:
N≤αα1fcA(1-sin(2πα)/(2πα))+(α-αt)fyAs
Nηei≤(2α1fcArsin3(πα)/3+fyAsrs(sinπα+sinπαt))/π
式中As──全部纵向钢筋的截面面积;
r──圆形截面的半径,取r=0.800m;
rs──纵向钢筋重心所在圆周的半径,取rs=0.093m;
α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值,取α=0.459;
αt-纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当α=0.459≤0.625,αt=1.25-2α=1.25-2×0.459=0.33;
由以上公式解得,只需构造配筋!
构造配筋:
As=πd2/4×0.2%=3.14×16002/4×0.2%=4021mm2
建议配筋值:
RRB400钢筋,27根14。
实际配筋值4155.3mm2。
实际配筋:
RRB400钢筋,30根14。
实际配筋值4616mm2。
箍筋实际配筋HPB300,直径8@100/200
五.桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2条,桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp
Qsk=u∑qsikli
Qpk=qpkAp
其中R──单桩的竖向承载力设计值;
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值;
Qpk──单桩总极限端阻力标准值;
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;
qpk──极限端阻力标准值;
u──桩身的周长,u=5.027m;
Ap──桩端面积,Ap=2.011m2;
γ0──桩基重要性系数,取1.1;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称
16.0020.00825.00粘性土
210.0025.00965.00粉土或砂土
由于桩的入土深度为6.00m,所以桩端是在第1层土层。
最大压力验算:
R=5.03×6.00×20.00/1.65+825.00×2.011/1.65=1.37×103kN
γ0N=1.1×672=739.20kN≤R=1370.877kN
竖向极限承载力满足要求!
六.基础配筋
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