江苏某商务办公楼项目QTZ80塔吊基础施工方案.docx

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江苏某商务办公楼项目QTZ80塔吊基础施工方案

QTZ80型塔吊基础施工方案

一、工程概况

1、工程名称：

商务办公项目（嘉福公寓）

2、工程地址：

无锡市团结路20号

3、建设单位：

无锡市润福置业有限公司

4、设计单位：

无锡市建筑设计研究院有限公司

5、施工单位:

江苏无锡二建建设集团有限公司

6、监理单位：

江苏建协工程咨询有限公司

7、勘察单位：

无锡市勘察设计研究院有限公司

本工程为无锡市润福置业有限公司开发的商务办公项目，主楼为12层的高层住宅，裙房为3层，主楼总高度59.4m。

主体结构形式为框架剪力墙结构，两层地下室。

本案塔吊为浙江建机QTZ80塔吊。

主要技术指标如下：

1、塔吊功率：

50.15KW；

2、塔吊臂长：

50m；

3、塔吊自重：

121.7t；

4、塔吊最大起重量：

8t；最大幅度起重量：

1.3t；

5、塔吊标准节尺寸：

1.75m×1.75m×3.0m；

6、塔吊平衡配重：

14.2t；

7、塔吊最大独立高度：

50m；

8、塔吊安装高度：

约80m。

其他技术参数祥见塔吊使用说明书。

本案塔吊基础尺寸为5000×5000×1340，基础埋深1.35m，基础上标高为-9.95m，基础混凝土等级为C30。

采用桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件，桩为T-PHC400（130）竹节桩,其桩径为400mm。

基础配筋拟采用Ⅲ级钢，直径选择φ22、φ25。

具体验算过程如下：

矩形板式桩伐塔吊基础计算书

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、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

一、塔机属性

塔机型号

QTZ80（浙江建机）

塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）

45

塔机独立状态的计算高度H（m）

50

塔身桁架结构

型钢

塔身桁架结构宽度B（m）

1.83

二、塔机荷载

塔机竖向荷载简图

1、塔机自身荷载标准值

塔身自重G0（kN）

717.5

起重臂自重G1（kN）

66

起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）

25

小车和吊钩自重G2（kN）

7.2

最大起重荷载Qmax（kN）

60

最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）

19.56

最大起重力矩M2（kN.m）

1173.6

平衡臂自重G3（kN）

261.8

平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）

6.3

平衡块自重G4（kN）

164.5

平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）

12.7

2、风荷载标准值ωk（kN/m2）

工程所在地

江苏无锡

基本风压ω0（kN/m2）

工作状态

0.2

非工作状态

0.45

塔帽形状和变幅方式

锥形塔帽，小车变幅

地面粗糙度

C类（有密集建筑群的城市市区）

风振系数βz

工作状态

1.77

非工作状态

1.84

风压等效高度变化系数μz

0.99

风荷载体型系数μs

工作状态

1.95

非工作状态

1.95

风向系数α

1.2

塔身前后片桁架的平均充实率α0

0.35

风荷载标准值ωk（kN/m2）

工作状态

0.8×1.2×1.77×1.95×0.99×0.2＝0.66

非工作状态

0.8×1.2×1.84×1.95×0.99×0.45＝1.53

3、塔机传递至基础荷载标准值

工作状态

塔机自重标准值Fk1（kN）

717.5+66+7.2+261.8+164.5＝1217

起重荷载标准值Fqk（kN）

60

竖向荷载标准值Fk（kN）

1217+60＝1277

水平荷载标准值Fvk（kN）

0.66×0.35×1.83×50＝21.14

倾覆力矩标准值Mk（kN·m）

66×25+7.2×19.56-261.8×6.3-164.5×12.7+0.9×（1173.6+0.5×21.14×50）＝415.77

非工作状态

竖向荷载标准值Fk'（kN）

Fk1＝1217

水平荷载标准值Fvk'（kN）

1.53×0.35×1.83×50＝49

倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）

66×25-261.8×6.3-164.5×12.7+0.5×49×50＝863.49

4、塔机传递至基础荷载设计值

工作状态

塔机自重设计值F1（kN）

1.2Fk1＝1.2×1217＝1460.4

起重荷载设计值FQ（kN）

1.4FQk＝1.4×60＝84

竖向荷载设计值F（kN）

1460.4+84＝1544.4

水平荷载设计值Fv（kN）

1.4Fvk＝1.4×21.14＝29.6

倾覆力矩设计值M（kN·m）

1.2×（66×25+7.2×19.56-261.8×6.3-164.5×12.7）+1.4×0.9×（1173.6+0.5×21.14×50）＝-192.54

非工作状态

竖向荷载设计值F'（kN）

1.2Fk'＝1.2×1217＝1460.4

水平荷载设计值Fv'（kN）

1.4Fvk'＝1.4×49＝68.6

倾覆力矩设计值M'（kN·m）

1.2×（66×25-261.8×6.3-164.5×12.7）+1.4×0.5×49×50＝-791.19

三、桩顶作用效应计算

承台布置

桩数n

4

承台高度h（m）

1.35

承台长l（m）

5

承台宽b（m）

5

承台长向桩心距al（m）

3.8

承台宽向桩心距ab（m）

3.8

桩直径d（m）

0.4

承台参数

承台混凝土等级

C30

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

承台混凝土保护层厚度δ（mm）

50

配置暗梁

否

矩形桩式基础布置图

承台及其上土的自重荷载标准值：

Gk=bl（hγc+h'γ'）=5×5×（1.35×25+0×19）=843.75kN

承台及其上土的自重荷载设计值：

G=1.2Gk=1.2×843.75=1012.5kN

桩对角线距离：

L=（ab2+al2）0.5=（3.82+3.82）0.5=5.37m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：

Qk=（Fk+Gk）/n=（1217+843.75）/4=515.19kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L

=（1217+843.75）/4+（863.49+49×1.35）/5.37=688.18kN

Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L

=（1217+843.75）/4-（863.49+49×1.35）/5.37=342.2kN

2、荷载效应基本组合

荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：

Qmax=（F+G）/n+（M+Fvh）/L

=（1460.4+1012.5）/4+（-791.19+68.6×1.35）/5.37=488.23kN

Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L

=（1460.4+1012.5）/4-（-791.19+68.6×1.35）/5.37=748.22kN

四、桩承载力验算

桩参数

桩混凝土强度等级

C80

桩基成桩工艺系数ψC

0.85

桩混凝土自重γz（kN/m3）

25

桩混凝土保护层厚度б（mm）

40

桩入土深度lt（m）

13

桩配筋

自定义桩身承载力设计值

是

桩身承载力设计值

1400

地基属性

是否考虑承台效应

否

土名称

土层厚度li（m）

侧阻力特征值qsia（kPa）

端阻力特征值qpa（kPa）

抗拔系数

承载力特征值fak（kPa）

粉质粘土

4.7

20

130

0.7

-

粉质粘土

3.9

56

180

0.7

-

粘性土

5.8

143

230

0.7

-

粉质粘土

2.6

43

160

0.7

-

粘土

3.7

128

220

0.7

-

夹粉土

4.2

65

150

0.7

-

1、桩基竖向抗压承载力计算

桩身周长：

u=πd=3.14×0.4=1.26m

桩端面积：

Ap=πd2/4=3.14×0.42/4=0.13m2

Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap

=1.26×（5.7×143+2.6×43+3.7×128+1×65）+150×0.13=1860.45kN

Qk=515.19kN≤Ra=1860.45kN

Qkmax=688.18kN≤1.2Ra=1.2×1860.45=2232.54kN

满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Qkmin=342.2kN≥0

不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！

3、桩身承载力计算

纵向预应力钢筋截面面积：

Aps=nπd2/4=8×3.14×9.52/4=567mm2

（1）、轴心受压桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：

Q=Qmax=488.23kN

桩身结构竖向承载力设计值：

R=1400kN

满足要求！

（2）、轴心受拔桩桩身承载力

Qkmin=342.2kN≥0

不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！

五、承台计算

承台配筋

承台底部长向配筋

HRB400Φ25@170

承台底部短向配筋

HRB400Φ25@170

承台顶部长向配筋

HRB400Φ22@200

承台顶部短向配筋

HRB400Φ22@200

1、荷载计算

承台有效高度：

h0=1350-50-25/2=1288mm

M=（Qmax+Qmin）L/2=（488.23+（748.22））×5.37/2=3322.35kN·m

X方向：

Mx=Mab/L=3322.35×3.8/5.37=2349.26kN·m

Y方向：

My=Mal/L=3322.35×3.8/5.37=2349.26kN·m

2、受剪切计算

V=F/n+M/L=1460.4/4+-791.19/5.37=217.88kN

受剪切承载力截面高度影响系数：

βhs=（800/1288）1/4=0.89

塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：

a1b=（ab-B-d）/2=（3.8-1.83-0.4）/2=0.78m

a1l=（al-B-d）/2=（3.8-1.83-0.4）/2=0.78m

剪跨比：

λb'=a1b/h0=785/1288=0.61，取λb=0.61；

λl'=a1l/h0=785/1288=0.61，取λl=0.61；

承台剪切系数：

αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.61+1）=1.09

αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.61+1）=1.09

βhsαbftbh0=0.89×1.09×1.43×103×5×1.29=8889.35kN

βhsαlftlh0=0.89×1.09×1.43×103×5×1.29=8889.35kN

V=217.88kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=8889.35kN

满足要求！

3、受冲切计算

塔吊对承台底的冲切范围：

B+2h0=1.83+2×1.29=4.41m

ab=3.8m≤B+2h0=4.41m，al=3.8m≤B+2h0=4.41m

角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！

4、承台配筋计算

（1）、承台底面长向配筋面积

αS1=My/（α1fcbh02）=2349.26×106/（1.04×14.3×5000×12882）=0.019

ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.019）0.5=0.019

γS1=1-ζ1/2=1-0.019/2=0.99

AS1=My/（γS1h0fy1）=2349.26×106/（0.99×1288×360）=5116mm2

最小配筋率：

ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.43/360）=max（0.2,0.18）=0.2%

梁底需要配筋：

A1=max（AS1,ρbh0）=max（5116,0.002×5000×1288）=12880mm2

承台底长向实际配筋：

AS1'=14929mm2≥A1=12880mm2

满足要求！

（2）、承台底面短向配筋面积

αS2=Mx/（α2fcbh02）=2349.26×106/（1.04×14.3×5000×12882）=0.019

ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.019）0.5=0.019

γS2=1-ζ2/2=1-0.019/2=0.99

AS2=Mx/（γS2h0fy1）=2349.26×106/（0.99×1288×360）=5116mm2

最小配筋率：

ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.43/360）=max（0.2,0.18）=0.2%

梁底需要配筋：

A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.002×5000×1288）=12880mm2

承台底短向实际配筋：

AS2'=14929mm2≥A2=12880mm2

满足要求！

（3）、承台顶面长向配筋面积

承台顶长向实际配筋：

AS3'=9884mm2≥0.5AS1'=0.5×14929=7465mm2

满足要求！

（4）、承台顶面短向配筋面积

承台顶长向实际配筋：

AS4'=9884mm2≥0.5AS2'=0.5×14929=7465mm2

满足要求！

（5）、承台竖向连接筋配筋面积

承台竖向连接筋为双向Φ10@500。

六、配筋示意图

矩形桩式承台配筋图

圆形桩式桩配筋图

三、施工人员组织

由于塔吊属于大型施工机械设备，它的安全性至关重要，因此塔吊基础的施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中；由项目经理牵头，技术负责人把关，各部门各司其职，管理好塔吊基础的施工质量与安全。

具体施工组织机构如下表所示：

姓名

职务

职责

备注

周方

项目经理

塔吊基础施工质量与安全总负责

欧斌

生产经理

塔吊基础施工现场组织与安排施工现场安全主要负责

程高建

技术负责人

负责施工方案的编制与施工技术的审核

参与塔吊基础的定位放线及其验线等工作，同时兼顾安全工作。

邵国扬

安全员

现场安全监督检查

袁文宏

资料员

试块制作、钢筋取样、资料报验等

塔吊基础施工人员：

工种

人数

工作内容

砼工

1

砼振捣及表面收理

木工

4

配模及安装

钢筋工

3

钢筋绑扎

电焊工

1

预埋脚柱安装

电工

1

现场施工用电送电

普工

3

零星工作

四、施工机具、材料准备

塔吊基础施工需要配备以下施工机具及测量仪器

1、反铲式挖掘机一台

2、振动棒一只

3、交流电焊机一台

4、钢筋切断机一台

5、钢筋弯曲机一台

6、圆盘锯一台

7、活络板手14＂4把

8、铁锹4把

9、经纬仪一台

10、水准仪一台

11、安全帽每人一只、手套30付，工具包2只

五、塔吊基础施工

1）塔吊基础施工工艺流程

抗拔桩施工→基坑放线（白灰线）→验线→塔吊基坑土方开挖→垫层浇筑→基础放线（墨线）→验线→塔吊标准节预埋安装固定→底板钢筋网绑扎→塔吊基础砌砖胎模→塔吊基础砼浇筑→砼养护

六、安全环保措施

1、进入施工现场必须正确佩戴安全帽及其它劳保用品。

2、土方开挖时，应设专人进行指挥，防止机械伤人事故发生。

3、严禁酒后上岗，不准打赤脚、穿拖鞋、硬底鞋上班；上班时段严禁嬉戏打闹。

4、特殊工种，如电工、焊工，机械工等必须持证上岗，无证人员不准进行操作。

5、钢筋切断、弯曲等各道工序的加工机械必须保证安全装置齐全有效，动力线路用钢管从地坪下引入，机壳要有保护零线。

6、电焊场地周围应清除易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离，并在施焊部位配备灭火器材。

7、施工用电和照明用电要符合规定要求，严禁乱拉乱接，施工用电必须三相五线制，配电箱内应设触电保护装置，配电箱加锁。

8、车辆进出由专人冲洗车辆，不让泥浆带入公路。

9、超过噪音限度的施工作业，必须控制，如圆盘锯，刨木机等，尽量安排白天工作，不在夜间使用。