5#塔吊基礎(chǔ)施工方案(QTZ806012)

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一、編制依據(jù)(1)

二、工程概況(2)

三、地質(zhì)情況(2)

四、塔吊布置選型及基礎(chǔ)設(shè)計(3)

五、施工方案(4)

1、定位放線：(4)

2、土方開挖：(4)

3、基礎(chǔ)模板的制作：(4)

4、鋼筋的制作與綁扎和預(yù)埋件預(yù)埋：(4)

5、砼澆筑：(4)

六、防雷接地(5)

七、塔吊基礎(chǔ)質(zhì)量要求(5)

八、基礎(chǔ)降排水(5)

九、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(四樁)計算書(6)

附圖

塔吊平面布置圖

一、編制依據(jù)

1、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）；

2、《塔式起重機使用說明書》；

3、施工圖；

4、《巖土工程勘察報告》

5、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)；

6、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202-2011)

7、《塔式起重機》GB/T5031—2008

8、《塔式起重機安全規(guī)程》GB5144—2007

9、《建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程》JGJ33—2012

10、《建筑施工安全檢查標準》JGJ59—2011

11、《施工現(xiàn)場機械設(shè)備檢查技術(shù)規(guī)程》JGJ160—2008

12、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80—1991

13、《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46—2005

14、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008

15、《塔式起重機砼基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》JGJ/T187-2009

16、《施工組織設(shè)計》

17、《一洲安全計算軟件》V5.3

二、工程概況

工程名稱：廣東白云學(xué)院北校區(qū)（首期）-1#實驗樓、藝術(shù)樓、體育館、風(fēng)雨連廊、地下室

工程地點：廣州市白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)登塘村

工程規(guī)模：總建筑面積：149559.2㎡，其中1#實驗樓1幢，地上14層，39326.2㎡；藝術(shù)樓1幢，地上9層，30314.60㎡；體育館1幢，地上3層，19304.50㎡；風(fēng)雨連廊、地下室1幢，地上3層，6619.60㎡，地下1層53994.30㎡。

本工程由廣東白云學(xué)院籌建，廣東省冶金建筑安裝有限公司承建，廣東省城規(guī)建設(shè)監(jiān)理有限公司監(jiān)理。

根據(jù)工程進度情況及施工組織設(shè)計布置，本工程擬繼續(xù)安裝一臺QTZ80(6012)型塔式起重機(自編號5#）。塔機安裝周邊空曠，無障礙物，周邊環(huán)境符合塔機安裝和進退場需要。

三、地質(zhì)情況

一、場地土層自上而下情況大致為：

耕植土：層厚0.30～0.90m，為灰色、灰褐色、淺灰色，由粉質(zhì)粘土及少量植物根系等組成，稍濕，可塑。

素填土：層厚0.90m，為雜色，由粘性土及塊石等堆填而成，稍濕，結(jié)構(gòu)松散，為新近填土，未完成自重固結(jié)，堆積年限不超過10年。

粉質(zhì)粘土：層厚0.60～10.0m，為棕紅色，黃棕色，灰白色等，呈花斑狀，可塑，局部硬塑，粘性較好，切面光滑。綜合建議其承載力特征值fak=180kPa。

淤泥質(zhì)土：層厚1.40m，為深灰、灰黑色，飽和，流塑，含少量粉細砂及大量腐木碎屑，有腥臭味。綜合建議其承載力特征值fak=50kPa。

粉細砂：層厚1.50～3.30m，平均2.27m，為淺黃色，灰白色，灰黃色，飽和，松散～稍密，級配一般，成分為石英。綜合建議其承載力特征值fak=100kPa。

中粗砂：層厚1.80～7.20m，平均4.21m，為黃棕色，灰白色，土黃色等，飽和，松散～稍密，級配良好，成分為石英砂，含少量粘粒。綜合建議其承載力特征值fak=160kPa。

礫砂：層厚0.60～9.40m，平均4.78m，以礫砂、圓礫為主。為淺黃色，灰白色、灰褐色等，飽和，稍密～中密，局部松散，分級配良好，成分為石英砂，磨圓較差，次棱角狀。綜合建議其承載力特征值fak=200kPa。

卵石：層厚0.60～3.50m，平均1.52m，為灰黃色，灰白色等，飽和，稍密～中密，卵石含量50～60%，成分以石英砂巖為主，粒徑一般2～5cm，充填物為粗礫砂。綜合建議其承載力特征值f

=300kPa。

ak

粉質(zhì)粘土：層厚0.40～8.80m，平均3.64m，為棕褐色，土黃色等，稍濕，硬塑，粘性一般，含少量粉細粒石英砂顆粒，為風(fēng)化殘積土，遇水易軟化。綜合建議其承載力特征值fak=250kPa。

強風(fēng)化巖：主要由泥質(zhì)粉砂巖和砂礫巖等組成，層厚0.50～5.20m，平均2.53m，為棕褐色，巖石風(fēng)化強烈，巖石結(jié)構(gòu)大部分已破壞，巖芯呈半巖半土狀、碎塊狀、巖柱狀，局部夾中風(fēng)化巖塊。綜合建議承載力特征值fa=500kPa。

二、地下水

場區(qū)內(nèi)各鉆孔所遇地下水為第四系孔隙水和基巖裂隙水，粉細砂、中粗砂、礫砂和卵石為主要含水層，屬于中等～強透水層，在場地呈厚層狀連續(xù)分布，故第四系孔隙水較豐富。下伏基巖強風(fēng)化或中風(fēng)化巖，在裂隙發(fā)育部位，有一定水量，但水量一般不大。根據(jù)現(xiàn)場開挖情況，無明顯地下水。

四、塔吊布置選型及基礎(chǔ)設(shè)計

考慮工作面的覆蓋范圍以及利用率，同時考慮施工段間的流水施工方案，本工程擬繼續(xù)投入一臺QTZ100（TCT6012）型塔式起重機。

塔吊型號：QTZ100型(TCT6012)，

塔吊起升高度（獨立式）H：40.5m，（附著式）H：200m，

塔身寬度B：1.8m，基礎(chǔ)埋深D：1.500m，

：450kN，基礎(chǔ)承臺厚度Hc：1.400m，

自重F

1

：60kN，基礎(chǔ)承臺寬度Bc：5.500m，

最大起重荷載F

2

標準節(jié)長度：2.8m，基礎(chǔ)墊層厚度Hc：0.100m，

樁鋼筋級別:HRB400，樁直徑：0.500m，

樁間距a：4.0m承臺箍筋間距S：170.000mm，

承臺混凝土的保護層厚度：40mm，承臺混凝土強度等級：C35；

額定起重力矩是：1000kN·m，

主弦桿材料：角鋼/方鋼,寬度/直徑c：120mm，

：0.75kN/m2，

所處城市：廣東廣州市，基本風(fēng)壓ω

地面粗糙度類別為：B類田野、鄉(xiāng)村，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μ

：1.32。

z

本方案選用的QTZ100型塔式起重機。塔機為水平臂架，小車行走變幅，上旋轉(zhuǎn)自升起塔式起重機，最大起重6T，結(jié)合主體情況考慮,安裝高度為40m,最大幅度起重時為1.0T。

基礎(chǔ)設(shè)計：按照塔吊廠家提供的塔吊使用說明書，QTZ100型塔吊基礎(chǔ)選用5500×5500×1400mm，根據(jù)塔吊說明書所提供的數(shù)據(jù)顯示所需要的地基承載力設(shè)計值需200KN/m2（即為200Kpa/m2）。

結(jié)合塔吊說明書及現(xiàn)場實際情況，本工程設(shè)計塔機基礎(chǔ)為5500×5500×1500mm,樁基選用與本工程基礎(chǔ)樁做法相同的4根D=500預(yù)制管樁，單樁設(shè)計豎向承載力為1900KN，樁端持力層為強風(fēng)化砂巖，入持力層不小于1.0m。由于塔吊基礎(chǔ)面與地下室底板底部平標高，根據(jù)勘察報告及現(xiàn)場地下室開挖情況，地下室底板土質(zhì)基本為粉質(zhì)粘土層，綜上所述，當塔吊樁入巖強風(fēng)化持力層時，有效樁長約為7m。其施工方法按工程樁設(shè)計做法要求進行施工。

五、施工方案

施工流程：定位防線→土方開挖（支護）→100厚砂石墊層施工→鋼筋制作及綁扎→預(yù)埋塔吊基礎(chǔ)預(yù)埋件→模板支設(shè)→C35基礎(chǔ)砼澆筑

1、定位放線：

根據(jù)塔吊具體位置放出塔吊基礎(chǔ)土方開挖邊線。

2、土方開挖：

①進行機械挖土和人工清理，機械挖至預(yù)定標高層，滿足規(guī)范承載能力的要求，人工清理后及

時進行墊層施工。

②注意事項：

A.土方開挖時，不得在已開挖的基坑邊進行其它施工活動。

B.注意地表水的合理排放，防止地表水流入基坑或滲入邊坡。

C.觀測邊坡，發(fā)現(xiàn)失穩(wěn)先兆（如產(chǎn)生裂紋時），立即采取有效措施修復(fù)支護邊坡。

3、基礎(chǔ)模板的制作：

根據(jù)現(xiàn)場情況，本工程塔吊基礎(chǔ)模板采用18厚夾板，螺桿雙向?qū)又巍?/p>

4、鋼筋的制作與綁扎和預(yù)埋件預(yù)埋：

①按方案要求均勻綁扎鋼筋，綁扎完畢后墊好墊塊，保證鋼筋保護層厚度。

②預(yù)埋件的預(yù)埋：先綁扎好基礎(chǔ)底板下層鋼筋后，用吊車將預(yù)埋平板按放好的位置點放好。用

水準儀校正標準節(jié)水平后，用鋼筋做支撐及斜撐把預(yù)埋件與塔吊基礎(chǔ)鋼筋焊牢。

③防雷鋼筋采用φ14鋼筋，分別在塔吊基礎(chǔ)四個角位與塔吊基礎(chǔ)鋼筋及樁鋼筋進行焊接，焊

接長度為20cm，伸出塔吊基礎(chǔ)長度1m。

④經(jīng)質(zhì)檢人員檢查無誤后方可澆筑砼。

5、砼澆筑：

①塔吊基礎(chǔ)采用C35商砼配澆筑。

②砼必需振搗密實，并制作試塊。

③基礎(chǔ)混凝土一次性澆搗密實，加強養(yǎng)護，控制混凝土內(nèi)外溫差不得大于25℃。

六、防雷接地

1、塔吊基礎(chǔ)接地采用40*40的角鐵垂直向下埋設(shè)，埋設(shè)深度不小與1000；

2、接地角鐵用4*100的扁鋼與基礎(chǔ)鋼筋焊接牢固（或采用不小于4m2的銅芯線）。

3、置于基礎(chǔ)的塔吊基礎(chǔ)節(jié)決不能做為接地裝置；

4、接地裝置的電阻不得超過4歐姆；

5、接地裝置應(yīng)由專業(yè)人員安裝，因為接地電阻率視時間和條件不同而有很大變化，測定電阻

要高效精密的儀器，且要定期檢查接地線及電阻；

七、塔吊基礎(chǔ)質(zhì)量要求

1、塔吊基礎(chǔ)土方開挖到設(shè)計標高后應(yīng)會同監(jiān)理、甲方等單位檢查土質(zhì)是否符合〈巖土工程勘

察報告〉要求，并形成相關(guān)隱蔽資料，驗收合格后及時澆筑墊層混凝土；

2、基礎(chǔ)采用C35商品混凝土，混凝土要振搗密實，施工時制作同條件試件一組；

3、基礎(chǔ)混凝土強度達到設(shè)計要求的75%以上時方可安裝塔吊；

4、基礎(chǔ)表面應(yīng)平整，平面度誤差應(yīng)小與1/500；

5、與基礎(chǔ)節(jié)下端四個大法蘭的連接處應(yīng)用二次澆筑的方法找平至水平，可用水平儀測量，其

水平誤差值應(yīng)小于1/1000；

6、基礎(chǔ)采用澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7d；

八、基礎(chǔ)降排水

1、本工程塔吊基礎(chǔ)面相對于自然地面較低，雨水與地基土層含水匯集到基坑內(nèi)，合理的排水

系統(tǒng)將關(guān)系到塔吊基礎(chǔ)的正常使用。

2、基礎(chǔ)施工時在距基礎(chǔ)邊任意一方1.5米處設(shè)置一個圓形鋼筋籠，鋼筋籠采用6Ф16,Ф8＠

500制作，鋼筋籠下口低于基礎(chǔ)面500，并及時進行抽水。

3、日后地下室底板施工時要進行要在地下室底板預(yù)埋止水鋼板。

九、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(四樁)計算書

工程名稱：廣東白云學(xué)院北校區(qū)(首期)-1#實驗樓、藝術(shù)樓、體育館、風(fēng)雨連廊、地下室

編制單位：廣東省冶金建筑安裝有限公司

1.計算參數(shù)

（1）基本參數(shù)

采用1臺QTZ100(6012)塔式起重機，塔身尺寸1.80m,地下室開挖深度為-7.70m；現(xiàn)場地面標高-5.80m，承臺面標高-6.20m；采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，地下水位-9.00m。

1）塔吊基礎(chǔ)受力情況

荷載工況

基礎(chǔ)荷載

P(kN)M(kN.m)

F

k

F

h

MM

Z

工作狀態(tài)558.2019.701545.70301.10

非工作狀態(tài)451.0080.401677.300

比較樁基礎(chǔ)塔吊的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的受力情況，塔吊基礎(chǔ)按非工作狀態(tài)計算如圖

F

k=451.00kN,F

h

=80.40kN

M=1677.30+80.40×1.30=1781.82kN.m

F

k

，=451.00×1.35=608.85kN,F

h

，=80.40×1.35=108.54kN

M

k

=(1677.30+80.40×1.30)×1.35=2405.46kN.m

2）樁頂以下巖土力學(xué)資料

序號地層名稱

厚度L

(m)

極限側(cè)阻力

標

準值q

sik(

kPa

)

極限端阻力標

準值q

pk

(kPa)

q

siki

(kN/m)

抗拔系數(shù)

λ

i

λ

i

q

siki

(kN/m)

1礫砂1.5270.00106.400.5053.202粉質(zhì)粘土3.6426.0094.640.7066.25

3強風(fēng)化礫巖2.53220.007000.00556.600.70389.62

樁長7.69∑q

sik*L

i

757.64∑λ

i

q

sik*

L

i

509.07

3）基礎(chǔ)設(shè)計主要參數(shù)

基礎(chǔ)樁采用4根φ500預(yù)應(yīng)力管樁,樁頂標高-7.50m；樁混凝土等級

C80,f

C=35.90N/mm2,E

C

=3.80×104N/mm2；f

t

=2.22N/mm2,樁長7.69m,壁厚125mm；鋼筋HRB400，

f

y=360.00N/mm2,E

s

=2.00×105N/mm2

承臺尺寸長(a)=5.50m,寬(b)=5.50m,高(h)=1.40m；樁中心與承臺中心2.25m,承臺面標高

-6.20m；承臺混凝土等級C35，f

t=1.57N/mm2,f

C

=16.70N/mm2,γ

砼

=25kN/m3

G

k=abhγ

砼

=5.50×5.50×1.40×25=1058.75kN

塔吊基礎(chǔ)尺寸示意圖

2.樁頂作用效應(yīng)計算（1）豎向力

1）軸心豎向力作用下

N

k=(F

k

＋G

k

)/n=(451.00+1058.75)/4=377.44kN

2）偏心豎向力作用下

按照Mx作用在對角線進行計算，M

x=M

k

=1781.82kN.m，y

i

=2.25×20.5=3.18m

N

k=(F

k

＋G

k

)/n±M

x

y

i

/Σy

i

2=(451.00+1058.75)/4±(1781.82×3.18)/(2×3.182)=377.44

±280.16

N

kmax=657.60kN,N

kmin

=97.28kN(基樁不承受豎向拉力)

(2)水平力

H

ik=F

h

/n=80.40/4=20.10kN

3.單樁允許承載力特征值計算

管樁外徑d=500mm=0.50m，內(nèi)徑d

1=500-2×125=250mm=0.25m，h

b

=2.53

h

b/d=2.53/0.50=5.06,λ

p

=0.80

（1）單樁豎向極限承載力標準值計算

A

j=π(d2-d

1

2)/4=3.14×(0.502-0.252)/4=0.15m2,A

pl

=πd

1

2/4=3.14×0.252/4=0.05m2

Q

sk=u∑q

siki

=πd∑q

siki

=3.14×0.50×757.64=1189.49kN

Q

pk=q

pk

(A

j

+λ

p

A

pl

)=7000.00×(0.15+0.80×0.05)=1330.00kN，Q

uk

=Q

sk

＋

Q

pk

=1189.49+1330.00=2519.49kN

R

a=1/KQ

uk

=1/2×2519.49=1259.75kN

(2)樁基豎向承載力計算1）軸心豎向力作用下

N

k=377.44kN＜R

a

=1259.75kN,豎向承載力滿足要求。

2）偏心豎向力作用下

N

kmax=657.60kN＜R

a

=1.2×1259.75=1511.70kN,豎向承載力滿足要求。

4.樁基水平承載力驗算

(1)單樁水平承載力特征值計算

I=π(d4-d

1

4)/64=3.14×(0.504-0.254)/64=0.0029m4

EI=E

c

I=3.80×107×0.0029=110200kN.m2

查表得:m=6.00×103kN/m4,X

oa

=0.010m

b

o

=0.9(1.5d+0.5)=1.13m=1130mm

α=(mb

o/E

C

I)0.2=(6.00×1000×1.13/110200)0.2=0.57

αL=0.57×7.69=4.38＞4,按αL=4,查表得:υ

x

=2.441

R

Ha=0.75×(α3EI/υ

x

)χ

oa

=0.75×(0.573×110200/2.441)×0.01=62.70kN

（2）樁基水平承載力計算

H

ik=20.10kN＜R

ha

=62.70kN,水平承載力滿足要求。

5.抗拔樁基承載力驗算

（1）抗拔極限承載力標準值計算

T

gk=1/nu

1

Σλ

i

q

sik

L

i

=1/4×(2.25×2+0.50)×4×509.07=2545.35kN

T

uk=Σλ

i

q

sik

u

i

L

i

=509.07×3.14×0.50=799.24kN

(2)抗拔承載力計算

G

gp=G

gp1

＋G

gp2

=5.50×5.50×1.40×18.80/4＋5.50×5.50×6.19×(18.80-10)/4=610.99kN

G

p=G

p1

＋G

p2

=0.15×1.50×25＋0.15×6.19×(25-10)=19.55kN

T

gk/2+G

gp

=2545.35/2+610.99=1883.67kN

T

uk/2+G

p

=799.24/2+19.55=419.17kN

由于基樁不承受豎向拉力,故基樁呈整體性和非整體性破壞的抗拔承載力滿足要求。

6.抗傾覆驗算

a

1=2.25+0.50/2=2.50m,b

i

=2.25×2+0.50/2=4.75m

傾覆力矩M

傾=M＋F

h

h=1677+80.40×(7.70-6.20)=1797.60kN.m

抗傾覆力矩M

抗=（F

k

＋G

k

）a

i

＋2(T

uk

/2+G

p

)b

i

=(451.00+1058.75)×2.50+2×(799.24/2+19.55)×4.75=7756.49kN.m

M

抗/M

傾

=7756.49/1797.60=4.31

抗傾覆驗算4.31＞1.6,滿足要求。

7.樁身承載力驗算

(1)正截面受壓承載力計算

按照M

x作用在對角線進行計算，M

x

=M

k

=2405.46kN.m，y

i

=2.25×20.5=3.18m

N

k=(F

k

‘＋1.2Gk)/n±M

x

y

i

/Σy

i

2=(608.85+1.2×1058.75)/4±(2405.46×3.18)/(2×3.182)

=469.84±378.22

N

kmax=848.06kN，N

kmin

=91.62kN

Ψ

c=0.85,Ψ

c

f

c

A

j

=0.85×35.90×1000×0.15=4577.25kN

正截面受壓承載力=4577.25kN＞N

kmax

=848.06kN,滿足要求。

(2)預(yù)制樁插筋受拉承載力驗算

插筋采用HRB400，f

y=360.00N/mm2，取620，A

s

=6×314=1884mm2

f

yA

s

=360×1884=678240N=678.24kN

f

yA

s

=678.24kN＞N

kmin

=91.62kN,正截面受拉承載力滿足要求。

M

傾/(4x

1

A

s

)=1797.60×1000/(4×2.25×1884)=106.02N/mm2

M

傾/(4x

1

A

s

)=106.02N/mm2＜360.00N/mm2,滿足要求。

(3)承臺受沖切承載力驗算1）塔身邊沖切承載力計算

F

ι=F－1.2ΣQ

ik

=F

k

，=608.85kN，h

o

=1.40-0.10=1.30m=1300mm

β

hp

=1.0+[(2000-1400)/(2000-800)]×(0.9-1.0)=0.95

а

0=2.25-0.50/2-1.80/2=1.10m,λ=а

/h

o

=1.10/1.30=0.85

β

=0.84/(λ+0.2)=0.84/(0.85+0.2)=0.80

u

m

=4×(1.80+1.30)=12.40m

β

hpβ

u

m

f

t

h

o

=0.95×0.80×12.40×1.57×1000×1.30=19234.38kN

承臺受沖切承載力=19234.38kN＞F

ι

=608.85kN,滿足要求。

2)角樁向上沖切力承載力計算

N

1=N

k

，=F

k

，/n+M

x

y

i

/Σy

i

2=608.85/4+2405.46×3.18/(2×3.182)=530.43kN

λ

1x=λ

1y

=а

/h

o

=1.10/1.30=0.85,c

1

=c

2

=0.50+0.25=0.75m

V=2N

k

，=2×530.43=1060.86kN

β

1x=β

1y

=0.56/(λ

1x

+0.2)=0.56/(0.85+0.2)=0.53

[β

1x(c

2

+а

1y

/2)+β

1y

(c

1

+а

1x

/2)]β

hp

f

t

h

o

=0.53×(0.75+1.10/2)×2×0.95×1.57×1000×1.30=2671.8