塔吊基础施工方案

第一章 工程概况 ...........................................................

一、工程概况 ...............................................................

二、地质概况 ...............................................................

第二章 编制依据 ...........................................................

第三章 基础设计 ...........................................................

一、塔吊的选择 .............................................................

二、塔吊的基础定位 .........................................................

三、塔吊基础设计 ...........................................................

第四章 基础计算书 .........................................................

一、塔机属性 ...............................................................

二、塔机荷载 ...............................................................

三、桩顶作用效应计算 .......................................................

四、桩承载力验算 ...........................................................

五、承台计算 ...............................................................

六、配筋示意图 .............................................................

第五章 基础施工 ...........................................................

第六章 附件 ............................................... 错误!未定义书签。

萝岗敏捷广场1~2#楼、7~9#楼、商业广场

塔吊基础施工方案

第一章 工程概况

一、工程概况

萝岗敏捷广场项目由广州市尚钧誉房地产开发有限公司投资建设，项目规划用地面积125644㎡（约200亩），总建筑面积429747㎡。本项目包含多层、高层公寓、商业、公建配套，为综合商住小区项目。

项目建设单位为：广州市尚钧誉房地产开发有限公司；

勘察单位为：广东省湛江地质工程勘察院；

监理单位为：广州市百业建设顾问有限公司；

施工单位为：梅州敏捷建筑工程有限公司。

本工程为萝岗敏捷广场项目工程, 总建筑面积约42万m2，高层结构为剪力墙结构、低层结构为框架结构，共由9栋高层住宅及酒店公寓；29栋低层住宅、商业、会所、体育设施等公共建筑及地下地下车库组成，楼层分别为地下2层和地上1~20层，层高：高层标准层层高为5.0m.高层建筑屋面高度最高为100米。结构为剪力墙结构，工程位于萝岗区水西村，交通便利。 二、地质概况

拟建场地位于广州市萝岗区水西路西侧，地形地貌为山前冲洪积及剥蚀残丘地貌，；根据地勘初勘报告，拟建场地具体地质情况自上而下土层大致如下：

1、人工填土：主要为素填土

2、淤泥质土或淤泥层：层序号2-1，灰黑色，土黄色，很湿，软塑状，局部可塑，含淤泥质，地基承载力特征值的经验值fak取50 kPa，平均分层厚度为3.35m；

3、中砂或粗砂层：层序号2-2，灰色、褐灰色、饱和，松散状，级配良好，局部含较多中、粗砂粒，地基承载力特征值的经验值fak取170 kPa，平均分层厚度为4.26m；

4、粉质粘土：层序号2-3，棕红色、棕黄色，湿，可塑，由粉、粘粒及砂粒组成，地基承载力特征值的经验值fak取150 kPa平均分层厚度约7.21m；

5、砂质粘土层：层序号4，褐黄色、灰白色，湿，可塑，局部硬塑，为花岗岩风化残积图，地基承载力特征值的经验值fak取250 kPa，平均分层厚度为5.18m；

6、全风化花岗岩：层序号5-1，由全风化岩组成，分布广泛、普遍，棕红色，原岩结构尚清晰，岩石风化成土状，稍湿，岩芯呈坚硬土状，遇水易软化，地基承载力特征值的经验值fak取400kPa，分层厚度为6.68m；

7、强风化花岗岩：层序号5-2，主要由强风化岩组成，分布广泛、普遍，棕红色，岩石风化强烈，裂隙很发育，地基承载力特征值的经验值fak取600kPa，分层厚度为10.17m；

8、中风化花岗岩：层序号5-3，麻灰、褐黄色，节理裂隙发育，块状构造，岩心多呈碎块状，地基承载力特征值的经验值fak取3000kPa，分层厚度为3.08m；

地下水位情况：场地地下水埋藏较浅，水位不稳定，地下水主要是赋存于基岩裂隙带中的裂隙水，强、中风化岩裂隙发育，遍布场区，在钻探过程中未发生严重漏水漏浆的现象，说明裂隙的连通性较差，透水性较弱，砂土层分布地段存在孔隙水，总的来说，场区地下水富水性差异较大，沟谷分布地带砂层较厚的地段地下水丰富，其余地段地下水较贫乏，其补给来源为大气降水、地表沟渠渗透；地下水位埋深1.4～10.3m。

第二章 编制依据

1、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010；

2、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992；

3、《施工组织设计》及其建筑、结构施工图纸；

4、JL5613塔式起重机《使用说明书》；

5、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

6、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）

第三章 基础设计

一、塔吊的选择

1、本方案只针对本工程1~2#楼、7~9#楼、商业广场范围内的塔吊基础。

2、根据项目部上报的塔吊安装平面位置图，本范围内工程暂定安装9台JL5613塔吊、塔吊安装作业臂长为56米（具体塔吊安装数量及安装作业臂长项目部根据现场实际情况可作相应调整），其中4#、5#、10#、11#、12#、13#塔吊的安装高度约110米，1~3#塔吊的安装高度约30米，塔吊技术参数详见附件三：“塔吊使用说明书”。本工程1~5#、10~13#塔吊的基础做法相同，因此本方案以4#塔吊作为计算依据。

二、塔吊的基础定位

1、塔吊安装位置及基础定位放线详图项目部应根据确定的项目塔吊平面示意图进行细化并标注详细定位尺寸，塔吊平面位置布置图项目部可参考附图一：塔吊平面位置示意图，也可根据项目现场实际情况作相应调整，但调整后的塔吊安装位置必须保证塔吊附墙安装、360度旋转、拆卸、材料吊装等要求。

2、在塔吊桩基础施工前，项目部必须详细标注塔吊桩基础定位尺寸并上报总工室审核后方可进行塔吊桩基础施工。

三、塔吊基础设计

（一）基础要求：

1、桩基础必须进入持力层1米以上。

2、墙面与基础座距离根据现场实际情况及所选的附墙架型号而定。

3、基础座应全部埋入混凝土基础内。

4、对混凝土表面的水平度进行检验，要求其水平度≤5/1000。

5、按产品说明书及规定的标准节型号，检测基础座是否符合要求。

6、检查基础座是否牢固地安装灌注在混凝土基础中。

7、测量基础座丝套端面的水平度≤5/1000的要求是否符合。

8、制作基础时必须同时埋好接地装置。

（二）塔吊基础设计：

1、根据塔吊基础设计要求，本工程塔吊基础选用钢筋混凝土基础、基础承台厚1400mm，基础承台尺寸为5000 mm×5000 mm，承台垫层为100mm厚C15混凝土垫层，钢筋保护层取50mm。承台混凝土强度等级采用C40，塔吊承台桩基础采用4根Ф500预制混凝土桩，桩基施工按工程桩要求施工（单桩竖向承载力特征值=1800KN），桩顶嵌入承台深度为100mm，桩顶采用插筋连接，采用4根C20钢筋，长度为3.2m（其中锚入承台的钢筋长度为1.0m），箍筋为Ф8@200，桩顶采用掺微膨胀剂的C40填芯混凝土2.2m。承台钢筋采用双层双向配置，承台上部选配双向C20@160, 承台底部选配双向C25@160, 均匀布置。基础底座应全部埋入混凝土基础板内。防雷接地采用基础钢筋焊接主楼防雷接地网。

2、塔吊基础具体做法详附图二：塔吊基础做法详图。

（三）构造要求

为确保桩承台连接的安全，现场应按《预应力混凝土管桩基础技术规程》的要求对塔吊基础按抗拔桩构造要求施工。承台尺寸取5m5m，高度1.40m,钢筋保护层取50mm。承台混凝土强度等级采用C40，桩顶嵌入承台深度为100mm，桩顶采用插筋连接，采用4根三级钢C20，长度为3.2m（其中锚入承台的钢筋长度为1.0m），箍筋为Ф8@200，桩顶采用掺微膨胀剂的C40填芯混凝土2.2m。

（四）其它

1、塔吊基础承台面标高与地下室底板顶面标高平，在塔吊基础承台施工时应按要求错开搭接预埋地下室底板钢筋，并在塔吊基础承台四周预埋止水钢板，具体做法详附图二。

2、塔吊基础应尽量避开地下室结构承台、地梁位置，如确实无法避开，则在塔吊基础承台施工时应根据设计图纸要求提前预埋预留结构承台、地梁钢筋。

第四章 基础计算书

一、塔机属性

塔机型号 TC5613-6 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 36 塔机独立状态的计算高度H(m) 39 塔身桁架结构 型钢 塔身桁架结构宽度B(m) 1.6 二、塔机荷载

1、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) 750 起重荷载标准值Fqk(kN) 60 竖向荷载标准值Fk(kN) 810 水平荷载标准值Fvk(kN) 50 倾覆力矩标准值Mk(kN·m) 1720 非工作状态 竖向荷载标准值Fk'(kN) 750 水平荷载标准值Fvk'(kN) 80 倾覆力矩标准值Mk'(kN·m) 1930 2、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) 1.35Fk1＝1.35×750＝1012.5 起重荷载设计值FQ(kN) 1.35FQk＝1.35×60＝81 竖向荷载设计值F(kN) 1012.5+81＝1093.5 水平荷载设计值Fv(kN) 1.35Fvk＝1.35×50＝67.5 倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.35Mk＝1.35×1720＝2322 非工作状态 竖向荷载设计值F'(kN) 1.35Fk'＝1.35×750＝1012.5 水平荷载设计值Fv'(kN) 1.35Fvk'＝1.35×80＝108 倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.35Mk＝1.35×1930＝2605.5 三、桩顶作用效应计算

承台布置 桩数n 4 承台高度h(m) 1.4 承台长l(m) 5 承台宽b(m) 5 承台长向桩心距al(m) 4 承台宽向桩心距ab(m) 4 桩直径d(m) 0.5 承台参数 承台混凝土等级 C40 承台混凝土自重γC(kN/m3) 25 承台上部覆土的重度承台上部覆土厚度h'(m) 0 γ'(kN/m) 319 承台混凝土保护层厚度50 δ(mm) 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×(1.4×25+0×19)=875kN

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×875=1181.25kN

桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(750+875)/4=406.25kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L

=(750+875)/4+(1930+80×1.4)/5.66=767.23kN

Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L

=(750+875)/4-(1930+80×1.4)/5.66=45.27kN

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

=(1012.5+1181.25)/4+(2605.5+108×1.4)/5.66=1035.76kN

Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L

=(1012.5+1181.25)/4-(2605.5+108×1.4)/5.66=61.12kN 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) 35 桩入土深度lt(m) 23 桩配筋 自定义桩身承载力设计值 是 桩身承载力设计值 1800 地基属性 是否考虑承台效应 否 土层厚度土名称 li(m) 侧阻力特征值端阻力特征值抗拔系数 qsia(kPa) qpa(kPa) 承载力特征值fak(kPa) 淤泥质土 2.5 8 0 0.7 - 砂层 6 15 20 0.7 - 砂质粘土 11 30 36 0.7 - 全风化岩 6 70 3500 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×(2.5×8+6×15+11×30+5×70)+3500×0.13=1392.98kN

Qk=406.25kN≤Ra=1392.98kN

Qkmax=767.23kN≤1.2Ra=1.2×1392.98=1671.58kN

满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Qkmin=45.27kN≥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=11×3.14×10.72/4=989mm2

(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=1035.76kN

桩身结构竖向承载力设计值：R=2000kN

满足要求！

(2)、轴心受拔桩桩身承载力

Qkmin=45.27kN≥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 HRB400 承台底部长向配筋 Φ25@160 承台底部短向配筋 HRB400 Φ25@160 HRB400 承台顶部长向配筋 Φ20@180 承台顶部短向配筋 HRB400 Φ20@180 1、荷载计算

承台有效高度：h0=1400-50-25/2=1338mm

M=(Qmax+Qmin)L/2=(1035.76+(61.12))×5.66/2=3102.43kN·m

X方向：Mx=Mab/L=3102.43×4/5.66=2193.75kN·m

Y方向：My=Mal/L=3102.43×4/5.66=2193.75kN·m

2、受剪切计算

V=F/n+M/L=1012.5/4 + 2605.5/5.66=713.72kN

受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1338)1/4=0.88

塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(4-1.6-0.4)/2=1m

a1l=(al-B-d)/2=(4-1.6-0.4)/2=1m

剪跨比：λb'=a1b/h0=1000/1338=0.75，取λb=0.75；

λl'= a1l/h0=1000/1338=0.75，取λl=0.75；

承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.75+1)=1

αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.75+1)=1

βhsαbftbh0=0.88×1×1.71×103×5×1.34=10074.66kN

βhsαlftlh0=0.88×1×1.71×103×5×1.34=10074.66kN

V=713.72kN≤min(βhsαbftbh0， βhsαlftlh0)=10074.66kN

满足要求！

3、受冲切计算

塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.34=4.28m

ab=4m≤B+2h0=4.28m，al=4m≤B+2h0=4.28m

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)=2193.75×106/(1.02×19.1×5000×13382)=0.013

ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.013)0.5=0.013

γS1=1-ζ1/2=1-0.013/2=0.994

AS1=My/(γS1h0fy1)=2193.75×106/(0.994×1338×360)=4584mm2

最小配筋率：

ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.71/360)=max(0.2,0.21)=0.21%

梁底需要配筋：A1=max(AS1, ρbh0)=max(4584,0.002×5000×1338)=14300mm2

承台底长向实际配筋：AS1'=15831mm2≥A1=14300mm2

满足要求！

(2)、承台底面短向配筋面积

αS2= Mx/(α2fcbh02)=2193.75×106/(1.02×19.1×5000×13382)=0.013

ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.013)0.5=0.013

γS2=1-ζ2/2=1-0.013/2=0.994

AS2=Mx/(γS2h0fy1)=2193.75×106/(0.994×1338×360)=4584mm2

最小配筋率：

ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.71/360)=max(0.2,0.21)=0.21%

梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.002×5000×1338)=14300mm2

承台底短向实际配筋：AS2'=15831mm2≥A2=14300mm2

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'=9041mm2≥0.5AS1'=0.5×15831=7916mm2

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'=9041mm2≥0.5AS2'=0.5×15831=7916mm2

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

详见附图二：塔吊基础做法详图。

第五章 基础施工

1、先将场地找平，放线定位，塔吊边缘与建筑物外墙的距离根据平面位置及附墙确定。

2、桩基础施工，塔吊桩基础必须按工程桩要求进行施工； 3、土方开挖，根据现场确定的标高进行土方开挖；

4、浇筑混凝土垫层，混凝土垫层尺寸至少比基础承台大10㎝；

4、塔吊承台基础钢筋、模板、防雷接地装置、塔吊基座预埋件安装，地下室底板、地梁钢筋预留及止水钢板安装（塔吊基础承台与地下室底板一起浇筑时不预留止水钢板）；

5、塔吊基础承台施工：浇注C40混凝土，厚度为1400㎜。

6、基础表面应平整，水平度偏差不大于10mm。

7、加强安全管理，建立安全责任制，做好现场安全标志，必须有足够数量的显眼安全标志。工人上班前先作安全教育，安全技术及操作规程交底，严格做到安全交底在前，施工操作在后。

8、作业时按规定划定安全警戒区域，并设置基坑警示牌。 9、进入现场必须戴安全帽。上班时间严禁穿拖鞋、高跟鞋。

10、驻场的质安员，应经常检查、监督，坚决制止一切未做好安全防护工作而冒险违章作业的现象。严格执行有关安全施工操作规程。

11、在进行混凝土配合比的设计时，应计算可能出现的最高温升，若超过规定要求，必须进行调整，以求得到最佳的混凝土配合比。

12、选用级配良好的骨料，严格控制砂、石子的含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和强度。

13、混凝土必须分层浇筑，每层厚度以300mm为宜，以加快热量散发，并使温度分布较均匀，同时也便于振捣密实。上层混凝土覆盖要在下层混凝土初凝之前进行。

14、在浇筑混凝土时，要注意防止钢筋产生位移，因此在浇筑混凝土过程中应随时检查复核钢筋的位置，并采取措施，以保证位置正确。

15、在热天浇筑混凝土时，设置简易遮阳棚，用湿润的麻袋遮盖混凝土泵管，以降低混凝土的入模温度。下雨天浇注混凝土应做好保护措施。

第六章 附件

附图一：塔吊安装平面位置示意图 附图二：塔吊基础做法详图 附件三：塔吊使用说明书