精品文档. 陕西省西咸新区德杰综合体一期工程塔吊基础施工方案编写人：审核人：审批人：重庆中科建设（集团）有限公司2013年11月20目录一、工程概况 (3)二、编制依据 (4)三、塔式起重机型号及定位的选择 (5)四、塔式起重机的设计及计算 (8)五、塔吊基础计算 (11)六、塔式起重机基础施工 (20)七、塔式起重机基础施工的安全技术措施 (26)塔吊基础方案一、工程概况1、总体概况2、项目规划用地面积约80亩，由高层住宅、酒店、写字楼、裙楼、地下车库等组成。
高层住宅建筑层数16～28层，地下车库2层，酒店及写字楼层数24层，地下车库2层。
层高由50.4-88.2米，总建筑面积214836㎡3、本工程主体结构施工时共设塔吊7台，布设位置和塔吊编号见平面布置图。
1#塔吊采用中联重科股份有限公司生产的QTZ63(5613)型塔吊，该塔吊独立式起升高度为40米，附着式起升高度达220米，工作臂长56米，最大起重量6吨，额定起重力矩为56吨米，最大起重力矩为78吨米。
2#、3#、5#、6#、7#塔吊采用烟台市建设机械厂生产的QTZ63(5610)型塔吊，该塔吊独立式起升高度为40米，附着式起升高度达220米，工作臂标准臂长，最大起重量6吨，额定起重力矩为53吨米，最大起重力矩为77吨米。
二、编制依据1、《QTZ63（5613和5610塔式起重机使用说明书》2、《岩土工程勘察报告》3、《塔式起重机操作使用规程》（ZBJ80012）；4.《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2001）；5.《塔式起重机安全规程》（GB5144-2006）；6、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）7、《建筑地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010）8、《地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）9、《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）10、施工图纸本工程场地内地层结构自上而下依次为：①素填土、②黄土壮土、③细砂、④中砂、⑤中砂、⑤-1粉质粘土、⑥粉质粘土、⑦中粗砂。
（1）、①素填土：粘性土组成，松散状态，厚度0.5m～1.10m。
层底高程378.49-379.06（2）、②黄土壮土：褐黄色、土质较均匀，具湿陷性，以硬塑状态，厚度0.7～4.2m。
层底高程374.77-378.92（3）、③细砂：灰白色，主要以石英、长石等，级配较好，颗粒不均匀，稍湿，稍密。
厚度1.4-6.00m。
层底高程371.95-375.00 （4）、④中砂：灰白色，主要以石英、长石等，级配较好，颗粒不均匀，湿，中密。
厚度1.9-6.20m。
层底高程366.54-370.47（5）、④中砂：灰白色，主要以石英、长石含少量圆砾等，级配较好，颗粒不均匀，饱和，密实。
厚度6.7-10.70m。
层底高程359.22-362.22 （6）、⑤-1粉质粘土：浅灰、灰黄色，厚度0.3-2.1m。
（7）、⑥粉质粘土：浅灰、灰黄色，厚度0.8-2.8m。
（8）、⑦中粗砂：灰黄色，厚度18.3-22.30m。
三、塔式起重机型号及定位的选择1、塔式起重机型号的选择（1）塔式起重机（简称塔吊，下同）主要用于结构施工中的大宗物料（如：钢筋、模板等）的水平、垂直运输，根据本工程的实际情况和工期要求经综合考虑，本工程拟采用一台QTZ63(5613)和6台QTZ63(5610)型自升式塔式起重机，臂长56米。
（2）QTZ63(5610)塔吊主要技术参数表（3）、本工程塔吊建筑使用高度1#楼工程结构最大高度76米，地下车库高度-10.2米，用5#塔吊计划最大安装高度98米，中间考虑设2道附墙；2#楼工程结构最大高度87米，地下车库高度-10.2米，用6#塔吊计划最大安装高度102.2米，中间考虑设3道附墙；3#楼工程结构最大高度95.2米，地下车库高度-10.2米，用7#塔吊计划最大安装高度118.6米，中间考虑设3道附墙；6#楼工程结构最大高度56米，地下车库高度-10.2米，用4#塔吊计划最大安装高度77.4米，中间考虑设2道附墙；7#楼工程结构最大高度56.2米，地下车库高度-10.2米，用3#塔吊计划最大安装高度77.4米，中间考虑设2道附墙；8#楼工程结构最大高度56米，地下车库高度-10.2米，用1#塔吊计划最大安装高度77.4米，中间考虑设2道附墙；9#楼工程结构最大高度56米，用2#塔吊计划最大安装高度81.2米，中间考虑设2道附墙；2、塔式起重机的定位选用塔式起重机定位要满足以下要求：⑴服务范围要广，尽量满足工作面的需求，减少服务死角。
⑵尽量避开建筑物的突起部位，减少对施工的影响。
⑶塔身附着安全可靠，基础具有足够的承载力和稳定性。
⑷保证塔式起重机拆除时的场地条件。
考虑到以上几点因素，结合本工程结构设计特点等情况，经研究决定：在以下位置安装塔吊塔吊承台基础位于地下车库之内，承台面标高与地下室底板底底平即为-10.4。
塔机具体位置详附图。
每部塔机现场没有太大的障碍物和沟、管道等不利因素，场地较为宽敞，地面组装为方便，服务范围均能覆盖各栋号施工场1、设计依据1.本工程《施工合同》；2.《陕西省西咸新区德杰综合体一期岩土工程勘察报告》；3. QTZ63塔式起重机使用说明书；4.《地基基础设计规范》（GB50007-2002）；5.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；6.《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009；7.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；2、基础的设计方案厂家提供的说明书中要求基础混凝土强度采用C35，QTZ63(5613)型塔吊基础底面为6000×6000，QTZ63(5610)型塔吊基础底面为5500×5500的正方形。
铺设混凝土基础的地基应能承受0.19MPa的压力，本工程根据陕西省核工业工程勘察院出据的陕西西咸新区德杰综合体一期地勘报告地层野外特征地层编号为③层细砂层(高程371.95～375.00)的承载力达0.16MPa，不能满足塔吊基础对地基承载力的要求，地勘报告地层野外特征地层编号为○4层中砂层(高程366.54～370.47)的承载力达0.22MPa。
能塔吊基础对地基承载力的要求。
经综合分析及塔吊公司要求，选取○4层粘土层为塔吊基础的持力层，在第○4层至第○3层之间用三七灰土进行换填处理后能满足塔吊基础的持力层的要求。
因塔吊基础上表面在自然地面以下，为保证基础上表面处不积水，沿塔吊基础四周砖砌300×500排水沟，并在塔吊边砖砌1000*1000*800的集水井，墙体为240墙，确保塔吊基础不积水。
塔吊基础配筋及预埋件等均按使用说明书。
3、塔吊的基本参数信息根据《QTZ63(5613)型自升塔式起重机使用说明书》，塔机在固定附着状态下，其对基础产生的荷载如下表所示。
Fk ——基础所受的垂直力 Fh ——基础所受的水平力M ——基础所受的倾覆力矩 M K ——基础所受的扭矩根据《QTZ63(5610)型自升塔式起重机使用说明书》，塔机在固定附着状态下，其对基础产生的荷载如下表所示。
Fk ——基础所受的垂直力 Fh ——基础所受的水平力M ——基础所受的倾覆力矩 M K ——基础所受的扭矩基础顶面所受倾覆力矩基础所受扭矩基础顶面所受水平力基础顶面所受垂直力塔吊基础受力示意图M五、塔吊基础计算（一）参数信息塔吊型号：QTZ63(5613)，自重(包括压重)F1=500kN，最大起重荷载F2=60.00kN，塔吊倾覆力距M=1552kN.m (5610为1605kN.m) ，塔身宽度B=1.60m，混凝土强度等级：C35，基础埋深D=0m，基础最小厚度h=1.4m(5610为1.35米)，基础最小宽度Bc=6.00m(5610为5.5米)。
（二）基础最小尺寸计算基础的最小厚度取：H=1.4m(5610为1.35米)基础的最小宽度取：Bc=6.00m(5610为5.5米)（三）塔吊基础承载力计算QTZ63(5613)塔吊基础计算适用范围：采用钢筋混凝土独立基础的塔吊基础一、计算参数：1、塔吊型号QTZ63 标准节尺寸 1.6 m二、计算过程：1. 修正地基承载力设计值：(本基础设计不考虑上部覆土)f = f k+ηb ×r×( b-3)+ηd×rm×( d-0.5)= 222.93 kN/m2其中：基础宽度的地基承载力修正系数ηb= 0.3基础深度的地基承载力修正系数ηd= 1.5基础底面以上土的加权平均重度rm= 19.5 kN/m3 2. 验算地基承载力：2.1基础参数的计算：基础底面积A=b×l= 36.00 m22.2基础承载力的计算：基础上的覆土不考虑基础自重G1=25×b×l×h= 1260.00 kN覆土重量G2=r×hp×(l×b-lp×lb)= 0.00 kN配重G3=25×bp×lp×hp= 161.76 kN垂直荷载F2+G1+G2+G3= 1885.86 kN总弯矩M =M2+H2×(h+hp)= 1851.30 kN∙m偏心矩e=M/(F2+G1+G2+G3)= 0.98 me ≤b/3= 2.00 me ＞b/6= 1.00 m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离a(m)a=b/2-e 2.02 m基础底面边缘最大压力设计值Pmax (kN/m2)Pmax =2×(F2+G1+G2+G3)/(3×l×a)= 103.82 kN/m2Pmax＜ 1.2f= 267.51 kN/m2基础底面处的平均压力值PkP k =Pmax/2= 51.91 kN/m2＜ f3、基础抗冲切验算：塔吊的基础节和基础的交接处还必须验算受冲击承载力，危险截面为交接处向下和bm为冲切破坏最不利一侧计算长度bm =(c+bb)/2= 2.95 mb b ==c+2h= 4.3 mh 0为截面有效高度h=h-as= 1350 mma s 为基础钢筋的保护层厚度as=50 mm实际冲击力为fl =Pmax×A= 454465 N其中：考虑冲击荷载时取用的多边形面积（图中阴影部分的面积）A=(l/2-c/2-h0)×b-(l/2-c/2-h)2= 4377500 mm2F l ＞fl满足要求4、结论假设的塔吊基础尺寸能够满足安全使用要求5、配筋计算：地基净反力Pn的计算塔身边缘净反力 Pj =Pmax(1-(l-c)/6a)= 66.10 kN/m2地基净反力 Pn =(Pmax+Pj-2G/A)/2= 49.96 kN/m2弯矩 M=Pn×（b-c)2×(2l+c)/24= 548.07 kN∙mA s =M/（0.9fyho）= 1504 mm2其中：fy为钢筋的抗拉、抗压强度设计值查规范fy= 300 N/mm2最小配筋面积Asmin=ρbh= 12600 mm2其中：ρ为基础最小配筋率0.0015查表得配筋￠20 @ 250双向(mm2) 8358.68 mm2满足要求截面积AsQTZ63(5610)塔吊基础计算适用范围：采用钢筋混凝土独立基础的塔吊基础一、计算参数：1、塔吊型号QTZ63 标准节尺寸 1.6 mf = f k+ηb ×r×( b-3)+ηd×rm×( d-0.5)= 220.00 kN/m2其中：基础宽度的地基承载力修正系数ηb= 0.3基础深度的地基承载力修正系数ηd= 1.5基础底面以上土的加权平均重度rm= 19.5 kN/m3 2. 验算地基承载力：2.1基础参数的计算：基础底面积A=b×l= 30.25 m22.2基础承载力的计算：基础上的覆土不考虑基础自重G1=25×b×l×h= 1020.94 kN覆土重量G2=r×hp×(l×b-lp×lb)= 0.00 kNbm为冲切破坏最不利一侧计算长度bm =(c+bb)/2= 2.9 mb b ==c+2h= 4.2 mh 0为截面有效高度h=h-as= 1300 mma s 为基础钢筋的保护层厚度as=50 mm实际冲击力为fl =Pmax×A= 387488 N其中：考虑冲击荷载时取用的多边形面积（图中阴影部分的面积）A=(l/2-c/2-h0)×b-(l/2-c/2-h)2= 3152500 mm2F l ＞fl满足要求4、结论假设的塔吊基础尺寸能够满足安全使用要求5、配筋计算：地基净反力Pn的计算塔身边缘净反力 Pj =Pmax(1-(l-c)/6a)= 72.67 kN/m2地基净反力 Pn =(Pmax+Pj-2G/A)/2= 64.04 kN/m2弯矩 M=Pn×（b-c)2×(2l+c)/24= 511.41 kN∙mA s =M/（0.9fyho）= 1457 mm2其中：fy为钢筋的抗拉、抗压强度设计值查规范fy= 300 N/mm2最小配筋面积Asmin=ρbh= 11138 mm2其中：ρ为基础最小配筋率0.0015查表得配筋22Φ20 @ 250双向截面积As(mm2) 8358.68 mm2满足要求六、塔式起重机基础施工1.现场概况B7#楼根据现场概况塔吊桩周边工程桩施工完毕及塔吊桩强度达到设计要求时即进行塔吊基础承台施工。