塔吊基础施工方案(最终版)

目 录

一、编制依据 ..................................................................................................................... 1 二、工程概况 ..................................................................................................................... 1 三、塔吊设计参数 .............................................................................................................. 2 四、塔吊基础设计 .............................................................................................................. 4 五、塔吊基础施工技术措施及质量验收 ............................................................................. 5 六、塔吊穿地下室处理措施 ............................................................................................... 7 七、塔吊基础计算书 .......................................................................................................... 9

1. 参数信息 ................................................................................................................................................................... 9 2. 基础最小尺寸确定.................................................................................................................................................... 9 3、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定 ................................................................................................................ 9 4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 .............................................................................................................. 10 5、矩形承台截面主筋的计算 ...................................................................................................................................... 10 6、桩承载力验算 .......................................................................................................................................................... 11 7、桩竖向承载力验算.................................................................................................................................................. 12 8、塔吊稳定性验算：.................................................................................................................................................. 12

附图： .............................................................................................................................. 13

高层塔吊基础施工方案

一、编制依据

1、本工程施工组织设计；

2、哈尔滨世茂滨江新城三期三区工程岩土工程勘察报告； 3、GB50202-2002《地基与基础施工质量验收规范》； 4、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》； 5、GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》； 6、GB50017-2003《钢结构设计规范》； 7、JGJ33-2001《建筑机械使用安全技术规程》； 8、JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》； 9、本工程设计图纸；

10、长沙中联重工科技发展股份公司生产的QTZ63(TCT5010-4)型平头塔式起重机使用说明书。

二、工程概况

1、工程名称：哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目 2、建设单位：哈尔滨世茂滨江新城开发建设有限公司 3、监理单位：北京中建工程顾问有限公司

4、施工单位：中建三局第三建设工程有限责任公司 5、建设地点：哈尔滨市松北区世茂大道西端。。

6、结构形式：地下室部分为框剪结构，主体为剪力墙结构 7、建设规模：

哈尔滨世茂滨江新城三期三区工程位于哈尔滨市松北区三环路以西，四环以东，世茂大道以南，松花江以北。本工程拟建11栋高层，其中三栋21层，五栋18层，三栋15层；69栋别墅，层数为2 －3层。建筑用地面积174545.60㎡，代征半道、绿地等面积22481.77

㎡。

各栋高层层数及建筑高度如下表：

项目设计使用功能 单体数量 建筑层数 地上/地下 建筑高度 高档住宅及配套地下车库 11 68#-70#（15/1）；71#-73#、75#、78#（18/1）；74#、79#、80#（21/1） 68#-70#楼—45.9m；71#、72#楼—55.1m；73#、75#、78#楼—54.6m；74#、79#、80#楼—63.9m 本工程11栋高层除78#和79#高层共用一台塔吊外,其余各栋均设置一台塔吊共布置10台塔吊。塔吊型号选用长沙中联重工科技发展股份公司生产的QTZ63(TCT5010-4)型平头塔式起重机，塔吊位置详见塔吊基础平面布置图。

8、地质概况

依据2010年3月黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院提供的该工程《岩土工程勘察报告》场地地质概况如下：

第一层耕土、杂填土及冰（层厚0.20-1.20m），不适合做持力层，应铲除； 第二层粉质粘土(层厚0.30-3.40m)，软塑，局部流塑，为中、高压缩性土； 第三层为粉砂及粉质粘土(层厚0.30-10.50m)； 第四层为中砂(层厚0.10-8.40m)，饱和，松散；

第五层为中粗砂及砾砂（层厚0.70-15.3m），呈稍密状态； 第六层为细砂（层厚0.20-5.90m），呈稍密状态； 第七层为中粗砂（层厚0.70-13.1m），呈中密状态； 第八层为粉质粘土（层厚0.60-5.40m）； 第九层为中粗砂（层厚0.30-4.70m）。

三、塔吊设计参数

起升机构 机构工作级别 回转机构 变幅机构 公称起重力矩（KN.m） 起重工作幅度(m) 最大工作高度(m) 最小2.5 螺栓固定式 附着式 最大起重量(t) 起升机构 型号 倍率 起重量/速度(m/min) 4倍率最低稳定下降速度(m/min) 功率(KW) 设幅机构 速度(m/min) 功率(kw) 回转机构 速度(r/min) 功率(kw) 顶升机构 速度(m/min) 功率(kw) 工作压力(mpa) 平衡重(t) 最大工作幅度(m) 重量(t) 总功率(kw) 工作温度(℃)

M4 M5 M4 630 最大50 32 140 4 QS470 α=2 1/7 2/35 2/7.5 2/35 α=4 4/17.5 4/3.7 ≤5 15/15/3.5 40/20 2.4/1.5 0~0.6 3.7 0.47 5.5 25 50 10.0 45 8.8 40 8.3 35 7.6 21.1 -20~+40 30 7.1 25 5.0 20 4.2 四、塔吊基础设计

68#-74#楼塔吊基础位于1#地下室中，塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高。80#楼塔吊布置在2#地下室西侧；78#和79#楼塔吊位于2#地下室A区（2-M）/（2-J）轴线及（2-9）/（2-10）之间,塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高,以上塔吊基础位于粉细砂层,其地基承载力fak=90kpa,不能满足塔吊地基承载力fak≥110kpa的要求。75#楼塔吊布置在其东侧山墙外侧C—J轴间，其塔吊基础位于118.0m,地基为杂填土,地基承载力也不能满足塔吊地基承载力的要求,需要对塔吊基础进行地基处理。

塔吊基础进行打桩处理，每个塔吊基础打三根灌注桩，桩径600， 68#~74#、80#、78#和79#塔吊桩深≥16m，75#楼桩深≥22m。桩砼标号为C30,塔吊基础砼标号为C35，基础尺寸为4500mm×4500mm×1000mm。基础配筋为上下两层21Ф20，间距为@220mm，拉筋为Ф14@440呈梅花布置，钢筋保护层厚度为50mm。

各楼塔吊基础垫层底标高、垫层厚度、基础高度、基础顶标高详见下表：

各楼塔吊基础施工参考表

序号 楼号 塔吊基础垫层底标高(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 68# 69# 70# 71# 72# 73# 74# 75# 111.55m 111.55m 111.55m 111.55m 111.55m 111.55m 111.55m 115.25m 垫层厚度 (mm) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 基础高度 (mm) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 塔吊基础 顶标高(m) 112.65m 112.65m 112.65m 112.65m 112.65m 112.65m 112.65m 116.35m 112.8m 113.9m 78#、79# 111.7m 80# 112.8m

塔吊基础总体施工布置见下图，各塔吊基础定位图见方案附页

五、塔吊基础施工技术措施及质量验收

1、混凝土强度等级采用C35；

2、基础表面平整度允许偏差1/1000；本工程基础桩采用钻孔灌注柱，其施工工艺及质量控制要点详见《桩基工程专项施工方案》，桩身砼浇灌至自然地坪面，施工承台时必须凿除上段1.5米桩身砼浮浆层。

3、埋设件埋设参照一下程序施工：

①将16件10.9级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。

②为了便于施工，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。

③再将8件Φ30的钢筋将预埋螺栓连接。

④吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。在预埋螺栓定位框上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。

⑤固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。 ⑥预埋螺栓定位如下图所示：

3根Φ600灌注桩

4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。

5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10Ω。

6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。

7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。

8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。 9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。

10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。

11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。

12、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述方可施工。

13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。

14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。

15、塔吊基础的钻孔灌注桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。 16、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。

六、塔吊穿地下室处理措施

本工程68#-74#以及78#、79#楼塔吊均布置在地下室中，塔吊穿地下室的处理措施如下：

1、地下室底板处理措施：

（1）本工程设计塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高，施工时浇筑塔吊基础，塔吊基础钢筋绑扎时，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋，并预留一个搭接长度。

（2）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。

（3）在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。具体做法如下图所示：

塔吊基础做法详图

止水钢板安装详图 2、地下室顶板处理措施： （1）在地下室顶板上开一个一米八见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。

（2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。板四周预留Ф12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。

（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。

七、塔吊基础计算书

1. 参数信息

塔吊型号:QTZ63，自重(包括平衡重10t)F1=477kN，基础自重G=506.25 KN，塔吊倾覆力距M=1170kN.m，塔吊起重自由最大高度H=32m，塔身宽度B=1.30m，混凝土强度等级:C30，基础最小厚度h=1m，基础的平面尺寸取：Ac×Bc=4500mm×4500mm 2. 基础最小尺寸确定 基础的厚度取:H=1m

基础的平面尺寸取：Ac×Bc=4500mm×4500mm

3、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定

塔吊基础承台重F2=25*4.5*4.5*1.0=506.25 kN， 根据塔吊厂家提供的使用说明书得出

工 荷 况 载 水平力Pn（KN） 垂直力Pv（KN） 弯矩M（KN.m） 扭矩Mn（KN.M） 工作工况 非工作工况

14.4 63.6 377 337 1170 1096 133 0 4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

4.1、 桩顶竖向力的计算

依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。

取两水平桩的连线为计算轴，则yi2.7m,xi0 经计算得到单桩桩顶竖向力标准组合值。 最大压力：

NmaxNmin506.2547711702.70761.08KN232.7

506.2547711702.70105.58KN242.74.2、矩形承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条。计算截面取塔吊柱边线。 其中 Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.7m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=592.33kN； 经过计算得到弯矩设计值：

Mx1=My1=2×592.33×0.7=829.26 kN.m。 5、矩形承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。

式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时， α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；

fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.7N/mm2； ho──承台的计算高度Hc-50.00=950.00mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；

M829.26106经过计算得：s0.0122

1fcbh01.016.745009502 112s1120.01220.0123

s1210.01230.9939 2M829.26106AsxAsy2928mm2

sh0fy0.9939950300由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:4500×950×0.15%=6413mm2 故取 As= 6594 mm2。实配21Φ20。 塔吊基础配筋如下图所示

Φ20@220垫板四组地脚螺栓（16根）Φ14@440垫层Φ20@220Φ600桩图一6、桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条。

根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=761.08 kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00； fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2； A──桩的截面面积，A=2.83×105mm2。

则，1.00×761.08=7.61×105N≤14.3×2.83×105=4.05×106N；

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！故本工程采用哈尔滨方舟建筑设计院提供的钻孔桩图纸，桩径600mm，主筋为8Φ14，加密区箍筋为Φ8@100，非加密区为Φ8@200。 7、桩竖向承载力验算

单桩承载力验算：根据哈尔滨方舟建筑设计院提供的及、、桩基设计图纸，由于桩长大于16米，故单桩竖向承载力特征值Ra1000KN

由于Nmax761.08KN1.2Ra1200KN，桩竖向承载力满足要求。 8、塔吊稳定性验算：

根据塔吊自由状态下最不利弯矩1170KN.m作为倾覆力矩进行计算。倾覆点为桩中心。 工作状态下：

eMHh117014.411.205mb/31.5m（b为基础宽度） FG477506.25塔机抗倾覆满足要求。 非工作状态下：

eMHh117063.611.308mb/31.5m（b为基础宽度）

FG437506.25故塔机抗倾覆满足要求

附图：