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1、QTZ80型塔吊基礎施工方案一、工程概況本工程均為41層的高層住宅，層高2.9m，總高度120m。主體結構形式為剪力墻結構，兩層地下室。塔吊。主要技術指標如下：1、塔吊功率：51.6KW；2、塔吊臂長：55m；3、塔吊自重：83.1t；4、塔吊最大起重量：8t；最大幅度起重量：1.3t；5、塔吊標準節尺寸：1.7m1.7m3.0m；6、塔吊平衡配重：14.2t；7、塔吊最大獨立高度：42.5m8、塔吊安裝高度：約140m。其他技術參數祥見塔吊使用說明書。 本案塔吊基礎尺寸為450045001350，基礎埋深-9.75m，基礎上標高為-9.75m，基礎混凝土等級為C40。采用樁基礎作為塔吊及其承2、臺基礎的承重構件，樁為高強度預制管,其型號為PHC A600 80 10 10。二、塔吊基礎布置本案塔吊擬布置在8#南側，具體詳見施工現場大型機械布置圖。塔吊基礎及其樁基定位具體祥見QTZ80塔吊基礎定位圖。三、基礎承臺及樁基的設計驗算本案樁基礎采用四根靜壓預制管樁PHC A400 80 10 10，樁頂標高為-10.200m。基礎承臺尺寸為450045001350，混凝土強度等級為C40，基礎承臺上表面標高為-9.25m，基礎承臺埋深為-1.5m。基礎配筋擬采用級鋼，直徑選擇25mm。具體驗算過程如下：依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程(JGJ/T 187-2009)。一. 參數信息塔吊型3、號:QT80E塔機自重標準值:Fk1=440.02kN起重荷載標準值:Fqk=80.00kN塔吊計算高度:H=140.00m塔身寬度:B=1.6m樁身混凝土等級:C80承臺混凝土等級:C35保護層厚度:H=50mm矩形承臺邊長:H=4.5m承臺厚度:Hc=1.3m承臺箍筋間距:S=200mm承臺鋼筋級別:HRB400承臺頂面埋深:D=0m樁直徑:d=0.5m樁間距:a=3.3m樁鋼筋級別:HRB335樁入土深度:22m樁型與工藝:預制樁樁空心直徑:0.22m計算簡圖如下： 二. 荷載計算1. 自重荷載及起重荷載1) 塔機自重標準值 Fk1=440.02kN2) 基礎以及覆土自重標準值 Gk=44、.54.51.3025=658.125kN 承臺受浮力：Flk=4.54.51.3010=263.25kN3) 起重荷載標準值 Fqk=80kN2. 風荷載計算1) 工作狀態下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值a. 塔機所受風均布線荷載標準值 (Wo=0.2kN/m2) =0.81.591.951.390.2=0.69kN/m2 =1.20.690.351.6=0.46kN/mb. 塔機所受風荷載水平合力標準值 Fvk=qskH=0.46140.00=64.87kNc. 基礎頂面風荷載產生的力矩標準值 Msk=0.5Fvk2) 非工作狀態下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值a. 塔機所5、受風均布線荷載標準值 (本地區 Wo=0.35kN/m2) =0.81.621.951.390.35=1.23kN/m2 =1.21.230.351.60=0.83kN/mb. 塔機所受風荷載水平合力標準值 Fvk=qskH=0.83140.00=115.67kNc. 基礎頂面風荷載產生的力矩標準值 Msk=0.5Fvk3. 塔機的傾覆力矩工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值 Mk非工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值 Mk三. 樁豎向力計算非工作狀態下： Qk=(Fk+Gk)/n=(440.02+658.13)/4=274.54kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =6、(440.02+658.125)/4+(7740.02+115.671.30)/4.67=1965.50kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(440.02+658.125-263.25)/4-(7740.02+115.671.30)/4.67=-1482.24kN工作狀態下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(440.02+658.13+80)/4=294.54kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(440.02+658.125+80)/4+(4450.14+64.871.30)/4.67=1266.31kN Qkmin=7、(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(440.02+658.125+80-263.25)/4-(4450.14+64.871.30)/4.67=-743.05kN四. 承臺受彎計算1. 荷載計算不計承臺自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設計值：工作狀態下：最大壓力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(440.02+80)/4+1.35(4450.14+64.871.30)/4.67=1487.40kN最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(440.02+80)/4-1.35(8、4450.14+64.871.30)/4.67=-1136.38kN非工作狀態下：最大壓力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35440.02/4+1.35(7740.02+115.671.30)/4.67=2431.31kN最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35440.02/4-1.35(7740.02+115.671.30)/4.67=-2134.30kN2. 彎矩的計算依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程第條 其中 Mx,My1計算截面處XY方向的彎矩設計值(kN.m)； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)；9、 Ni不計承臺自重及其上土重，第i樁的豎向反力設計值(kN)。由于非工作狀態下，承臺正彎矩最大： Mx=My承臺最大負彎矩: Mx=My3. 配筋計算根據混凝土結構設計規范GB50010-2010第條 式中 1系數，當混凝土強度不超過C50時，1取為1.0,當混凝土強度等級為C80時，1取為0.94,期間按線性內插法確定； fc混凝土抗壓強度設計值； h0承臺的計算高度； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=360N/mm2。底部配筋計算: s=4133.23106/(1.00016.7004500.00012502)=0.0352 =1-(1-20.0352)0.5=0.0358 s=1-0.0310、58/2=0.9821 As=4133.23106/(0.98211250.0360.0)=9352.6mm2頂部配筋計算: s=3628.31106/(1.00016.7004500.00012502)=0.0309 =1-(1-20.0309)0.5=0.0314 s=1-0.0314/2=0.9821 As=3628.31106/(0.98431250.0360.0)=8191.5mm2五. 承臺剪切計算最大剪力設計值： Vmax=2431.31kN依據混凝土結構設計規范(GB50010-2010)的第條。我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 式中 計算截面的剪跨比11、,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強度設計值，ft=1.570N/mm2； b承臺的計算寬度，b=4500mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1250mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=360N/mm2； S箍筋的間距，S=200mm。經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋!六. 承臺受沖切驗算 角樁軸線位于塔機塔身柱的沖切破壞錐體以內，且承臺高度符合構造要求，故可不進行承臺角樁沖切承載力驗算七. 樁身承載力驗算樁身承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=1.351965.50=2653.43k12、N樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數，取0.85 fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=35.9N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=158336mm2。樁身受拉計算，依據建筑樁基技術規范JGJ94-2008 第條 受拉承載力計算，最大拉力 N=1.35Qkmin=-2001.03kN經過計算得到受拉鋼筋截面面積 As=6670.097mm2。由于樁的最小配筋率為0.20%，計算得最小配筋面積為317mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積317mm2八. 樁豎向承載力驗算依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程(JGJ/T 187-2009)的第和6.3.4條軸心豎向力作用13、下，Qk=294.54kN；偏心豎向力作用下，Qkmax=1965.50kN樁基豎向承載力必須滿足以下兩式： 單樁豎向承載力特征值按下式計算： 其中 Ra單樁豎向承載力特征值； qsik第i層巖石的樁側阻力特征值；按下表取值； qpa樁端端阻力特征值，按下表取值； u樁身的周長，u=1.57m； Ap樁端面積,取Ap=0.20m2； li第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側阻力標準值表如下:序號土層厚度(m)極限側阻力標準值(kPa)極限端阻力標準值(kPa)土名稱120.17845200粉土或砂土25965500粉土或砂土由于樁的入土深度為22m,所以樁端是在第2層土層。最大壓力驗算: R14、a=1.57(20.1742+1.8348)+27500.20=2008.63kN由于: Ra = 2008.63 Qk = 294.54,最大壓力驗算滿足要求!由于: 1.2Ra = 2410.35 Qkmax = 1965.50,最大壓力驗算滿足要求!九. 樁的抗拔承載力驗算依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程(JGJ/T 187-2009)的第條偏心豎向力作用下，Qkmin=-1482.24kN樁基豎向承載力抗拔必須滿足以下兩式： 式中 Gp樁身的重力標準值，水下部分按浮重度計； i抗拔系數；Ra=1.57(0.70020.1784+0.7001.8396)=2095.667kN Gp=15、0.196(2225-2210)=64.795kN由于: 2095.67+64.80 = 1482.24，抗拔承載力滿足要求!塔吊計算滿足要求！QTZ80塔吊基礎具體配筋詳見附圖1。四、施工人員組織 由于塔吊屬于大型施工機械設備，它的安全性至關重要，因此塔吊基礎的施工應列入項目經理部的主要施工質量控制對象中；由項目經理牽頭，技術負責人把關，各部門各司其職，管理好塔吊基礎的施工質量與安全。具體施工組織機構如下表所示：姓名職務職責備注姚勇項目經理塔吊基礎施工質量與安全總負責黃衛兵生產經理塔吊基礎施工現場組織與安排施工現場安全主要負責人陳新技術負責人負責施工方案的編制與施工技術的審核參與塔吊基礎的定16、位放線及其驗線等工作，同時兼顧安全工作。施工員李智塔吊基礎的現場施工技術交底與現場指導及安全監督安全員邢輝現場安全監督檢查資料員黃金金試塊制作、鋼筋取樣、資料報驗等土建工長施衛沖砼的澆筑現場負責，及塔吊預埋腳柱安裝兼管安全，特別是用電安全木工工長朱占祥基礎模板支模現場負責兼管安全鋼筋工長徐健基礎鋼筋綁扎現場負責兼管安全塔吊基礎施工人員：工種人數工作內容砼工1砼振搗及表面收理木工4配模及安裝鋼筋工3鋼筋綁扎電焊工1預埋腳柱安裝電工1現場施工用電送電普工3零星工作五、施工機具、材料準備塔吊基礎施工需要配備以下施工機具及測量儀器1、反鏟式挖掘機一臺2、振動棒一只3、交流電焊機一臺4、鋼筋切斷機一臺517、鋼筋彎曲機一臺6、圓盤鋸一臺7、活絡板手122把、184把8、鐵鍬4把9、經緯儀一臺10、水準儀一臺11、安全帽每人一只、手套30付，工具包2只塔吊基礎施工所需主要材料：1、鋼筋：直徑25mm級鋼3.5t；直徑14mm級鋼0.3t2、多層板：規格915183015，25張3、方木：規格501006000，30根4、鋼管：規格48，若干5、螺桿：規格12，若干6、鋼板：2mm厚，17、基礎砼：強度等級C30,43；強度等級C15，4.5六、塔吊基礎施工1）塔吊基礎施工工藝流程樁基打設基坑降水基坑放線（白灰線）驗線塔吊基坑土方開挖墊層澆筑基礎放線（墨線）驗線底層鋼筋網綁扎塔吊預埋腳柱安裝固定上層18、鋼筋網綁扎塔吊基礎模板支模塔吊基礎鋼筋模板驗收塔吊基礎砼澆筑砼養護2）塔吊基礎施工工藝樁基打設：本案中采用高強度預制管樁，可以與樁基分包施工單位協調，在工程樁打設完成后，順便把塔吊用樁打設完成。此項并入工程樁基工程，按工程樁基工程施工方案施工。基坑降水：本案中基坑降水將與10#樓基坑降水結合起來，同時進行基坑降水。采用管井井管進行降水，設置觀察井，當地下水降至基坑底下500左右，即可開挖。此項并入降水工程，按降水工程施工方案施工。基坑放線：利用經緯儀將塔吊定位軸線測出，按照1：1放坡系數外放相應距離，撒白灰線示之，并通知項目技術負責人進行驗線。塔吊基礎基坑開挖：采用一臺反鏟式挖掘機進行基坑開挖19、，現場架設一臺SCD200型水準儀進行基底標高控制。同時按照1：1的放坡系數進行放坡開挖。機械開挖應比設計標高高2030，剩余土方采用人工開挖。人工開挖的平整度為50。墊層砼澆筑：在基坑開挖完成后，立刻將控制墊層厚度及標高的小木樁打設完成，每平方米范圍內應至少有一個小木樁；隨后在基坑邊四周用50100的木方圍起來；進行墊層砼澆筑，初凝后進行壓光處理。基礎放線（墨線）：在墊層砼達到30%以上的強度即可進行基礎放線。首先利用經緯儀將基礎定位軸線投測到墊層上，彈墨線示之；然后按照基礎的設計尺寸將基礎邊線測出，彈墨線示之；最后通知技術負責人進行驗線。底層鋼筋網綁扎：將塔吊基礎底部受力主筋安裝相應的間距20、要求綁扎到位，要求采用滿扎，同時在塔吊預埋腳柱區域內鋼筋網應采用點焊加固，最后放置底層鋼筋網墊塊。塔吊預埋腳柱安裝、固定：由于本案塔吊基礎高1350，比塔吊預埋腳柱高，為保證腳柱上部螺栓孔能露出基礎砼表面，在預埋腳柱底部加焊一段長約500的14#槽鋼；接著將四個預埋腳柱安裝到塔吊標準節上，同時在四個預埋腳柱上焊接剪刀撐予以加固；然后用經緯儀將塔吊定位軸線投測到底層鋼筋網上，彈墨線噴白漆示之，同時將預埋腳柱位置處邊線測放出來；接著利用反鏟挖掘機將安裝有預埋腳柱的標準節吊入基坑，放到底層鋼筋網上，具體位置為上一步驟測放出來的腳柱位置線內；然后利用水準儀測出標準節上部四角四個螺栓孔處的標高，根據高低21、差值，在底層鋼筋網上放置1mm/2mm不等的鋼板片予以調整，直至四角標高差值在2mm以內；最后將其與底部鋼筋網焊接牢固基礎上部鋼筋網綁扎：首先安裝1500左右的間距放置鋼筋馬蹬，接著將上部受力主筋按設計間距放置到位，進行綁扎，上部鋼筋網可以采用梅花狀綁扎。基礎支模：采用15后多層板做面板，50100木方做背楞，48鋼管做外楞的模板支撐體系。鋼筋、模板驗收：以上工作完成后，通知項目技術負責人及監理單位進行鋼筋、模板驗收。塔吊基礎砼澆筑：本案中塔吊基礎砼采用商品砼，由汽車泵配合進行砼澆筑，砼在振搗過程中要充分，快插慢拔，均勻振搗，避免過振。待砼初凝后，進行砼表面壓光處理。同時留置砼試塊。塔吊基礎砼22、養護：本案砼施工處于夏季，砼養護采用澆水覆蓋養護，連續養護不少于7天。當塔吊基礎砼強度達到不少于設計值的90%上時方可進行塔吊上部結構安裝。七、安全環保措施1、進入施工現場必須正確佩戴安全帽及其它勞保用品。2、土方開挖時，應設專人進行指揮，防止機械傷人事故發生。3、嚴禁酒后上崗，不準打赤腳、穿拖鞋、硬底鞋上班；上班時段嚴禁嬉戲打鬧。4、特殊工種，如電工、焊工，機械工等必須持證上崗，無證人員不準進行操作。5、鋼筋切斷、彎曲等各道工序的加工機械必須保證安全裝置齊全有效，動力線路用鋼管從地坪下引入，機殼要有保護零線。6、電焊場地周圍應清除易燃易爆物品，或進行覆蓋、隔離，并在施焊部位配備滅火器材。7、施工用電和照明用電要符合規定要求，嚴禁亂拉亂接，施工用電必須三相五線制，配電箱內應設觸電保護裝置，配電箱加鎖。8、車輛進出由專人沖洗車輛，不讓泥漿帶入公路。9、超過噪音限度的施工作業，必須控制，如圓盤鋸，刨木機等，盡量安排白天工作，不在夜間使用。附圖1：QTZ80型塔吊基礎配筋圖