1、塔吊基礎施工方案目錄1.編制依據22.工程概況23.工程地質條件及土層物理力學指標34.布置塔吊55.塔吊基礎所受荷載56.1#塔吊基礎設計計算66.1.塔吊基礎選型66.2.塔吊基礎參數及荷載計算67.塔吊基礎與周邊地下室底板施工縫處理68.塔吊穿樓板預留洞口的處理措施139.施工技術要求1510.安全技術措施1611.驗收要求1712.附圖171. 編制依據本工程塔吊基礎方案主要以以下規范及文件為依據:1. 本工程施工圖紙;2. 塔式起重機混凝土基礎工程技術規程JGJ/T187-20093.長沙中聯重工科技發展股份有限公司QTZ125(TC6013-8)塔式起重機使用說明書;4.深圳市勘察
2、研究院有限公司編制的宿舍樓勘察報告;5.廣東省建筑地基基礎施工及驗收規程;6.建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011;7.建筑機械使用安全技術規程JGJ33-2012;8.建筑塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程(JGJ196-2010);9.起重設備安裝工程施工及驗收規范GB50278-2010。2. 工程概況深圳市東部環保電廠位于深圳市龍崗區上坑塘一處山坳內,主要建筑為食堂、宿舍樓、地下車庫及輔助設施等,建筑占地面積6858.5平方米,總建筑面積為13040.4平方米。項目組成有:地下室1層、宿舍樓(地上5層,建筑高度18米)、食堂(地上2層,建筑高度9.1米)。本工程為鋼筋混凝
3、土框架結構;建筑設計使用年限分類為3類,設計使用年限為50年,建筑抗震設防烈度為7度。工程名稱:深圳市東部環保電廠生活區建筑施工項目為了滿足施工需要,擬計劃安裝1臺QTZ125(TC6013-8)塔式起重機,出廠日期為2014年04月29日。根據廠家提供的使用說明書,該塔吊獨立式起升高度可達46.0m,附著式起升高度達220m,基礎采用矩形筏板基礎,基礎板尺寸為7.8m6.3m1.35m。塔吊安裝高度為40.0m,塔機作業半徑內只有建筑物影響,無高壓線其他等阻礙塔機運行的物體。表2.1 布置塔吊說明 塔吊自編號生產廠家型號生產日期安裝起重臂長度(m)1#中聯重科股份有限公司QTZ125(TC6
4、013-8)2014年04月29日60注:塔吊使用年限為15年。3. 工程地質條件及土層物理力學指標根據工勘提供的宿舍樓勘察報告得:2016孔鉆孔柱狀圖見圖3.1附圖:1、勘察報告內各巖層土參數 2、鉆孔布置圖 圖3.1 2016孔鉆孔柱狀圖 4. 布置塔吊根據本工程的整體平面布置特點,綜合各方面因素考慮,塔吊基礎均設置在地下室底板范圍內,均采用天然基礎。地下室底板位于編號2層含碎石粉質粘土(Q4dl),承載力特征值fak為160kpa。塔吊基礎設在地下室底板范圍內,承臺面與地下室底板、承臺面持平,底板、承臺及塔吊基礎面相對標高為-4.600m,承臺厚1.2m,底板厚0.35m,塔吊基礎埋深為
5、-5.950m;塔吊使用說明書離要求基礎承臺砼強度等級不小于C35,本項目為盡快達到設計強度,基礎砼強度等級采用C40。塔吊基礎軸線位置:1#塔吊安裝軸線位置為UAUB軸交U4U5軸之間,詳見基礎平面圖。具體安裝軸線定位詳見附圖一塔吊基礎平面布置圖。由于現場條件受地下室柱下基礎影響,相鄰兩個承臺間距為4.4m,出于考慮塔吊基礎不影響柱下基礎沉降等問題,以及滿足塔吊基礎抗傾覆力矩要求,故將塔吊基礎暫時設計為長度為7.8m,寬度為6.3m,厚度為1.35m;配筋采用HRB400雙向配筋:底向22150 mm,面向22150 mm,拉鉤14500 mm。基礎下土質應堅固并夯實后澆C20墊層100厚。
6、為加快施工進度,本塔吊計劃在基礎階段就投入使用,因此該塔吊基礎應提前施工,為保證底板防水的整體性,在施工塔吊基礎時,塔吊基礎與旁邊相鄰獨立基礎及底板需同步施工,然后在四周預留止水鋼板,基礎面的防水按設計圖紙要求施工。5. 塔吊基礎所受荷載QTZ125(TC6013-8)1#塔吊基礎所受的荷載如下: 表5.1 QTZ125(TC6013-8)廠家提供基礎承受最大荷載表荷載工況基礎承受荷載P(kN)M(kN.m)FkFhMkMZ工作狀態24.47332358320非工作狀態97590253806. 1#塔吊基礎設計計算6.1. 塔吊基礎選型根據深圳市勘察研究院提供的宿舍樓勘察報告,1#塔吊基礎距離
7、2016號鉆孔最近,因此選取2016號鉆孔的地勘資料為1#塔吊基礎設計的參考資料;根據2016號鉆孔柱狀圖,查得1#塔吊基礎位于編號2層含碎石粉質粘土(Q4dl),承載力特征值fak為160kpa。由于1#塔吊所處位置場地土質較好,故基礎采用天然地基基礎,承臺砼強度等級為C40,基礎厚度h=1.35m,基礎長度Lc為7.8m,寬度Bc為6.3m。地下室底板面相對標高為-4.600底板厚350mm,承臺面與地下室底板面持平,承臺埋深為-5.950m(相對標高),0.000為48.8m。6.2. 塔吊基礎參數及荷載計算 計算依據: 1、塔式起重機混凝土基礎工程技術規程JGJ/T187-2009 2
8、、混凝土結構設計規范GB50010-2010 3、建筑地基基礎設計規范GB50007-2011 一、塔機屬性塔機型號QTZ125塔機獨立狀態的最大起吊高度H0(m)40塔機獨立狀態的計算高度H(m)46塔身桁架結構方鋼管塔身桁架結構寬度B(m)1.8 二、塔機荷載 1、塔機傳遞至基礎荷載標準值工作狀態塔機自重標準值Fk1(kN)540.85起重荷載標準值Fqk(kN)80豎向荷載標準值Fk(kN)620.85水平荷載標準值Fvk(kN)22.749傾覆力矩標準值Mk(kNm)2297.004非工作狀態豎向荷載標準值Fk(kN)540.85水平荷載標準值Fvk(kN)90.62傾覆力矩標準值Mk
9、(kNm)2728.33 2、塔機傳遞至基礎荷載設計值工作狀態塔機自重設計值F1(kN)1.35Fk11.35540.85730.148起重荷載設計值FQ(kN)1.35FQk1.3580108豎向荷載設計值F(kN)730.148+108838.148水平荷載設計值Fv(kN)1.35Fvk1.3522.74930.711傾覆力矩設計值M(kNm)1.35Mk1.352297.0043100.955非工作狀態豎向荷載設計值F(kN)1.35Fk1.35540.85730.148水平荷載設計值Fv(kN)1.35Fvk1.3590.62122.337傾覆力矩設計值M(kNm)1.35Mk1.3
10、52728.333683.245 三、基礎驗算基礎布置圖基礎布置基礎長l(m)7.8基礎寬b(m)6.3基礎高度h(m)1.35基礎參數基礎混凝土強度等級C40基礎混凝土自重c(kN/m3)25基礎上部覆土厚度h(m)0基礎上部覆土的重度(kN/m3)19基礎混凝土保護層厚度(mm)50地基參數修正后的地基承載力特征值fa(kPa)160軟弱下臥層基礎底面至軟弱下臥層頂面的距離z(m)5地基壓力擴散角()20軟弱下臥層頂地基承載力特征值fazk(kPa)130軟弱下臥層頂面處修正后的地基承載力特征值faz(kPa)329.5 基礎及其上土的自重荷載標準值: Gk=blhc=6.37.81.35
11、25=1658.475kN 基礎及其上土的自重荷載設計值:G=1.35Gk=1.351658.475=2238.941kN 荷載效應標準組合時,平行基礎邊長方向受力: Mk=2728.33kNm Fvk=Fvk/1.2=90.62/1.2=75.517kN 荷載效應基本組合時,平行基礎邊長方向受力: M=3683.245kNm Fv=Fv/1.2=122.337/1.2=101.948kN 基礎長寬比:l/b=7.8/6.3=1.2381.1,基礎計算形式為矩形基礎。 1、偏心距驗算 e=(Mk+Fvkh)/(Fk+Gk)=(2728.33+75.5171.35)/(540.85+1658.4
12、75)=1.287mb/4=6.3/4=1.575m 滿足要求! 2、基礎底面壓力計算 (1)、荷載效應標準組合時,基礎底面邊緣壓力值 e=1.287mb/6=6.3/6=1.05m 合力作用點至基礎底面最大壓力邊緣的距離:a=b/2-e=6.3/2-1.287=1.863m Pkmin=0 Pkmax=2(Fk+Gk)/(3la)=2(540.85+1658.475)/(37.81.863)=100.894kPa (2)、荷載效應基本組合時,平行于基礎邊的壓力值 X軸方向: Pxmin=0 Pxmax=2(F+G)/(3la)=2(730.148+2238.941)/(37.81.863)=
13、136.206kPa Y軸方向: e=1.287ml/6=7.8/6=1.3m 基礎底面抵抗矩:Wy=bl2/6=6.37.82/6=63.882m3 Pymin=(F+G)/(bl)-(M+Fvh)/W=(730.148+2238.941)/(6.37.8)-(3683.245+101.9481.35)/63.882=0.61kPa Pymax=(F+G)/(bl)+(M+Fvh)/W=(730.148+2238.941)/(6.37.8)+(3683.245+101.9481.35)/63.882=120.232kPa 3、基礎軸心荷載作用應力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(540.8
14、5+1658.475)/(7.86.3)=44.756kN/m2 4、基礎底面壓力驗算 (1)、修正后地基承載力特征值 fa=160.00kPa (2)、軸心作用時地基承載力驗算 Pk=44.756kPafa=160kPa 滿足要求! (3)、偏心作用時地基承載力驗算 Pkmax=100.894kPa1.2fa=1.2160=192kPa 滿足要求! 5、基礎抗剪驗算 基礎有效高度:h0=h-=1350-(50+22/2)=1289mm X軸方向凈反力: Pxmax=(2Fk/(3la)=1.35(2540.850/(37.8001.863)=33.495kN/m2 P1x=(1-(b-B)/
15、2)/3a)Pxmax=(1-(6.300-1.800)/2)/(31.863)33.495=20.012kN/m2 Y軸方向凈反力: Pymax=(2Fk/(3ba)=1.35(2540.850/(36.3001.863)=41.470kN/m2 P1y=(1-(L-B)/2)/3a)Pymax=(1-(7.800-1.800)/2)/(31.863)41.470=19.212kN/m2 基底平均壓力設計值:Px=(Pxmax+P1x)/2=(33.495+20.012)/2=26.754kN/m2 基底平均壓力設計值:Py=(Pymax+P1y)/2=(41.470+19.212)/2=3
16、0.341kN/m2 基礎所受剪力:Vx=Px(b-B)l/2=26.754(6.300-1.800)7.800/2=469.525kN 基礎所受剪力:Vy=Py(l-B)b/2=30.341(7.800-1.800)6.300/2=573.448kN X軸方向抗剪: h0/l=1289/7800=0.1654 0.25cfclh0=0.25119.178001289/1000=48008.805kNVx=469.525kN 滿足要求! Y軸方向抗剪: h0/b=1289/6300=0.2054 0.25cfcbh0=0.25119.163001289/1000=38776.342kNVy=5
17、73.448kN 滿足要求! 6、軟弱下臥層驗算 基礎底面處土的自重壓力值:pc=dm=1.519=28.5kPa 下臥層頂面處附加壓力值: pz=lb(pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) =7.86.3(44.756-28.5)/(6.3+25tan20)(7.8+25tan20)=7.025kPa 軟弱下臥層頂面處土的自重壓力值:pcz=z=519=95kPa 作用在軟弱下臥層頂面處總壓力:pz+pcz=7.025+95=102.025kPafa=160kPa 滿足要求! 四、基礎配筋驗算基礎底部長向配筋HRB400 22150基礎底部短向配筋HRB400 22150基礎頂
18、部長向配筋HRB400 22150基礎頂部短向配筋HRB400 22150 1、基礎彎距計算 基礎X向彎矩: M=(b-B)2pxl/8=(6.3-1.8)226.7547.8/8=528.216kNm 基礎Y向彎矩: M=(l-B)2pyb/8=(7.8-1.8)230.3416.3/8=860.171kNm 2、基礎配筋計算 (1)、底面長向配筋面積 S1=|M|/(1fcbh02)=860.171106/(119.1630012892)=0.004 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 S1=1-1/2=1-0.004/2=0.998 AS1=|M|/
19、(S1h0fy1)=860.171106/(0.9981289360)=1858mm2 基礎底需要配筋:A1=max(1858,bh0)=max(1858,0.001563001289)=12181mm2 基礎底長向實際配筋:As1=16337.42mm2A1=12181.05mm2 滿足要求! (2)、底面短向配筋面積 S2=|M|/(1fclh02)=528.216106/(119.1780012892)=0.002 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.002)0.5=0.002 S2=1-2/2=1-0.002/2=0.999 AS2=|M|/(S2h0fy2)=528.216
20、106/(0.9991289360)=1140mm2 基礎底需要配筋:A2=max(1140,lh0)=max(1140,0.001578001289)=15081mm2 基礎底短向實際配筋:AS2=20136.82mm2A2=15081.3mm2 滿足要求! (3)、頂面長向配筋面積 基礎頂長向實際配筋:AS3=16337.42mm20.5AS1=0.516337.42=8168.71mm2 滿足要求! (4)、頂面短向配筋面積 基礎頂短向實際配筋:AS4=20136.82mm20.5AS2=0.520136.82=10068.41mm2 滿足要求! (5)、基礎豎向連接筋配筋面積 基礎豎向
21、連接筋為雙向10500。 五、配筋示意圖基礎配筋圖7. 塔吊基礎與周邊地下室底板施工縫處理由于塔吊基礎先于底板施工,在塔吊基礎與周邊底板連接處形成施工縫,為防止施工縫產生滲漏,對該施工縫作如下處理:塔吊基礎周邊500mm寬的底板與塔吊基礎同時施工,在施工縫中部位置留設鋼板止水帶。鋼板止水帶連接部位應焊接嚴密。綁扎底板鋼筋時,應先將施工縫表面鑿毛,清理干凈;澆筑底板砼時,應先將表面洗擦干凈,然后在其表面淋一層與砼配比相同的水泥砂漿,隨即澆筑底板砼,施工縫處砼應加強振搗,確保砼密實。見下圖: 圖7.1 塔吊基礎施工縫處理大樣8. 塔吊穿樓板預留洞口的處理措施8.1.預留洞口的留設在地下室頂板對應塔
22、吊的位置預留3m3m的洞口,洞口中心與塔吊標準節中心重合,如下圖。澆搗砼前,預留洞口側面采用木模板封堵,拆模后表面鑿毛處理。圖8.1 塔吊穿樓板處理大樣8.2.預留洞口的模板支撐體系8.2.1. 從地下室負一層樓板到頂板均設置預留洞口,預留洞口尺寸為3m3m,為確保結構支撐體系的安全,預留洞口模板采用獨立的支撐體系。預留洞口模板采用門架支撐,縱向間距900。預留洞口設計寬度3000,門架寬度為1220,在洞口兩側按縱向間距900各設一榀門架,以確保支撐體系的穩定性。8.2.2. 預留洞口兩側梁屬于懸臂結構,應在梁底中間部位采取加密支撐,獨立設置保留3榀門架不拆除(排距600mm)。預留洞口的留
23、槎在梁的部位使用雙層5mm孔眼鉛絲網,背面用16鋼筋固定牢靠;在板的部位使用夾板根據鋼筋的間距鋸口支設,以確保鋼筋保護層的準確。8.2.3. 預留洞口的覆蓋保護:在預留洞口邊砌1皮灰砂磚用于攔住養護水。預留洞口上方先覆蓋一層塑料薄膜或彩條布,再覆蓋一層夾板,以保持預留洞口內無雜物。8.3.預留洞口后補的鋼筋綁扎鋼筋綁扎時預留洞口兩側的砼墊塊及馬凳應增加用量,確保鋼筋網片高度和保護層。預留洞口范圍內的馬凳和墊塊邊也應加密放置。地下室頂板及樓板,板內的鋼筋先做分離處理,澆灌板砼前將兩側分離鋼筋加焊。對于在預留洞口處設置的加密鋼筋,必須在第一次施工預留洞口一側鋼筋時綁扎完成。8.4.樓板預留洞口后補
24、砼施工預留洞口由下層至上層按順序澆筑。預留洞口混凝土用比原混凝土設計強度大一個等級的微膨脹砼澆筑。地下室預留洞口砼標號為C35P8。8.4.1.預留洞口砼澆筑前準備鋼筋除繡:對于表面銹蝕的鋼筋在支模前必須進行除銹處理,除銹時使用鋼絲刷、砂紙將鐵銹打磨掉。同時對鋼筋進行調整,重新補齊保護層墊塊,保證鋼筋間距及位置正確。8.4.2.將模板內浮漿、鐵銹清理干凈,特別是施工縫處要認真清理防止出現夾渣現象。在施工縫一側塞好海綿條防止漏漿。對于原有預留洞口模板支撐要視情況進行加固處理,確保接槎的平整度。 8.4.3.澆灌預留洞口混凝土前,應將其表面浮漿和雜物清理干凈并鑿毛,彈線后用切割機沿線將施工縫切進1
25、0mm深,剃鑿平整提前24小時將原結構混凝土面澆水濕潤,再鋪3050mm厚的與所澆砼成分相同的水泥砂漿并及時澆灌混凝土。 8.4.4.砼選用商品砼,在砼澆筑前用水進行潤濕,保證新舊砼結合良好,澆筑時一定要注意施工縫處的振搗必須密實,但也不可過振,影響該處的砼強度,振搗時宜向施工縫處逐漸推進,距已澆筑砼砼邊80100mm。在用大杠刮平時讓施工縫處新澆砼面高于已澆砼2mm,以便在搓毛后能保證兩側砼面沒有高差,搓毛時施工縫處應加強,保證兩者結合良好。8.4.5.預留洞口的獨立支撐模板中途不得拆除,必須等預留洞口混凝土澆筑后達到設計強度的100%方可拆除支撐模板。8.5.樓板預留洞口的砼養護加強砼澆水
26、養護,采用覆蓋澆水和蓄水養護等自然養護方式,這種養護方式既經濟,又能使混凝土在一定的時間內保持水泥水化作用所需要的適當溫度和濕度條件確保混凝土強度的增長。澆水的次數以保持混凝土再整個養護期內始終處于濕潤狀態為度。自然養護時間一般在混凝土澆筑完后12h進行,14d內保證混凝土表面濕潤。9. 施工技術要求1、基礎土方開挖至設計持力層后,應立即修平(不得有浮土),并立即澆筑100厚砼墊層封底,防止雨水浸泡持力土層。2、混凝土強度不低于C35。為了保證強度,滿足提前安裝的要求,實際施工基礎混凝土強度等級采用C40。3、澆筑基礎混凝土時必須留置試件,基礎混凝土達到說明書要求強度就可以安裝。4、塔機安裝,
27、基礎混凝土強度應達到說明書要求,并做好基礎的排水工作。5、防雷接地按廠提供的接地大樣進行施工,塔吊基礎防雷在墊層澆筑前,先打入L505角鋼到地下土內,并測量接地電阻,不得超過4歐姆,打入土內的角鋼應與基礎鋼筋及塔吊預埋支腿接通,澆筑混凝土后應重新測試按地電阻是否符合要求,不符合要求者必須重新另外再打入角鋼并連接,直至達到防雷要求為止。6、澆注前,先將螺栓定位框穿好地腳螺栓與螺母,然后吊入基礎地坑內,調整定位框的位置,并用水平儀檢查定位框底板上端面,使其平面度達到不大于1/1000的要求后,才可以將地腳螺栓與基礎配筋用鐵絲固定,底板和螺栓固定必須牢固可靠,不得因澆注混凝土而松動。7、地腳螺栓禁止
28、采用焊接固定。8、澆筑混凝土時注意保護好地腳螺栓螺紋,以便裝拆螺母。特別注意:塔吊基礎的地腳螺栓必須由原廠家重新生產配備。塔吊基礎節安裝時必須保證承臺中心與塔吊基礎中心重合。10. 安全技術措施1、加強安全管理,建立安全責任制,做好現場安全標志,必須有足夠數量的顯眼安全標志。工人上班前先作安全教育,安全技術及操作規程交底,嚴格做到安全交底在前,施工操作在后。2、作業時按規定劃定安全警戒區域,并設置基坑警示牌。3、進入現場必須戴安全帽。上班時間嚴禁穿拖鞋、高跟鞋。駐場的質安員,應經常檢查、監督,堅決制止一切未做好安全防護工作而冒險違章作業的現象。嚴格執行有關安全施工操作規程。4、在進行混凝土配合
29、比的設計時,應計算可能出現的最高溫升,若超過規定要求,必須進行調整,以求得到最佳的混凝土配合比。5、選用級配良好的骨料,嚴格控制砂、石子的含泥量,降低水灰比,加強振搗,以提高混凝土的密實性和強度。6、混凝土必須分層澆筑,每層厚度以300mm為宜,以加快熱量散發,并使溫度分布較均勻,同時也便于振搗密實。上層混凝土覆蓋要在下層混凝土初凝之前進行。7、在澆筑混凝土時,要注意防止鋼筋產生位移,因此在澆筑混凝土過程中應隨時檢查復核鋼筋的位置,并采取措施,以保證位置正確。8、在熱天澆筑混凝土時,設置簡易遮陽棚,用濕潤的麻袋遮蓋混凝土泵管,以降低混凝土的入模溫度。下雨天澆注混凝土應做好保護措施。9、塔吊四周設置專門的排水,以保證塔吊基礎不被水長期浸泡。11. 驗收要求1、承臺基礎施工必須嚴格執行廣東省建筑地基基礎施工及驗收規程。2、基礎必須挖深至本方案要求。3、承臺鋼筋必須進行隱蔽驗收,澆筑承臺混凝土時必須留置足夠的試件。4、塔吊基礎完成后必須進行專項驗收合格后方可進行塔吊安裝工作。附圖