格构柱式塔吊基础施工设计方案及计算书

第一章工程概况及现场情况第一节工程概况工程名称：浦东古北御庭工程工程地址：本工程东至万邦都市花园五期、西至沪南公路、南至龙汇路、北至龙阳路建设单位：上海浦东古北置业有限公司设计单位：中国联合工程公司（主体设计）同济大学建筑设计研究院（围护设计）监理单位：上海四海建设工程造价咨询监理有限公司施工单位：浙江宝业建设集团有限公司围护施工单位：上海市机械施工有限公司勘察单位：上海豪斯岩土工程技术有限公司检测单位：上海地矿工程勘察有限公司建筑面积：93293 ㎡（其中地上建筑面积约68865㎡，地下建筑面积：24428 ㎡）结构层次：框剪结构，地下1~2层，地上均为18层。

本工程由6栋高层住宅组成。

其中4#楼、5#楼坐落在中间2层地下车库中，为大底盘双塔结构。

1#、3#、5#、6#楼坐落在中央二层地下车库周边。

中央二层地下车库为桩筏基础，地下室底板厚为0.9米，其余均为桩-梁式筏形基础，底板厚0.4m。

本工程由1～2层地下室、6栋高层组成，具体情况如下：第二节现场情况本工程由于受世博会限制，工期较紧，同时根据地下室的深度情况，先后分二期进行施工，一期区域为地下二层的中央地下车库包括4#、5#楼上上部主体结构，二期区域为中央地下车库周围的仅有地下一层的1#、2#、3#、6#楼。

根据现场平面布置及塔吊的综合利用率，1#与3#楼共用一台塔吊，2#与4#楼共用一台塔吊，5#与6#楼共用一台塔吊。

4#、5#楼位于一期中央地下车库深坑内，深坑开挖深度为-7.8m（标高为-9.10m），2#、6#楼位于二期浅坑内，浅坑开挖深度为-4m，由于先施工一期深坑及4#、5#楼上部结构，2#、6#楼需在世博结束后开工，而塔吊随着4#、5#楼上部结构的施工同步上升，考虑到塔吊的附墙杆设置，因此需将2#与4#楼、5#与6#楼之间共用的两台塔吊安装在深坑内，塔吊基础采用钻孔灌注桩+格构柱+ 承台的型式。

1#、3#楼为同时开工，仅需考虑塔吊的覆盖面积，尽量减少死角，因此该塔吊安装于近3#楼一侧，基础采用钻孔灌注桩+格构柱+承台型式。

由于二期于世博后开工，与一期相差6个月的工期，按进度计划，在4#、5#楼结构封顶并完成屋面工程时，2#、6#楼只施工至第5层结构，而二期将进行室外总体施工，因此需将图中1#、2#塔吊分别移至2#、6#楼附近（位置详见塔吊平面布置图），基础采用钻孔灌注桩+承台型式，塔吊桩可在桩基施工阶段按本方案要求先行施工好。

塔吊安装及基础情况第三节 塔吊选型为满足地下室及上部结构施工阶段材料垂直运输的需要，计划在2#、4#楼之间配备一台塔吊（编号为1#）、5#、6#楼配备一台塔吊（编号为2#），1#、3#楼之间配备一台塔吊（编号为3#），并在4#、5#楼结构封顶后，将1#、2#塔吊移至2#、6#楼图示位置，塔吊编号分别为4#、5#，并根据建筑物的总高度及结构情况，选择南通惠尔建设机械有限公司生产的QTZ63 5510型塔式起重机。

QTZ63 5510型塔式起重机相关参数表:第四节 塔吊位置确定为最大限度的满足施工需要，施工时在塔吊的回转半径之内尽量不留死角，以及与建筑物之间安全距离及安全高度，同时考虑塔吊的安全、方便使用要求和塔吊拆除等因素，塔吊安装的具体位置如下：第五节 塔吊基础确定本工程1#、2#、3#塔吊基础采用格构柱+承台形式，格构住下立柱桩采用钻孔灌注桩，1#、2#塔吊桩长16m ，3#塔吊桩长25m ，立柱桩主筋为8Φ20，箍筋采用Φ8@200螺旋箍，桩顶3m 范围内Φ8@100，钻孔灌注桩桩身混凝土等级为水下C30，桩顶锚入地下室底板100mm 。

灌注桩上设置460×460钢立柱构架，钢立柱采用4L160×16的角钢，缀板采用4-350×300×10钢板，钢立柱插入灌注桩，插入深度为3m ，支撑塔吊基础，钢立柱构架顶锚入塔吊基础承台内700mm 。

4#、5#塔吊基础采用普通桩承台形式，桩采用Φ800钻孔灌注桩，桩主筋为8Φ20，箍筋采用Φ8@200螺旋箍，钻孔灌注桩桩身混凝土等级为水下C30，桩顶锚入塔吊承台板200mm 。

第二章 编制依据1、《建筑桩基础技术规范》JGJ94-942、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）5、《建筑机械使用安全规程》(JGJ33-2001)6、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2002)7、本工程《岩土工程勘察报告》8、施工图纸9、简明施工计算手册10、塔吊使用说明书第三章主要工序施工方法第一节格构柱的制作为保证焊接质量和焊接精度，格构柱构件的整体制作在加工车间内完成。

(一)、焊接规程1、原材料(1)钢结构所用钢材，应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并具有质量证明书或检验报告。

(2)原材料进厂后应进行复验，包括质量证明书和合格证，材料表面质量和标记，材料的规格、型号及数量，材料的化学成份及力学性能等。

2、焊接材料(1)钢结构所用焊接材料，应按施工图的要求选用，并符合国家及行业相关标准、规范的规定，并有质量证明书或检验报告。

(2)焊接材料进厂后应进行复验，检验员根据订货合同和有关技术标准按进行复验，检验员根据订货合同和有关技术标准按下述内容复验。

焊条：a、焊条的生产厂家、供货单位、批号、制成日期；b、焊条型号、牌号、规格（直径和长度）；c、药皮的外观、强度、偏心度、耐潮性；d、熔敷金属的化学成份和机械性能；e、焊接工艺性。

(3)焊条在使用前，必须按产品说明书或焊接工艺卡规定的技术要求进行烘干。

酸性焊条一般按150℃烘干，时间1～2h，碱性焊条按350～400℃烘干，时间1～2h，焊剂按250℃烘干，时间1～2h。

焊条烘干后从取出到施焊不宜超过2h(酸性焊条不宜超过4h)，否则应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过2 次。

不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已经熔烧过的渣壳。

2、焊工(1)钢结构制作及安装的焊工，必须经过培训、考试合格并取得焊工合格证后方可施焊。

(2)持证焊工，其合格证必须在有效期内，连续中断焊接工作达六个月以上时，其合格证自动失效，如再参加焊接工作，应重新考试合格后方可继续从事焊接工作。

3、焊前准备(1)焊前应清除焊件表面及两侧30～50mm 范围内的铁锈、油污、水份等杂质。

(2)施焊前，焊工应检查焊件部位的组装质量，如不符合要求，应修整合格后方可施焊。

(3)严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂质物。

(二)、焊接工艺(1)焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道处的母材上引弧。

特别是过流面的表面应保持原有粗糙度。

(2)局部组装缝隙超过5mm且长度不超过缝长的15%，允许堆焊处理后再焊接，严禁填充异物堆焊。

(3)在组装好的构件上施焊，应严格按焊接工艺规定的参数及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形。

尽量采用对称焊接方法，且收缩量大的部分先焊，收缩量小的部分后焊，使焊接变形和收缩量最小。

(4)钢结构焊接应严格按施工图及焊接工艺要求进行施焊，不得随意更改工艺参数。

(三)、变形的控制(1)下料、装配时，根据工艺要求，预留焊接收缩余量，预置焊接变形。

(2)装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求。

(3)使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆。

(4)在同一构件上焊接时,应尽可能采用热量分散、对称分布的方式施焊。

(五)、焊后处理焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应焊补和打磨、修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求。

第二节桩基施工塔吊桩基由桩基施工单位施工，桩基单位在施工工程桩期间安排施工塔吊基础桩。

1、基础桩施工要求与工程桩相同。

2、事先根据设计方案制作钢构架，在下灌注桩钢筋笼时，及时放置钢构架，并与钢筋笼牢固焊接。

格构柱垂直度的保证措施：采用定位器控制钢格构柱定位，下放靠其自重控制垂直度；施工时格构柱顶设定位器以确保格构柱定向方位，本工程拟制作8～12个定位器，在带有钢格构柱桩施工期间循环使用，每个格构柱桩在混凝土初凝后8小时内进行空孔回填，终凝后撤掉定位器，以避免其下沉或水平偏位；同时专人指挥控制好混凝土浇注的标高（标高控制采用测绳及时量测、测绳使用前用钢卷尺校核后使用，根据标高差控制混凝土超灌量，同时考虑量测误差，混凝土超灌量不小于50cm，不大于80cm）。

将施工偏差控制在要求范围内，确保其水平方向定位准确，垂直方向精度达到设计要求(1／1000)。

第三节土方开挖基坑内土方采用机械开挖，为防止开挖时挖斗切土挤压桩体周围土体从而挤压格构柱造成变形，因此在桩体50cm范围内土体采用人工开挖。

开挖时同一承台下的格构桩周围土方应同时开挖，严禁超挖。

开挖时，边开挖边用槽钢把4根格构柱连接起来，每次开挖深度不得超过3m。

第四节基础承台施工塔吊基础的施工流程位：基础底板放线定位→土方放坡开挖→破桩、浇筑基础垫层砼→铺设油毛毡再上铺钢筋网及联系筋，定位、焊接塔吊标准节→制作基础模板→基础砼浇筑。

一、基础模板施工：（1）挖土至基础底标高后，按塔吊基础图尺寸现场定位放样，放出基础的灰线。

（2）在砼基础位置底部施工混凝土垫层作为底模，底模宽度须大于支撑截面宽每边100～150mm，并且标高一致，表面平整，下方土层密实。

（3）砼基础侧模用九夹板木模，外加Φ48钢管围檩，并在基础高度1/2处穿Φ16对拉螺栓固定。

二、基础钢筋工程：（1）主筋连接采用搭接焊，单面焊10d，双面焊5d，接头在同一断面处数量不超过50％，并错开35d。

钢筋伸入支座的锚固长度不小于40d。

钢筋接头留置在受力较小处。

（2）塔吊桩钢筋锚入基础必须确保其锚固长度，并成45度角。

（3）钢筋遇格构柱及标准节时，应尽量穿过去，或从侧面绕行，严禁将钢筋断开，标准节应在钢筋上固定牢固。

（4）钢筋遇格构的处理：在进行承台或十字梁钢筋绑扎，穿过格构柱时将碰到角钢或缀板，梁本身高度较高，加上架空绑扎，在梁钢筋绑扎操作范围内，格构柱腹板都将割除，这将引起腹板失稳。

因此在梁主筋穿过格构柱处，如碰角钢穿不过处，不得损伤角钢或缀板，也不得切断钢筋，对于局部梁钢筋密集处，通过放大梁截面或调整梁钢筋的皮数来调整钢筋间距，使梁钢筋顺利穿过格构柱，梁最上皮钢筋放置完后，依次将箍筋套入。

箍筋的接头应交错排列垂直放置，箍筋转角与竖向钢筋交叉点均应扎牢(箍筋平直部分与竖向钢筋交叉点可每隔一根互成梅花式扎牢)，绑扎箍筋时，铅丝扣要相互成八字形绑扎。

三、基础砼浇筑(1)浇筑基础砼采用C35商品砼。

(2)浇筑砼时，必须按1组/100m³标准做试块，以掌握28d抗压强度；另增加二组试块，进行3d、7d强度试验，在试验结果显示砼强度达到安装要求时，方可安装塔吊。