QTZ80塔吊基础施工方案

QTZ80型塔吊基础施工方案
一、工程概况
本工程均为27层的高层住宅，层高2.9m ，总高度85m 。

主体结构形式为剪力墙结构，一层地下室。

塔吊。

主要技术指标如下： 1、塔吊功率：； 2、塔吊臂长：55m ； 3、塔吊自重：；
4、塔吊最大起重量：8t ；最大幅度起重量：；
5、塔吊标准节尺寸：1.7m ×1.7m ×3.0m ；
6、塔吊平衡配重：；
7、塔吊最大独立高度：42.5m
8、塔吊安装高度：约90m 。

其他技术参数祥见塔吊使用说明书。

本案塔吊基础尺寸为5600×5600×1350，基础埋深 1.5m ，基础上标高为-2.500m ，基础混凝土等级为C30。

采用桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件，桩为高强度预制管,其型号为PHC A400 80 10 10。

二、塔吊基础布置
本案塔吊拟布置在10#西侧，具体详见《施工现场大型机械布置图》。

塔吊基础及其桩基定位具体祥见《QTZ80塔吊基础定位图》。

三、基础承台及桩基的设计验算
本案桩基础采用四根静压预制管桩PHC A400 80 10 10，桩顶标高为-3.800m 。

基础承台尺寸为5600×5600×1350，混凝土强度等级为C30，基础承台上表面标高为-2.500m ，基础承台埋深为-1.5m 。

基础配筋拟采用Ⅱ级钢，直径选择25mm 。

具体验算过程如下： 1）参数信息
塔吊型号:QT80,自重(包括压重)KN F 8311=,最大起重荷载KN F 802= ；
塔吊倾覆力距m KN M ⋅=916,塔吊起重高度m H 90=,塔身宽度m B 7.1=； 混凝土强度:C30,钢筋级别:Ⅱ级,承台尺寸m m B L c c 6.56.5⨯=⨯
桩直径,桩间距,承台厚度m H c 35.1=， 基础埋深m D 5.1=,保护层厚度:50mm 2）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1. 塔吊自重(包括压重) KN F 8311=
2. 塔吊最大起重荷载KN F 802=
作用于桩基承台顶面的竖向力KN F F F 1093)(2.121=+⨯= 塔吊的倾覆力矩m KN M .12829164.1=⨯= 3）矩形承台弯矩的计算 计算简图：
图中x 轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M 最不利方向进行验算。

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) 其中 n ──单桩个数，4=n ；
F ─作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，
KN F F F 1093)(2.121=+⨯=；
G ─桩基承台的自重：
KN
D B B H B B G c c c c c 56.1834)5.12
6.56.52035.16.56.525(2.1)2
2025(2.1=⨯⨯⨯+
⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=x M ，y M ─承台底面的弯矩设计值(m KN ⋅)；
i X ，i Y ─单桩相对承台中心轴的XY 方向距离(m)； i N ─单桩桩顶竖向力设计值(KN )。

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
()()[]
KN N 3.102324.4224.41282456.183410932
max =⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+= ()()()[]
KN N 5.44024.4224.41282456.183410932
min =⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡⨯⨯-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+= 由于最小单桩竖向承载力KN N 5.440min =>0,故没有抗拔力!
2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)
其中 1x M ，1y M ─计算截面处XY 方向的弯矩设计值(m KN ⋅)； i x ，i y ─单桩相对承台中心轴的XY 方向距离(m)；
1i N ─扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN )，n G N N i i -=1
KN G N N 7.564456.18343.10234
111=-=-= 经过计算得到弯矩设计值：
m KN M M y x .8.225824.024.47.564211=⎪⎭
⎫
⎝⎛-⨯⨯== 4）矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第条受弯构件承载力计算。

式中 1α─等效抗压强度比值，当混凝土强度不超过C50时，1α取为,当混凝土强度等级为C80时，
1α取为,期间按线性内插法确定；
c f ─混凝土抗压强度设计值，本案采用C30砼，23.14mm N f c =； 0h ─承台的计算高度。

y f ─钢筋受拉强度设计值，2300mm N f y =。

经过计算得 0167.0130056003.140.1108.22582
6
=⨯⨯⨯⨯=
s α 017.00167.0211=⨯--=ξ
9915.02
017
.01=-
=s γ 26
5841300
13009915.0108.2258mm A A sy sx =⨯⨯⨯=
= 采用Ⅱ级钢，直径为25mm 的钢筋，需要12根 ；
由于最小配筋率为%，按最小配筋率配筋：216216%2.056001350mm A A sy sx =⨯⨯== 采用直径为25mm 的钢筋，需要33根；
故塔吊基础底面配筋为双向布置，各为33根直径25mm 的Ⅱ级钢。

5）矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第条。

根据第二步的计算方案可以得到XY 方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
取单桩最大竖向力KN V N 3.1023max ==,我们考虑承台配置拉筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
其中 0γ─建筑桩基重要性系数，取； β─剪切系数, β=；
c f ─混凝土轴心抗压强度设计值，23.14mm N f c =； 0b ─承台计算截面处的计算宽度，mm b 56000=； 0h ─承台计算截面处的计算高度，mm h 13000=； y f ─钢筋受拉强度设计值，本案为2300mm N f y =； S ─箍筋的间距，mm S 200=。

KN N h b f V c 32.83288328320130056003.1408.0001==⨯⨯⨯==β
>3.10230.10⨯=V γ
经过计算承台已满足抗剪要求；
只需要按照使用说明书配置一定数量的构造拉结筋。

采用Ⅱ级钢，直径14mm,间距500mm ，梅花型布置承台拉筋。

6）桩顶承载力验算
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
KN N 3.1023max =
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中 0γ─建筑桩基重要性系数，取；
c f ─混凝土轴心抗压强度设计值，23.14mm N f c =；
A ─桩的截面面积，本案采用高强度预制管桩，桩型号为PHC A400 80 10
10,砼强度为C80；
2221024004
24014.3440014.3mm A =⨯-⨯=。

KN N 3.10233.10230.10=⨯=γ<KN N A f c 16.367636761601024009.35==⨯= 经过计算得：管桩桩顶抗压强度满足要求! 7）桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3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
KN N 3.1023max =
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力:
其中 R ─最大极限承载力；
sk Q ─单桩总极限侧阻力标准值:
pk Q ─单桩总极限端阻力标准值:
s η,p η─分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；
s γ,p γ─分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；
sk q ─桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； pk q ─极限端阻力标准值，按下表取值； u ─桩身的周长，m d u 256.14.014.3=⨯==π； p A ─桩端面积,
222
210.01024004
24014.3440014.3m mm A p ==⨯-⨯=；
i l ─第i 层土层的厚度,取值如下表；
土层厚度及极限侧阻力标准值sik q 、极限端阻力标准值pk q 表如下: 注：本案中桩顶标高为-3.800m ；此表数据摘录自《惠丰花园二期工程岩土工程勘察报告》第13页。

由于本案中采用PHC A400 80 10 10 规格的高强度预制管桩，故桩长为20m ，桩顶标高为-3.800m ，桩底标高为-23.800m 。

因此，桩端在第6层土层。

桩竖向极限承载力为：
KN
Q sk s 7.105405.1802.31555.31482.21368.11227.31308.31187.0256.1=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=η KN Q pk p 44110.0350026.1=⨯⨯=η 因此KN R 3.12462
.1441
2.16.1054=+=
>KN N 3.1023max = 所以单桩竖向承载力满足要求！ QTZ80塔吊基础具体配筋详见附图1。

四、施工人员组织
由于塔吊属于大型施工机械设备，它的安全性至关重要，因此塔吊基础的施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中；由项目经理牵头，技术负责人把关，各部门各司其职，管理好塔吊基础的施工质量与安全。

具体施工组织机构如下表所示：
塔吊基础施工人员：
五、施工机具、材料准备
塔吊基础施工需要配备以下施工机具及测量仪器
1、反铲式挖掘机一台
2、振动棒一只
3、交流电焊机一台
4、钢筋切断机一台
5、钢筋弯曲机一台
6、圆盘锯一台
7、活络板手12＂2把、18＂4把
8、铁锹4把
9、经纬仪一台
10、水准仪一台
11、安全帽每人一只、手套30付，工具包2只塔吊基础施工所需主要材料：
1、钢筋：直径25mmⅡ级钢；直径14mmⅡ级钢
2、多层板：规格915×1830×15，25张
3、方木：规格50×100×6000，30根
4、钢管：规格Ф48，若干
5、螺杆：规格Ф12，若干
6、钢板：2mm厚，1㎡
7、基础砼：强度等级C30,433
m
m；强度等级C15，3
六、塔吊基础施工
1）塔吊基础施工工艺流程
2）塔吊基础施工工艺
⑴桩基打设：本案中采用高强度预制管桩，可以与桩基分包施工单位协调，在工程桩打设完成后，顺便把塔吊用桩打设完成。

此项并入工程桩基工程，按工程桩基工程施工方案施工。

⑵基坑降水：本案中基坑降水将与10#楼基坑降水结合起来，同时进行基坑降水。

采用管井井管进行降水，设置观察井，当地下水降至基坑底下500左右，即可开挖。

此项并入降水工程，按降水工程施工方案施工。

⑶基坑放线：利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，按照1：1放坡系数外放相应距离，撒白灰线示之，并通知项目技术负责人进行验线。

⑷塔吊基础基坑开挖：采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖，现场架设一台SCD200型水准仪进行基底标高控制。

同时按照1：1的放坡系数进行放坡开挖。

机械开挖应比设计标高高20㎝～30㎝，剩余土方采用人工开挖。

人工开挖的平整度为±50。

⑸垫层砼浇筑：在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50×100的木方围起来；进行垫层砼浇筑，初凝后进行压光处理。

⑹基础放线（墨线）：在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。

首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将
基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。

⑺底层钢筋网绑扎：将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。

⑻塔吊预埋脚柱安装、固定：由于本案塔吊基础高1350，比塔吊预埋脚柱高，为保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面，在预埋脚柱底部加焊一段长约500的14#槽钢；接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上，同时在四个预埋脚柱上焊接剪刀撑予以加固；然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上，弹墨线喷白漆示之，同时将预埋脚柱位置处边线测放出来；接着利用反铲挖掘机将安装有预埋脚柱的标准节吊入基坑，放到底层钢筋网上，具体位置为上一步骤测放出来的脚柱位置线内；然后利用水准仪测出标准节上部四角四个螺栓孔处的标高，根据高低差值，在底层钢筋网上放置1mm/2mm不等的钢板片予以调整，直至四角标高差值在±2mm以内；最后将其与底部钢筋网焊接牢固
⑼基础上部钢筋网绑扎：首先安装1500左右的间距放置钢筋马蹬，接着将上部受力主筋按设计间距放置到位，进行绑扎，上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。

⑽基础支模：采用15后多层板做面板，50×100木方做背楞，Ф48钢管做外楞的模板支撑体系。

⑾钢筋、模板验收：以上工作完成后，通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。

⑿塔吊基础砼浇筑：本案中塔吊基础砼采用商品砼，由汽车泵配合进行砼浇筑，砼在振捣过程中要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。

待砼初凝后，进行砼表面压光处理。

同时留置砼试块。

⒀塔吊基础砼养护：本案砼施工处于夏季，砼养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于7天。

当塔吊基础砼强度达到不少于设计值的90%上时方可进行塔吊上部结构安装。

七、安全环保措施
1、进入施工现场必须正确佩戴安全帽及其它劳保用品。

2、土方开挖时，应设专人进行指挥，防止机械伤人事故发生。

3、严禁酒后上岗，不准打赤脚、穿拖鞋、硬底鞋上班；上班时段严禁嬉戏打闹。

4、特殊工种，如电工、焊工，机械工等必须持证上岗，无证人员不准进行操作。

5、钢筋切断、弯曲等各道工序的加工机械必须保证安全装置齐全有效，动力线路用钢管从地坪下引入，机壳要有保护零线。

6、电焊场地周围应清除易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离，并在施焊部位配备灭火器材。

7、施工用电和照明用电要符合规定要求，严禁乱拉乱接，施工用电必须三相五线制，配电箱内应设触电保护装置，配电箱加锁。

8、车辆进出由专人冲洗车辆，不让泥浆带入公路。

9、超过噪音限度的施工作业，必须控制，如圆盘锯，刨木机等，尽量安排白天工作，不在夜间使用。

附图1：QTZ80型塔吊基础配筋图。