塔吊基础施工方案(TC6012)

目录一、编制依据 (2)二、工程概况 (2)三、地质情况 (3)四、塔吊布置选型及基础设计 (7)五、塔吊基础验算计算书 (16)六、施工方案 (16)七、防雷接地 (30)八、塔吊基础质量要求 (31)九、基础降排水 (31)附图塔吊平面布置图塔吊基础定位图一、编制依据1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）；3、《QTZ80型（TC6012A ）塔式起重机使用说明书》；4、《锦城花园项目二期》施工图；5、《锦城花园项目二期岩土工程勘察报告》6、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)；7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2011)8、《塔式起重机》GB/T5031—20089、《塔式起重机安全规程》GB5144—200710、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—201211、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—201112、《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160—200813、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—199114、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—200515、《建筑桩基技术规范》JGJ94-200816、《塔式起重机砼基础工程技术规程》JGJ/T187-200916、《锦城国际花园项目二期》施工组织设计17、 《品茗安全计算软件》2013二、工程概况本工程位于广东省中山市石岐区兴利路一号。

包括3、4、5、6、7、8、9、栋及商业4~9座。

3、4、5、6、7、8、9、栋地上33层地下均为1层，总建筑面积约153160㎡，其中地库33809㎡，高层塔楼103812㎡，商业面积10843㎡。

建筑高度为5.6-99.9米。

各栋号层数及高度如下表： 楼栋号层数（地上、地下） 总高度（地下、地上） 结构形式 3#-1/33 4.1m/99.9m 框架剪力墙结构 4#-1/33 4.1m/99.9m 5#-1/33 4.1m/99.9m 6#-1/33 5.2m/99.9m 7#-1/33 5.2m/99.9m 8#-1/33 5.2m/99.9m 9# -1/335.2m/99.9m三、地质情况3.1地质条件3.1.1地层岩性由场地勘探点平面位图可以看出5台塔吊布置的位置位于布置图的3-3以及7-7上的位置，具体土质3-3和7-7图。

根据勘察报告钻探揭示，场地内地层自上而下依次为：人工填土层（Q4ml）、淤泥层（Q4m）、中砂（Q mc）、花岗岩（r 52）。

各地层的岩、土层性质特征具体描述如下：到达全风化花岗岩层，有效长度13~19米。

3.1.2地下水位标高地下水位埋深介于0.00~13.50m,标高介于-3.68~6.93m。

四、塔吊布置选型及基础设计考虑工作面的覆盖范围以及利用率，同时考虑栋号间的流水施工方案，本工程共布置塔吊5台。

本工程拟投入的5台塔吊均为东莞毅新庆江机械制造有限公司生产的QTZ80型(TC6012)塔式起重机。

塔吊的基本参数信息：塔吊型号：QTZ80型(TC6012)， 塔吊起升高度H ：125.000m ，塔身宽度B ：1.8m ， 基础埋深D ：1.600m ，自重F 1：869.06kN ， 基础承台厚度Hc ：1.500m ，最大起重荷载F 2：58.8kN ， 基础承台宽度Bc ：5.500m ，标准节长度：2.8m ， 基础垫层厚度Hc ：0.100m ，桩钢筋级别:RRB400， 桩直径：0.500m ，桩间距a ：4.5m ， 承台箍筋间距S ：170.000mm ，承台混凝土的保护层厚度：35mm ， 承台混凝土强度等级：C35；额定起重力矩是：1000kN ·m ，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c ：120mm ，所处城市：广东中山市， 基本风压ω0：0.75kN/m 2，地面粗糙度类别为：B 类 田野、乡村，风荷载高度变化系数μz ：1.32 。

1#塔吊布置在5-15×5-J 轴线位置，安装总高度125米；2#塔吊布置在8-11×3-A 轴线位置，安装总高度125米；3#塔吊布置在6-11×6-J 轴线位置，安装总高度125米；4#塔吊布置在8-20×8-J 轴线位置，安装总高度125米5#塔吊布置在P2-12×P-h 轴线位置，安装总高度45米本方案选用东莞毅新庆江机械制造有限公司生产的QTZ80型(TC6012)塔式起重机。

塔机为水平臂架，小车行走变幅，上旋转自升起塔式起重机，最大起重6T ，结合主体情况考虑,安装高度为125m,最大幅度起重时为1.7T 。

基础设计：按照塔吊厂家提供的塔吊使用说明书，QTZ80型型(TC6012)塔吊基础选用5500×5500×1500mm ，塔吊的自由高度为45米。

根据塔吊说明书所提供的数据显示所需要的地基承载力设计值需200KN/m 2（即为200Kpa/m2）。

桩基选用与本工程基础桩做法相同的4根D=500预制管桩，单桩设计竖向承载力为2000KN ，单桩抗拔承载力特征值200KN 。

载荷工况P1(t)垂直 P2(t)水平 M(t.m)弯矩 Mn(t.m)扭矩 工作工况55.85 2.84 145.3 23.43 非工作工况 47.62 7.55 169.2 0.0塔吊基础与地下室底板的连接处理方法由于塔吊基础标高同地下室板底面标高在同标高，塔吊塔身穿过地下室顶板，鉴于塔吊基础承台先于周围地下室底板施工，底板底面筋预先插于塔吊基础承台，伸出长度不得少于500mm。

为防止塔吊承台与底板间的施工缝渗水，在承台侧的地下室底板厚度范围内中心位置处预埋300mm×3mm厚止水钢板，塔吊穿顶板处钢筋断开，并保证同一截面断开的钢筋数量不超过50%，断开钢筋向上翻起，不宜割断后重焊。

塔吊附近地质柱状图如下：五、塔吊基础验算计算书现场五台塔吊型号均为QTZ80型(TC6012)基础设计尺寸均为5500mm×5500mm×1500mm，由于现场五台塔吊基础地质变化不大，计算时取端头到达强风化花岗岩层的3#塔机基础以及端头到达中砂层的4#塔吊基础进行计算。

3#塔吊基础矩形板式桩基础计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）TC6012塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40塔机独立状态的计算高度H(m) 43塔身桁架结构圆钢管塔身桁架结构宽度B(m) 1.81、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值F k1(kN) 869.06起重荷载标准值F qk(kN) 58.8竖向荷载标准值F k(kN) 927.86水平荷载标准值F vk(kN) 19.5倾覆力矩标准值M k(kN·m) 685.16非工作状态竖向荷载标准值F k'(kN) 869.06水平荷载标准值F vk'(kN) 41.99倾覆力矩标准值M k'(kN·m) 545.92工作状态塔机自重设计值F1(kN) 1.35F k1＝1.35×869.06＝1173.23起重荷载设计值F Q(kN) 1.35F Qk＝1.35×58.8＝79.38竖向荷载设计值F(kN) 1173.23+79.38＝1252.61水平荷载设计值F v(kN) 1.35F vk＝1.35×19.5＝26.32倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.35M k＝1.35×685.16＝924.97非工作状态竖向荷载设计值F'(kN) 1.35F k'＝1.35×869.06＝1173.23水平荷载设计值F v'(kN) 1.35F vk'＝1.35×41.99＝56.69倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.35M k＝1.35×545.92＝736.99承台布置桩数n 4 承台高度h(m) 1.5 承台长l(m) 5.5 承台宽b(m) 5.5 承台长向桩心距a l(m) 4.5 承台宽向桩心距a b(m) 4.5 桩直径d(m) 0.5承台参数承台混凝土等级C35 承台混凝土自重γC(kN/m3) 25 承台上部覆土厚度h'(m) 0 承台上部覆土的重度γ'(kN/m3) 19 承台混凝土保护层厚度δ(mm)50 配置暗梁否矩形桩式基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：G k=bl(hγc+h'γ')=5.5×5.5×(1.5×25+0×19)=1134.38kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×1134.38=1531.41kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(4.52+4.52)0.5=6.36m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k)/n=(927.86+1134.38)/4=515.56kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F Vk h)/L=(927.86+1134.38)/4+(685.16+19.5×1.5)/6.36=627.82kNQ kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/L=(927.86+1134.38)/4-(685.16+19.5×1.5)/6.36=403.3kN2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Q max=(F+G)/n+(M+F v h)/L=(1252.61+1531.41)/4+(924.97+26.32×1.5)/6.36=847.55kNQ min=(F+G)/n-(M+F v h)/L=(1252.61+1531.41)/4-(924.97+26.32×1.5)/6.36=544.46kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C60 桩基成桩工艺系数ψC0.85 桩混凝土自重γz(kN/m3) 25 桩混凝土保护层厚度б(mm)35 桩入土深度l t(m) 16桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值1500 地基属性是否考虑承台效应是承台效应系数ηc0.6土名称土层厚度l i(m) 侧阻力特征值q sia(kPa)端阻力特征值q pa(kPa)抗拔系数承载力特征值f ak(kPa)淤泥 6.2 18 1800 0.7 1800中砂 1.8 60 4000 0.7 4000强风化岩10 160 5000 0.7 5000桩身周长：u=πd=3.14×0.5=1.57m桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.52/4=0.2m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5.5/2,5)=2.75mf ak=(2.75×1800)/2.75=4950/2.75=1800kPa承台底净面积：A c=(bl-nA p)/n=(5.5×5.5-4×0.2)/4=7.37m2复合桩基竖向承载力特征值：R a=uΣq sia·l i+q pa·A p+ηc f ak A c=1.57×(4.7×18+1.8×60+9.5×160)+5000×0.2+0.6×1800×7.37=1 1627.34kNQ k=515.56kN≤R a=11627.34kNQ kmax=627.82kN≤1.2R a=1.2×11627.34=13952.8kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=403.3k N≥0不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：A s=nπd2/4=6×3.14×162/4=1206mm2纵向预应力钢筋截面面积：A ps=nπd2/4=8×3.14×10.72/4=719mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Q max=847.55kN桩身结构竖向承载力设计值：R=1500kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Q kmin=403.3kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 Φ25@170承台底部短向配筋HRB400 Φ25@170承台顶部长向配筋HRB400 Φ25@170承台顶部短向配筋HRB400 Φ25@170承台有效高度：h0=1500-50-25/2=1438mmM=(Q max+Q min)L/2=(847.55+(544.46))×6.36/2=4429.34kN·mX方向：M x=Ma b/L=4429.34×4.5/6.36=3132.02kN·mY方向：M y=Ma l/L=4429.34×4.5/6.36=3132.02kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=1252.61/4 + 924.97/6.36=458.5kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1438)1/4=0.86塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(a b-B-d)/2=(4.5-1.8-0.5)/2=1.1ma1l=(a l-B-d)/2=(4.5-1.8-0.5)/2=1.1m 剪跨比：λb'=a1b/h0=1100/1438=0.76，取λb=0.76；λl'= a1l/h0=1100/1438=0.76，取λl=0.76；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.76+1)=0.99αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.76+1)=0.99βhsαb f t bh0=0.86×0.99×1.57×103×5.5×1.44=10633.09kNβhsαl f t lh0=0.86×0.99×1.57×103×5.5×1.44=10633.09kNV=458.5kN≤min(βhsαb f t bh0，βhsαl f t lh0)=10633.09kN满足要求！3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.8+2×1.44=4.68ma b=4.5m≤B+2h0=4.68m，a l=4.5m≤B+2h0=4.68m角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1= M y/(α1f c bh02)=3132.02×106/(1.03×16.7×5500×14382)=0.016ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.016)0.5=0.016γS1=1-ζ1/2=1-0.016/2=0.992A S1=M y/(γS1h0f y1)=3132.02×106/(0.992×1438×360)=6100mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(A S1, ρbh0)=max(6100,0.002×5500×1438)=15818mm2 承台底长向实际配筋：A S1'=16373mm2≥A1=15818mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2= M x/(α2f c bh02)=3132.02×106/(1.03×16.7×5500×14382)=0.016ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.016)0.5=0.016γS2=1-ζ2/2=1-0.016/2=0.992A S2=M x/(γS2h0f y1)=3132.02×106/(0.992×1438×360)=6100mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.002×5500×1438)=15818mm2 承台底短向实际配筋：A S2'=16373mm2≥A2=15818mm2满足要求！(3)、承台顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：A S3'=16373mm2≥0.5A S1'=0.5×16373=8187mm2满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：A S4'=16373mm2≥0.5A S2'=0.5×16373=8187mm2 满足要求！(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。