杭氧和院住宅工程一标段塔吊基础施工方案.docx
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杭氧和院住宅工程一标段塔吊基础施工方案
一、编制依据
●施工图纸
●《杭氧和院住宅项目岩土工程勘察报告》
●塔吊使用说明书《QTZ80型塔式起重机使用说明书》《QTZ63型塔式起重机使用说明书》
●本公司质量、安全、环境、健康管理体系文件
●本方案编制过程中所涉及的国家或行业规范、规程、标准、图集有(包括但不限于):
—《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2012
—《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
—《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
—《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011修订)
—《塔式起重机砼基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
二、工程概况
1、工程名称:
杭氧和院住宅工程一标段
2、建设单位:
杭州杭氧和院房产开发有限公司
3、勘察单位:
中国建筑西南勘察设计研究院有限公司
4、设计单位:
浙江省建筑设计研究院
5、监理单位:
浙江省工程咨询有限公司
6、施工单位:
东方建设集团有限公司
7、建设地点:
临安青山湖街道103省道北面
8、结构形式:
地下室部分为框剪结构,多层主体为框架结构,高层主体为框剪结构。
9、建设规模:
杭氧和院住宅一标工程位于临安青山湖街道103省道北面,总建筑面积为145609.89平方米,地上住宅建筑面积102696.42平方米,半地下室建筑面积12343.54平方米,地下室建筑面积30569.93平方米。
本工程分为1#~17#、23#~31#和46#楼二十七个单体工程,其中1#~17#楼为地上6层框架结构住宅,除10#11#楼区域外下部均为整体一层框架结构地下室,建筑高度17.4米;46#楼为地上5层框架结构物业用房,建筑高度17.7米;23#~27#楼为地上18层框剪结构住宅,建筑高度52.2米;28#、29#楼为地上14层框剪结构住宅,建筑高度41.7米;30#、31#楼为地上12层框剪结构住宅,建筑高度35.9米。
本工程建筑等级为二级,建筑场地类别为二类,设计使用年限为50年,安全等级为二级,建筑抗震设防为丙类,抗震6度设防,人防为甲类6级,屋面防水等级为一级,地下防水等级底板、侧墙为二级,顶板为一级,防火类型为二类;耐火等级为一级。
10、地质概况:
依据《杭氧和院住宅项目岩土工程勘察报告》,该建筑物场地上部主要为第四系残坡积层的粉质粘土、含角砾粉质粘土、含粉质粘土角砾,下部为风化基岩。
具体分析评价如下:
1素填土(层顶标高17.84~62.75m,层厚0.40~3.50m),松散状,性质较差,分布在场地表层,不宜直接利用;
②层粉质粘土(层顶标高21.63~53.64m,层厚1.80~6.20m),可塑状,工程力学性质较好,可作为轻型建筑物的天然地基;
③层含角砾粉质粘土(层顶标高17.13~61.16m,层厚0.40~9.30m),硬可塑状,工程力学性质较好,可作为轻型建筑物的天然地基;
④层含粉质粘土角砾(层顶标高27.73~59.74m,层厚0.30~9.50m),中密状,工程力学性质较好,可作为轻型建筑物的天然地基;
⑤-1层全风化凝灰岩(层顶标高23.02~58.54m,层厚0.50~16.40m),工程力学性质较好,局部分布,可作为轻型建筑物的天然地基;
⑤-2层强风化凝灰岩(层顶标高14.24~62.37m,层厚0.70~24.30m),工程力学性质较好,可以作为桩基础持力层;
⑤-3层中风化凝灰岩(层顶标高2.69~57.34m,该层未打穿),工程力学性质较好,可以作为桩基础持力层;
⑥-2层强风化砂岩(层顶标高48.29~51.05m,层厚0.80~1.20m),工程力学性质较好,可以作为桩基础持力层
⑥-3层中风化砂岩(层顶标高47.09~50.25m,该层未打穿),工程力学性质较好,可以作为桩基础持力层;
三、塔吊的选型及计算参数
1、塔吊选型
本工程选用QTZ80或QTZ63型塔吊10台,无地下室的单体楼根据工程现场实际情况拟定塔吊位置,整体地下室区域结合地下室桩位布置图拟定塔吊布置位置(详见塔吊基础布置图)及基础埋深。
塔吊自由高度为40.5米m。
(注:
多层结构的塔吊高度均在独立高度内,不必附墙,18层房屋的塔吊在10层和15层楼面处分别进行附墙,14层房屋的塔吊在11层楼面进行附墙,12层房屋的塔吊在10层楼面进行附墙。
)
2、塔吊计算参数
浙江建机QTZ80(ZJ5710)塔式起重机参数:
1技术性能表
额定起重力矩tm
80
起升高度m
倍率
独立式
附着式
а=2
40.5
121.5(160)
а=4
40.5
60
最大起重量t
6
工作幅度m
最小幅度
2.5
最大幅度
57/55/52/50/45
起升
机构
倍率
2
4
起重量t
1.5
3
3
3
6
6
速度m/min
80
40
8.5
40
20
4.3
电机功率kW
24/24/5.4
回转
机构
回转速度r/min
0.6
电机功率kW
2×2.2
牵引
机构
牵引速度m/min
40/20
电机功率kW
3.3/2.2
顶升
机构
顶升速度m/min
0.5
电机功率kW
5.5
工作压力MPa
20
总功率kW
31.7(不含顶升机构电机)
工作温度℃
-20~40℃
工作风速m/s
顶升工况
工作工况
非工作工况
最高处8
最高处20
0~20米36/20~100米42/大于100米46
2、起重性能表
幅度R(米)
倍率
Qmax(吨)
Rqmax(米)
20
25
30
35
40
45
50
55
57
57
Ⅱ
3
24.67
3
2.95
2.38
1.97
1.66
1.43
1.23
1.08
1.03
Ⅳ
6
13.45
3.8
2.92
2.35
1.94
1.63
1.4
1.2
1.05
1
55
Ⅱ
3
25.41
3
3
2.46
2.04
1.73
1.48
1.28
1.13
Ⅳ
6
13.84
3.93
3.03
2.43
2.01
1.7
1.45
1.25
1.1
50
Ⅱ
3
28.88
3
3
2.87
2.39
2.03
1.75
1.53
Ⅳ
6
15.682
4.55
3.52
2.84
2.36
2
1.72
1.5
45
Ⅱ
3
29.9
3
3
2.99
2.49
2.12
1.83
Ⅳ
6
16.22
4.73
3.66
2.96
2.46
2.09
1.8
浙江建机QTZ63(ZJ5510)塔式起重机
1、技术性能表
额定起重力矩tm
63
起升高度m
倍率
独立式
附着式
а=2
40.5
121.5(140)
а=4
40.5
60
最大起重量t
6
工作幅度m
最小幅度
2.5
最大幅度
55/50/45
起升
机构
倍率
2
4
起重量t
1.5
3
3
3
6
6
速度m/min
80
40
8.5
40
20
4.3
电机功率kW
24/24/5.4
回转
机构
回转速度r/min
0.6
电机功率kW
2×2.2
牵引
机构
牵引速度m/min
40/20
电机功率kW
3.3/2.2
顶升
机构
顶升速度m/min
0.5
电机功率kW
5.5
工作压力MPa
20
不含顶升机构电机总功率kW
31.7
工作温度℃
-20~40℃
工作风速m/s
顶升工况
工作工况
非工作工况
最高处8
最高处20
0~20米36/20~100米42/大于100米46
2、起重性能表
幅度R(米)
倍率
Qmax(吨)
Rqmax(米)
20
25
30
35
40
45
50
55
55
Ⅱ
3
23.824
3
2.83
2.28
1.88
1.58
1.36
1.18
1.13
Ⅳ
6
13
3.65
2.8
2.25
1.85
1.55
1.33
1.15
1.1
50
Ⅱ
3
26
3
3
2.53
2.1
1.78
1.53
1.33
Ⅳ
6
14.157
4.04
3.11
2.5
2.07
1.75
1.5
1.3
45
Ⅱ
3
26.28
3
3
2.56
2.13
1.8
1.55
Ⅳ
6
14.3
4.09
3.15
2.53
2.1
1.77
1.52
四、塔吊基础设计
1、塔吊定位
本工程共设置10台塔吊。
1#、2#、4#塔吊位于A区地下车库,3#、5#塔吊位于B区地下车库,塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高。
1#塔吊位置位于(2-29)与(Y-19)/(Y-20)轴线之间,其坐标值为X=3347279.161,Y=482378.604。
2#塔吊位置位于(X-4)/(X-5)与(Y-2)/(Y-3)轴线之间,其坐标值为X=3347185.101,Y=482317.304。
4#塔吊位置位于(Xa-5)/(Xa-6)与(Ya-7)/(Ya-8)轴线之间,其坐标值为X=3347201.175,Y=482254.327。
B区地下车库3#塔吊位置位于(X-1)/(X-2)与(Y-4)/(Y-5)轴线之间,其坐标值为X=3347108.941,Y=482311.004。
5#塔吊位置位于(X-8)/(X-10)与(Yb-6)/(Yb-7)轴线之间,其坐标值为X=3347073.378,Y=482278.470。
6#塔吊位置位于30#楼
(2)与(H)轴线交界处向外移4500mmm,其坐标值为X=3347301.638,Y=482299.798。
7#塔吊位置位于26#楼(14)与(K)轴线交界处向外移4500mm,其坐标值为X=3347226.385,Y=482217.646。
8#塔吊位置位于25#楼
(2)与(H)轴线交界处向外移4500mm,其坐标值为X=3347158。
817,Y=482206.738。
9#塔吊位置位于23#楼
(2)与(H)轴线交界处向外移4500mm,X=3347053.072,Y=482227.826。
10#塔吊位置位于10#楼(29)与(F)轴线交界处向外移4000mm,其坐标值为X=3347000.217,Y=482326.373。
2、塔吊基础标高
本工程的塔吊基础垫层底标高、垫层厚度、基础高度、基础顶标高详见下表:
序号
塔吊
垫层底标高(m)
垫层厚度(mm)
基础高度(mm)
基础顶标高(m)
1
1#
23.85
100
1250
25.20
2
2#
23.85
100
1250
25.20
3
3#
23.85
100
1250
25.20
4
4#
23.85
100
1250
25.20
5
5#
23.85
100
1250
25.20
6
6#
30.15
100
1250
31.50
7
7#
36.15
100
1250
37.50
8
8#
36.15
100
1250
37.50
9
9#
36.15
100
1250
37.50
10
10#
30.15
100
1250
31.50
3、基础设计
本工程根据《杭氧和院住宅项目岩土工程勘察报告》土质情况,1#、2#、3#、4#、5#、6#、10#塔吊基础底位于中风化岩之上,直接采用独立基础,7#、8#、9#塔吊基础底位于粉质粘土上,不能满足基础安装地耐力要求,经公司研究决定,拟对塔吊基础进行挖桩处理,桩基础要求参照房屋基础桩基。
A、B区地下室竣工后,4#、5#塔吊进行拆除。
3#塔吊位于B区地下车库后浇带处,经公司研究决定,拟对其基础顶标高低于地下室底板底标高处理,详见下图。
人工挖孔桩直径是800mm(7#、8#、9#塔吊)
塔吊基础承台尺寸:
板厚h=1250mm,平面尺寸5000×5000mm。
砼强度等级C35,fcm=16.5N/mm²,fc=15N/mm²,fi=1.5N/mm²。
HRB400钢筋,fy=400N/mm²。
(详塔吊基础配筋图)-----附塔吊基础受力计算书
4、塔吊总平面布置图
本工程的塔吊总平面布置图和各塔吊基础定位图详见附图页。
五、塔吊基础施工
1、塔吊基础基本要求
本工程所用塔吊采用支座固定式基础安装。
采用整体钢筋混凝土基础,对基础的基本要求如下:
a)混凝土标号≥C35;
b)混凝土基础的深度不小于1.25m,边长不小于5m×5m,重量不少于75吨;
c)预埋螺栓材料为40Cr,调质处理HB240~280,螺纹等级8.8级,不得焊接;
d)预埋螺栓组应与基础内钢筋网可靠绑扎成一体;预埋螺杆周围的钢筋数量不得减少和切断,主筋通过预埋螺杆有困难时,允许主筋避让;
e)铺设砼基础的地基应能承受0.2Mpa(2kg/cm2)的压力。
如达不到该承受力,应由有资质的设计单位,根据混凝土基础所承受的载荷另行设计砼基础,可采用打桩等措施,使其达到塔机对基础的抗倾翻稳定性要求,确保安全使用;
f)混凝土基础应能承受20Mpa的压力;
g)混凝土基础表面应校水平,平面度误差小于1/500;
h)4块承重钢板的上表面平面度不大于1/1000;
i)必须保证115mm和1465mm;为保证预埋螺栓组的位置,制作混凝土基础时可用承重板作为简易工装;
j)预埋螺栓组周围的混凝土充填率必须达到95%以上;
k)每次装拆后预埋螺杆组应全部更换塔吊生产公司制作的新螺杆组。
2、塔吊固定基础安装
支座形式固定基础安装时,应先把承重底板及定位角钢连接成模板,将4组预埋螺杆定位好,浇注混凝土基础,然后拆去定位角钢,将4个连接支座安装在混凝土基础上的4块承重板上,用预埋螺杆组把4个支座和混凝土基础连在一起。
定位模板见附图1,安装示意图见附图2,预埋螺杆位置示意图见附图3,承重板预埋螺栓组和螺杆尺寸见附图4、5、6,混凝土基础钢筋布置示意图见附图7,塔机的接地见附图8。
安装时须注意,连接支座与承重板间不应有间隙,否则会造成塔身的不正常受力,带来安全隐患。
如果有间隙应用钢板垫实(垫钢板不得多于两块,大小不得小于承重钢板面积的90%),并将垫板之间以及其与承重钢板间点焊牢固。
3、施工流程
基础位置第一次测量定位→挖桩→浇筑挖孔→截桩、灌桩头→基础位置第二次测量定位→砖胎膜砌筑(或支模板)→钢筋制作、绑扎→塔吊标准节测量定位→预埋件→基础砼浇筑→砼养护
4、塔吊基础施工技术措施及质量验收
1、混凝土强度等级采用C35;
2、基础表面平整度允许偏差1/1000;本工程基础桩采用人工挖孔桩时,其施工工艺及质量控制要点详见《桩基工程专项施工方案》。
3、埋设件埋设参照一下程序施工:
①将16件8.8级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。
②为了便于施工,当钢筋捆扎到一定程度时,将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。
③再将8件Φ30的钢筋将预埋螺栓连接。
④吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体,浇筑混凝土。
在预埋螺栓定位框上加工找水平,保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。
⑤固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。
⑥预埋螺栓定位如下图所示:
4、起重机的混凝土基础应验收合格后,方可使用。
5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳,应有可靠的接地装置,接地电阻不应大于10Ω。
6、按塔机说明书,核对基础施工质量关键部位。
7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差,应在允许范围内,测定水平误差大小,以便准备垫铁。
8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置,允许偏差不得大于5mm。
9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护,达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。
如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告,强度达到安装说明书要求。
10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块,基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼,并应作好、隐检记录。
以备作塔吊验收资料。
11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。
12、塔吊基础底部土质应良好,开挖经质检部门验槽,符合设计要求及地质报告概述方可施工。
13、塔吊基础施工后,四周应排水良好,以保证基底土质承载力。
14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好,塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连,接地件至少插入地面以下1.5m。
15、塔吊基础的钻孔灌注桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。
16、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点,并完成初始高程测设,在上部结构安装前再测一次,以后在上部结构安装后每半月测设一次,发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用,并汇报公司工程技术部门分析处理后,方可决定可断续使用或不能使用。
六、塔吊穿地下室处理措施
本工程1#、2#、3#、4#、5#塔吊均布置在A、B区地下车库中,塔吊穿地下室的处理措施如下:
1、地下室底板处理措施:
(1)本工程设计塔吊基础顶标高同地下室底板顶标高,施工时浇筑塔吊基础,塔吊基础钢筋绑扎时,除绑扎塔吊基础钢筋外,还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋,并预留一个搭接长度。
(2)绑扎底板钢筋时,钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。
(3)在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。
具体做法如下图所示:
塔吊基础做法详图
止水钢板安装详图
2、地下室顶板处理措施:
(1)在地下室顶板上开一个一米八见方的孔,塔吊拆除后,用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。
因塔吊处预留孔封闭后,底板受力与实际设计状况不同,为保证顶板安全,在封回洞口前,塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。
(2)顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度,拆除塔吊后,采用搭接的方式连接。
板四周预留Ф12钢筋500mm长,按原顶板配筋间距设置。
(3)在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水,素水泥浆抹光。
并在周边加设1200mm高防护栏杆。
七、安全措施
1、施工机械操作人员必须持证上岗,服从指挥,按安全、技术交底的要求严格操作。
2、挖土时挖土机回旋半径内禁止站人,人工挖土时,施工人员离开挖斗的距离应大于3米,注意人身安全。
3、注意天气变化情况,同时准备污水泵,做好强制排水措施,保证暴雨时塔吊基坑内雨水能及时排出,避免基底土体受雨水浸泡。
4、施工现场的操作人员必须戴好安全帽,遵守纪律,服从管理,按操作规程施工。
5、基础施工作业完成后要对基础及时回填,保证基础土体不变形,做到安全生产,文明施工。
八、矩形板式基础计算书
(一)、塔机属性
塔机型号
QTZ80(ZJ5710)
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)
45
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
(二)、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
251
起重臂自重G1(kN)
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
22
小车和吊钩自重G2(kN)
3.8
小车最小工作幅度RG2(m)
0
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.5
最小起重荷载Qmin(kN)
10
最大吊物幅度RQmin(m)
50
最大起重力矩M2(kN·m)
Max[60×11.5,10×50]=690
平衡臂自重G3(kN)
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
浙江临安市
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.35
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
工作状态
1.588
非工作状态
1.628
风压等效高度变化系数μz
1.313
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
工作状态
0.8×1.2×1.588×1.95×1.313×0.2=0.781
非工作状态
0.8×1.2×1.628×1.95×1.313×0.35=1.401
3、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
401.4+60=461.4
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.781×0.35×1.6×45=19.681
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×19.681×45)=706.38
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
Fk1=401.4
水平荷载标准值Fvk'(kN)
1.401×0.35×1.6×45=35.305
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
37.4×22+3.8×0-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×35.305×45=437.502
4、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×401.4=481.68
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×60=84
竖向荷载设计值F(kN)
481.68+84=565.68
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×19.681=27.553
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.681×45)=1051.564
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.2Fk'=1.2×401.4=481.68
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.4Fvk'=1.4×35.305=49.427
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.2×(37.4×22+3.8×0-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×35.305×4
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