1#塔吊基础方案910.docx
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1#塔吊基础方案910
惠州天健阳光花园
《1#塔吊基础施工方案》
编制:
审核:
批准:
深圳市市政工程总公司
二○一四年九月十日
目录
第一章编制依据1
第二章工程概况1
第三章塔吊布置依据及位置确定因素1
3.1塔吊布置原则1
3.2平面、立体考虑因素1
3.4塔吊选型及布置2
3.5塔吊基础施工方法2
3.6质量保证措施4
3.7安全保证措施5
3.8现场塔吊防雷、接地措施6
第四章塔吊基础验算7
4.1QTZ125B塔吊基础要求及验算7
4.2塔机属性7
4.3塔机荷载8
4.4基础验算11
4.5基础配筋验算18
4.6配筋示意图20
附图:
施工现场平面布置
惠州天健阳光花园塔吊基础专项施工方案
第一章编制依据
1.1深圳市市政工程总公司机械使用规定;
1.2《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011);
1.3《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2012);
1.4《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012);;
1.5《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2011);
1.6《建筑塔式起重机安全规程》(GB5144-2006);
1.7“四川建筑机械(集团)股份有限公司QTZ125B说明书”;
1.8《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
1.9《建设工程项目管理规范》(GB/T50326-2006)。
第二章工程概况
本工程位于广东省惠州市,总建筑面积11.3万平米。
设计标高±0.00相当于绝对标高28.20m,共有八幢塔楼,地上一~二层裙楼,裙楼层高为4.6m和7.9m。
住宅1栋框支剪力墙结构19层建筑高度60.30米;住宅2栋剪力墙结构18层建筑高度54.50米;住宅3~4栋剪力墙结构30层建筑高度89.30米;住宅5~8栋剪力墙结构30层建筑高度89.30米。
第三章塔吊布置依据及位置确定因素
3.1塔吊布置原则
(1)塔式起重机起重臂杆能够覆盖整个施工的工程,即施工的建筑的各处工作面均在塔式起重机的工作半径范围内。
(2)塔式起重机起重臂能够覆盖的材料堆场至需吊建筑物最外边线。
(3)附着式塔式起重机其布置位置要便于附着支撑杆的安装,并使其受力合理,便于塔身升节和降节。
(4)塔吊的起重高度性能必须与满足结构最高度的使用要求。
3.2平面、立体考虑因素
根据本工程地块的平面情况,现暂定将塔吊分别布置在以下位置:
1号塔吊布置在6#楼位置,可覆盖5#~7#三幢楼施工;2号塔吊布置在8#楼位置,可覆盖7#、8#、1#三幢楼施工。
3号塔吊布置在3#楼位置,可覆盖2#、3#、4#三幢楼施工。
1#塔吊为60米臂长,5#楼最高建筑高度103.5米(出屋面楼梯间),塔吊大臂底部安装高度为105.5米,考虑塔吊吊钩等尺寸,塔吊总高度为111.95米,塔吊独立安装高度42米的高度满足施工要求。
附墙高度按说明书要求及结合6#楼的楼板高度,扶墙高度为42.85m、71.85m。
3.4塔吊选型及布置
安装位置
现场编号
覆盖范围
型号
安装参数臂长
初始安装高度(m)
塔吊独立安装高度(m)
6幢侧边
1#
5#~7#楼
QTZ125B(C6018)
60
42
53.8
塔吊编号、型号、安装参数表:
中心点坐标
M
A
B
C
D
X:
2546087.08
Y:
484641.74
X:
2546085.62
Y:
484645.65
X:
2546090.99
Y:
484643.19
X:
2546088.54
Y:
484637.83
X:
2546083.17
Y:
484640.28
塔吊平面相对位置见附图:
3.5塔吊基础施工方法
3.5.1施工工艺
塔吊基础测量定位→土方开挖→清槽→验槽→垫层施工→砖胎模施工→内侧抹水泥砂浆→钢筋绑扎→塔吊预埋件安装→隐蔽验收→塔吊基础砼浇筑
3.5.2测量定位:
根据施工现场总平面布置图对现场塔吊位置进行定位放线。
3.5.3土方开挖
为保证施工进度,提前对塔吊基础进行开挖,开挖过程应在晴好天气进行,开挖采用一台反铲挖掘机开挖,两台自卸汽车配合装运土。
开挖时四周考虑砖胎膜宽度及垫层外伸尺寸100mm。
坑底预留100mm左右由人工进行清底和修边,开挖过程中尽量减少超挖,若有超挖则用级配砂石进行夯实。
开挖过程,测量人员随时进行测量,确保开挖深度。
塔吊基础施工前需完成承台范围内工程桩的检测工作。
基础开挖放坡坡度(高宽比)为1:
0.5。
坡顶堆土应距基槽边缘0.8m以外,高度不宜超过1.5m。
若现场有条件堆放弃土时,留足回填需用的好土,多余土方运出,避免二次搬运。
3.5.4垫层施工
垫层采用C15砼,厚度为10cm,上表面需平整,水平度偏差控制在0.2%以内。
垫层具有一定的强度后,方可进行其它工序。
3.5.5基础砖胎模施工
垫层施工完成后,在塔吊基础外围用M10砂浆砌筑240mm水泥灰砂砖墙砖胎模,并在砖胎模内侧抹1:
2水泥砂浆。
3.5.6基础钢筋与底板钢筋连接及止水带布置
底板配筋为双层双向C(三级)14¢150,在塔吊基础部分通长布置,与基础钢筋采用绑扎连接,并预留600mm以利于后期底板施工时搭接。
塔吊基础面与地下室底板面平,施工塔吊基础时,与底板连接处预埋钢板止水板。
如下图
3.5.7钢筋绑扎及塔吊预埋件安装
塔吊基础底板钢筋见塔吊基础配筋图,钢筋绑扎完成后进行地脚螺栓等预埋件安装,螺栓预埋件由塔吊安装公司进行施工,必须保证预埋定位准确。
准备绑扎的铁丝、绑扎工具、马凳,控制钢筋保护层用的水泥砂浆垫块等。
绑扎钢筋的间距、锚固长度、接头位置必须符合设计要求及规范要求。
3.5.8塔吊基础混凝土施工
1)1#塔吊基础砼浇筑厚度为170cm,采用溜槽进行砼的浇筑。
2)基础砼浇筑完成后,需进行浇水养护,在基础顶面铺设一层塑料布、两层阻燃草垫被,以减少混凝土的温度差。
3)混凝土浇筑完成后12小时以后进行浇水养护工作,必须保持混凝土始终处于湿润状态,养护时间不小于14天。
4)基础混凝土强度等级为C35。
基础砼浇筑时应做同条件混凝土试块。
3.6质量保证措施
3.6.1设置质量管理机构
为确保工程质量,从组织上给予保证,成立以项目经理为首,有专职质检人员等参加的质量管理网络。
3.6.2保证人员素质
人员素质的保证是工程质量最根本的保证。
选派从事过类似规模工程的现场施工管理人员及操作工人,并在施工前进行培训和对其进行详细的技术交底。
3.6.3明确责任,实行奖罚制度
质量管理方法采用分级管理,责任到人。
为促进对工程质量的管理,对管理人员及操作工人实行奖罚制。
3.6.4确保工程质量的技术管理措施
1)各级技术、工程管理人员必须熟悉图纸,了解设计意图,掌握施工及验收规范、规程。
2)编制施工方案要经审批后实施。
3)技术交底关:
施工前,由项目总工组织项目相关管理人员和外协主要管理人员进行方案交底,操作前,由相关责任人组织对相关操作工人分别进行详细技术交底。
4)责任关:
质量分级管理,责任明确。
5)自检关:
严格执行“三检制”,确保道道工序受控是保证工程质量的重要方法。
6)材料关:
严格控制好钢筋、混凝土等材料的质量。
7)成品保护关:
抓好成品的保护,重点是抓好职工教育和成品的防护措施。
8)资料关:
保证技术资料及时、真实、正确;并与施工实际情况同步。
3.7安全保证措施
1)成立现场安全、消防领导小组。
2)对挖好的基坑要做好防护措施:
在基坑边搭设1.2M高防护栏杆,内侧封密目网,安全网绑扎牢固,不得漏绑,松扣。
严禁任何人在坑边休息,并应注意边坡的稳定,在下大雨时应暂停施工,并在雨后检查土壁的稳定情况。
基坑边不得乱堆乱放杂物、工具、以防坠落伤人。
工人上下基坑应搭设稳固的安全的阶梯,避免发生坠落。
阶梯用钢管搭设。
3)安全用电
电工作业必须经专业安全技术培训,考试合格,持证上岗,非电工严禁进行电气作业。
电工接受临电、暂设电气安装任务后,必须认真领会落实临时用电安全施组和安全方案措施交底的内容,施工用电线路架设必须按相关规则进行,凡临时用电使用超过(含)8个月以上,应按正式线路架设,如改装安全施组设计规定,未经同意不得改变。
电工作业时,必须穿绝缘鞋,戴绝缘手套,酒后不准操作。
所有绝缘,检测工具应妥善保管,严禁它用,并应定期检查。
4)混凝土浇筑
浇筑砼使用的溜槽应连接牢固。
操作部位应有护身栏杆,不准直接站在溜槽帮上操作。
夜间浇筑混凝土时,应有足够的照明设备。
振捣棒电机及电缆线必须绝缘可靠,电缆线不得和钢筋直接接触,应用木主或其他塑料绝缘物将电缆和钢筋隔离开,并要有专人看护电缆防止电缆破皮、被砸伤等。
振捣棒手要戴绝缘手套。
3.8现场塔吊防雷、接地措施
《施工现场临时用电规范JGJ46-2012》,其中说明塔式起重机可以不做避雷针,但必须做可靠接地。
根据现场情况,我部拟定以下防雷措施:
塔吊防雷接闪器采用针式接闪器,在塔吊最顶部焊接针式接闪器,针尖高于塔顶1000mm。
避雷针采用直径20镀锌钢管磨尖,安装长度高于塔帽1米。
防雷接地极采用一字型接地体,由中间接地极引至塔吊防雷引下线部位。
防雷接地连接处焊接饱满,焊接倍数按规范规定要求,接地电阻≤1Ω。
塔吊电气重复接地单独打一根L50*50*2500mm的镀锌角钢,引至塔吊专用接地装置,采用铜质编制软线连接,接地电阻≤6Ω。
保护接地与塔吊连接:
在塔基底座上焊一只M12的螺栓,保护接地线固定在螺栓上,一端固定在开关箱内保护接地端子板上。
该线直径与塔吊进线同截面。
以上为塔吊防雷接地措施。
第四章塔吊基础验算
4.1QTZ125B塔吊基础要求及验算
QTZ125B塔机选用M142N(5900×5900×1700)基础,砼强度等级不低于C35,基础表面平整度允许偏差1/1000。
塔吊地耐力不得少于0.14MPa,因1#塔吊位置位于岩土工程勘察报告中GK15勘探点位置(2549090.905,484643.047),该探点土层分布情况为:
强风化泥质粉砂岩9.8m、中风化泥质粉砂岩,基础持力层的地耐力为0.5MPa(④-2强风化泥质粉砂岩)层,完全满足布置塔吊基础设置要求。
塔吊基础顶面计算高度:
建筑第15层的结构高度为42.85m,地下室底板标高为-5.35m。
42.85+5.35=0.15+7.5+3*N+1.37+塔吊基础于底板高差。
得出塔吊基础与底板高差为18cm,为结构高度-5.17m。
四周砌筑砖胎模,砼强度等级及防水等级同地下室。
塔吊基础浇砼时留置自然养护试块,当基础砼强度达到70%时,开始安装塔吊。
4.2塔机属性
塔机型号
QTZ125B
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
51.6
塔机独立状态的计算高度H(m)
53.8
塔身桁架结构
型钢
塔身桁架结构宽度B(m)
2
4.3塔机荷载
塔机竖向荷载简图
4.3.1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
903.7
起重臂自重G1(kN)
108.8
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
21.9
小车和吊钩自重G2(kN)
11.5
小车最小工作幅度RG2(m)
1
最大起重荷载Qmax(kN)
100
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
14.9
最小起重荷载Qmin(kN)
1.8
最大吊物幅度RQmin(m)
60
最大起重力矩M2(kN·m)
Max[100×14.9,1.8×60]=1490
平衡臂自重G3(kN)
74.01
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
9.55
平衡块自重G4(kN)
17.6
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11
4.3.2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
广东惠阳
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.55
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
1.662
风压等效高度变化系数μz
1.388
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
0.8×1.2×1.588×1.95×1.388×0.2=0.825
非工作状态
0.8×1.2×1.662×1.95×1.388×0.55=2.375
4.3.3、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)
903.7+108.8+11.5+74.01+17.6=1115.61
起重荷载标准值Fqk(kN)
100
竖向荷载标准值Fk(kN)
1115.61+100=1215.61
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.825×0.35×2×53.8=31.07
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
108.8×21.9+11.5×14.9-74.01×9.55-17.6×11+0.9×(1490+0.5×31.07×53.8)=3746.879
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
Fk1=1115.61
水平荷载标准值Fvk'(kN)
2.375×0.35×2×53.8=89.443
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
108.8×21.9+11.5×1-74.01×9.55-17.6×11+0.5×89.443×53.8=3899.841
4.3.4、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=1.2×1115.61=1338.732
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×100=140
竖向荷载设计值F(kN)
1338.732+140=1478.732
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×31.07=43.498
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.2×(108.8×21.9+11.5×14.9-74.01×9.55-17.6×11)+1.4×0.9×(1490+0.5×31.07×53.8)=4914.896
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.2Fk'=1.2×1115.61=1338.732
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.4Fvk'=1.4×89.443=125.22
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.2×(108.8×21.9+11.5×1-74.01×9.55-17.6×11)+1.4×0.5×89.443×53.8=5161.013
4.4基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l(m)
5.9
基础宽b(m)
5.9
基础高度h(m)
1.7
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h’(m)
2.8
基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)
20
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
40
地基参数
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
650
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)
20
基础倾斜方向的基底宽度b'(mm)
5000
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'γ')=5.9×5.9×(1.7×25+2.8×20)=3428.785kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×3428.785=4114.542kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
Mk''=G1RG1+G2RG2-G3RG3-G4RG4+0.5Fvk'H/1.2
=108.8×21.9+11.5×1-74.01×9.55-17.6×11+0.5×89.443×53.8/1.2
=3498.838kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=89.443/1.2=74.536kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=1.2×(G1RG1+G2RG2-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.5Fvk'H/1.2
=1.2×(108.8×21.9-11.5×1+74.01×9.55-17.6×11)+1.4×0.5×89.443×53.8/1.2
=4599.609kN·m
Fv''=Fv'/1.2=125.22/1.2=104.35kN
基础长宽比:
l/b=5.9/5.9=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.9×5.92/6=34.23m3
Wy=bl2/6=5.9×5.92/6=34.23m3
相应于荷载效应标准组合时,同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩:
Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=3899.841×5.9/(5.92+5.92)0.5=2757.604kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=3899.841×5.9/(5.92+5.92)0.5=2757.604kN·m
4.4.1、偏心距验算
(1)、偏心位置
相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值:
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=(1115.61+3428.785)/34.81-2757.604/34.23-2757.604/34.23=-30.574<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
(2)、偏心距验算
偏心距:
e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(3899.841+89.443×1.7)/(1115.61+3428.785)=0.892m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:
a=(5.92+5.92)0.5/2-0.892=3.28m
偏心距在x方向投影长度:
eb=eb/(b2+l2)0.5=0.892×5.9/(5.92+5.92)0.5=0.63m
偏心距在y方向投影长度:
el=el/(b2+l2)0.5=0.892×5.9/(5.92+5.92)0.5=0.63m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离:
b'=b/2-eb=5.9/2-0.63=2.32m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离:
l'=l/2-el=5.9/2-0.63=2.32m
b'l'=2.32×2.32=5.38m2≥0.125bl=0.125×5.9×5.9=4.351m2
满足要求!
4.4.2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值
Pkmin=-30.574kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(1115.61+3428.785)/(3×2.32×2.32)=281.55kPa
4.4.3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(1115.61+3428.785)/(5.9×5.9)=130.549kN/m2
4.4.4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=650.00kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=130.549kPa≤fa=650kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=281.55kPa≤1.2fa=1.2×650=780kPa
满足要求!
4.4.5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=h-δ=1700-(40+25/2)=1648mm
X轴方向净反力:
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(1115.610/34.810-(3498.838+74.536×1.700)/34.230)=-99.724kN/m2
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(1115.610/34.810+(3498.838+74.536×1.700)/34.230)=186.255kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全,得
P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((5.900+2.000)/2)×186.255/5.900=124.696kN/m2
Y轴方向净反力:
Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(1115.610/34.810-(3498.838+74.536×1.700)/34.230)=-99.724kN/m2
Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(1115.610/34.810+(3498.838+74.536×1.700)/34.230)=186.255kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全,得
P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((5.900+2.000)/2)×186.255/5.900=124.696kN/m2
基底平均压力设计值:
px=(Pxmax+P1x)/2=(186.255+124.696)/2=155.475kN/m2
py=(Pymax+P1y)/2=(186.255+124.696)/2=155.475kPa
基础所受剪力:
Vx=|px|(b-B)l/2=155.475×(5.9-2)×5.9/2=1788.743kN
Vy=|py|(l-B)b/2=155.475×(5.9-2)×5.9/2=1788.743kN
X轴方向抗剪:
h0/l=1648/5900=0.279≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5900×1648=40594.36kN≥Vx=1788.743kN
满足要求!
Y轴方向抗剪:
h0/b=1648/5900=0.279≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5900×1648=40594.36kN≥Vy=1788.743kN
满足要求!
4.4.6、地基变形验算
倾斜率:
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求!
4.5基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB335Φ25@120
基础底部短向配筋
HRB335Φ20@120
基础顶部长向配筋
HRB335Φ25@150
基础顶部短向配筋
HRB335Φ16@150
1、基础弯距计算
基础X向弯矩:
MⅠ=(b-B)2pxl/8=(5.9-2)2×155.475×5.9/8=1744.024kN·m
基础Y向弯矩:
MⅡ=(l-B)2pyb/8=(5.9-2)2×155.475×5.9/8=1744.024kN·m
2、基础配筋计算
(1)、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=1744.024×106/(1×16.7×5900×16482)=0.007
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.007
γS1=1-ζ1/2=
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