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1、廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 1 - 塔式起重機基礎施工專項方案一、 編制說明1、工程概況工程名稱 : 無錫金格廣場；工程位于無錫市學前東路與廣南路交匯處西側；屬于框剪結構； 地上23層；地下2層；建筑高度： 87.75m；標準層層高： 3.4m 。本工程由無錫市崇安新城鳳盛有限公司投資建設，上海海珠建筑工程設計有限公司設計，無錫錫山建筑實業有限公司承建施工。為了保障本工程塔式起重機使用的安全可靠性，我項目部編制了金格廣場裙房使用的 3#、4#、5#塔式起重機基礎的施工專項方案，請建設及監理單位審批。2、編制依據2.1 施工圖紙及施工現場平面布置；2.2 塔式起重機設計規范（GB/T12、3752-1992）2.3 地基基礎設計規范（GB50007-2002 ）2.4 建筑結構荷載規范（GB50009-2001 ）2.5 建筑安全檢查標準（JGJ59-99）2.6 混凝土結構設計規范（GB50010-2002 ）2.7 塔式起重機混凝土基礎工程技術規程JGJ/T 187-2009 2.8 建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程JGJ 196-2010 2.9 塔式起重機安全規程 GB5144-2006 等編制。二、 塔式起重機基礎設置塔機基礎采用樁上承臺基礎，樁身混凝土采用C30 ，鋼筋采用二級鋼；承臺基礎混凝土為 C30 ，鋼筋采用二級鋼；擬采用QTZ63型號的塔式起3、重機， 3#、4#、5#塔機均處于擬建建筑物中，擬埋設于裙房筏板基礎下方( 塔機基底相對標高-11.650m) ，從地質勘查報告中看出，3#、4#、5#塔式起重機所處位置 ( 見附圖 1：塔式起重機現場總平面示意圖) 的土層為 (4-1) 層粉砂夾粉土，地基土承載力特征值建議值為 160KPa 。擬采用 FS5510現澆固定鋼筋砼基礎 ( 見附圖 2：FS5510固定基礎示意圖 ) ， 砼標號 C30 ，25 雙層雙向鋼筋，其尺寸為長 5000mm 寬 5000mm 高 1350mm ，總體積為 33.75m3， 質量約 81T。 采用裙房抗拔樁樁徑進行施工， 即采用鉆孔灌注樁，成樁直徑 604、0mm ，樁底標高同裙房抗拔樁（相對標高-22.30m），樁長 10.65 米。廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 2 - 在確保塔式起重機安全使用的同時減少資金的投入，我司盡可能利用建筑物孔洞，使塔式起重機的位置處于其中。3#塔機所處孔洞在建筑圖中為人行扶梯，對比工程樁位分布圖擬設置3#塔機一側位于建筑物抗拔樁上，于另一側補設兩根樁，組成四樁基礎（見附圖3：3#塔式起重機基礎平面布置圖）；4#塔機所處孔洞在建筑圖中位于電梯井旁，對比工程樁位分布圖擬設置4#塔機一側位于建筑物抗拔樁上，于另一側補設兩根樁，組成四樁基礎（見附圖4：4#塔式起重機基礎平面布置圖）； 5#塔機所處位置周圍無可利用孔5、洞，在盡可能發揮塔機作業覆蓋面且便于搭拆的情況下，使塔機穿過建筑物樓板，讓過柱及主梁，對比工程樁位分布圖，5#塔機不利用工程抗拔樁，于塔機基礎下鉆設四根樁，組成四樁基礎（見附圖5：5#塔式起重機基礎平面布置圖）。受力分析： 從塔式起重設備的工作原理進行分析，該生產設備在以下方面對設備的安全使用關系相當重要：設備的基礎，設備結構，設備結構的材料，設備的工作性能和操作系統；在計算中重點求出設備基礎的穩定性及設備抗傾覆的能力；因該工程的塔吊設備由生產廠家進行安裝和施工中的施工材料垂直運輸操作，現只對設備基礎進行計算， 3#、4#、5#塔機基礎類型均按四樁基礎計算。三、 塔式起重機四樁基礎計算書1、參6、數信息塔吊型號 :QTZ63，塔吊起升高度 H=101.000m ，塔吊傾覆力矩 M=630kN.m ，混凝土強度等級 :C30，塔身寬度 B=1.6m ，基礎埋深 D=9.600m ，自重F1=450.8kN，基礎承臺厚度 Hc=1.350m ，最大起重荷載 F2=60kN ，基礎承臺寬度 Bc=5.000m ，樁鋼筋級別 :II 級鋼，樁直徑或者方樁邊長 =0.600m，樁間距 a=2435mm(3# 塔機)/2973 mm(4# 塔機)/3000 mm(5# 塔機) ，承臺箍筋間距 S=200.000mm ，承臺砼的保護層厚度 =50mm ，承臺下樁長 10.65m。2、塔吊基礎承臺頂面7、的豎向力和彎矩計算塔吊自重（包括壓重） F1=450.80kN，塔吊最大起重荷載 F2=60.00kN，作用于樁基承臺頂面的豎向力F=1.2(F1+F2)=612.96kN，塔吊的傾覆力矩 M=1.4630.00=882.00kN。3、矩形承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 3 - 圖中x軸的方向是隨機變化的，設計計算時應按照傾覆力矩M 最不利方向進行驗算。a. 樁頂豎向力的計算依據建筑樁技術規范JGJ94-94的第5.1.1 條。其中 n 單樁個數， n=4； F作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值，F=612.96kN； G樁基承臺的自重 G=1.2（25BcB8、cHc+20 BcBcD)= 1.2(255.00 5.00 1.35+205.00 5.002.25)=2362.50kN ； Mx,My承臺底面的彎矩設計值，取882.00kN.m； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY 方向距離 a/2=1.22m(3# 塔機)/1.49m(4#塔機)/1.50m(5# 塔機) ； Ni單樁樁頂豎向力設計值(kN) ；經計算得到單樁樁頂豎向力設計值，最大壓力：3#塔機: N=(612.96+6772.50)/4+882.001.22/(4 1.222)=2027.47kN；4#塔機: N=(612.96+6772.50)/4+882.001.49/(4 19、.492)=1994.70kN；5#塔機: N=(612.96+6772.50)/4+882.001.50/(4 1.502)=1993.37kN。b. 矩形承臺彎矩的計算依據建筑樁技術規范JGJ94-94的第5.6.1 條。其中 Mx1,My1計算截面處 XY 方向的彎矩設計值 (kN.m) ；廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 4 - xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY 方向距離取 a/2-B/2=0.42m(3# 塔機)/0.69m(4# 塔機)/0.70m(5# 塔機) ； Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值(kN) ，Ni1=Ni-G/n=334.35kN/m2(3#塔機)/10、301.58kN/m2(4#塔機)/300.24kN/m2(5#塔機)；經過計算得到彎矩設計值：3#塔機: Mx1=My1=2334.350.42=279.18kN.m；4#塔機: Mx1=My1=2301.580.69=414.06kN.m；5#塔機:Mx1=My1=2 300.240.70=420.34kN.m。4、矩形承臺截面主筋的計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7.2 條受彎構件承載力計算。式中， l系數，當混凝土強度不超過C50 時， 1取為1.0, 當混凝土強度等級為C80 時，1取為0.94, 期間按線性內插法得 1.00； fc混凝土抗壓強度設計值查表得11、14.30N/mm2； ho承臺的計算高度 Hc-50.00=1300.00mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300.00N/mm2；經過計算得：3#塔機: s=279.18 106/(1.0014.30 5000.00 1300.002)=0.002； =1 -(1-2 0.002)0.5=0.002；s =1-0.002/2=0.999； Asx =Asy =279.18 106/(0.999 1300.00300.00)=716.68mm2。4#塔機: s=414.06 106/(1.0014.30 5000.00 1300.002)=0.003； =1 -(1-2 0.003)0.12、5=0.003；廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 5 - s =1-0.003/2=0.998； Asx =Asy =414.06 106/(0.998 1300.00300.00)=1063.52mm2。5#塔機: s=420.34 106/(1.0014.30 5000.00 1300.002)=0.003； =1-(1-2 0.003)0.5=0.003；s =1-0.003/2=0.998； Asx =Asy =420.34 106/(0.998 1300.00300.00)=1079.67mm2。由于最小配筋率為 0.15%,所以構造最小配筋面積為 : 5000.001000.013、00.15%=7500.00mm2。建議配筋值： HPB335 鋼筋，18160 。承臺底面單向根數 30根。實際配筋值 HRB33525170mm。承臺底面單向根數 30根，滿足要求。5、矩形承臺斜截面抗剪切計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-94) 的第5.6.8 條和第 5.6.11 條。根據第二步的計算方案可以得到XY 方向樁對矩形承臺的最大剪切力, 考慮對稱性，記為V=856.94kN我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式：其中， o建筑樁基重要性系數，取1.00 ； bo承臺計算截面處的計算寬度，bo=5000mm ； ho承臺計算截面處的計算高度，ho=130014、mm ； 計算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho，此處，ax，ay為柱邊（墻邊）或承臺變階處至x, y 方向計算一排樁的樁邊的水平距離，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)= 417.50mm(3# 塔機)/686.50mm(4# 塔機)/700.00mm(5# 塔機) ，當 3 時, 取=3 ， 滿足0.3-3.0 范圍；在0.3-3.0 范圍內按插值法取值。得 =0. 32(3#塔機)/0.53(4#塔機)/0.54(5#塔機) ； 剪切系數，當 0.3 1.4 時，=0.12/( +0.3)；當1.4 3.0 時，=0.2/(+1.5)，得=0.19(3#塔機)/0.115、4(4#塔機)/0.14(5#塔機) ；廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 6 - fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.30N/mm2； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的間距， S=200mm。則，3#塔機：1.00 2027.47=2.03 106N0.19300.0050001300=1.80107N；4#塔機： 1.00 1994.70=1.99 106N 0.14300.0050001300=1.35107N ；5#塔機： 1.00 1993.37=1.99 106N 0.14300.0050001300=1.33107N ；經過計算承臺已滿足抗16、剪要求，只需構造配箍筋！6、樁承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-94) 的第4.1.1 條。根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=856.94kN ；樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式：其中， o建筑樁基重要性系數，取1.00 ； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.30N/mm2； A樁的截面面積， A=3.85105mm2。則，3#塔機： 1.00 2027473.83=2.03 106N14.302.83105=4.04106N ；4#塔機： 1.00 1994700.02=1.99 106N14.302.83105=4.04106N 17、；5#塔機： 1.00 1993365.00=1.99 106N14.302.83105=4.04106N ；經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求, 只需構造配筋！7、樁豎向極限承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁基技術規范(JGJ94-94) 的第5.2.2-3 條；根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=2027.47kN(3#塔機)/1994.70kN(4# 塔機)/1993.37kN(5# 塔機)/ ；單樁豎向承載力設計值按下面的公式計算：其中 R 最大極限承載力； Qsk單樁總極限側阻力標準值: 廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 7 - Qpk單樁總極限端阻18、力標準值: s, p分別為樁側阻群樁效應系數，樁端阻群樁效應系數，s, p分別為樁側阻力分項系數，樁端阻抗力分項系數， qsik樁側第 i 層土的極限側阻力標準值， 樁身主要處第 5層粉質粘土， 按地勘報告取值 75Kpa ； qpk極限端阻力標準值， 由于樁底相對標高為 -22.300m, 所以樁端是在第 5層粉質粘土，地基土承載力特征值建議值為220Kpa, 土端阻力標準值取 3700.00 Kpa； u樁身的周長， u=1.885m； Ap樁端面積 , 取Ap=0.283m2； li土層的厚度；單樁豎向承載力驗算 : R=1.885(10.65 75.000.98+10.65 75.0019、1.02)/1.67+1.153700.000.283/1.67=2524.2kN N=2027.47kN(3# 塔機)/1994.70kN(4# 塔機)/1993.37kN(5# 塔機)/ ；上式計算的 R的值大于最大壓力 2027.47kN(3#塔機)/1994.70kN(4# 塔機)/1993.37kN(5# 塔機)/, 所以滿足要求 ! 8、樁配筋計算a. 樁構造配筋計算As=d2/4 0.65%=3.14 6002/4 0.65%=1837mm2b. 樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求, 只需構造配筋！c. 樁受拉鋼筋計算樁不受拉力，不計算這部分配筋，只需構造配筋！20、建議配筋值： HPB335 鋼筋，1016。按本工程抗拔樁結構圖實際配筋值HPB335 鋼筋，廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 8 - 12168100/200mm，采用螺旋式箍筋； 樁頂2m 范圍內箍筋加密； 鋼筋籠每隔 2m 設一道12焊接加勁箍筋。樁鋼筋錨入承臺不少于560mm 。9、結論據驗算，四樁基礎 500050001350的砼基礎滿足 QTZ63 型塔式起重機的作業要求。四、 塔式起重機基礎施工塔式起重機基礎的施工順序為： 測量定位放線灌注樁施工塔基放石灰線塔基坑土方開挖鑿樁頭100厚C10 素砼墊層（深基礎時基坑護壁）彈出基礎邊線坑壁四周測設標高線并打水平樁砌筑基礎磚胎模（21、或安裝木模板）基礎底鋼筋制作安裝綁扎安固定地腳螺栓基礎面鋼筋綁扎澆搗基礎同時用經緯儀觀測地腳螺栓有無偏移養護砌擋土墻井筒封蓋并回填周邊土方。部分節點的說明及注意事項如下：1、基坑開挖：待建筑物基礎土方挖至設計標高后開挖塔機基礎，基坑底大小62006200，并考慮 4：1放坡，挖深 1350，基坑底相對標高為 -11.750m，待挖至標高-11.550m時，鑿出樁頂主筋 560長，再人工清理基土后即可在基槽放線，定出塔機基礎位置，余下 20cm 土采用人工開挖清槽，基底土層不得擾動，嚴禁超挖后填土。2、地基處理：對塔機基礎附近的地下部分應進行釬探，查明地下是否有不實結構（如防空洞、化糞池等）以及22、地下物質運輸管道（如煤氣管道、水管等）。做好釬探施工作業記錄并存檔。3、塔式起重機基礎墊層：采用C10 混凝土，具體尺寸為 52005200100；墊層面標高-11.650M，墊層要求平整， 水平控制在 0.2%以內，墊層強度達到 60% 后方可進行基礎施工。4、塔機基礎幾何尺寸為 500050001350，基礎采用 C30 混凝土（摻早強劑），基礎澆筑后表面應平整 ( 5mm) 。5、基礎模板：若采用磚胎膜，在基礎墊層上放出基礎外邊線，在邊線以外砌筑240厚磚模，砌至 1.35 米高，無需粉刷。廣東建邦興業集團有限公司從化項目部- 9 - 6、基礎鋼筋：采用25鋼筋， 上下排雙層雙向，間距為23、 170， 上下層鋼筋間設14510拉結筋，拉結筋平行布置，為控制上下保護層，設置25的鋼筋馬凳，間距 1200，基礎的鋼筋保護層為 50mm 。7、預埋四組地腳螺栓，地腳螺栓中心距離為1618，呈四角布置，放置時嚴格控制尺寸，偏差不大于 3mm ，地腳螺栓必須是廠家提供的符合強度要求的合格產品。塔機基礎先于建筑物筏板基礎施工， 待安裝好塔吊后筏板基礎施工時有700高的標準節將埋入砼中，澆搗筏板砼前需確保預埋的標準節檐口水平，并預埋與塔機基礎重合的建筑物基礎底板部分鋼筋。（詳見附圖6：塔式起重機基礎剖面圖）。8、澆筑混凝土，并搗實，在此過程中必須隨時檢測地腳螺栓的位置，如有變化，則隨時進行調整， 確保位置正確， 偏差符合要求。 做好砼的養護， 留置混凝土試塊，檢驗強度是否符合要求。9、接地裝置：塔基避雷針的接地和保護接地采用440 mm 鍍鋅扁鐵，利用48的鋼管預埋至地下（埋深不小于3米），扁鐵與鋼管及塔身（或預埋節與螺栓）的連接采用焊接。必須在基礎混凝土強度達到設計強度的70% 以上，并經質量安全部門驗收合格后方能安裝塔機。從化項目部