大厦塔吊基础专项施工方案

一、工程概况 (2)

二、编制依据 (3)

三、塔吊基础设计 (3)

1、布置原则 (3)

2、塔吊选型 (4)

3、塔式起重机的设立要求 (4)

4、选用塔吊的主要性能 (5)

5、地基土力学性质 (6)

6、塔吊基础设计 (8)

四、塔吊格构柱做法、步骤 (10)

五、塔吊基础定位、施工及遇结构部分处理 (10)

六、塔吊基础质量保证措施 (11)

七、安全保证措施 (13)

八、塔吊基础计算书 (13)

1、1#塔吊矩形格构式基础计算书 (13)

2、2#塔吊矩形格构式基础计算书 (26)

九、附图 (68)

塔吊基础专项施工方案

一、工程概况

建设单位：公司

施工单位：有限公司

设计单位：有限公司

围护设计单位：有限公司

勘察单位：察院

监理单位：有限公司

XXXX大厦南侧地块项目位于XXXXXXXXXX。

工程总用地面积6992㎡，总建筑面积20184.45㎡，其中地上建筑面积约12880.25㎡，地下室建筑面积7304.20㎡。本工程±0.000相当于绝对标高（黄海标高）2.9m，施工现场自然地面相对标高为2.500米，则其自然地面相对标高为-0.4米。

工程有2幢高层及若干配套用房组成，其中1#楼12F，建筑高度40m，2#楼12F，建筑高度40m，工程结构设计使用年限为50年，结构安全等级二级，设防烈度7度，砌体施工控制等级B级，地基基础设计等级甲级。

工程桩采用泥浆护壁钻孔灌注桩，均以桩端进入持力层深度不小于1m控制，其中持力层情况为：主楼区域1#楼、2#楼采用桩径600mm，持力层为8层砾砂层，一层地下室区域采用桩径600mm，已有效桩长37米为控制参数。

质量目标：符合现行建设工程验收评定标准，一次性竣工验收合格，按规定进行工程质量备案。

工期目标：总工期655日历天，开工日期2018年1月1日，竣工验收完成日期2019年10月17日。

二、编制依据

1、XX省工程物探勘察院提供的地质勘察报告（塔吊基础所在部位的地质报告复印附后）。

2、XXXXXXXXX基处理中心设计的基坑围护图纸；

3、XXXXXXXXXX设计顾问有限公司提供的工程施工图纸、会审纪要

4、XXXXXXXXXXX限公司提供的QTZ250(TC7035B)型以及QT125(ZJ6019)塔式起重机使用说明书。

5、XXXXXXXXXXX南侧地块工程施工组织设计

6、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T 187-2009

7、《固定式塔式起重机基础技术规程》DB33/T1053-2008

8、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015

9、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

10、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

11、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

12、《钢筋焊接与验收规程》JGJ18-2012

13、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012

14、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005

15、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91

16、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

17、《塔式起重机安全规程》GB5144-2006

18、《建筑施工安全管理规范》DB33/1116-2015

19、建筑起重机械安全监督管理规定

20、XX省安全生产条例

三、塔吊基础设计

1、布置原则

为尽可能满足覆盖工作面的原则，满足最大材料和构件重量的吊运要求，便于安装及拆除的要求。

根据总进度计划安排以及工程施工总平面图并考虑尽可能利用塔吊工作半径，具体位置：

1#塔吊：位于1#楼南侧，塔吊中心位置位于7轴往西2300，G轴往南3650；2#塔吊：位于2#楼南侧，塔吊中心位置位于15轴往西1400，G轴往南3650；

2、塔吊选型

本工程地下室设计为一层地下室，中间设有夹层，地上为2幢12层建筑。结合整体布局，并保证满足主体阶段的施工垂直运输需要以及基本覆盖整个施工场地的原则，选用2台附着式自升塔吊作为结构施工阶段的垂直运输机械，具体详见塔吊布置平面图。

考虑到1-2#塔吊需吊装装配式预制构件（PC），经计算，最大预制楼梯重量约5.4T，起吊安装点距离塔吊标准节中心约45m。经综合考虑，1#采用中联重工QTZ250(TC7035B)，最大回转半径为55m，最大起重量为16t，其中25m位置最大起重量13.3T，50m处最大起重量为5.6T，端部55m处最大起重量为4.92t，倍率a=4，平衡重量18T。独立起升高度为61.5m，最大起升高度为240m。2#塔机采用浙江建机ZJ6019，最大回转半径为60m，最大起重量为8t，其中30m位置最大起重量4.3T，60m处最大起重量为1.8T，倍率a=4，平衡重量18T。独立起升高度为45m，最大起升高度为230m。

由于建筑物结构承台、地梁及结构柱剪力墙的限制，1#、2#均采用5×5×1.4m钢筋混凝土承台，预埋固定支腿的方式安装塔吊。

3、塔式起重机的设立要求

1#塔吊最终工作高度约为65.00m；2#塔吊最终工作高度约为60.00m；有关各塔具体进场时间及搭设要求详见表：

塔式起重机搭设要求表

4、选用塔吊的主要性能

（1）QTZ250(TC7035B)

（2）QTZ125(ZJ6019)

5、地基土力学性质

①-1杂填土（mlQ）：

杂色，稍湿，稍密。主要由砖块、碎石、废渣、粉土和粘性土组成。粗颗粒粒径一般5～30cm不等。层顶标高2.25～3.16m，层厚0.90～1.70m。

①-2粘土（al-lQ3

）：

灰黄色，软塑，含有铁锰质斑点，切面稍光滑，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。岩性以粘土为主，局部相变为粉质粘土，该全场分布，层顶标高 1.10～1.90m，层厚0.30～1.80m。

①-3淤泥（mQ3

）：

灰色，流塑，含腐殖质，局部地段有机质含量较高，切面稍光滑，韧性中等，干强度中等，无摇振反应，层顶标高-0.52～1.01m，层厚2.80～3.90m。

②-1粘土（lhQ2

）

灰色，软塑。含少量植物碎屑，切面稍光滑，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。在场地东南部ZK14、ZK15、ZK16号钻孔中缺失。层顶标高-3.45～-2.10m，层厚1.00～

2.50m。

②-2淤泥质粘土（mQ2

）

灰色，流塑，含少量贝壳碎屑，局部夹粉土薄层，单层厚1-3mm，可见云母碎屑，切面稍有光泽，韧性高，干强度高，无摇振反应。层顶标高-5.48～-3.10m，层厚5.50～

8.70m。

③砂质粉土（al-m Q

1）：

灰色，稍密～中密，土质不均一，局部为粉质粘土夹粉砂，切面较粗糙，韧性差，干强度差，摇振反应快，全场分布，厚度变化大。层顶标高-12.36～-9.31m，层厚1.60～5.20m。

④-1粉质粘土（m Q

41）：

灰色，软塑，含有粉土团块，土质尚均匀，土面有光泽，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。全场分布，厚度变化大。层顶标高-15.48～-13.57m，层厚2.30～10.20m。

1）：

④-2粘土（m Q

灰色，软塑为主，局部流塑，含少量半碳化物，细鳞片状构造，土面有光泽，韧性高，干强度高，无摇振反应，局部为淤泥质粘土。全场分布，厚度变化大。层顶标高-23.97～-16.81m，层厚1.90～12.30m。

2）：

⑤-1粉质粘土（al-lQ

灰黄色，软塑，局部为粘土，切面稍光滑，可见铁锰质斑，干强度中等，韧性中等。全场分布，厚度变化大。层顶标高-35.40～-20.41m，层厚2.60～12.80m。

2）：

⑤-2粉质粘土（al-lQ

灰色，可塑，夹粉土薄层，稍有光泽，韧性一般，干强度中等，无摇振反应。全场分布，厚度变化大。层顶标高-39.55～-30.7m，层厚1.40～9.90m。

2）：

⑥粉质粘土（al-lQ

灰黄色、灰绿色，可塑，厚层状构造，含铁锰质斑，土面有光泽，韧性高，干强度高，无摇振反应。全场分布，层顶标高-43.85～-32.10m，层厚4.40～10.20m。

）：

⑦粉质粘土（lhQ1

灰色，可塑，土质较均匀，含贝壳碎片及粉砂团块，切面稍有光滑，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。全场分布，层顶标高-49.08～-42.30m，层厚2.90～8.70m。

）：

⑧砾砂（alQ1

灰色，中密，颗粒级配一般，其中粒径大于20mm约占总量10～15%，粒径0.2～20mm 约占总量25～40%，骨架间充填少量粘性土，母岩主要矿物成分为石英、长石等为主，局部夹粉砂。全场分布，层顶标高-53.42～-48.71m，层厚5.40～10.20m。

）：

⑨粉质粘土（al-lQ1

兰灰色，可塑，粉质含量较高，含灰白色团块，切面稍有光滑，韧性中等，干强度高，无摇振反应。全场分布，层顶标高-62.57～-58.38，最大控制厚度4.1m。

塔吊基础涉及到的地基土物理力学指标如下：

6、塔吊基础设计

四、塔吊格构柱做法、步骤

1、格构柱制作时必须要保证焊缝的质量、长度及按设计图纸加工，采用工厂定制.

2、待格构柱运至现场后放置平稳,要求不能引起格构柱的变形。

3、钻孔桩浇筑前将格构柱吊入钻孔内,与钻孔桩一起浇筑,确保锚固长度。

4．安装前必须保证露出土面的独立格构柱小于1.5m,格构柱间用角钢连接,采用三面围焊,具体连接做法见附图,焊接连接时要保证焊缝质量,要达到一级钢结构焊缝的施工标准。

5.塔吊在基础阶段(即地下室结构施工顶板前)一般安装高度在40m以内，且不超过塔吊的独立安装高度。

6.塔吊安装完成后,土方每开挖2.0m,必须进行四个格构柱两两相连,具体连接做法见附图,格构柱未相连之前严禁超挖。格构柱使用L140*12角钢连接,采用三面围焊,具体连接做法见附图,焊接连接时要保证焊缝质量,要达到一级钢结构焊缝的施工标准.同时严禁挖机靠近格构柱,以免碰伤格构柱,格构柱周边2m范围土方采用人工对称开挖,不得单侧开挖。

7.在土方开挖至坑底时,格构柱连接构件与钻孔桩顶距离不大于50cm,开挖后凿除格构柱上的混凝土时,不得使用机械碰撞格构柱,使用气泵破碎混凝土时,气泵不得直接与格构柱接触。凿除完成后应立即施工基础承台。

8.在浇筑基础底板时,格构柱与连接构件浇筑在基础底板内,钢筋穿越格构柱时,格构柱的截面削弱不得超构相应角钢的30%,否则需绕过相应格构柱.

9.在地下室顶板浇筑完成后方可进行加节升高,并按要求设置附墙支撑.

10.在塔吊使用阶段,定期(每半月一次)检查格构柱焊缝的质量,有无松动,如出现问题停止塔吊使用,待修复后方可重新投入使用。

五、塔吊基础定位、施工及遇结构部分处理

1、格构柱与基础底板、标准节与顶板交接部位采用不留施工缝浇筑，为防止渗水，在底板、顶板中部部位埋设钢板止水片。

2、格构柱顶面及标准件底面要用水准仪校水平，在砼浇筑过程中注意不得用振动器直接碰触上述部件，浇捣保证预埋标准件四角的倾斜度误差不超过1／500.

3、由于该塔吊位于地下室基础内，为尽可能缩小对结构的影响，底板砼采取一次性浇筑，同时为确保基础底板不漏水，基础底板的格构柱四周满焊5cm宽、厚3㎜的钢

板止水片，格构柱拆除时直接割除格构柱，钢板止水片设置详见附图。

4、塔吊高度建筑物高度，故塔吊设置防雷接地，具体做法如下：

六、塔吊基础质量保证措施

1、钻孔灌注桩质量保证措施

1.1、做好施工前的技术交底工作，要求每一位施工人员在掌握施工方法、质量保证措施和施工要求的同时，还必须有足够质量意识。认真执行单桩质量自检、互检、交接验收制度。

1.2、钻孔灌注桩施工要求：

（1）、在钻孔过程中必须经常测定护壁泥浆比重，含沙率、粘度、PH值，合理控制泥浆的性质，以保证在孔壁稳定的情况下泥皮厚度最薄。

（2）、在灌注水下砼时，应进行清孔，塔吊桩孔底沉渣≤50㎜。

（3）、在距孔底0.5M深度范围内的泥浆比重不得大于1.20，并应控制含沙率及粘度，清孔符合要求后半小时内必须灌注混凝土，灌注必须连续，直至成桩完毕。

（4）、桩身灌注充盈系数应控制在大于1.15，桩身混凝土超灌高度大于等于1.5m；桩身混凝土为C35；

（5）、混凝土初灌量满足导管埋深1.0m以上。

1.3、钢筋笼的制作、运送与安放

(1)钢筋和焊条必须有出厂质保单；焊工须持证上岗；钢筋及焊接件经试验合格后，方可制作钢筋笼；锈蚀严重的钢材不得使用。

(2)钢筋笼应严格按图纸要求分节制作各项偏差应符合规范；主筋与箍筋、加强箍间，采用点焊连接；在同一截面的接头数量须≤50%；错开长度≥35d且不小于500mm；按设计要求控制保护层厚度不小于50mm；笼间搭接单面焊缝长度为10d.。

(3)加工成型并经监理检验合格的钢筋笼均需挂牌。

(4)钢筋笼在制作、运送和安放过程中，不允许产生不可恢复的变形。

吊放钢筋笼时，要对准桩孔中心垂直缓缓下沉；笼间搭接焊毕，经监理检验合格后，才能下入孔内；钢筋笼下放到设计位置后，确保在孔内居中的前提下，用吊筋立即固定于机台上。

1.4、钢筋笼制作允许偏差：

（1）钢筋笼长度：±100㎜

（2）钢筋笼直径：±10㎜

（3）主筋间距：±10㎜

（4）箍间距筋：±20㎜

1.5、桩钢筋笼主筋锚入承台大于45d。

2、承台施工质量保证措施

1）、承台底标高、尺寸严格按照设计标高放样确定；

2）、砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收；

3）、与塔机生产厂家联系，正确预埋预埋件；

4）、承台砼标号采用C35。并留置同条件试块。试块强度达到设计强度100%后方可安装塔吊。

七、安全保证措施

1、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。

2、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。

3、如施工工期较长，需根据实际情况定期对塔吊进行防锈处理。

4、接地装置应有专业人员安装，测定电阻时要用高效精密仪器，且需定期检查接地线盒电阻。

5、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。

八、塔吊基础计算书

1、1#塔吊矩形格构式基础计算书

矩形格构式基础计算书

计算依据：

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

5、《钢结构设计规范》GB50017-2003

6、《关于加强建筑起重机械租赁、安装拆卸和使用安全管理的若干意见》杭建监总[2010]33号

7、《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》杭建监总[2012]13号

8、《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》部分条文释义

9、《固定式塔式起重机基础技术规程》DB33/T1053-2008

10、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010

11、《关于加强建筑起重机械安全管理的若干要求的通知》2013年1月9日

一、塔机属性

二、塔机荷载

1、塔机传递至基础荷载标准值

2、塔机传递至基础荷载设计值

三、桩顶作用效应计算

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×(1.4×25+0×19)=875kN

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×875=1050kN

桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(3.22+3.22)0.5=4.525m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k+G p2)/n=(1124+875+60)/4=514.75kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Q kmax=(F k+G k+G p2)/n+(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L

=(1124+875+60)/4+(4250+35×(1.4+12-3-1.4/2))/4.525=1525.802kN Q kmin=(F k+G k+G p2)/n-(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L

=(1124+875+60)/4-(4250+35×(1.4+12-3-1.4/2))/4.525=-496.302kN 2、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+1.35×G p2)/n+(M+F v(H0-h r+h/2))/L

=(1517.4+1050+1.35×60)/4+(5737.5+47.25×(1.4+12-3-1.4/2))/4.525=2027.02kN Q min=(F+G+1.35×G p2)/n-(M+F v(H0-h r+h/2))/L

=(1517.4+1050+1.35×60)/4-(5737.5+47.25×(1.4+12-3-1.4/2))/4.525=-702.82kN 四、格构柱计算

1、格构式钢柱换算长细比验算

整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：

I=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[916.58+37.44×(45.00/2-4.39)2]=52783.422cm4

H z=2×(H0- Hr-h/2) =2×(12- 3-1.4/2)=15.8m

整个构件长细比：λx=λy=H z/(I/(4A0))0.5=1580/(52783.422/(4×37.44))0.5=84.16 分肢长细比：λ1=l01/i y0=30.00/3.18=9.434

分肢毛截面积之和：A=4A0=4×37.44×102=14976mm2

格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：λ0 max=(λx2+λ12)0.5=(84.162+9.4342)0.5=84.687 λ0max=84.687≤[λ]=150

满足要求！

2、格构式钢柱分肢的长细比验算

λ1=9.434≤min(0.5λ0max，40)=min(0.5×84.687，40)=40

满足要求！

3、格构式钢柱受压稳定性验算

λ0max(f y/235)0.5=84.687×(235/235)0.5=84.687

查表《钢结构设计规范》GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：φ=0.655

Q max/(φA)=2027.02×103/(0.655×14976)=206.643N/mm2≤f=215N/mm2

满足要求！

4、缀件验算

缀件所受剪力：V=Af(f y/235)0.5/85=14976×215×10-3×(235/235)0.5/85=37.88kN

格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+30=30.00+30=60cm

作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=37.88×0.6/4=5.682kN·m

分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.45-2×0.0439=0.362m

作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=37.88×0.6/(2×0.362)=31.375kN

σ= M0/(bh2/6)=5.682×106/(12×3002/6)=31.567N/mm2≤f=215N/mm2

满足要求！

τ=3V0/(2bh)=3×31.375×103/(2×12×300)=13.073N/mm2≤τ=125N/mm2

满足要求！

角焊缝面积：A f=0.7h f l f=0.8×10×594=4158mm2

角焊缝截面抵抗矩：W f=0.7h f l f2/6=0.7×10×5942/6=411642mm3

垂直于角焊缝长度方向应力：σf=M0/W f=5.682×106/411642=14N/mm2

平行于角焊缝长度方向剪应力：τf=V0/A f=31.375×103/4158=8N/mm2

((σf /1.22)2+τf2)0.5=((14/1.22)2+82)0.5=14N/mm2≤f f w=160N/mm2

满足要求！

根据缀板的构造要求

缀板高度：300mm≥2/3 b1=2/3×0.362×1000=241mm

满足要求！

缀板厚度：12mm≥max[1/40b1，6]= max[1/40×0.362×1000，6]=9mm

满足要求！

缀板间距：l1=600mm≤2b1=2×0.362×1000=724mm

满足要求！

线刚度：∑缀板/分肢=4×12×3003/(12×(450-2×43.9))/(916.58×104/600)=19.519≥6满足要求！

五、桩承载力验算