塔吊专项综合标准施工专业方案.doc

浙江诚信办公大楼塔吊基础专题施工方案
一、编制依据：
（一）关键规程规范：
（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-）
（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-）
（3）《建筑桩基技术设计规范》（JGJ94-）
（4）《混凝土结构设计规范》（GB50017-）
（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50010-）
（6）《钢结构设计规范》（GB50017-）
（7）《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》（JGJ/T187-）
（8）《钢结构工程施工质量验收规》（GB50205-）
（9）《塔式起重机使用说明书》
（10）《岩土工程勘察汇报》

二、工程概况：
（一）建筑概况：
1. 本工程总用地面积2533 m2，总建筑面积13949.6 m2，其中地上建筑面积12285m2，地下室1661.6m2。主楼为15层，局部为3层，地下室为1层。标准层层高3.250m，地下室层高4.250m，总高度60.050m。地下室总长度为43.000m，总宽度为38.000m；主楼总长度38.000m，总宽度23.500m。本工程使用年限为50年。抗震等级为三级，抗震设防烈度为七度；屋面防水为二级，使用年限十五年。耐火等级为二级。
2. 本工程建筑室内标高±0.000相当于黄海高程5.30M。本高程墙体为钢筋混凝土剪力墙，±0.000以下填充墙均为M10级水泥砂浆、MU10混凝土砖砌筑。
3. 室外墙体采取由上而下，由左向由进行涂料滚刷；室内墙体采取先做地板后做墙体涂料，在做墙体时应在靠墙地板上垫上报纸或木板。

（二）结构概况：

1. 本工程采取框架剪力墙结构，地下室为人防地下室，可分为平时地下室和战时地下室。
2. 本工程使用年限为50年。抗震等级为三级，抗震设防烈度为七度；屋面防水为二级，使用年限十五年。耐火等级为二级。
3 拟建工程特点及埋至深度：因为建筑荷载较大，故不宜采取浅基础，本拟建场地深部有较理想桩基持力层。

（三）工程地质条件：
本工程岩土层岩性、结构结构、埋藏深度、厚度及分布特征，将场地内岩土划分为5个岩土工程大层、8个岩土工程亚层。场地地下水上部为孔隙潜水，地下水位埋深为0.30~0.40m。地下环境水对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
坦本工程在杭州下城区海洋街道，场地地貌单元属于长江三角洲冲湖积平原，地形平，场地地下水系孔隙潜水，水位埋深0.30～0.40m，水位关键受大气降水影响，对混凝土无腐蚀性，对混凝土结构中钢筋干湿交替时弱腐蚀性，长久浸水时无腐蚀性。场地土类别为中软弱土，建筑场地类别为三类，地震设防烈度为7度。依据此次勘察揭示地层，考虑岩土层岩性、结构结构、埋藏深度、厚度及分布特征，将场地内岩土划分为5个岩土工程大层、8个岩土工程亚层。现自上而下分述以下：
第（1）层：耕土，灰褐色，松散，湿。含较多植物根茎及少许树根、贝壳。层厚0.20～0.40m。
第（2）-1层：粉质粘土，灰黄色，软可塑，饱和。含氧化铁质斑点，局部夹粉土薄层。无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性中等。层厚1.60～2.60m，层顶埋深0.20～0.40m。
第（2）-2层：黏质粉土，灰色，稍密，很湿。含云母屑，局部夹少许黏性土薄层。摇振反应较快速，无光泽，干强度、韧性低。层厚0.70～1.80m，层顶埋深1.80～2.90m。
第（3）-1层：淤泥质黏土，灰色，流塑，饱和。局部为淤泥质粉质黏土。层顶夹10～40cm泥炭质土。含植物残体及腐植质，层底局部夹粉砂薄层。切面光滑，干强度、韧性高，稍有臭味。层厚21.40～22.20m，层顶埋深3.20～3.90m。
第（3）-2层：粉质黏土，灰褐色，软塑，饱和。含植物残体及腐植质，含少许贝壳，夹粉砂薄层。无摇振反应，切面光滑，干强度、韧性高。层厚12.30～13.70m，层顶埋深25.10～25.80m。
第（4）-1层：粉质黏土，灰黄色，软可塑，饱和。含氧化铁质斑点，夹粉土薄层。无摇振反应，稍有光泽，干强度、韧性中等。层厚0.70～2.20m，层顶埋深37.60～38.80m。
第（4）-2层：粉砂，灰黄色，稍密～中密，饱和。含云母屑，夹黏性土薄层。层厚1.20～4.30m，层顶埋深37.90～41.0m。
第（5）层：圆砾，灰黄色，中密，饱和。含30%～40%左右砾石，直径0.2～2cm，含3～6cm软石20%～30%左右，颗粒磨圆度很好，多呈磨圆状、半圆状；成份以石英岩、燧石、凝灰岩为主，含15%～20%中砂，其它为粘土混细沙充填。最大揭露层厚为10.30m，层顶埋深41.60～42.90m。

结论和提议
（一）结论：
1.场地浅部以黏性土、粉性土为主，此次勘察未发觉其它有暗塘、暗浜等不良地质作用。场地域域结构隶属华东平原沉积区中长江三角洲徐缓沉降区，新结构运动不显著，地震活动微弱，无活动断裂穿越，抗震设防烈度为VII度，区域稳定性很好。场地地貌属冲积平原区，地势平坦、开阔，南侧山体分布较远，不存在滑坡、泥石流等地质灾难影响。故本场地稳定性很好，适宜进行本工程建设。
2.场地地下水上部为孔隙潜水，关键赋存于(1)耕土、（2）-2黏质粉土中，（2）-2黏质粉土船只渗透系数，属弱透水性。关键接收大气降水及河水经流补给，水位改变受气候，季节改变影响较大，拟建场地周围无污染源存在。勘察期间测得地下水位埋深为0.30-0.40m,地下水年改变幅在1.00—1.50m左右。深部圆砾层相对赋水性很好，为承压水，承压水头在距地表下9m左右；钻进过程中部份孔稍有漏浆。
3.此次勘察取二组地下水试样进行室内简易分析和侵蚀性分析，依据《岩土工程勘察规范》（GB 50021-），依据水质资料分析，水质类型为，pH值=6.80—6.90，环境水对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。在勘察深度范围内未发觉场地有墓穴、地下管线、孤石等对工程有影响埋葬物。
4.本场地属于软弱土，场地类别为Ⅲ类，特征周期值为0.45s,设计地震基础加速度值0.10g属抗震不利地段。
（二）提议：
1.依据拟建建筑结构特征及荷载情况，结合场地岩土工程地质条件，本工程基础提议采取桩基础；采取预应力管桩，以（5）圆砾为桩基持力层，桩径550mm，桩长37.20—38.40（标高0.00起算），桩端进入持力层大于0.50m。
2.采取桩基方案设计时，应注意下列问题：
（1）本汇报提议单桩承载力特征值是初步估量数值，施工前应在现场进行压桩试验验证，核实穿透硬夹层可能性，必需时依据试验结果作合适调整。
（2）桩基施工应严格按相关规范操作，并加强现在监督工作。
(3)本工程采取是挤土桩，故施工时应采取合理施工次序、开挖防挤沟等有效方法降低挤土效应对原有工程桩和相邻已建工程影响。
(4)应按规范进行静荷载试验，以正确确定单桩承载力。
3.基坑开挖时应注意：
(1)因为地下水位较高，加之需开挖土层因侧向压力释放易滑移，场地不含有放坡开挖条件。基坑开挖需进行基坑围护，并采方案可从土钉墙支护、钻孔灌注桩支护、水泥搅拌桩支护方案中依据场地施工条件选择一个支护方法。
(2)基坑开挖宜加强地质验槽
(3)严禁在基坑边堆放废土和行走重型施工机械。
(4)基坑开挖如采取大型机械挖土时，应先挖至设计基底标高以上30-50cm，然后用人工挖掘到设计标高，以防地基土遭到破坏。
(5)基坑开挖至基础设计高程后应立即回填。
(6)基坑开挖宜采取集水井明沟降排水，必需时可采取轻型井点降排水，并加强基坑变形观察。
(7)设置沉降位移观察点，开展正常沉降位移观察工作。

地基土物理力学指标设计参数表

层序
岩土名称
含水量
土重度
土粒相对密度
液限
塑限
压缩系数
提议值
地基预应力特征值
预应力管桩
钻孔灌注桩
特征值
特征值
桩周土摩擦力
桩端土承载力
桩周土摩擦力
桩端土承载力

（%）
Kn/m³

（%）
（%）
（）
（kPa）
（kPa）
（kPa）
（kPa）
（kPa）
1
耕 土

2-1
粉质黏土
32.3
18.23
2.72
36.1
22.7
0.39
105.0
22.0

20.0

2-1
粘质粉土
32.2
18.41
2.71
36.2
26.4
0.15
95.0
16.0

14.0

3-1
淤泥质黏土
43.4
17.40
2.74
41.1
23.2
0.89
75.0
9.0

8.0

3-2
粉质黏土
33.7
17.88
2.72
35.3
21.7
0.46
110.0
20.0

17.0

4-1
粉质黏土
30.2
18.53
2.72
35.6
22.1
0.32
180.0
26.0

24.0

4-2
粉 砂
24.9
19.13
2.68

0.13
160.0
22.0

18.0

5
园 砾

400.0
55.0
3500.0
50.0
1400.0

三、塔吊及塔吊位置
（一）塔吊型号：
塔吊臂长是指塔身中心到起重小车吊钩中心距离。塔吊臂长伴随小车行走是改变，伴随塔吊臂长改变，塔吊起重能力也是改变。通常以塔吊最大工作幅度作为塔吊臂长参数。如臂长结构尺寸是42.94米，但最大起重臂长是42米。
　　实际工作臂长是3米到42米。3-13.66臂长起重量最大，也就是最大起重量为3吨。
　　最大起重臂长42米时候，塔吊起重能力最小，仅为0.797吨。
中国常见塔吊型号以下
　　QTZ31.5(3808)|(4206)|(4306)
　　QTZ40(4208)|(4708)|(4808)|(4908)
　　QTZ50(5008)|(5010)
　　QTZ63(5013)|(5310)|(5610)
　　QTZ80(5312)|(5513)|(6010)
　　QTZ125(5025)|(5522)|(6018)|
　　QTZ160(6024)|(6516)|(7012)
　　QTZ250(7030)|(7520)
QTZ315(7040)|(7530)
K30/21型
最大起重量：12T；起升高度（固定/行走/附着）45.7M/50.6M/153.7M；最大臂长/最大起重量70M/2.1T
H3/36B型
最大起重量：12T；起升高度（固定/行走/附着/内爬）51.7M/56.5M/195M/45.6M；最大臂长/最大起重量60M/3.6T.
QTZ6516型（6517/6530）
最大起重量：8T；起升高度（固定/行走/附着）51.7M/56.5M/204.7M；；最大臂长/最大起重量60M/1.6T(1.7T/3.0T).
TC6020型QTZ6020/QTZ6021/ E6026/E6020B/C6018/QTZ6023
最大起重量：10-12T；起升高度（固定/行走/附着）51.7M/56.5M/195M；最大臂长/最大起重量60M/2.0T(2.0T/2.1T/2.6T/2.0T/1.8T/2.3T)。
ST6014/5型(QTZ6015)QTZ160/MC180/QTZ125(6016)TC6010型、QTZ6013型、TC6013型、QTZ6016型
最大起重量：10T；起升高度（固定）61M；最大臂长/最大起重量60M/1.4T/1.5T.内爬塔：
7050型，K50/50型、MC320型、QTP5512型、QTP5015型、MC120型
TC5613型(QTZ5616/TC5610P/QTZ80)
最大起重量：8T；起升高度（固定/附着）46M/150M；最大臂长/最大起重量56M/1.3T(1.6/1.0/1.5).
JL150型
最大起重量：10T；起升高度（固定/行走/附着）45M50M/189M；最大臂长/最大起重量55M/2.0T.
QTZ5515/5518 型(NTP5515/TC5518/FG5518/S5519/QTZ80F(G)/QTZ800(C)
最大起重量：6T；起升高度（固定/附着）44M/176M；最大臂长/最大起重量55M/1.2T(1.3T/1.4/1.5/1.8).
MC120型
最大起重量：6T；起升高度（固定/行走/内爬）47M/47.9M/40.5M；最大臂长/最大起重量55M/1.6T.
G25/15型
最大起重量：10T；起升高度（固定/行走/内爬）44.8M/49.4M/43.3M（1.6米截面）、59.8M/61.6M/53.6M（2米截面）；最大臂长/最大起重量55M/1.5T
QTZ/TC/C5013型(5015/5016/5018/MC80A)
最大起重量：8T；起升高度（固定/附着）40M/140M；最大臂长/最大起重量50M/1.3T(1.5T/1.6T/1.8T).
QTZ63/630型
最大起重量：6T；起升高度（固定/附着）40M/120M；最大臂长/最大起重量50M/1.3T。

（二）塔吊位置
1、塔吊平面部署应依据现场实际情况，使塔吊吊运范围尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲区，相邻塔吊间确保有足够安全距离。
　　2、要避开塔吊回转幅度范围内临近建筑物和构筑物(如高压电线等)
　　3、要确保塔吊说明书中要求范围内建筑物有可靠锚固位置(阳台、中部结构改变和位置应避开)。
　　4、确保工程完工后，仍有充足空间，便于拆卸并将部件运出施工现场。
　　5、多台塔吊同时作业，在水平面上可能相互交叉作业，为预防塔吊吊臂发生碰撞事故，塔吊安装高度上应严格根据施工方案要求相互错开。依据建筑施工安全标准，多台塔吊作业中固定式塔吊：低位塔臂端部和高位塔身之间距离不得小于2m，高位塔钩和低位塔垂直距离不得小于2m。
　　6、多台塔吊同时作业，应周密考虑锚固前后塔吊高度差和锚固时间差，确保主体结构施工全过程保持各塔吊间高度差。如遇特殊情况或和方案有冲突，应适时调整。
四、塔吊基础计算
（一）桩基础荷载计算
Q≤ψcfcAPS+0.9fy′As′
=0.7×16.7N/mm2×πd2/4mm+0.9×300N/mm2×（12×π/4×162）
=0.7×16.7×π700²/4+0.9×300×（10×π/4×16²）
=5039.15KN＞Qkmax
（二）单桩承载力计算
Ra=0.7×3.14×（17.55×8+13.10×17+0.9×24+2.3×18）=936.57KN＞734.65KN
33.85+0.05=33.90m
QK≤Ra
QKMAX≤1.2Ra
QK=404.85＜Ra
QKMAX=734.65＜1.2Ra=1123.88

（三）基础承载力验算
1.基桩竖向承载力验算
(1) 轴心竖向力作用下

(2) 偏心竖向力作用力
经计算得：
GK=5.5×5.5×1.5×25=1134.385KN
L=1.414×4.1=5.797m
QK=（FK+GK）/n=（485KN+1134.375KN）/4=404.85KN
QKmax=（FK+GK）/n+（MK+FVK·h）/L=404.85+(1976+77.5×1.5)/5.797=734.65KN
QKmin=404.85-(1976+77.5×1.5)/5.797=404.85-329.8=75.05KN
2.桩身轴心抗压承载力验算
桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.51m
桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap
=2.51×(0.5×20+1×14+20.5×8)+0×0.5=472.5kN
Qk=184.28kN≤Ra=472.5kN
Qkmax=389.86kN≤1.2Ra=1.2×472.5=566.99kN
3.桩身轴心抗拔承载力验算
Qkmin=-21.3kN<0
按荷载效应标准组累计算桩基拔力：Qk'=21.3kN
桩身重力标准值：Gp=ltApγz=22×0.5×25=276.46kN
Ra'=uΣλiqsiali+Gp=2.51×(0.7×0.5×20+0.7×1×14+0.7×20.5×8)+276.46
=607.21kN
Qk'=21.3kN≤Ra'=607.21kN
（四）承台计算
1.承台冲切验算
塔吊对承台底冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.09=3.78m
ab=2.4m≤B+2h0=3.78m，al=2.4m≤B+2h0=3.78m
2.承台抗剪验算
V=F/n+M/L=565.68/5 + 1008.86/3.39=410.37kN
受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1090)1/4=0.93
塔吊边缘至角桩内边缘水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(2.4-1.6-0.8)/2=0m
a1l=(al-B-d)/2=(2.4-1.6-0.8)/2=0m
剪跨比：λb'=a1b/h0=0/1090=0，取λb=0.25；
λl'= a1l/h0=0/1090=0，取λl=0.25；
承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4
βhsαbftbh0=0.93×1.4×1.57×103×4×1.09=8870.13kN
βhsαlftlh0=0.93×1.4×1.57×103×4×1.09=8870.13kN
V=410.37kN≤min(βhsαbftbh0， βhsαlftlh0)=8870.13kN
3.承台抗剪计算及配筋
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1= My/(α1fcbh02)=536.49×106/(1.03×16.7×4000×10902)=0.007
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.007
γS1=1-ζ1/2=1-0.007/2=0.997
AS1=My/(γS1h0fy1)=536.49×106/(0.997×1090×300)=1647mm2
最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24%
梁底需要配筋：A1=max(AS1, ρbh0)=max(1647,0.0024×4000×1090)=10268mm2
承台底长向实际配筋：AS1'=10787mm2≥A1=10268mm2
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2= Mx/(α2fcbh02)=536.49×106/(1.03×16.7×4000×10902)=0.007
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.007)0.5=0.007
γS2=1-ζ2/2=1-0.007/2=0.997
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=536.49×106/(0.997×1090×300)=1647mm2
最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24%
梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.0024×4000×1090)=10268mm2
承台底短向实际配筋：AS2'=10787mm2≥A2=10268mm2
满足要求
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：AS3'=5910mm2≥0.5AS1'=0.5×10787=5394mm2
满足要求
(4)、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：AS4'=5910mm2≥0.5AS2'=0.5×10787=5394mm2
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。

五、塔吊基础施工及质量
基础施工
基础施工前应按塔机基础设计及施工方案做好准备工作，必需时塔机基础基坑应采取支护及降水方法。
基础钢筋绑扎和预埋件安装后，应按设计要求检验验收，合格后方可浇筑混凝土，浇筑中不得碰撞、移位钢筋或预埋件，混凝土浇筑后应立即保湿养护。基础四面应回填土方并扎实。
安装塔机时基础混凝土应达成80%以上设计强度，塔机运行使用时基础混凝土应达成100%设计强度。
基础混凝土施工中，在基础顶面四角应作好沉降及位移观察点，应作好原始统计，塔机安装后应定时观察并统计，沉降量和倾斜率不应超出本规程第4.2.4条要求。
吊装组合式基础格构式钢柱时，垂直度和上顿偏位值不应大于本规程表8.5.5要求许可值。格构式钢柱分肢应在灌注桩钢筋笼内且应和灌注桩主筋焊接牢靠。
对组合式基础，伴随基坑土方分层开挖，应按本规程第7.1.6条uiding采取逆做法设置格构式钢柱型钢支撑。
基坑开挖中应保护好组合式基础格构式钢柱。开挖到设计标高后，应立即浇筑工程混凝土基础垫层，宜在组合式基础混凝土承台或型钢平台投影范围加厚垫层（不宜小于200mm）病掺入早强剂。格构式钢柱在底板偶读中央位置，应在分肢型钢上焊接止水钢板。
基础防雷接地应按现行行业标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33要求实施。
地基土检验验收
塔机基础基坑开挖后应按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202要求进行验槽，应检验坑底标高、长度和宽度、坑底平整度及地基土性是否利设计亚牛，地质条件是否符合岩土工程勘察汇报。
基础土方开挖工程质量检验标准应符合现行国家标准《建筑地基基础工程质量验收规范》GB50202要求。
地基加固工程应在正式施工前进行试验段施工，并应论证设定施工参数及加固效果。为验证加固效果所进行载荷试验，其最大加载压力不应小于设计要求压力值2倍。
经地基处理后复合地基承载力应达成设计要求标准。检验方法应按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79要求实施。
地基图检验除符合本节要求外，尚应复合现行国家标准《建筑地基基础工程质量验收规范》GB50202相关要求，必需时应检验塔机基础下复合地基。
基础检验验收
钢材、水泥、砂、石子、外加剂等原材料进场时，应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收范围》GB50204和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205要求作材料性能检验 。
基础钢筋绑扎后，应作隐蔽工程验收。隐蔽工程应包含塔机基础节预埋件或预埋节等。验收合格后方可浇筑混凝土。
基础混凝土强度等级必需符合设计要求。用于检验结构构件混凝土强度试件，应在混凝土浇筑地点随即抽取。取样和试件留置应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204相关要求。
基础结构外观质量不应有严重缺点，不宜有通常缺点，对已经出现严重缺点或通常缺点应采取相关处理方案进行处理，重新验收后方可安装塔机。

基础尺寸许可偏差应符合下表要求
项目
许可偏差（mm）
检验方法
标高
±20
水准仪或拉线、钢尺检验
平面外形尺寸
±20
钢尺检验
表面平整度
10、L/1000
水准仪或拉线、钢尺检验
洞穴尺寸
±20
钢尺检验
预埋锚栓
标高（顶部）
±20
水准仪或拉线、钢尺检验
中心距
±2
钢尺检验

注：表中L为十字形基础长边。
基础工程验收除应符合本节要求外，尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204要求。
桩基检验验收
预制桩（包含预制混凝土桩、预应力混凝土管桩、钢桩）施工过程中应进行下列检验：
打入深度、停锤标准、静压终止压力值及桩身（或架）垂直度检验；
接桩质量、接桩间歇时间及桩顶完整情况；
每米进尺锤击数、最终1.0m锤击数、总锤击数、最终三阵贯入度及桩尖标高等。
灌注桩施工过程中应进行下列检验：
灌注桩混凝土前，应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》LGL94要求，对已成孔德中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度进行检验；
应对钢筋笼安放实际位子等进行检验，并应填写对应质量检测、检验统计。
混凝土灌注桩强度等级应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94要求进行检验。
成桩桩位偏差检验应按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202和行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94要求实施
桩基宜随同主体结构基础工程桩进行承载力和桩身质量检验。
基桩和承台连接结构和主筋锚固长度应符合本规程第6.2节要求和行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94要求。