塔吊安全专项方案.doc

南京市江北静脉产业园生活垃圾焚烧发电厂塔吊安全专项施工方案

目录
第一章：工程概况 1
第二章：施工前准备 3
第三章：塔吊基础施工 4
第四章:塔吊施工工艺 5
第五章:塔吊基础稳定和强度的验算 9
第六章:塔吊安全技术规程措施 33
第七章:塔机的维修和保养 34
第八章:群塔作业防碰撞措施 35
第九章：安全使用措施 39
第十章：应急预案 48
第十一章:塔机施工现场平面布置图 54

第一章：工程概况
1、 工程概况
工程名称：南京市江北静脉产业园生活垃圾焚烧发电厂
建设单位：南京环境再生能源有限公司
监理单位：山东恒信建设监理有限公司
设计单位：五洲工程设计研究院
施工单位：上海城建市政集团公司
拟建建（构）筑物主要包括：主工房、烟囱、高架桥楼、膜处理车间、综合水泵房、循环水泵房、综合楼、110kV开关站、便民环保中心、地磅房及物流大门、大门及传达室、门卫室、油泵房、氨水罐。
1.1现场概况
工程建设范围包括厂区红线内全部生产设施、辅助生产设施的建设，以及厂内设施与外部政府、市政基础设施的衔接，包括道路、管线等。项目拟建设在南京市浦口区星甸街道，万隆居委会，董庄组。建设场地基本为矩形，东西长约431米，南北长约344米。面积约218亩，场地已经平整至设计标高。
1.2、电力条件
根据招标文件要求，施工临时用电已接入项目红线范围内。施工用电有业主提供的2×800kVA箱变引入，设置三个二级箱变，其中二个箱变设置在主工房的两个对角，供主工房施工用，另一个电箱设置在项目部办公及生活区附近，供现场办公及生活区用电。
施工现场供电线路采用架空电缆和部分埋设电缆，按用电安全技术要求进行布置，以保证用电安全。在施工现场自备1台200kVA的发电机。
动力电源从施工变配电所引出，采用铠装聚乙烯电缆供电，生产区布置两个XL-21二级电箱，一个布置于厂区西北区域油泵房东侧、临时道路西侧，一个布置于110kV升压站东北角、临时道路内侧。三级电箱从两个二级XL-21电箱引至施工用电点。现场塔吊所使用电源均由一级箱单独接入。
2、塔吊选型
根据本工程的特点和现场实际情况，本工程共设置五台塔吊，能满足施工现场的施工需要，两台QTZ80型塔吊（用于主工房卸料厅、垃圾坑、焚烧间及部分汽机间），臂长50.0米；两台QTZ40型塔吊，臂长45.0米，专门负责综合楼及汽机间的垂直、水平运输。一台QTZ63型塔吊（用于烟囱及烟气净化间），臂长50.0具体位置布置详见后附图。
3、 方案编制依据和选用规范
1、建筑地基基础技术规程GB5007—2002。
2、工程地质勘探报告
3、建筑施工手册
4、QTZ80、QTZ63、QTZ40塔吊安装说明书
5、施工现场安全施工操作规范。

第二章：施工前准备
1、安装操作人员会同公司、项目部技术部门和人员认真勘察现场，根据施工现场实际情况，制定详细的施工方案和施工措施。
2、安装前认真熟悉塔机的使用说明书，严格按照说明书中的有关要求和措施作好准备工作，并领悟安装、拆卸过程中的操作要点和安全要点。
3、施工前，公司安全技术部门组织安装、拆卸施工人员进行安全技术交底，签发安全技术交底单。
4、施工时设专职安全员一名，指挥和监督施工时的安全工作，配备足够的专业技术人员和操作人员，做到分工明确、职责分明。配备相应的施工机械和辅助吊具，绳具等专用工具。
5、按塔吊使用说明书和技术要求，事先做好塔吊基础。待强度达到规定要求后方可安装机身。
6、施工时严格遵守安全技术操作规程。
7、认真做好塔机金属构件、连接件的检查工作，要求金属构件部位无疲劳、损伤，焊缝饱满无漏焊、开裂、和脱焊等现象，连接螺栓必须有坚固防松零件，安全保护装置必须正常运转，各系统的钢丝绳缠绕正确，绳头牢固可靠，无断丝、起毛和老化等现象，定期对塔机进行保养，做好塔机的接地工作。

第三章：塔吊基础施工
1、在塔吊基础钢筋绑扎前先浇筑100厚C15素砼垫层,QTZ80塔机根据塔吊使用说明书中的基础尺寸为5500×5500×1350mm,QTZ40塔机根据塔吊使用说明书中的基础尺寸为5500×5500×1300mm,QTZ63塔机根据塔吊使用说明书中的基础尺寸为5500×5500×1350mm垫层面绝对标高为-3.100米。
2、塔吊基础施工时间安排在相应区号房挖土结束后，待塔吊基础垫层结束后达到一定强度后，可进行塔吊基础钢筋绑扎，QTZ80塔机基础钢筋为Φ20@180螺纹钢，QTZ63塔机基础钢筋为Φ20@168螺纹钢，拉筋为为Φ14@500螺纹钢，QTZ40塔机基础钢筋为Φ14@200螺纹钢，拉筋为为Φ12@500螺纹钢，钢筋均为三级钢。基础采用C30商品砼一次浇筑，浇筑时砼必须振捣密实。
3、钢筋绑扎的同时须根据使用说明书中的要求予埋塔吊螺栓、承重钢板等，并且按要求做好塔吊接地保护装置，本工程QTZ80、QTZ63、QTZ40塔吊采用镀锌扁铁制避雷器。
4、塔吊基础钢筋进场后，先按钢筋原材取样方法取样，试验合格后，方可进行塔吊基础钢筋绑扎，塔吊基础钢筋绑扎结束后，予埋件安装后，组织业主、监理单位进行隐蔽工程验收，并做好验收记录，基础浇筑时留二组砼抗压试块，一组做为同条件养护试块，供安装塔吊前强度参考，另外一组标养试块做为强度标准值。

第四章:塔吊施工工艺
1、安装程序如下:
将底架十字梁吊装在塔吊砼基础上 抄平、 在十字梁上安装基础节、垫好垫圈、拧好螺栓螺母 标准节安装在基础节上 将爬升架套入塔身 上下支座、回转支承、回转机构安装 吊装塔顶 吊装平衡臂、平衡臂拉杆 吊装司机室 吊装起重臂、起重臂拉杆 吊装平衡重，穿绕有关绳索系统 整机检查，确保无问题后开始进行顶升工作。
2、塔吊顶升安装操作过程中注意事项:
A、在进行顶升作业过程中，必须有专人指挥，专人照管电源，专人操作液压系统和专人紧固螺栓，非有关操作人员不得登上爬升架的操作平台，更不能擅自启动泵阀开关或其它电气设备。
B、顶升应在白天进行，若遇特殊情况，需在夜间作业时，必须备有充足的照明设备。
C、只允许在四级风以下进行顶升作业，若在顶升作业过程中，突然遇到风力加大，必须停止工作，并紧固连接螺栓，使上下塔身连接成一体。
D、顶升前必须放松电缆，使电缆放松长度略大于总的爬升高度，并做好电缆卷筒的紧固工作。
E、在顶升过程中要把回转部分紧紧刹住，严禁回转及其他作业。如发现故障必须立即停车检查，非经查明真相和将故障排除，不得继续进行爬升工作。
F、每次顶升前后，必须认真做好准备工作和收尾工作，特别是在顶升以后，各连接螺栓应按规定的预紧力紧固，不得松动，爬升套架滚轮与塔身标准节的间隙应调整好，操作杆应回到中间位置，液压系统的电源应切断等。
G、顶升加节操作过程中，严禁人员爬出护栏外或站在被加标准节上操作。
H、所有操作人员必须持证上岗，非有关人员不得进行操作。
3、塔吊附着架的设置与安装:
为了保证塔机工作的稳定性和整机刚性，减少上部塔身的自由长度，在塔身全高内设置二套附着架，二套附着架的相对位置为：与自然地面21米、与自然地面42米设置。
附着设置
附着架是由四个撑杆和一套环梁等组成，它主要是把塔机固定在建筑物的柱子上，起着依附作用。使用时环梁套在标准节上，四角用八个调节螺栓通过顶块把标准节顶牢，其撑杆长度可调整。四根撑杆端部有大耳环与建筑物附着处铰接，四根撑杆应保持在同一水平面内（用适当的钢丝绳把环梁绑在塔身上，从而实现水平）。调整顶块及撑杆长度使塔身轴线垂直。本塔机附着架按出厂标准节进行安装，塔机中心与建筑物距离为3500mm，如下图所示：

3500mm
环 梁
建筑物外墙

撑 杆
附着架的安装与使用
1）、将环梁包在塔身外，然后用16个M24螺栓连接起来再提升到附着点的位置。
2）、调整螺栓，使得顶块能顶紧塔身。
3）、吊装四个撑杆，并调节调整螺栓，使之符合长度的要求。
4）、应用经纬仪检查塔机轴心的垂直度。其垂直度在全高上不超过1/1000，垂直度的调整可通过调整四根附着用撑杆的长度及顶块而获得。
5）、附着架的拆卸程序与安装时的顺序恰恰相反。
4、 塔吊接地装置
塔机安装结束后，应安装接地装置，塔机避雷针的接地和保护要按厂家要求进行安装；将接地保护装置的电缆与任何一根塔身主弦杆的螺栓连接，并清除螺栓及螺母的涂料；接地避雷器的电阻不得大于4Ω；接地装置应由专业人员安装，测定接地电阻时要用高效精密仪器，且需定期检查接地线及电阻。
5、塔吊的拆卸
（1）拆卸顺序
塔机拆除要自上而下的进行，坚持先安后拆的原则。塔拆除顺序：将塔吊的起重绳及电源线拆除只保留转塔电源以配合转塔─＞配备一台汽车吊先吊下两块配重块─＞拆起重臂─＞用汽车吊吊下最后一块配重块─＞拆平衡臂─＞拆转台及司机室─＞拆标准节。
（2）塔吊拆卸注意事项
１、塔吊拆除必须由取得塔吊安装资格的专业队伍来完成。
２、塔吊拆除要划出其工作区，并设专人进行监护，禁止与安拆塔吊无关的人进入施工场区。
３、参加塔吊拆卸人员，必须经劳动部门专业培训，经考试合格后持证上岗。参加作业人员上岗前要进行身体检查，如有身体不适或高血压者不得上岗。
４、参加塔吊拆卸人员，必须戴好安全帽，系好安全带，穿好防滑鞋和工作服。作业时要统一指挥，动作协调，防止意外事故的发生。
５、塔吊拆卸过程中，如发现故障，必须立即停止作业，进行检查，排除故障后再进行作业。
６、塔吊司机必须按塔吊安全操作规程进行作业。塔吊司机有权拒绝不安全的生产指令。严禁违章作业，严禁违章指挥。
７、塔吊在作业时，严禁作业区有人停留和行人。严禁其他工种在肩下交叉作业。
８、塔吊严禁在雷雨、大风、浓雾天气作业，雷雨天气严禁有人在塔机附近停留。

第五章:塔吊基础稳定和强度的验算
（QTZ80）
南京市江北静脉产业园生活垃圾焚烧发电厂工程属于框架结构;地上局部五层;地下一层；建筑高度：51.00m；本工程由南京环境再生能源有限公司投资建设，五洲工程设计研究院设计，江苏建筑地质工程勘察院地质勘察，山东恒信建设监理有限公司监理，上海城建市政集团公司组织施工；
一、参数信息
塔吊型号:QT80A，塔吊起升高度H=140.00m，
塔吊倾覆力矩M=1000fkN.m，混凝土强度等级:C30，
塔身宽度B=2.5fm，基础以上土的厚度D:=3.50m，
自重F1=1033.9fkN，基础承台厚度h=1.35m，
最大起重荷载F2=80fkN，基础承台宽度Bc=5.50m，
钢筋级别:Ⅲ级钢。
二、基础最小尺寸计算
1.最小厚度计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算：
(7.7.1-2)

其中: F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。
η──应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00；
(7.7.1-2)

(7.7.1-3)

η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；
η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；

βh--截面高度影响系数：当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9，
其间按线性内插法取用；
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值，取14.30MPa；
σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值
宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内，取2500.00；
um--临界截面的周长：距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的
最不利周长；这里取（塔身宽度+ho）×4=13.20m；
ho--截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；
βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜
大于4；当βs<2时，取βs=2；当面积为圆形时，取βs=2；这里取βs=2；
αs--板柱结构中柱类型的影响系数：对中性，取αs=40;对边柱，取αs=30;对角柱，
取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值，取αs=40。

计算方案：当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将ho1从0.8m开始，每增加0.01m，
至到满足上式,解出一个ho1；当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个ho2，最
后ho1与ho2相加，得到最小厚度hc。经过计算得到：

塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时，得ho1=0.80m；
塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得ho2=0.80m；
解得最小厚度Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m；
实际计算取厚度为:Ho=1.35m。

2.最小宽度计算
建议保证基础的偏心矩小于Bc/4，则用下面的公式计算：

其中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，
F=1.2×(1033.90+80.00)=1336.68kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重，
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D）
=1.2×(25.0×Bc×Bc×1.35+20.00×Bc×Bc×3.50)；
γm──土的加权平均重度，
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×1000.00=1400.00kN.m。

解得最小宽度Bc=-1.00m，
实际计算取宽度为Bc=5.50m。

三、塔吊基础承载力计算

依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：

式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=304.30kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重：
G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D)=3766.13kN；
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.500m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=27.729m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×1000.00=1400.00kN.m；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：

a=Bc/2-M/(F+G)=5.500/2-1400.000/(1336.680+3766.125)=2.476m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=(1336.680+3766.125)/5.5002+1400.000/27.729=219.176kPa；
无附着的最小压力设计值Pmin=(1336.680+3766.125)/5.5002-1400.000/27.729=118.199kPa；
有附着的压力设计值P=(1336.680+3766.125)/5.5002=168.688kPa；
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(1336.680+3766.125)/(3×5.500×2.476)=249.843kPa。

四、地基基础承载力验算

地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:

fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；
fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.000kN/m2；
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.500m；
γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基础埋置深度(m)取3.500m；

解得地基承载力设计值：fa=236.500kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=200.000kPa；
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=219.176kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=249.843kPa，满足要求！

五、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:

式中
βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，
βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；
ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，
取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；
ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面
落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效
高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏
心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；
Al---冲切验算时取用的部分基底面积
Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
则，βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.95；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.43MPa；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[2.50+(2.50+2×1.35)]/2=3.85m；
ho---承台的有效高度，取ho=1.30m；
Pj---最大压力设计值，取Pj=249.84KPa；
Fl---实际冲切承载力：

Fl=249.84×(5.50+5.20)×((5.50-5.20)/2)/2=200.50kN。
其中5.50为基础宽度，5.20=塔身宽度+2h；

允许冲切力：0.7×0.95×1.43×3850.00×1300.00=4780379.77N=4780.38kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

六、承台配筋计算

1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。计算公式如下:

式中：MI---任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；
a1---任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，
取a1=b即取a1=1.50m；
Pmax---相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取249.84kN/m2；
P---相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；

P=249.84×(3×2.50-1.50)/(3×2.50)=199.87kPa；
G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取3766.13kN/m2；
l---基础宽度，取l=5.50m；
a---塔身宽度，取a=2.50m；
a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=2.50m。

经过计算得MI=1.502×[(2×5.50+2.50)×(249.84+199.87-2×3766.13/5.502)
+(249.84-199.87)×5.50]/12=559.60kN.m。

2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。公式如下:

式中，αl---当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.04；
fc---混凝土抗压强度设计值，查表得fc=14.30kN/m2；
ho---承台的计算高度，ho=1.30m。
经过计算得：αs=559.60×106/(1.04×14.30×5.50×103×(1.30×103)2)=0.004；
ξ=1-(1-2×0.004)0.5=0.004；
γs=1-0.004/2=0.998；
As=559.60×106/(0.998×1.30×300.00)=1437.78mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.00×1350.00×0.15%=11137.50mm2。
故取As=11137.50mm2。

天然基础计算书
（QTZ63）
南京市江北静脉产业园生活垃圾焚烧发电厂工程属于（烟囱）筒体结构;地上；建筑高度：100.00m；本工程由南京环境再生能源有限公司投资建设，五洲工程设计研究院设计，江苏建筑地质工程勘察院地质勘察，山东恒信建设监理有限公司监理，上海城建市政集团公司组织施工；

一、参数信息

塔吊型号:QTZ63，塔吊起升高度H=101.00m，
塔吊倾覆力矩M=630fkN.m，混凝土强度等级:C30，
塔身宽度B=2.5fm，基础以上土的厚度D:=3.10m，
自重F1=450.8fkN，基础承台厚度h=1.35m，
最大起重荷载F2=60fkN，基础承台宽度Bc=5.50m，
钢筋级别:Ⅲ级钢。

二、基础最小尺寸计算

1.最小厚度计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算：
(7.7.1-2)

其中:F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。
η──应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00；
(7.7.1-2)

(7.7.1-3)

η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；
η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；

βh--截面高度影响系数：当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9，
其间按线性内插法取用；
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值，取14.30MPa；
σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值
宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内，取2500.00；
um--临界截面的周长：距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的
最不利周长；这里取（塔身宽度+ho）×4=13.20m；
ho--截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；
βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜
大于4；当βs<2时，取βs=2；当面积为圆形时，取βs=2；这里取βs=2；
αs--板柱结构中柱类型的影响系数：对中性，取αs=40;对边柱，取αs=30;对角柱，
取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值，取αs=40。

计算方案：当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将ho1从0.8m开始，每增加0.01m，
至到满足上式,解出一个ho1；当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个ho2，最
后ho1与ho2相加，得到最小厚度hc。经过计算得到：

塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时，得ho1=0.80m；
塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得ho2=0.80m；
解得最小厚度Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m；
实际计算取厚度为:Ho=1.35m。

2.最小宽度计算
建议保证基础的偏心矩小于Bc/4，则用下面的公式计算：

其中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，
F=1.2×(450.80+60.00)=612.96kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重，
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D）
=1.2×(25.0×Bc×Bc×1.35+20.00×Bc×Bc×3.10)；
γm──土的加权平均重度，
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×630.00=882.00kN.m。

解得最小宽度Bc=2.57m，
实际计算取宽度为Bc=5.50m。

三、塔吊基础承载力计算

依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：

式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=304.30kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重：
G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D)=3475.73kN；
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.500m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=27.729m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×630.00=882.00kN.m；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：

a=Bc/2-M/(F+G)=5.500/2-882.000/(612.960+3475.725)=2.534m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=(612.960+3475.725)/5.5002+882.000/27.729=166.971kPa；
无附着的最小压力设计值Pmin=(612.960+3475.725)/5.5002-882.000/27.729=103.355kPa；
有附着的压力设计值P=(612.960+3475.725)/5.5002=135.163kPa；
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(612.960+3475.725)/(3×5.500×2.534)=195.558kPa。

四、地基基础承载力验算

地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:

fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；
fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.000kN/m2；
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.500m；
γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基础埋置深度(m)取3.100m；

解得地基承载力设计值：fa=225.300kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=200.000kPa；
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=166.971kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=195.558kPa，满足要求！

五、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:

式中
βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，
βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；
ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，
取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；
ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面
落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效
高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏
心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；
Al---冲切验算时取用的部分基底面积
Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
则，βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.95；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.43MPa；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[2.50+(2.50+2×1.35)]/2=3.85m；
ho---承台的有效高度，取ho=1.30m；
Pj---最大压力设计值，取Pj=195.56KPa；
Fl---实际冲切承载力：

Fl=195.56×(5.50+5.20)×((5.50-5.20)/2)/2=156.93kN。
其中5.50为基础宽度，5.20=塔身宽度+2h；

允许冲切力：0.7×0.95×1.43×3850.00×1300.00=4780379.77N=4780.38kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

六、承台配筋计算

1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。计算公式如下:

式中：MI---任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；
a1---任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，
取a1=b即取a1=1.50m；
Pmax---相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取195.56kN/m2；
P---相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；

P=195.56×(3×2.50-1.50)/(3×2.50)=156.45kPa；
G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取3475.73kN/m2；
l---基础宽度，取l=5.50m；
a---塔身宽度，取a=2.50m；
a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=2.50m。

经过计算得MI=1.502×[(2×5.50+2.50)×(195.56+156.45-2×3475.73/5.502)
+(195.56-156.45)×5.50]/12=349.66kN.m。

2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。公式如下:

式中，αl---当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.04；
fc---混凝土抗压强度设计值，查表得fc=14.30kN/m2；
ho---承台的计算高度，ho=1.30m。
经过计算得：αs=349.66×106/(1.04×14.30×5.50×103×(1.30×103)2)=0.003；
ξ=1-(1-2×0.003)0.5=0.003；
γs=1-0.003/2=0.999；
As=349.66×106/(0.999×1.30×300.00)=897.71mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.00×1350.00×0.15%=11137.50mm2。
故取As=11137.50mm2。

天然基础计算书
（QTZ40）
南京市江北静脉产业园生活垃圾焚烧发电厂工程属于框架结构;地上局部三层;地下0层；建筑高度：25.00m；本工程由南京环境再生能源有限公司投资建设，五洲工程设计研究院设计，江苏建筑地质工程勘察院地质勘察，山东恒信建设监理有限公司监理，上海城建市政集团公司组织施工；

一、参数信息

塔吊型号:QTG40，塔吊起升高度H=40.80m，
塔吊倾覆力矩M=400fkN.m，混凝土强度等级:C30，
塔身宽度B=2.5fm，基础以上土的厚度D:=3.50m，
自重F1=287.83fkN，基础承台厚度h=1.35m，
最大起重荷载F2=46.6fkN，基础承台宽度Bc=5.50m，
钢筋级别:Ⅲ级钢。

二、基础最小尺寸计算

1.最小厚度计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算：
(7.7.1-2)

其中:F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。
η──应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00；
(7.7.1-2)

(7.7.1-3)

η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；
η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；

βh--截面高度影响系数：当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9，
其间按线性内插法取用；
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值，取14.30MPa；
σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值
宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内，取2500.00；
um--临界截面的周长：距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的
最不利周长；这里取（塔身宽度+ho）×4=13.20m；
ho--截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；
βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜
大于4；当βs<2时，取βs=2；当面积为圆形时，取βs=2；这里取βs=2；
αs--板柱结构中柱类型的影响系数：对中性，取αs=40;对边柱，取αs=30;对角柱，
取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值，取αs=40。

计算方案：当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将ho1从0.8m开始，每增加0.01m，
至到满足上式,解出一个ho1；当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个ho2，最
后ho1与ho2相加，得到最小厚度hc。经过计算得到：

塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时，得ho1=0.80m；
塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得ho2=0.80m；
解得最小厚度Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m；
实际计算取厚度为:Ho=1.35m。

2.最小宽度计算
建议保证基础的偏心矩小于Bc/4，则用下面的公式计算：

其中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，
F=1.2×(287.83+