QTZ80塔吊基础施工方案

QTZ80型塔吊基础施工方案

一、工程概况

本工程均为27层的高层住宅，层高2.9m，总高度85m。主体结构形式为剪力墙结构，一层地下室。

塔吊。主要技术指标如下： 1、塔吊功率：51.6KW； 2、塔吊臂长：55m； 3、塔吊自重：83.1t；

4、塔吊最大起重量：8t；最大幅度起重量：1.3t； 5、塔吊标准节尺寸：1.7m×1.7m×3.0m； 6、塔吊平衡配重：14.2t； 7、塔吊最大独立高度：42.5m 8、塔吊安装高度：约90m。 其他技术参数祥见塔吊使用说明书。

本案塔吊基础尺寸为5600×5600×1350，基础埋深1.5m，基础上标高为-2.500m，基础混凝土等级为C30。采用桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件，桩为高强度预制管,其型号为PHC A400 80 10 10。 二、塔吊基础布置

本案塔吊拟布置在10#西侧，具体详见《施工现场大型机械布置图》。塔吊基础及其桩基定位具体祥见《QTZ80塔吊基础定位图》。 三、基础承台及桩基的设计验算

本案桩基础采用四根静压预制管桩PHC A400 80 10 10，桩顶标高为-3.800m。基础承台尺寸为5600×5600×1350，混凝土强度等级为C30，基础承台上表面标高为-2.500m，基础承台埋深为-1.5m。基础配筋拟采用Ⅱ级钢，直径选择25mm。

具体验算过程如下： 1）参数信息

塔吊型号:QT80,自重(包括压重)F1831KN,最大起重荷载F280KN ；

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塔吊倾覆力距M916KNm,塔吊起重高度H90m,塔身宽度B1.7m； 混凝土强度:C30,钢筋级别:Ⅱ级,承台尺寸LcBc5.6m5.6m

桩直径d0.4m,桩间距a4.4m,承台厚度Hc1.35m， 基础埋深D1.5m,保护层厚度:50mm 2）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1. 塔吊自重(包括压重) F1831KN

2. 塔吊最大起重荷载F280KN

作用于桩基承台顶面的竖向力F1.2(F1F2)1093KN 塔吊的倾覆力矩M1.49161282KN.m 3）矩形承台弯矩的计算 计算简图：

图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。

1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)

其中 n──单桩个数，n4；

F─作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，

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F1.2(F1F2)1093KN；

G─桩基承台的自重：

G1.2(25BcBcHc20BcBc205.65.61.5)1834.56KN2Mx，My─承台底面的弯矩设计值(KNm)；

2D)1.2(255.65.61.35 Xi，Yi─单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni─单桩桩顶竖向力设计值(KN)。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:

 Nmax10931834.5612824.421023.3KN 2424.42Nmin10931834.5612824.422440.5KN 424.42 由于最小单桩竖向承载力Nmin440.5KN>0,故没有抗拔力!

2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)

其中 Mx1，My1─计算截面处XY方向的弯矩设计值(KNm)； xi，yi─单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；

Ni1─扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)，Ni1NiGn

N11N1G1023.31834.564564.7KN

4经过计算得到弯矩设计值：

4.40.4 Mx1My12564.72258.8KN.m 224）矩形承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。

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式中 1─等效抗压强度比值，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

1取为0.94,期间按线性内插法确定；

fc─混凝土抗压强度设计值，本案采用C30砼，fc14.3Nmm2； h0─承台的计算高度。

fy─钢筋受拉强度设计值，fy300Nmm2。

2258.81060.0167 经过计算得 s1.014.35600130021120.01670.017

s10.0170.9915 22258.81065841mm2 AsxAsy0.99151300300采用Ⅱ级钢，直径为25mm的钢筋，需要12根 ； 由于最小配筋率为0.2%，按最小配筋率配筋：

AsxAsy135056000.2%16216mm2 采用直径为25mm的钢筋，需要33根；

故塔吊基础底面配筋为双向布置，各为33根直径25mm的Ⅱ级钢。 5）矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。

根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，

取单桩最大竖向力NmaxV1023.3KN,我们考虑承台配置拉筋的情况，斜截

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面受剪承载力满足下面公式：

其中 0─建筑桩基重要性系数，取1.0； ─剪切系数, =0.08；

fc─混凝土轴心抗压强度设计值，fc14.3Nmm2； b0─承台计算截面处的计算宽度，b05600mm； h0─承台计算截面处的计算高度，h01300mm； fy─钢筋受拉强度设计值，本案为fy300Nmm2； S─箍筋的间距，S200mm。

V1fcb0h00.0814.3560013008328320N8328.32KN

>0V1.01023.3 经过计算承台已满足抗剪要求；

只需要按照使用说明书配置一定数量的构造拉结筋。 采用Ⅱ级钢，直径14mm,间距500mm，梅花型布置承台拉筋。 6）桩顶承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值

Nmax1023.3KN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中 0─建筑桩基重要性系数，取1.0；

fc─混凝土轴心抗压强度设计值，fc14.3Nmm2；

A─桩的截面面积，本案采用高强度预制管桩，桩型号为PHC A400 80 10

10,砼强度为C80；

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3.1440023.142402A102400mm2。

440N1.01023.31023.3KN桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条

根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值

Nmax1023.3KN

桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力:

其中 R─最大极限承载力；

Qsk─单桩总极限侧阻力标准值:

Qpk─单桩总极限端阻力标准值:

s,p─分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；

s,p─分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；

qsk─桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk─极限端阻力标准值，按下表取值； u─桩身的周长，ud3.140.41.256m； Ap─桩端面积,

3.1440023.142402Ap102400mm20.10m2；

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li─第i层土层的厚度,取值如下表；

土层厚度及极限侧阻力标准值qsik、极限端阻力标准值qpk表如下: 力学 分层号 3a 3b 3c 3d 4 5 6 标高 -3.80～-4.50 -4.50～-8.30 -8.30～-12.00 -12.00～-13.80 -13.80～-16.00 -16.00～-20.50 -20.50～-36.00 土层厚度 (m) 0.7 3.8 3.7 1.8 2.2 3.5 15.5 岩性 淤泥质粘土 粉质粘土 淤泥质粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉砂 预应力管桩 qsik(kPa) qpk(kPa) 18 30 22 36 48 55 80 3500 注：本案中桩顶标高为-3.800m；此表数据摘录自《惠丰花园二期工程岩土工程勘察报告》第13页。

由于本案中采用PHC A400 80 10 10 规格的高强度预制管桩，故桩长为20m，桩顶标高为-3.800m，桩底标高为-23.800m。因此，桩端在第6层土层。

桩竖向极限承载力为：

sQsk1.2561054.7KN0.71813.83013.72211.83612.2481

3.55513.2801.05pQpk1.2635000.10441KN 因此R1054.64411246.3KN>Nmax1023.3KN 1.21.2所以单桩竖向承载力满足要求！ QTZ80塔吊基础具体配筋详见附图1。 四、施工人员组织

由于塔吊属于大型施工机械设备，它的安全性至关重要，因此塔吊基础的施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中；由项目经理牵头，技术负责人把关，各部门各司其职，管理好塔吊基础的施工质量与安全。具体施工组织机构如下表所示：

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姓名 姚勇 职务 项目经理 职责 塔吊基础施工 质量与安全总负责 塔吊基础施工现场 组织与安排 负责施工方案的编制 与施工技术的审核 塔吊基础的现场施工技术交底与现场指导及安全监督 现场安全监督检查 试块制作、钢筋取样、 资料报验等 砼的浇筑现场负责， 及塔吊预埋脚柱安装 基础模板支模现场负责 基础钢筋绑扎现场负责 备注 黄卫兵 生产经理 施工现场安全主要负责人 参与塔吊基础的定位放线及其验线等工作， 同时兼顾安全工作。 兼管安全，特别是 用电安全 兼管安全 兼管安全 陈新 技术负责人 施工员 安全员 资料员 李智 邢辉 黄金金 土建工长 木工工长 钢筋工长 施卫冲 朱占祥 徐健 塔吊基础施工人员：

工种 砼工 木工 钢筋工 电焊工 电工 普工 人数 1 4 3 1 1 3 工作内容 砼振捣及表面收理 配模及安装 钢筋绑扎 预埋脚柱安装 现场施工用电送电 零星工作 五、施工机具、材料准备

塔吊基础施工需要配备以下施工机具及测量仪器

1、反铲式挖掘机一台

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2、振动棒一只 3、交流电焊机一台 4、钢筋切断机一台 5、钢筋弯曲机一台 6、圆盘锯一台

7、活络板手12＂2把、18＂4把 8、铁锹4把 9、经纬仪一台 10、水准仪一台

11、安全帽每人一只、手套30付，工具包2只 塔吊基础施工所需主要材料：

1、钢筋：直径25mmⅡ级钢3.5t；直径14mmⅡ级钢0.3t 2、多层板：规格915×1830×15，25张 3、方木：规格50×100×6000，30根 4、钢管：规格Ф48，若干 5、螺杆：规格Ф12，若干 6、钢板：2mm厚，1㎡

7、基础砼：强度等级C30,43m3；强度等级C15，4.5m3 六、塔吊基础施工 1）塔吊基础施工工艺流程

桩基打设→基坑降水→基坑放线（白灰线）→验线→塔吊基坑土方开挖→垫层浇筑→基础放线（墨线）→验线→底层钢筋网绑扎→塔吊预埋脚柱安装固定→上层钢筋网绑扎→塔吊基础模板支模→塔吊基础钢筋模板验收→塔吊基础砼浇筑→砼养护 2）塔吊基础施工工艺

⑴桩基打设：本案中采用高强度预制管桩，可以与桩基分包施工单位协调，在工程桩打设完成后，顺便把塔吊用桩打设完成。此项并入工程桩基工程，按工程桩

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基工程施工方案施工。

⑵基坑降水：本案中基坑降水将与10#楼基坑降水结合起来，同时进行基坑降水。采用管井井管进行降水，设置观察井，当地下水降至基坑底下500左右，即可开挖。此项并入降水工程，按降水工程施工方案施工。

⑶基坑放线：利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，按照1：1放坡系数外放相应距离，撒白灰线示之，并通知项目技术负责人进行验线。

⑷塔吊基础基坑开挖：采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖，现场架设一台SCD200型水准仪进行基底标高控制。同时按照1：1的放坡系数进行放坡开挖。机械开挖应比设计标高高20㎝～30㎝，剩余土方采用人工开挖。人工开挖的平整度为±50。 ⑸垫层砼浇筑：在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用50×100的木方围起来；进行垫层砼浇筑，初凝后进行压光处理。

⑹基础放线（墨线）：在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。

⑺底层钢筋网绑扎：将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。

⑻塔吊预埋脚柱安装、固定：由于本案塔吊基础高1350，比塔吊预埋脚柱高，为保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面，在预埋脚柱底部加焊一段长约500的14#槽钢；接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上，同时在四个预埋脚柱上焊接剪刀撑予以加固；然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上，弹墨线喷白漆示之，同时将预埋脚柱位置处边线测放出来；接着利用反铲挖掘机将安装有预埋脚柱的标准节吊入基坑，放到底层钢筋网上，具体位置为上一步骤测放出来的脚柱位置线内；然后利用水准仪测出标准节上部四角四个螺栓孔处的标高，根据高低差值，在底层钢筋网上放置1mm/2mm不等的钢板片予以调整，直至四角标高差值在±2mm以内；最后将其与底部钢筋网焊接牢固

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⑼基础上部钢筋网绑扎：首先安装1500左右的间距放置钢筋马蹬，接着将上部受力主筋按设计间距放置到位，进行绑扎，上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。 ⑽基础支模：采用15后多层板做面板，50×100木方做背楞，Ф48钢管做外楞的模板支撑体系。

⑾钢筋、模板验收：以上工作完成后，通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。

⑿塔吊基础砼浇筑：本案中塔吊基础砼采用商品砼，由汽车泵配合进行砼浇筑，砼在振捣过程中要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。待砼初凝后，进行砼表面压光处理。同时留置砼试块。

⒀塔吊基础砼养护：本案砼施工处于夏季，砼养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于7天。当塔吊基础砼强度达到不少于设计值的90%上时方可进行塔吊上部结构安装。

七、安全环保措施

1、进入施工现场必须正确佩戴安全帽及其它劳保用品。 2、土方开挖时，应设专人进行指挥，防止机械伤人事故发生。

3、严禁酒后上岗，不准打赤脚、穿拖鞋、硬底鞋上班；上班时段严禁嬉戏打闹。 4、特殊工种，如电工、焊工，机械工等必须持证上岗，无证人员不准进行操作。 5、钢筋切断、弯曲等各道工序的加工机械必须保证安全装置齐全有效，动力线路用钢管从地坪下引入，机壳要有保护零线。

6、电焊场地周围应清除易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离，并在施焊部位配备灭火器材。

7、施工用电和照明用电要符合规定要求，严禁乱拉乱接，施工用电必须三相五线制，配电箱内应设触电保护装置，配电箱加锁。 8、车辆进出由专人冲洗车辆，不让泥浆带入公路。

9、超过噪音限度的施工作业，必须控制，如圆盘锯，刨木机等，尽量安排白天工作，不在夜间使用。

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附图1：QTZ80型塔吊基础配筋图

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