塔吊基础施工方案
5、设计院回复25
塔吊基础施工方案
1工程概况
1.1工程总述
本项目分为五个单体建筑(电研所实验楼、核学院实验楼、兵器学院实验楼、舰船与海洋学院实验厂房、兵器学院实验厂房),总建筑面积.34平方米。本项目主要承包范围:基坑支护、基础工程、建筑结构、外立面工程、室内装饰工程、给排水工程(含市*管网接驳)、电气工程、消防工程、通风空调工程、抗震支架、标识系统、泛光照明、充电桩、弱电智能化、室外总体(包含室外铺装及景观工程、室外管网、园林绿化、景观照明,范围为单体周边有围墙以围墙边,有马路以马路边,无马路无围墙的以建筑物外墙边线外扩10米)、室外管线迁改、结构安全评估、电梯工程。
1.2工程主体单位
工程建设主体单位汇总表表1.2
1.3建筑概况
项目一:地上12层、地下一层,层高为50.9米,项目二:地上七层,层高为34.5米,项目三:地上9层、局部地下一层,层高为48.8米,项目四:地下1层、局部地上2层,层高为10.15米,项目五:局部地下一层,地上2层,层高为16.15米。结合各单体建筑物的高度及长度,我部计划采用7台塔吊满足现场施工需求,具体塔吊分布及安装情况如下表:
1.4基础概况
本场地属于抗震场地地质情况简述如下:
(1).场地主要土(岩)层由上至下主要为:(1)粉土;(2)粉质黏土;(3)粉土;(4)粉质黏土;(5)粉土;(6)黏土;(7)粉砂;(8)粉质黏土;(9)粉土;(10)黏土。
(2).本工程场地无不良地质情况。
(3).设计标高绝对高程分别为项目一:+0.为24.米,项目二:+0.为23.米,项目三:+0.为23.米,项目四:+0.为58.米,项目五:+0.为58.米。
各岩土层的分布及主要特征一览表表1.4-1
1.5本案概况
项目三:根据拟建建筑物东西方向总长度为.4米,本工程拟选取两台塔吊,一台TC(QTZ80)、一台TCA-6A塔吊以满足工程施工时垂直运输要求,塔吊拟布置在建筑物北侧,考虑到地下管网较为复杂(塔吊基础周边有天然气管道,供水管网及伏电缆线),本工程拟选用4桩承台基础,塔吊基础底标高要求至少高出天然气管道mm,避免塔吊基础沉降对燃气管道造成损坏,塔吊基础的界面尺寸5*5*1.35米,塔吊混凝土采用C35,要求塔身中心距建筑物3.5m。承台顶标高0.m,绝对标高24.m;塔吊基础的界面尺寸5*5*1.35米,塔吊承台混凝土采用C35,要求塔身中心距建筑物3.5m;桩基础为直径mm,设计计算桩长16m,桩顶标高为-0.米,绝对标高23.m,桩混凝土采用C35水下。
项目四、项目五:根据项目四拟建建筑物总长为米,项目四东侧紧邻项目五,我部拟选用3台塔吊分别是2台TC(QTZ80)塔吊,一台TCA-6A塔吊,其中TCA-6A布置在建筑物中间,TC(QTZ80)塔吊布置在建筑物两侧,东侧一台塔吊能够满足项目四东侧及项目五的总体施工需求,要求塔身中心距建筑物3.5m。5#号塔吊自然土面标高为56.00米,承台顶标高为-3.00米,绝对标高55.00m;6#号塔吊自然土面标高为53.35,承台面标高为-5.65米,绝对标高52.3m;7#号塔吊自然土面标高为53.80米,承台面高为-5.2米,绝对标高52.80m。承台尺寸为5*5*1.35米,混凝土为C35。5#号塔吊桩顶标高为-4.10米,绝对标高53.m;6#号塔吊桩顶标高为-6.75米,绝对标高51.2m;7#号塔吊桩顶标高为-6.3米,绝对标高51.m。桩直径mm,设计计算桩长17m,
2编制的依据及原则
2.1编制依据
2.1.1基础设施及水动力学实验用房建设工程EPC项目相关图纸;
2.1.2国家、建设部有关工程施工质量、安全、文明施工等法律、法规及相关文件;
2.1.3施工现场踏勘、调研资料;
2.1.4《岩土工程勘察报告》;
2.1.5塔吊租赁公司提供的塔吊资料;
2.2编制原则
严格遵守并执行施工组织设计中阐述的强化目标控制、全面完成项目管理任务的原则。严密组织、科学管理、强化责任,以进度控制为核心,确保塔吊作业施工工作正常、稳定、合理、高效的运转,全力保障工程的进度需求。
2.3主要技术规范及标准
选用的技术规范及标准表2.3
3施工部署
3.1总体部署
根据本工程的实际情况,本工程拟选取7台塔式起重机(塔吊选取型号及布置见本案概况)以满足工程施工时垂直运输要求。
3.1.1塔吊承台土方先于结构土方同时开挖,塔吊基础开挖深度结合现场实际情况进行开挖。
3.1.2主体结构底板施工前先立塔吊。利用一台50t吊车吊运塔臂进行装塔。为保证塔臂能自由回转,根据施工进度情况顶升塔吊。
注:当塔吊吊次不能满足施工要求时,塔吊主要用于大模板、钢筋等大宗物件吊运及配合砼浇筑,其他小型物件如木模、顶托等采用人工搬运。
3.1.3五栋单体塔吊布置示意图如下图:
项目一塔吊平面布置示意图
项目二塔吊平面布置示意图
项目三塔吊平面布置示意图
项目四、项目五塔吊平面布置示意图
3.2机械参数
塔吊TC(QTZ80)参数
1)所选的塔式起重机型号及性能技术参数如下表:
2)塔吊各部件重量参数
塔吊TCA-6参数
1)所选的塔式起重机型号及性能技术参数如下表:
3)塔吊基础的选择
根据《塔式起重机安装说明书》的要求,并结合现场的实际情况(主要是地基承载力),选择合适的基础型号,并进行基础的施工。固定式塔式起重机使用的混凝土基础的设计应满足抗倾翻稳定性条件和强度条件。
综合考虑本工程选用矩形混凝土承台桩基基础形式。具体为:
3.3组织机构设置
根据本方案内容,我部将建立并完善的吊装,运输管理团队,精心策划、多级管理、严密组织,通过科学合理的调配,确保该项工作的顺利完成。
3.3.1为加强塔吊之间协作施工的安全作业和组织管理,项目部成立塔吊作业领导小组。小组各成员的岗位职责详见下表。
塔吊作业领导小组成员岗位职能分工表表3.3.1
3.3.2领导小组以下设立塔吊作业施工层(塔吊工作班组),负责组织管理塔吊司机、信号工、塔吊维修工等专业作业人员,协调调配、统一组织。
拟投入的机械设备及人员表3.3.2
3.3.3小组职责内容
(1)领导小组负责指挥、协调施工现场的塔吊的使用、维修、顶升和运行工作;
(2)各塔吊司机负责本操作机械的日常管理、故障排除、紧急抢修、日常维护等工作,并负责向指挥小组汇报情况,服从指挥小组的整体部署、统一指挥和统一协调;
(3)加强对塔吊司机的管理,严把人员关,选派责任心强、有较长驾龄、技术全面的司机担任驾驶任务。要求进入施工现场的司机严格遵守项目部的各项规章制度和现场管理规定,做好严格自律、一丝不苟,严禁各行其是;
(4)加强对信号指挥人员的管理。塔吊司机实际视野有限,有时需要信号传递,因此信号指挥人员至关重要,必须选派有实际工作经验、责任心强、能够照顾全面的信号指挥人员担任现场的信号指挥工作;
(5)在日常施工作业中,合理安排施工流水段,以减少同一作业面范围内的调运工作量。
3.4塔吊选型及位置确定
3.4.1塔吊选型
现阶段正在进行桩基工程及基坑土方开挖施工,为完成后续结构施工现场物料的垂直运输任务,项目部拟在施工现场安装7台塔吊,采用臂长56米的TC塔吊,塔吊最大起重量为6吨,臂端最大起重量为1.5吨。塔吊安装时50t汽车吊在基坑内安装,6m范围之内可满足安装塔吊吊重需求。(塔吊安装详《塔吊安拆施工方案》)
3.4.2塔吊定位
3.5塔吊基础安装方式及基础选型
3.5.1塔吊基础形式及基础荷载
(1)塔吊基础采用混凝土承台桩基础,预埋支腿。
(2)支腿固定式基础载荷
固定基础荷载示意图
(3)预埋支腿固定基础
采用整体钢筋混凝土基础,对基础的基本要求如下:混凝土强度等级C35.基础土质要求坚固牢实,且承压力不小于下表规定;
(4)混凝土基础的深度应大于1mm;
(5)固定支腿上表面应校水平,平面度误差为1/。
(6)塔吊基础要求:
1)混凝土强度等级不得低于C35
2)混凝土基础的深度应为mm。
3.5.2塔吊支腿埋设要求
塔吊基础支腿埋设示意如下:
预埋支腿固定基础
固定支腿的浇注示意图
3.5.3固定支腿的安装
(1)将4只固定支腿与预埋支腿固定基节EQ用12件10.9级高强螺栓装配在一起;
(2)为了便于施工,当钢筋捆扎到一定程度时,将装配好的固定支腿和预埋支腿固定
基节EQ整体吊入钢筋网内;
(3)固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断;
(4)主筋通过支腿有困难时,允许主筋避让;
(5)吊起装配好的固定支腿和预埋支腿固定基节EQ整体,浇注砼。在预埋支腿固定
基节EQ的两个方向中心线上挂铅垂线,保证预埋后预埋支腿固定基节EQ中心线与水平面的垂直度≤1.5/1;
(6)固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上;
3.5.4预埋螺栓固定基础
采用整体钢筋混凝土基础,对基础的基本要求如下:
预埋螺栓固定基础
4,矩形板式桩基础计算书
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术标准》JGJ/T-
2、《混凝土结构设计规范》GB10-
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-
4、《建筑地基基础设计规范》GB57-
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
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+hγ)=5×5×(1.35×25+0×19)=.75kN
承台及其上土的自重荷载设计值:G=1.35Gk=1.35×.75=.kN
桩对角线距离:L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:Qk=(Fk+Gk)/n=(+.75)/4=.kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(+.75)/4+(+71×1.35)/4.=.kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(+.75)/4-(+71×1.35)/4.=-92.kN
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:
Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(.15+.)/4+(.8+95.85×1.35)/4.=.kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(.15+.)/4-(.8+95.85×1.35)/4.=-.kN
四、桩承载力验算
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:u=πd=3.14×0.8=2.m
桩端面积:Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.m2
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap
=0.8×2.×(0.71×10+5.36×8+7.32×25+7.48×35+4.83×70)+4×0.=.kN
Qk=.kN≤Ra=.kN
Qkmax=.kN≤1.2Ra=1.2×.=.kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-92.kN0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:Qk=92.kN
桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算,
桩身的重力标准值:Gp=lt(γz-10)Ap=25.7×(25-10)×0.=.kN
Ra=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×2.×(0.6×0.71×10+0.3×5.36×8+0.4×7.32×25+0.6×7.48×35+0.6×4.83×70)+.=.kN
Qk=92.kN≤Ra=.kN
满足要求!
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积:As=nπd2/4=14×3.×/4=mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:Q=Qmax=.kN
ψcfcAp+0.9fyAs=(0.75×19.1×0.×+0.9×(×.23))×10-3=.kN
Q=.kN≤ψcfcAp+0.9fyAs=.kN
满足要求!
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:Q=-Qmin=.kN
fyAs=(×.23)×10-3=.kN
Q=.kN≤fyAs=.kN
满足要求!
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×%=(.23/(0.×))×%=0.%≥0.65%
满足要求!
5、裂缝控制计算
裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。
(1)、纵向受拉钢筋配筋率
有效受拉混凝土截面面积:Ate=d2π/4=2π/4=mm2
As/Ate=.23/=0..01
取ρte=0.01
(2)、纵向钢筋等效应力
σsk=Qk/As=92.×/.23=21.N/mm2
(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×2.39/(0.01×21.)=-6.
取ψ=0.2
(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=(14×)/(14×1×20)=20mm
(5)、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.7×0.2×21.×(1.9×50+0.08×20/0.01)/200=0.mm≤ωlim=0.2mm
满足要求!
五、承台计算
1、荷载计算
承台计算不计承台及上土自重:
Fmax=F/n+M/L
=.15/4+.8/4.=.kN
Fmin=F/n-M/L
=.15/4-.8/4.=-.kN
承台底部所受最大弯矩:
Mx=2Fmax(ab-B)/2=2×.×(3-1.6)/2=.kN.m
My=2Fmax(al-B)/2=2×.×(3-1.6)/2=.kN.m
承台顶部所受最大弯矩:
Mx=2Fmin(ab-B)/2=2×(-.)×(3-1.6)/2=-.kN.m
My=2Fmin(al-B)/2=2×(-.)×(3-1.6)/2=-.kN.m
计算底部配筋时:承台有效高度:h0=-50-18/2=mm
计算顶部配筋时:承台有效高度:h0=-50-18/2=mm
2、受剪切计算
V=2(F/n+M/L)=2×(.15/4+.8/4.)=.kN
受剪切承载力截面高度影响系数:βhs=(/)1/4=0.
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:a1b=(ab-B-d)/2=(3-1.6-0.8)/2=0.3m
a1l=(al-B-d)/2=(3-1.6-0.8)/2=0.3m
剪跨比:λb=a1b/h0=/=0.,取λb=0.25;
λl=a1l/h0=/=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.×1.4×1.57××5×1.=.kN
βhsαlftlh0=0.×1.4×1.57××5×1.=.kN
V=.kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=.kN
满足要求!
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:B+2h0=1.6+2×1.=4.m
ab-d=3-0.8=2.2m≤B+2h0=4.m,al-d=3-0.8=2.2m≤B+2h0=4.m
角桩位于冲切椎体以内,可不进行角桩冲切的承载力验算!
4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=.×/(1×16.7×5×2)=0.
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.)0.5=0.
γS1=1-ζ1/2=1-0./2=0.
AS1=My/(γS1h0fy1)=.×/(0.××)=mm2
最小配筋率:ρ=0.15%
承台底需要配筋:A1=max(AS1,ρbh)=max(,0.×5×)=mm2
承台底长向实际配筋:AS1=mm2≥A1=mm2
满足要求!
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fclh02)=.×/(1×16.7×5×2)=0.
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.)0.5=0.
γS2=1-ζ2/2=1-0./2=0.
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=.×/(0.××)=mm2
最小配筋率:ρ=0.15%
承台底需要配筋:A2=max(AS2,ρlh)=max(,0.×5×)=mm2
承台底短向实际配筋:AS2=mm2≥A2=mm2
满足要求!
(3)、承台顶面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=.×/(1×16.7×5×2)=0.
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.)0.5=0.
γS1=1-ζ1/2=1-0./2=0.
AS3=My/(γS1h0fy1)=.×/(0.××)=mm2
最小配筋率:ρ=0.15%
承台顶需要配筋:A3=max(AS3,ρbh,0.5AS1)=max(,0.×5×,0.5×)=mm2
承台顶长向实际配筋:AS3=mm2≥A3=mm2
满足要求!
(4)、承台顶面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fclh02)=.×/(1×16.7×5×2)=0.
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.)0.5=0.
γS2=1-ζ2/2=1-0./2=0.
AS4=Mx/(γS2h0fy1)=.×/(0.××)=mm2
最小配筋率:ρ=0.15%
承台顶需要配筋:A4=max(AS4,ρlh,0.5AS2)=max(,0.×5×,0.5×)=mm2
承台顶面短向配筋:AS4=mm2≥A4=mm2
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HRB12
。六、配筋示意图
塔吊基础方案