塔吊基础及群塔施工方案(DOC 23页)

目 录目 录1.编制依据12.工程概况13.塔吊基础施工方案24. 塔吊基础施工需注意的相关事项25.塔吊作业施工方案35.1 塔吊布置原则35.2 塔吊作业措施35.3群塔施工措施45.4塔吊的变形观测56.基础计算56.1 TC5613A塔吊天然基础计算5 附件：1.塔吊平面布置图 II1.编制依据序号依 据 名 称编 号备 注1建筑施工安全检查标准JGJ 5999行业标准2建筑机械使用安全技术标准JGJ 332001J1192001行业标准3建筑地基基础设计规范GB50007-2002国家标准4本工程岩土工程地质勘探报告K-2007-0945本工程施工组织设计2011.016拟采用塔吊使用说明书厂家说明书2.工程概况序号项目内容1工程名称阳光海岸住宅小区工程2建设单位北海市汇禄房地产开发有限公司3设计单位中国建筑科学研究院4监理单位达华工程管理(集团)有限公司5承包方式总承包6工期要求600日历天7质量标准符合建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）的合格标准；同时满足施工合同第7.1条质量标准要求。8安全文明施工广西壮族自治区省级安全文明工地9工程规模建筑总面积73385.49平方米10工程地址北海市北部湾南侧11工程性质民用根据现场总平面图，拟采用2台（1#、2#）塔吊，具体布置位置详见附图。塔吊的主要技术、机械性能详见下表：塔吊类型主要技术、机械性能备 注中联重科TC5613A1号/2号塔起重力矩800kN.m大臂长度56m平衡臂长12.24m最小起重量1.3t幅度56m时最大起重量6t幅度2.5m时自由立塔高度46m4道锚固后达130m最大电机容量39kw不含顶升机构3.塔吊基础施工方案3.1 根据塔吊说明书，当基础为5.3m5.3m时，要求地耐力为140kpa。本塔吊基础底标高为-8.85m。根据本工程岩土工程勘察报告可知，本工程基础受力层地基承载力230kpa，经计算完全满足承载能力。 3.2 具体做法：基础垫层采用C15混凝土，垫层面标高为-8.85m，平面尺寸比基础每边扩出300mm；基础采用C35（S6）混凝土，几何尺寸为530053001200，基础浇筑后表面应平整（5mm）。3.3 基础模板采用砖胎模，在基础垫层上放出基础外边线，在边线以外砌筑240厚砖模，砌至0.7m高，内侧粉刷以便防水施工，往上0.5m高用木模板加固。基础浇筑前，砖模外周原土填实至0.7m高，避免涨模。3.4 基础钢筋：根据塔吊的说明书及现场地基的承载力，上下排钢筋均采用25200钢筋，双层双向，上下层钢筋间设12600拉结筋，拉结筋平行布置，为控制上下保护层，设置20的钢筋马凳，间距1200。考虑塔吊基础先施工，底板钢筋为三级钢14125，故底板钢筋锚入塔吊基础1L，甩出搭接长度（100%），方便以后连接，在底板浇筑混凝土时，应在塔吊基础位置四周设置止水钢板，防止接缝处出现渗水现象。3.5塔机基础预埋四组地脚螺栓，地脚螺栓中心距离根据塔机说明书，呈四角布置，放置时严格控制尺寸，偏差不大于3mm。地脚螺栓必须是厂家提供的符合强度要求的合格厂品。4. 塔吊基础施工需注意的相关事项4.1 接地装置：塔机避雷针的接地和保护接地采用330mm镀锌扁铁，利用3根48钢管预埋至地下（埋深至少3米），扁铁与钢管及塔身的连接采用焊接，要求塔吊的接地电阻不得大于4。4.2 塔吊安装必须在基础混凝土强度达到设计强度的70以后，因塔吊穿过地下室顶板，塔吊安装后，考虑到上部有雨水落下，除在塔基地脚螺栓等处涂抹润滑油脂（黄油）外，在地下室顶板塔吊位置四周砌筑挡水墙，挡水墙240厚，高度为300厚，内外粉刷。4.3 安全注意事项4.3.1 施工人员进入施工现场必须戴好安全帽。4.3.2 电焊工在施焊前要提前开具施工用火证，现场首先检查周围是否有易燃、易爆物品，配备灭火器材后方可施焊。4.3.3 砌墙架子必须按规范搭设，跳板要满铺，操作人员在架上要系好安全带。5.塔吊作业施工方案5.1 塔吊布置原则由于本期工程占地面积较大、工作量大，工程施工垂直运输任务重，需要设立两台塔式起重机方能保证整体工程施工的需要，根据本工程特点塔吊布置如下： 塔号塔吊半径塔吊基础尺寸位置大臂方向1号56m5.3m5.3m1.2m在1、2号楼中间平行结构，大臂向北2号56m5.3m5.3m1.2m在3号楼北侧平行结构，大臂向西5.2 塔吊作业措施5.2.1 挂钩工必须严格执行塔吊“十不吊”原则，清楚被吊物的重量，掌握被吊物的重心，按规定对被吊物进行捆绑，捆绑必须牢固可靠，对于短小物品，必须要有可靠容器进行装盛，方可吊运。当被吊物跨越幅度较大，要确保安全可靠，要尽量避开施工作业人员，杜绝空中洒落现象。塔吊“十不吊”原则见下：1）指挥信号不明不准吊；2）斜牵、斜挂不准吊；3）吊物重量不明或超负荷不准吊；4）散物捆不牢或吊物过满不准吊；5）吊物上有人不准吊；6）埋在地下物不准吊；7）机械安全装置失灵或带病不准吊；8）现场光线暗，看不清吊物起落点不准吊；9）棱刃物与吊索接触处未保护不准吊；10）六级以上强风不准吊。5.2.2 塔吊安装完毕必须经过有关部门的验收，合格后方可使用，使用中对塔吊的各个部件必须定期保养；要确保塔吊的各种限位、限重装置灵敏、可靠，如发现失灵的安全装置，应及时修复或更换，所有安全装置试车调整后，应加封（火漆或铅封）固定，严禁拆除或私自调节各种安全限位装置。5.2.3 对塔吊的主电缆及各种电线、电缆要作全面检查，对于老化或破损的电缆应立即进行更换。5.3群塔施工措施由于本工程2台塔吊同时作业，塔吊大臂相互交叉影响，施工作业如果协调不力会出现不安全因素。所以施工中必须做到以下几点；5.3.1 立塔时，必须保证与相邻塔吊之间的高差不得少于6m，以保证满负荷运转时，大臂对大臂不碰对方斜拉索。5.3.2 由本项目部安全总监马强同志负责统一指挥，协调施工现场塔吊的使用及相关工作。5.3.3 塔吊司机必须服从地面信号工的指挥，不得各行其是，严禁听从他人指挥，更不允许管理人员私自指挥塔司。5.3.4塔吊同时作业，塔吊大臂交叉现象时有发生，必须严格遵守以下原则：1）在施工作业前，安全部门对塔吊司机和信号指挥工作好安全操作和遵守指挥的安全技术交底工作。2）塔吊司机必须做好交接班记录、交底，接班人员未当面交接班，在施司机不得离开驾驶室。3）塔吊在准备回转运行前，司机必须提前了解另外一台塔吊的运行情况，在确保安全的情况下再操作。4）操作中必须做到“后塔让先塔”：即两台塔吊在大臂工作交叉区域内，后进入该作业区域的塔吊要注意避让先进入该区域内的塔吊大臂。5）操作中必须做到“动塔让静塔”：即两台塔吊在大臂工作交叉区域内，在一塔吊无回转、吊钩无运动、而另一台塔吊有回转或自由运动时，动塔应该避让静塔。6）操作中必须做到“轻塔让重塔”：在两塔交叉运转时，无荷载塔吊应该避让有荷载塔吊。7）操作中必须做到“客塔让主塔”：当一台塔吊（客塔）大臂进入对方塔吊（主塔）工作区域内，则客塔主动避让主塔。5.3.5 当塔吊暂停工作时，塔吊的吊钩要起到最高处，变幅小车靠近在大臂根部，塔吊大臂转到适当位置，避免与作业塔吊发生碰撞。大臂要尽量顺风向停放，并将大臂回转锁牢。5.3.6 信号指挥要充分考虑到塔吊交叉作业的可能性，因此信号指挥人员与机组应向对固定，无特殊情况不得更换，换班时需做到口头交接。5.3.7 信号指挥人员指挥塔吊动作时，必须遵守以上群塔作业原则，不得私自更改。5.3.8 各信号指挥人员在指挥本塔吊作业时，还必须环顾另一台塔吊的工作情况，必要时发出安全提示语或警语，以告诉塔吊司机注意安全操作。5.3.9各塔的塔司、信号使用的对讲机频道必须错开，避免相互干扰，但相互的频道应该知道，有情况时方便及时通知。5.3.10对职工（塔司、信号工）进行安全意识的教育，防止在作业中互不相让，而造成危险。5.3.11在塔吊的大臂前端，每台塔吊设置红旗一面，夜间大臂前端障碍灯开启。5.3.12与塔司、信号工签订塔司、信号工作业的各项责任的责任书，与现场经理、生产经理各大工长等签订责任书。以防违章指挥造成碰撞事故。5.3.13夜间施工，设置大功率照明设备，以满足现场吊装作业的需要。5.3.14在塔吊作业时如需临塔避让需鸣号或打铃，使对方知晓后，再进行作业。5.3.15信号指挥用的对讲机的频率不能调成一样，交叉作业区上只能有一台塔吊作业。5.3.16对回转进行限制限位，确保不发生碰撞。5.4塔吊的变形观测塔吊在安装完及安装后每星期进行一次垂直度观测，并做好垂直度观测记录；在每次大风或连续大雨后应对塔吊的垂直度、基础标高等作全面观测，发现问题及时与项目技术部及安全部联系解决。6.基础计算6.1 TC5613A塔吊天然基础计算6.1.1参数信息塔吊型号:tc5613， 塔吊起升高度H=125.00m， 塔吊倾覆力矩M=800.00kN.m， 混凝土强度等级:C35， 塔身宽度B=1.60m， 基础以上土的厚度D:=0.00m， 自重F1=820.00kN， 基础承台厚度h=1.20m， 最大起重荷载F2=60.00kN， 基础承台宽度Bc=5.30m， 钢筋级别:II级钢。6.1.2塔吊基础最小尺寸计算 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。 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) 1-局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数； 2-临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数； h-截面高度影响系数：当h800mm时，取h=1.0；当h2000mm时，取h=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16.70MPa； pc,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=9.60m； 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； s-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，s不宜 大于4；当s2时，取s=2；当面积为圆形时，取s=2；这里取s=2； s-板柱结构中柱类型的影响系数：对中性，取s=40;对边柱，取s=30;对角柱， 取s=20. 塔吊计算都按照中性柱取值，取s=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=1.20m。 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(820.00+60.00)=1056.00kN； G 基础自重与基础上面的土的自重， G=1.2（25BcBcHc+m BcBcD） =1.2(25.0BcBc1.20+20.00BcBc0.00)； m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=1.4800.00=1120.00kN.m。 解得最小宽度 Bc=3.16m， 实际计算取宽度为 Bc=5.30m。 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(25.0BcBcHc+m BcBcD) =1011.24kN； m土的加权平均重度 Bc基础底面的宽度，取Bc=5.30m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=24.81m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4800.00=1120.00kN.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)=5.30/2-1120.00/(1056.00+1011.24)=2.11m。 经过计算得到: 无附着的最大压力设计值 Pmax=(1056.00+1011.24)/5.302+1120.00/24.81=118.73kPa； 无附着的最小压力设计值 Pmin=(1056.00+1011.24)/5.302-1120.00/24.81=28.46kPa； 有附着的压力设计值 P=(1056.00+1011.24)/5.302=73.59kPa； 偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2(1056.00+1011.24)/(35.302.11)=123.34kPa。 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GB 50007-2002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145.00kN/m2； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数; -基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.00kN/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5.30m； m-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20.00kN/m3； d-基础埋置深度(m) 取0.00m； 解得地基承载力设计值：fa=137.90kPa； 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=230.00kPa； 地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=118.73kPa，满足要求！ 地基承载力特征值1.2fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=123.34kPa，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GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公式如下: 式中 hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时， hp取1.0.当h大于等于2000mm时，hp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，hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.97； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57MPa； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.60+(1.60 +21.20)/2=2.80m； ho - 承台的有效高度，取 ho=1.15m； Pj - 最大压力设计值，取 Pj=123.34KPa； Fl - 实际冲切承载力： Fl=123.34(5.30+4.00)(5.30-4.00)/2)/2=372.80kN。 其中5.30为基础宽度，4.00=塔身宽度+2h； 允许冲切力：0.70.971.572800.001150.00=3420820.67N=3420.82kN； 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GB 50007-2002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=1.85m； 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123.34kN/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=123.34(31.60-1.85)/(31.60)=75.80kPa； G-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1011.24kN/m2； l - 基础宽度，取l=5.30m； a - 塔身宽度，取a=1.60m； a - 截面I - I在基底的投影长度, 取a=1.60m。 经过计算得MI=1.852(25.30+1.60)(123.34+75.80-21011.24/5.302) +(123.34-75.80)5.30/12=514.26kN.m。 2.配筋面积计算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.7.2条。公式如下: 式中，l - 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， 取为0.94,期间按线性内插法确定，取l=1.00； fc - 混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2； ho - 承台的计算高度，ho=1.15m。 经过计算得： s=514.26106/(1.0016.705.30103(1.15103)2)=0.004； =1-(1-20.004)0.5=0.004； s=1-0.004/2=0.998； As=514.26106/(0.9981.15300.00)=1493.91mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5300.001200.000.15%=9540.00mm2。 故取 As=9540.00mm2。22