单桩承台塔吊基础专项施工方案

柳州铁道职业技术学校 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方案 编 制 审 核 审 批 编 制 单 位 章 编 制 时 间 年 月 日 总 监 审 批 监 理 单 位 章 建设单位项目负责人审批 建 设 单 位 章 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 2 柳州铁道职业技术学校 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方案审批表 部 门 审核人 职务 职称 审核意见 分 公 司 部 门 审 核 意 见 工 程 管 理 科 分公司审批意见 签章 年 月 日 部 门 审核人 职务 职称 审核意见公 司 部 门 审 核 意 见 总 工 程 师 办 公 室 公司审批意见 签章 年 月 日 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 3 目 录 一 概述 4 二 设计依据 4 三 塔吊基础设计说明 5 四 塔吊基础施工流程 6 五 塔吊基础施工工艺 6 六 质量保证措施 8 七 安全文明施工措施 9 八 基础计算书 9 九 接地极做法 14 十 附图 另附 15 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 4 一 概述 项目名称 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 建设单位 柳州市东城投资开发有限公司 设计单位 柳州市建筑设计科学研究院 施工单位 广西建工集团第五建筑工程有限责任公司 建设地点 柳州市柳东新区职教园内 建设规模 总建筑面积 34503 34 其中 C1 实训楼建筑面积 8313 47 框架结构 5 层 建筑高度为 25 3m C2 实训楼建筑面积 8313 47 框架结构 5 层 建筑高度为 25 3m C3 实训楼建筑面积 8310 10 框架剪力墙结构 4 层 建筑高度为 25 8m 工 期 计划工期 365 日历天 本工程拟安装 2 台塔式起重机作为垂直运输工具 塔吊安装平面位置见附图 施工场地周边无变压器 高压线 塔吊采用 QTZ5512 回转半径为 55m 2 台塔吊相交 的距离为 2 0m 塔吊生产厂家为广西建筑机械制造有限责任公司 塔吊型号为 QTZ5512 型固定独立 式 塔吊安装高度为 40 米 该型号塔吊最大起重量为 6t 最小起重量为 1 2t 塔吊 臂长上下周围覆盖没有障碍物和高压线 塔吊能进行 360 度回转 基本覆盖全部建筑物 主要任务是吊运钢筋 钢管 模板等 二 设计依据 1 工程 岩土工程勘察报告 2 简明建筑结构设计手册 3 塔吊厂家使用说明书提供的塔吊技术参数 4 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T187 2009 5 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 6 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 7 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 5 三 塔吊基础设计说明 1 厂家提供的混凝土基础承载简图 1210MFNha 50 a 50 50螺 栓 定 位 尺 寸 图165306906902 塔吊基础承载要求表 由广西大都机械设备租赁有限责任公司的塔机基础图 附图四 五 可见 按照不同的地质情况 塔吊基础有以下三种规格可供选择 如下表 对地面压 力 MPa 基础尺寸长 宽 基础厚度 砼基础重量 G t 对基础正 压力N t 抗倾覆力矩M KN m 水平力 Fh KN 0 2 MPa 5000 5000 1400 80 5 53 1654 74 90 17 MPa 5500 5500 1200 83 5 53 1654 74 9 0 1 MPa 6000 6000 1000 82 8 53 1654 74 9 本工程塔吊基础座落在素填土中 地基承载力特征值小于塔吊基础要求的地基承 载力 fak 0 1MPa 所以本工程采用单桩承台基础作为塔吊基础 桩端入中风化岩 塔 吊基础规格为 桩径 1600mm 桩承台 5000mm 长 5000mm 宽 1400mm 厚 具体做法详 见附图一 五 4 地质地貌情况 C1 实训楼塔吊基础桩顶标高为了 90 500m 桩底标高为 77 280m C3 实训楼塔吊 基础桩顶标高为了 90 700m 桩底标高为 78 350m 根据 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼岩土工程桩基勘察报告 最靠近 C1 实训楼 1 塔吊 C1 实训楼 3 塔吊基础桩的 C111 C117 C342 C343 C344 超前钻数据显示塔吊基础桩顶已进中风 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 6 14 a 26n3 5 h 14050 500 16a 45n2 共 条 当 h0m时 应 按 图 示 增 加 中 间 布 筋 化白云岩 地基承载力标准值达到 5400KPa 5 本工程塔吊基础定位 C1 实训楼 1 塔吊位于 C1 实训楼 轴 轴偏 F K 16东 2470mm C3 实训楼 3 塔吊位于 轴 轴偏南 2300mm 塔吊基础在工程基 6 7 A础范围外 塔吊位置见附图一之塔吊总平面布置图 6 塔吊基础计划 10 天完成 7 塔吊基础钢筋配置见下图 8 地脚螺栓 M36 材质为 40Cr 共 16 条 长度为 1200mm 9 混凝土的标号为 C35 10 地脚螺栓固定安装时 严禁采用焊接的方法进行固定应用铁丝或钢筋绑扎 11 要严格按照图纸的要求布置钢筋 在浇筑塔机混凝土时要同时做好混凝土 试块 并按要求送检 送检时要注明试块混凝土使用的部位为 塔机基础 12 在通知塔机进场前应组织基础的验收 四 塔吊基础施工流程 施工流程 桩基础 承台土方开挖 承台底垫层 承台砌砖模及水泥砂浆抹面 钢筋制安 预埋塔吊连接螺栓和止水钢板 隐蔽验收 混凝土浇灌 保养 安装塔吊 五 塔吊基础施工工艺 1 塔吊基础垫层混凝土 砖胎模施工 塔吊基础垫层混凝土随捣随抹光 垫层每边比塔吊基础宽 240mm 以便砌筑砖胎 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 7 模 垫层混凝土强度达到 1 2MPa 后 将事先确定好的塔吊基础四角的坐标投设到基坑 垫层混凝土表面 并弹好塔吊基础四周边线和塔吊的中心点 作为砖胎模砌筑 钢筋 绑扎和地脚螺栓安装的依据 在垫层上砌砖胎模 砖胎模采用 M5 水泥砂浆砌筑 240mm 厚 MU10 页岩多孔砖 2 塔吊基础钢筋绑扎和地脚螺栓安装 1 根据广西大都机械设备租赁有限责任公司提供的塔机基础图进行塔机基础钢筋 加工和绑扎 2 先绑扎下层钢筋 再绑扎中层钢筋 然后上层钢筋 钢筋绑扎完毕后要对钢筋 骨架进行固定 防止钢筋骨架移动 扭曲变形而影响塔吊地脚螺栓的埋设正确 确保 中 上层钢筋网片稳固 可在中 上层钢筋网片下每隔约 1000mm 加设骑马凳 20 防止钢筋骨架移动 可采用 20 短钢筋与钢筋骨架点焊固定支撑在四周砖胎模侧壁上 防止钢筋骨架扭曲变形 可采用在钢筋骨架内部加设钢筋斜撑 剪刀撑焊接和绑扎 3 钢筋绑扎完毕自检符合要求后即可进行塔吊地脚螺栓的安装固定 地脚螺栓严 禁采用焊接的方法固定 应采用铁丝或钢筋绑扎固定 地脚螺栓固定好后 复核地脚 螺栓的位置和绝对高程是否正确 确定无误后对地脚螺栓采取适当的保护措施 如涂 黄油 用塑料薄膜包裹等措施 准备工作全部做好并经验收合格后方可浇筑混凝土 塔吊地脚螺栓定位见附图二 四所示 3 塔吊基础混凝土浇筑 1 因施工场地限制 塔吊附近无法布置搅拌机和混凝土所需的砂 石和水泥等材 料 故塔吊基础混凝土采用商品泵送混凝土 混凝土强度等级 C35 2 混凝土下料时要均匀下料 浇筑开始时 应满铺一层 50 100mm 厚的混凝土 先使混凝土均匀充满模板内边角 再均匀浇筑中间部分 以保证混凝土密实 防止由 一侧集中下料造成对钢筋骨架的挤压而使塔吊地脚螺栓产生位移 然后再对称浇筑 混凝土分三层进行布料 每层厚 400 500mm 每层布料完毕后采用插入式振动棒对混 凝土进行均匀振捣 振动棒移动间距应不大于振动棒作用半径的 1 4 倍 一般为 30 40cm 确保混凝土密实 振捣完毕后再进行上一层布料 振捣上一层时应插入 下层 50mm 以消除两层间的接槎 振捣时间宜为 15 30s 应振捣至混凝土表面呈水 平 不再显著下沉 不再出现气泡且表面泛浆为止 且隔 20 30min 后进行第二次复 振 振捣棒不得碰撞钢筋 预埋件等 发现有位移 变形应及时处理 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 8 3 浇筑混凝土过程中 进行每层布料完毕后均要对塔吊地脚螺栓的位置 绝对高 程进行复核 确定无误后再进行上一层布料 最后一层布料完毕振捣密实后对地脚螺 栓的位置 绝对高程再次进行复核 确定无误后对混凝土表面进行收面处理 对混凝 土表面进行收面时要做到内高外低 即地脚螺栓安装塔吊部位要比塔吊基础四周外边 要高 30mm 50mm 做成一定的坡度 防止地表水流入造成塔吊部位积水 4 混凝土浇筑过程中 同时留设一组混凝土标准养护试块用以检验塔吊基础混凝 土的强度 4 塔吊基础混凝土养护 混凝土在收浆后 立即用塑料薄膜覆盖保湿 覆盖约 24h 后视混凝土成型情况及 时揭开塑料薄膜 覆盖麻袋浇水或直接浇水养护 养护时间不少于 7d 六 质量保证措施 1 钢筋进入施工现场在加工过程中 如发现脆断或机械性能有显著异常的现象 应抽样进行化学成分检验或其他专项送检验合格后方能使用 2 承台钢筋施工除了按照方案要求绑扎钢筋外 还要进行塔吊锚固脚定位固定 使用专用锚固脚 由塔吊生产厂家负责施工 定位尺寸详见塔吊使用说明书 防 雷焊接等 完成后需要进行隐蔽验收 3 钢筋需准确开料 垫层表面平整度需符合要求以基础钢筋绑扎保证钢筋的保护 层符合规范要求 4 浇筑混凝土前现场应测试商品混凝土的坍落度并按规定预留混凝土试件 5 浇捣混凝土时需安排经验丰富的工人打振动棒 严防出现孔洞 蜂窝等不良现 象 6 浇筑混凝土应连续进行 异常情况间歇时间较长需留设施工缝时应征得设计和 现场监理人员的同意 不允许随意出现工作面接口冷缝 7 混凝土施工完毕后 采用湿麻包袋覆盖 淋水养护 减小温度变化对混凝土的 影响 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 9 七 安全文明施工措施 1 如果挖土过程中发现地质条件恶劣不适宜施工 应及时上报 另做处理 2 浇捣承台砼时要留试件 以便进行强度试压 当试压强度达到 70 后 方可开 始塔吊的安装 切忌在砼强度达不到要求的情况下安装塔吊 3 遵守工地现场管理 做到安全 文明施工 4 钢筋隐蔽验收后 承台混凝土必须一次性连续浇灌 5 塔吊安装前应编制可行的专项安装方案 对安装顺序 吊车行走路线 对基坑 施工的影响等问题作出详细的考虑 八 基础计算书 计算依据 1 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T187 2009 2 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 3 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 C1实训楼塔吊 C3实训楼号塔吊基础计算书 一 参数信息 塔吊型号 QTZ5512 塔机自重标准值 Fk1 450 80kN 起重荷载标准值 Fqk 60 00kN 塔吊最大起重力矩 M 1654kN m 非工作状态下塔身弯矩 M 200 0kN m 塔吊计算高度 H 40m 塔身宽度 B 1 6m 桩身混凝土等级 C35 桩钢筋级别 HRB400 桩直径 d 1 6m 桩入土深度 9m 保护层厚度 50mm 承台混凝土等级 C35 矩形承台边长 5 0m 承台厚度 Hc 1 4m 承台顶面埋深 D 0 00m 承台顶面标高 0 6m 地下水位标高 2 5m 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 10 二 荷载计算 1 自重荷载及起重荷载 1 塔机自重标准值 Fk1 450 8kN 2 基础以及覆土自重标准值 Gk 5 5 1 40 25 875kN 3 起重荷载标准值 Fqk 60kN 2 风荷载计算 1 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 Wo 0 2kN m 2 Wk 0 8 1 48 1 95 1 65 0 2 0 76kN m2 qsk 1 2 0 76 0 35 1 6 0 51kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 51 40 00 20 48kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 20 48 40 00 409 60kN m 2 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 本地区 Wo 0 70kN m 2 Wk 0 8 1 56 1 95 1 65 0 70 2 81kN m2 qsk 1 2 2 81 0 35 1 6 1 89kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 1 89 40 00 75 55kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 11 Msk 0 5Fvk H 0 5 75 55 40 1511 09kN m 3 塔机的倾覆力矩 工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 200 0 9 1654 409 60 1657 24kN m 非工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 200 1511 09 1311 09kN m 三 承台计算 承台尺寸 5000mm 5000mm 1400mm 单桩承台的承台弯矩两个方向都为0 kN m 所以承台只需采用构造配筋 不需要 进行抗剪和其它的验算 四 桩身最大弯矩计算 计算简图 1 按照m法计算桩身最大弯矩 计算依据 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 并参考 桩基础的设计方法与施 工技术 1 计算桩的水平变形系数 1 m 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 12 其中 m 地基土水平抗力系数 b0 桩的计算宽度 b 0 2 34m E 抗弯弹性模量 E 0 67Ec 21105 00N mm 2 I 截面惯性矩 I 0 32m 4 经计算得到桩的水平变形系数 0 341 m 2 计算 D v Dv 75 55 0 34 1657 24 0 13 3 由 D v查表得 K m 1 04 4 计算 M max 经计算得到桩的最大弯矩值 Mmax 1657 24 1 04 1722 94kN m 由 D v查表得 最大弯矩深度 z 0 44 0 34 1 27m 五 桩配筋计算 依据 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 第E 0 4条 沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件 其截面受压承载力计 算 偏心受压构件应符合下例规定 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 13 式中 A s 全部纵向钢筋的截面面积 r 圆形截面的半径 取 r 0 80m rs 纵向钢筋重心所在圆周的半径 取 r s 0 75m e0 轴向压力对截面重心的偏心矩 e 0 Mmax F 1722 94 935 1 84m ea 附加偏心矩 应取20mm和偏心放学截面最大尺寸的1 30两者中的较大者 ea 53 33mm 对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2 的比值 取 0 53 t 纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值 当 0 625时 取 t 0 由上两式计算结果 只需构造配筋 六 桩竖向承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第6 3 3和 6 3 4条轴心竖向力作用下 Q k 935 00kN 桩基竖向承载力必须满足以下两式 单桩竖向承载力特征值按下式计算 其中 R a 单桩竖向承载力特征值 qsik 第i层岩石的桩侧阻力特征值 按下表取值 qpa 桩端端阻力特征值 按下表取值 u 桩身的周长 u 5 03m Ap 桩端面积 取A p 2 01m2 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 14 li 第i层土层的厚度 取值如下表 厚度及侧阻力标准值表如下 序号 土层厚度 m 侧阻力特征值 kPa 端阻力特征值 kPa 土名称 1 8 8 80 松散粉土 2 1 55 00 5400 中风化岩层 由于桩的入土深度为9m 所以桩端是在第2层岩层 最大压力验算 Ra 5 03 8 8 1 55 5400 2 01 11455 51kN 由于 Ra 11455 51 Qk 935 00 所以满足要求 塔吊计算满足要求 九 接地极做法 塔吊防雷措施 混凝土基础应可靠接地 将 1 根 12 镀锌圆钢插入承台中与桩纵 向钢筋焊接 另一端与塔吊基础承台焊接 要求圆钢在承台以上伸出长度不小于 1 5m 米 要求接地电阻不大于 4 欧姆 十 附图 另附 1 附图 塔吊基础平面布置图 2 附图二 塔吊基础 地脚螺栓定位图 柳州铁道职业技术学院 C1 C2 C3 实训楼工程 塔吊基础专项施工方 案 15 3 附图三 塔吊基础做法 4 附图四 广西QTZ5512塔机基础图一 5 附图五 广西QTZ5512塔机基础图二