塔吊基礎(chǔ)設(shè)計方案(20150415)

1、中天建設(shè) 邵陽·西湖春天商住小區(qū)塔吊基礎(chǔ)設(shè)計方案JONTON CONSTRUCTION GROUP CO.,LTD. 邵陽·西湖春天商住小區(qū)工程塔吊基礎(chǔ)設(shè)計方案 編制人： 審核人： 日期：2015·5·10 目 錄 第一章 工程概況3一、工程概況3二、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計依據(jù)4三、塔式起重機基礎(chǔ)設(shè)計說明4第二章 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計及相關(guān)計算5一、地質(zhì)概況5二、塔吊基礎(chǔ)底土層分布分析6三、荷載計算及塔吊基礎(chǔ)設(shè)計71、塔機受力分析72、塔吊相關(guān)參數(shù)（4臺塔吊類同）73、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計、計算及施工（4臺塔吊類同）8四、塔吊附墻及附墻桿支撐埋件驗算81、塔吊附墻計劃82、水平支

2、撐荷載計算83、埋件驗算8五、塔吊整機穩(wěn)定性驗算9六、塔吊基礎(chǔ)施工相關(guān)做法11第 13 頁 共 13 頁第一章 工程概況一、工程概況邵陽·西湖春天商住小區(qū)工程位于邵陽市北塔區(qū)，龍山路與云山路之間西臨寶苑路，東與蔡鍔路接壤。本合同段（一期）施工區(qū)域原地面標高在225.49m236.11m之間,一期主要由1#、2#、3#、4#樓組成，系高層建筑均為26層，層高3.0m，建筑總高度為80.800m。1#、2#、3#樓沿街部分設(shè)有2層商業(yè)，建筑高度為8.200m。本區(qū)塊地下室為整體地下一層結(jié)構(gòu)，地下室建筑面積為15555.28m2，其中各主樓地下一層為各類設(shè)備用房及非機動車庫，其余為地下機動

3、車庫，設(shè)計停車348輛, 其中含2個無障礙停車位；地下室機動車庫分為3個防火分區(qū)，主樓地下室根據(jù)使用功能不同：1#樓為3個防火分區(qū)、2#樓為2個防火分區(qū)、3#樓為3個防火分區(qū)、4#樓為4個防火分區(qū)。主樓非機動車庫與機動車庫間的高差為1200mm。本區(qū)塊場地內(nèi)地勢平整，原地面標高在227.0m左右；場人土方開挖深度在挖深度在4m左右，電梯井集水坑位置處開挖深度達5mm，開挖所涉及土層為：素填土層（Qml）、粉質(zhì)粘土（Qel）、強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（K），基礎(chǔ)底板位于強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上。本合同段總建筑面積107875.4m2，系框架剪力墻結(jié)構(gòu)。本項目由湖南春風(fēng)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司投資興建、湖南核工業(yè)巖土

4、工程勘察設(shè)計研究院勘察、浙江龍山建筑設(shè)計咨詢有限公司設(shè)計，湖南省華譽建設(shè)工程管理有限責(zé)任公司監(jiān)理，由中天建設(shè)集團有限公司總承包。根據(jù)實際需要，現(xiàn)場計劃在共投入4臺H5810塔吊組織施工，具體布置詳附圖-1施工現(xiàn)場塔吊平面布置圖。二、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計依據(jù)(1)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 (2006年版) ；(2)高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 501352006)；(3) H5810塔式起重機安裝使用說明書；(4)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）；(5) 塔式起重機設(shè)計規(guī)范；(6)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB500072002；(7) 建筑式起重機安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程；(8)

5、 邵陽·西湖春天商住小區(qū)14樓工程巖土工程勘察報告（編號：182004-Kj）；三、塔式起重機基礎(chǔ)設(shè)計說明（1）塔吊安裝高度：1#4#塔吊起重高度91.6m；根據(jù)塔吊說明書要求本合同段塔吊安裝高度均已超過塔吊獨立高度，超過獨立高度以上的部分均須附墻處理后，方可滿足要求投入使用。（2）4臺塔吊平、剖面位置：1）1號塔吊位于1#樓南側(cè)位置，基礎(chǔ)中心在1-C軸以南4400mm，1-21軸以東2800mm，塔吊臂長56m，具體詳附圖-2、附圖-3；2）2號塔吊位于2#樓北側(cè)位置，基礎(chǔ)中心在2-L軸以北側(cè)3900mm，2-10軸以東3750mm位置，塔吊臂長51m，具體詳附圖-4、附圖-5；3

6、）3號塔吊位于3#樓南側(cè)位置，基礎(chǔ)中心在3-B以南4700mm位置，3-26軸以西3600mm位置，塔吊臂長51m，具體詳附圖-6、附圖-7；4）4號塔吊位于4#樓南側(cè)位置，基礎(chǔ)中心在4-A以南3500mm位置，4-26軸以西3700mm位置，塔吊臂長51m，具體詳附圖-8、附圖-9；（3）結(jié)合設(shè)計圖紙要求，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本區(qū)塊4塔吊基礎(chǔ)均設(shè)置于地下車庫底板結(jié)構(gòu)位置，所以4臺塔吊基礎(chǔ)的持力層均為強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。（4）塔吊承臺基礎(chǔ)根據(jù)使用說明書的要求為板式承臺，鋼筋保護層厚度按規(guī)范要求設(shè)置，塔吊基礎(chǔ)承臺下墊層采用100mm厚C15混凝土墊層，承臺砼強度等級為C35。（5）鍍鋅扁鋼（40&#

7、215;4）與塔吊基礎(chǔ)鋼筋焊接成整體，并伸出承臺表面500mm，采用鍍鋅螺栓與避雷接地連接。（6）因4臺塔吊基礎(chǔ)均位于地下車庫結(jié)構(gòu)范圍以內(nèi)，所以塔吊基礎(chǔ)頂面標高按與地下車庫結(jié)構(gòu)防水板底齊平組織施工，所以塔吊基礎(chǔ)范圍土方開挖或強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂層破除厚度按塔基厚度要求控制。（7）4臺塔吊基礎(chǔ)尺寸及結(jié)構(gòu)配筋均參照塔吊型號H5810使用說明書的相關(guān)要求組織施工。（9）塔吊基底土所需地耐力不小于0.2MPa(20t/m2)，使用過程中不得產(chǎn)生沉降特別是不均勻沉降；（H5810使用說明書提供）。第二章 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計及相關(guān)計算一、地質(zhì)概況根據(jù)本項目地質(zhì)勘察資料，4臺塔吊基礎(chǔ)施工地質(zhì)參數(shù)詳下表：層序土層名稱地基

8、土承載力特征值(kPa)壓縮模量建議值ES（MPa層厚（m）層頂埋深（m）備注素填土0.64.70.00粉質(zhì)粘土2006.21.06.10.04.70強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖350100*0.38.400.018.40中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖1200300*1.3018.900.019.10二、塔吊基礎(chǔ)底土層分布分析（1）、塔吊位置與地質(zhì)勘察資料對照圖，詳附-10、附-11、附-12（2）1#塔吊基礎(chǔ)土層分析1#塔吊布設(shè)于1#北側(cè)中間單元樓梯井位，與地質(zhì)勘察報告中4-4中ZK318#孔位地下地質(zhì)土層分布相近，所以該塔吊基礎(chǔ)下土層分布情況參照4-4剖面中ZK318#孔的土層進行分析施工，經(jīng)計算1#塔吊基礎(chǔ)底絕對

9、標高應(yīng)為222.05m位置，位于強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，該土層開挖后采用素C15混凝土澆筑至塔吊基礎(chǔ)底面，具體詳見附圖-11；（3）、2#塔吊基礎(chǔ)土層分析2#塔吊布設(shè)于2#北側(cè)西邊單元樓梯井位置，與地質(zhì)勘察報告中4-4中ZK313#孔位地下地質(zhì)土層分布相近，所以該塔吊基礎(chǔ)下土層分布情況參照4-4剖面中ZK313#孔的土層進行分析施工，經(jīng)計算2#塔吊基礎(chǔ)底絕對標高應(yīng)為222.05m位置，位于強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，該土層開挖后采用素C15混凝土澆筑至塔吊基礎(chǔ)底面，具體詳見附圖-11；（4）、4#塔吊基礎(chǔ)土層分析3#塔吊布設(shè)于3#南側(cè)東單元南側(cè)住戶客廳以南位置，與地質(zhì)勘察報告中2-2中ZK303#孔位地下

10、地質(zhì)土層分布相近，所以該塔吊基礎(chǔ)下土層分布情況參照2-2剖面中ZK303#孔的土層進行分析施工，經(jīng)計算3#塔吊基礎(chǔ)底絕對標高應(yīng)為222.05m位置，位于強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，該土層開挖后采用素C15混凝土澆筑至塔吊基礎(chǔ)底面，具體詳見附圖-12；（5）、4#塔吊基礎(chǔ)土層分析4#塔吊布設(shè)于4#南側(cè)東單元南側(cè)住戶客廳以南位置，與地質(zhì)勘察報告中2-2中ZK298#孔位地下地質(zhì)土層分布相近，所以該塔吊基礎(chǔ)下土層分布情況參照2-2剖面中ZK298#孔的土層進行分析施工，經(jīng)計算3#塔吊基礎(chǔ)底絕對標高應(yīng)為222.05m位置，位于強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，該土層開挖后采用素C15混凝土澆筑至塔吊基礎(chǔ)底面，具體詳見附圖-

11、12；三、荷載計算及塔吊基礎(chǔ)設(shè)計1、塔機受力分析（1）、塔機受力分析：塔身基座承臺基礎(chǔ)土層（2）、荷載分析：從塔機技術(shù)參數(shù)來看，在非工作狀況時傾覆力矩為最大，塔身自由高度為40米（H5810使用說明書提供），超過該高度后須增加塔吊護壁，力矩通過護墻桿傳遞給建筑物。故最不利位置為塔吊在自由高度位置時，塔臂在塔身的對角線上。此時彎矩與集中力疊加作用于承臺基礎(chǔ)上。2、塔吊相關(guān)參數(shù)（4臺塔吊類同）（1）、塔吊自重： H5810使用說明書：434（KN）（參照使用說明書）；（2）、承臺基礎(chǔ)重：QTZ5010：5×5×1.350×25=843.75(KN)（3）、風(fēng)荷載產(chǎn)生的

12、彎距：取M風(fēng)=130KN·m（4）、塔基受傾翻力矩影響面產(chǎn)生的水平力非工作狀態(tài)：H=73.5KN基礎(chǔ)所受的傾翻力矩：非工作狀態(tài)：M max=1796KN·m （5)、塔吊基礎(chǔ)所受扭矩： 工作狀態(tài)：M max=170KN·m3、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計、計算及施工（4臺塔吊類同）從以上分析來看，本項目塔基下基礎(chǔ)土位于地質(zhì)報告中所示的第層粘土層上，結(jié)合地質(zhì)勘察報告和塔吊使用說明書（含基礎(chǔ)圖），塔吊下層粘土層其承載力特征值fak=350kPa=0.35Mpa，而塔吊使用說明書中對地耐力的最低要求為0.2MPa（H5810型號）的要求，地耐力滿足要求。固本項目塔吊底基礎(chǔ)土無需加固處理

13、，塔吊基礎(chǔ)施工按說明書中的截面尺寸、配筋及強度要求施工即可，說明書中塔吊基礎(chǔ)的截面尺寸長、寬為5000m，厚1350mm，配筋詳附圖-13（為塔吊公司提供的基礎(chǔ)施工圖）。四、塔吊附墻及附墻桿支撐埋件驗算1、塔吊附墻計劃由于1#4#塔吊提升高度相同均為91.6m，根據(jù)塔吊使用說明書要求，該塔吊計劃設(shè)置5道附墻件，其中第一道設(shè)在7層位置，以上每5層設(shè)一道，而具體詳附圖-14。2、水平支撐荷載計算取非工作狀態(tài)：F1=68.82KN F2=121.72KN（使用說明書提供）由圖所示F1、F2作用力方向夾角成90。，于是F1、F2合力：R=3、埋件驗算預(yù)埋螺栓的規(guī)格和施工要求：1、預(yù)埋螺栓必須用Q235

14、的鋼制作；2、附著的建筑物構(gòu)件的混凝土強度不低于C20；3、螺栓的直徑大于24mm；4、預(yù)埋螺栓數(shù)量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只，預(yù)埋螺栓埋入長度不少于15d（鋼筋直徑，且螺栓埋入端應(yīng)作彎鉤并加橫向錨固鋼筋）所以預(yù)埋件采用=18mm厚A3鋼板，鋼板采用6A25，L=400mm鋼筋 As=2281mm2 K=1.8 拉彎埋件：錨筋拉力計算：五、塔吊整機穩(wěn)定性驗算1、動態(tài)有風(fēng)工況動態(tài)有風(fēng)工況的穩(wěn)定性計算：G塔機自重（包括配重、壓重）（取434+843.75=1277.75KN）Q起重荷載（最大起重幅度的起重量，本機取6KN）a取值：2.5m；c取值：0.7m；Rmax最大起重幅度（取5

15、8m）Pf1作用在塔機上的風(fēng)力，取20KN；Pf2作用在荷載上的風(fēng)力，取10KN；Pp作用在荷載上的離心力，2.0KN；h1、h2風(fēng)力作用點的高度， h1取30m；h2取40mh塔機重心高度，取26mr塔基的傾斜角，一般取1°2°，取2°2、根據(jù)規(guī)范要求Pt0才能保證塔吊在運行過程中整機的穩(wěn)定性：Pt= 1277.75×(2.5+0.70)-1.3×6×(58-2.5)- 1277.75×26×sin2°-6×40×sin2°-2×40-20×30-10&

16、#215;40= 1408.11 KNpt0, 在動態(tài)有風(fēng)工況時整機穩(wěn)定性能良好，滿足要求。六、塔吊基礎(chǔ)施工相關(guān)做法1、根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本工程1#4#塔吊基礎(chǔ)設(shè)置于地下車庫基礎(chǔ)底板的結(jié)構(gòu)板上，為方便塔吊基礎(chǔ)和主樓地下室結(jié)構(gòu)施工，固在此將在塔吊基礎(chǔ)和地下車庫基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（含基礎(chǔ)底板、柱、墻及地下室梁板結(jié)構(gòu)）施工一并考慮設(shè)計，塔吊基礎(chǔ)施工參數(shù)按前述相關(guān)要求施工即可。由于該4臺塔吊基礎(chǔ)施工早于主樓及地下車庫結(jié)構(gòu)的地下室結(jié)構(gòu)，則將這4臺塔吊基礎(chǔ)的頂標高調(diào)整為與地下車庫基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)底板面平齊，同時為防止塔吊基礎(chǔ)四周與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)交接處混凝土界面滲漏水，須在4臺塔吊混凝土基礎(chǔ)四周設(shè)300×3的止水鋼板（具

17、體各臺塔吊基礎(chǔ)周邊施工縫的位置詳各塔吊基礎(chǔ)剖面圖中所注尺寸），止水鋼板在車庫底板的高度方向沿基礎(chǔ)底板中間部位設(shè)置即可。4臺塔吊基礎(chǔ)均位于地質(zhì)報告所述的第強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層上，基坑土、石方一次挖到設(shè)計標高后，須及時澆筑混凝土墊層，防止基底土被雨水浸泡或降雨時泥漿水污染塔基的基礎(chǔ)巖面。2、塔吊基礎(chǔ)周邊施工縫的平面尺寸及地下室頂板塔吊標準節(jié)周邊施工縫詳各塔吊剖面圖所示，也可根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整。塔吊基礎(chǔ)與基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ)底承臺相交時結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)梁及基礎(chǔ)承臺須與塔吊基礎(chǔ)同步施工，當(dāng)框架柱在塔吊基礎(chǔ)范圍時，塔吊基礎(chǔ)施工過程中框架柱筋須按設(shè)計圖紙要求預(yù)留預(yù)埋，不得遺漏。3、使用過程中（1）、使用過程由于塔吊基礎(chǔ)位置為四周高中間低的情況，為防止塔吊承臺基礎(chǔ)位置長時間集水，現(xiàn)場應(yīng)做好排水措施，塔吊基底土不得被水浸泡。（2）、定期對塔身垂直度進行測量，如有傾斜采取措施及糾正。4、土、石方開挖 由于塔吊基礎(chǔ)范圍地層地耐力滿足塔基要求，所以本項目塔吊基底沒有采取基礎(chǔ)加固處理措施，所以土、石方開挖時離坑底100mm左右時，土、石方開挖或破除建議采用人工破除或清理，防止基底土、石層被擾動、松散，基底如有擾動或松散土粒須清理干凈，然后可采用C15混凝土澆筑找平。5、由于4臺塔吊基礎(chǔ)位置頂面與地下車庫基礎(chǔ)底板頂面平齊，早于結(jié)構(gòu)車庫基礎(chǔ)底板施工，