塔式起重機(jī)基礎(chǔ)專(zhuān)項(xiàng)施工方案

人工挖孔樁安全施工方案人工挖孔樁安全施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本概況廣州市軌道交通七號(hào)線(xiàn)一期工程大洲車(chē)輛段與綜合基地占地約25.4478公頃，段址位于番禺區(qū)鐘村鎮(zhèn)石壁村，廣州新客站西北約2000m、石壁村西側(cè)約800m處，為一不規(guī)則形用地。擬建大洲車(chē)輛段綜合樓位于大洲車(chē)輛段場(chǎng)內(nèi)西北側(cè)，綜合樓為地上五層、局部地下一層框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度22.5米，總建筑面積18932.6m2，建筑基地面積為3756.1m2。綜合樓正負(fù)零標(biāo)高為絕對(duì)高程8.5米，場(chǎng)地現(xiàn)已平整，場(chǎng)地標(biāo)高為8.2米。根據(jù)本工程規(guī)模和施工實(shí)際需要，在地下室及主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)需裝設(shè)一臺(tái)施工塔式起重機(jī)，解決垂直運(yùn)輸問(wèn)題。按施工組織設(shè)計(jì)中施工總平面布置圖，在綜合樓西側(cè)中部安裝一臺(tái)QTZ80（TC6012）型塔式起重機(jī)，以提高勞動(dòng)效率。1.2編制依據(jù)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T13752-1992塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010塔式起重機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)QTZ80塔式起重機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)詳見(jiàn)下表：技術(shù)性能表QTZ80（TC6012）工作幅度最小2.2m最大60m起升高度獨(dú)立式附著式45m200m最大起重量6t起升YZRDW225M/24KWa=2a=4tm/mintm/min30~4060~201.50~8030~40變幅m/min40/20KW3.3/2.2回轉(zhuǎn)r/min0~0.6KW3.7/2電源380V50HZ工作狀態(tài)非工作狀態(tài)反力F190t118t反力F270t92t三、初步設(shè)計(jì)塔式起重機(jī)采用樁基礎(chǔ),塔式起重機(jī)承臺(tái)基礎(chǔ)配筋按QTZ80（TC6012）自升塔式起重機(jī)使用說(shuō)明書(shū)要求，尺寸5000×5000×1500㎜（長(zhǎng)×寬×高），砼強(qiáng)度等級(jí)C35。根據(jù)QTZ80自升塔式起重機(jī)使用說(shuō)明書(shū)，塔式起重機(jī)固定基礎(chǔ)的載荷如下：P1——基礎(chǔ)所受垂直力P2——基礎(chǔ)所受水平力M——基礎(chǔ)所受傾翻力矩MK——基礎(chǔ)所受扭矩根據(jù)使用說(shuō)明書(shū),在工作及非工作狀態(tài)下,各力學(xué)參數(shù)最大值如下:P1max=97.1tP2max=4.5tMmax=196.7t·mMk=30.5t·m四、基礎(chǔ)地質(zhì)情況及相關(guān)驗(yàn)算過(guò)程4.1基礎(chǔ)地質(zhì)情況4.1.1塔吊基礎(chǔ)地質(zhì)情況根據(jù)塔機(jī)的安裝位置及綜合樓地質(zhì)補(bǔ)堪報(bào)告，選擇MGZ3-CLD-FJB09的鉆探資料作為計(jì)算依據(jù)。圖4-1綜合樓鉆孔柱狀圖

4.1.2巖土力學(xué)資料根據(jù)鉆孔柱狀圖，分析預(yù)制管樁樁頂以下巖土力學(xué)資料見(jiàn)下表：序號(hào)地層名稱(chēng)厚度L(m)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik(kPa)極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk(kPa)qsiki(kN/m)抗拔系數(shù)λiλiqsik*i(kN/m)1填土2.1020.0042.000.4016.802淤泥土0.5010.005.000.402.003粉砂8.820.00176.000.4070.44粉質(zhì)粘土6.9046.00317.400.60190.445全風(fēng)化礫巖6.70110.006600.00737.000.70515.9樁長(zhǎng)251277.4∑qsik*Li∑λiqsik*Li795.544.1.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要參數(shù)基礎(chǔ)樁采用4根PHC-400-95AB型預(yù)應(yīng)力管樁,樁頂標(biāo)高-1.90m；樁混凝土等級(jí)C80,fC=35.90N/mm2,EC=3.80×104N/mm2；ft=2.22N/mm2,樁長(zhǎng)暫定25m,管道壁厚95mm；樁尖入巖深度大于1m;鋼筋選用HRB335，fy=300.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2；承臺(tái)尺寸長(zhǎng)(a)=5.00m,寬(b)=5.00m,高(h)=1.50m；樁中心與承臺(tái)中心線(xiàn)垂直距離為1.90m,承臺(tái)頂面標(biāo)高-0.50m；承臺(tái)混凝土等級(jí)C35，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。Gk=a×b×h×γ砼×1.2=5.00×5.00×1.50×25×1.2=1125.00kN圖4-2塔吊基礎(chǔ)尺寸示意圖4.2樁頂作用效應(yīng)計(jì)算4.2.1豎向力計(jì)算1）軸心豎向力作用下Nk=(Fk，＋Gk)/n=(850.00+1125.00)/4=493.75kN2）偏心豎向力作用按照Mx作用在對(duì)角線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算，Mx=Mk=2728.00kN.m，yi=1.90×20.5=2.69mNk=(Fk，＋Gk)/n±Mxyi/Σyi2=493.75±(2728.00×2.69)/(2×2.692)=493.75±507.06Nkmax=1000.81kN,Nkmax=-13.31kN(基樁承受豎向拉力)。4.2.2水平力計(jì)算Hik=Fh，/n=70.00/4=17.50kN4.3單樁允許承載力特征值計(jì)算管樁外徑d=400mm=0.40m，內(nèi)徑d1=400-2×95=210mm=0.21m，hb=1.50m,hb/d=1.50/0.4=3.75,λp=0.16×2.5=0.64.3.1單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算Aj=π(d2-d12)/4=3.14×(0.402-0.212)/4=0.12m2,Apl=πd12/4=3.14×0.212/4=0.035m2Qsk=u∑qsiki=πd∑qsiki=3.14×0.4×1277.4=1604.4kNQpk=qpk(Aj+λpApl)=6600.00×(0.12+0.6×0.035)=930.6kNQuk=Qsk＋Qpk=1604.4+930.6=2535NRa=1/KQuk=1/2×2535=1267.5kN4.3.2樁基豎向承載力計(jì)算1）軸心豎向力作用下Nk=493.75kN＜Ra=1267.5kN,豎向承載力滿(mǎn)足要求。2）偏心豎向力作用下Nkmax=1000.81kN＜Ra=1.2×1267.5=1521kN,豎向承載力滿(mǎn)足要求。4.4樁基水平承載力驗(yàn)算4.4.1單樁水平承載力特征值計(jì)算I=π(d4-d14)/64=3.14/64×(0.404-0.214)=1.16×10-3m4EI=EcI=3.80×107×1.16×10-3=44102.1N.m2查表得:m=10.00×103kN/m4,Xoa=0.010mbo=0.9(1.5d+0.5)=0.99m=990mmα=(mbo/ECI)0.2=(10.00×1000×0.99/44102.1)0.2=0.74αL=0.74×25=18.5＞4,按αL=4,查表得:υx=2.441RHa=0.75×(α3EI/υx)χoa=0.75×(0.743×44102.1/2.441)×0.01=52.71kN（2）樁基水平承載力計(jì)算Hik=17.50kN＜Rha=52.71kN,水平承載力滿(mǎn)足要求。4.5抗拔樁基承載力驗(yàn)算4.5.1抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1/4×(1.90×2+0.40)×795.54=835.32kNTuk=ΣλiqsikuiLi=795.54×3.14×0.40=999.2kN4.5.2抗拔承載力計(jì)算Ggp=5.00×5.00×18.40×18.80/4=2162.00kNGp=0.09×18.50×25=41.63kNTgk/2+Ggp=835.32/2+2162.00=2579.7kN＞Nkmin=13.31kN,基樁呈整體性破壞的抗拔承載力滿(mǎn)足要求。Tuk/2+Gp=999.2/2+41.63=541.23kN＞Nkmin=13.31kN,基樁非呈整體性破壞的抗拔承載力滿(mǎn)足要求。4.6抗傾覆驗(yàn)算圖4-3傾覆點(diǎn)示意圖a1=2.35m,bi=5.00/2+1.90=4.40m，傾覆力矩M傾=M＋Fhh=2630+70.00×1.40=2728.00kN.m抗傾覆力矩M抗=（Fk＋Gk/1.2）ai＋2(Tuk/2+Gp)bi=(850.00+1125.00/1.2)×2.35+2×(524.38/2+41.63)×4.40=6874.25kN.mM抗/M傾=6874.25/2728.00=2.52抗傾覆驗(yàn)算2.52＞1.6,滿(mǎn)足要求。4.7樁身承載力驗(yàn)算4.7.1正截面受壓承載力計(jì)算Ψc=0.85ΨcfcAj=0.85×35.90×1000×0.12=3661.8kN正截面受壓承載力=3661.8kN＞Nkmax=1000.81kN,滿(mǎn)足要求。4.7.2預(yù)制樁插筋受拉承載力驗(yàn)算插筋采用HRB335，fy=300.00N/mm2，取4Ф20，As=4×314=1256mm2fyAs=300×1256=376800N=376.80kNfyAs=376.80kN＞Nkmin=13.31kN,正截面受拉承載力滿(mǎn)足要求。M傾/(4xiAs)=2728.00×1000/(4×1.90×1256)=285.79N/mm2M傾/(4xiAs)=285.79N/mm2＜300.00N/mm2,滿(mǎn)足要求。4.7.3承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算（1）塔身邊沖切承載力計(jì)算Fι=F－1.2ΣQik=Fk，=850.00kN，ho=1.50-0.10=1.40m=1400mmβhp=1.0+(2000-1500)/(2000-800)×(0.9-1.0)=0.96а0=1.90-0.40/2-1.70/2=0.85m,λ=а0/ho=0.85/1.50=0.57β0=0.84/(λ+0.2)=0.84/(0.57+0.2)=1.09um=4×(1.65+ho)=4×(1.65+1.40)=12.20mβhpβ0umftho=0.96×1.09×12.20×1.57×1000×1.40=28059.84kN承臺(tái)受沖切承載力=28059.84kN＞Ft=850.00kN,滿(mǎn)足要求。（2)角樁向上沖切力承載力計(jì)算N1=Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=850.00/4+2728.00×2.69/(2×2.692)=719.56kNλ1x=λ1y=а0/ho=0.85/1.50=0.57,c1=c2=0.60+0.25=0.85mβ1x=β1y=0.56/(λ1x+0.2)=0.56/(0.57+0.2)=0.73[β1x(c1+а1y)/2+β1y(c1+а1y)/2]βhpftho=0.73×(0.85+0.80/2)×2×0.96×1.57×1000×1.40=3850.90kN角樁向上沖切承載力=3850.90kN＞2Nl=1439.13kN,滿(mǎn)足要求。（3)承臺(tái)受剪切承載力驗(yàn)算Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=850.00/4+2728.00×2.69/(2×2.692)=719.56kNV=2Nk，=2×719.56=1439.12kNβhs=(800/ho)1/4=(800/1400)0.25=0.87,λ=а0/ho=0.85/1.5=0.57α=1.75/(λ+1)=1.75/(0.57+1)=1.11,b0=5.00m=5000mmβhsαftb0ho=0.87×1.11×1.57×1000×5.00×1.40=10613.04kN承臺(tái)受剪切承載力=10613.04kN＞2Nl=1439kN,滿(mǎn)足要求。4.7.4承臺(tái)抗彎驗(yàn)算（1)承臺(tái)彎矩計(jì)算Ni=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=850.00/4+2728.00×2.69/(2×2.692)=719.56kN,Xi=1.90mM=ΣNiXi=2×719.56×1.90=2734.34kN.m（2)承臺(tái)配筋計(jì)算承臺(tái)采用HRB335，fy=300.00N/mm2As=M/0.9fyho=2734.34×106/(0.9×300×1400)=7234mm2取29Ф25@176mm(鋼筋間距滿(mǎn)足要求),As=29×254=7366mm2承臺(tái)配筋面積7366mm2＞7234mm2,滿(mǎn)足要求。圖4-4承臺(tái)彎矩示意圖4.8計(jì)算結(jié)果（1）基礎(chǔ)樁4根φ400預(yù)應(yīng)力管樁,樁頂標(biāo)高-1.90m,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)25m，單樁設(shè)計(jì)承載力特征值為1100KN；樁混凝土等級(jí)C80,壁厚95mm,樁頂插筋4Ф20，（2）承臺(tái)長(zhǎng)(a)=5.00m，寬(b)=5.00m，高(h)=1.50m，樁中心與承臺(tái)中心1.90m，承臺(tái)面標(biāo)高-0.50m；混凝土等級(jí)C35，承臺(tái)底、面鋼筋采用雙向29Ф25@176mm。（3）基礎(chǔ)大樣圖圖4-5塔吊基礎(chǔ)平面圖圖4-6塔吊基礎(chǔ)剖面圖圖4-7承臺(tái)配筋圖預(yù)埋塔吊專(zhuān)用螺栓直徑為36mm，總長(zhǎng)度為1100mm，埋置深度950mm，露出承臺(tái)部分高度為150mm，共36根。塔吊定位鋼板厚度為5mm，尺寸為600mm×600mm，共設(shè)置8個(gè)。圖4-8預(yù)埋螺栓大樣圖圖4-9預(yù)埋件安裝定位圖圖4-10承臺(tái)與預(yù)制樁連接詳圖五、質(zhì)量驗(yàn)收及保證措施塔式起重機(jī)的地基基礎(chǔ)是保證塔吊安全使用的核心條件，在基礎(chǔ)質(zhì)量管控過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行“自檢、互檢、交接檢”的“三檢制”，嚴(yán)格按照驗(yàn)收規(guī)范對(duì)管樁、鋼筋等進(jìn)場(chǎng)材料，樁基礎(chǔ)樁頂標(biāo)高、樁長(zhǎng)、單樁承載力，混凝土強(qiáng)度、預(yù)制構(gòu)件性能等進(jìn)行驗(yàn)收。管樁施工、鋼筋綁扎、混凝土澆注等工序都必須嚴(yán)格遵守驗(yàn)收程序，在上一道工序驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序的施工。凡經(jīng)驗(yàn)收合格的工序，按時(shí)填寫(xiě)檢驗(yàn)批及工程驗(yàn)收記錄表。塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)驗(yàn)收基本的要求如下：塔吊基礎(chǔ)開(kāi)挖深度為1600mm，基礎(chǔ)施工后承臺(tái)表面標(biāo)高基本與原來(lái)地面水平面?；A(chǔ)底部夯實(shí)后澆C15墊層100mm厚；承臺(tái)砼強(qiáng)度等級(jí)C35承臺(tái)砼基礎(chǔ)的高度為1500㎜混凝土基礎(chǔ)表面應(yīng)校水平，平面度允許偏差，小于1/500塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)配筋按承臺(tái)配筋大樣進(jìn)行綁扎，嚴(yán)格按照施工大樣圖進(jìn)行施工。塔吊基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓，安裝尺寸必須按圖預(yù)埋并固定，澆砼后對(duì)地腳螺栓位置進(jìn)行復(fù)核，在兩個(gè)方向的中心線(xiàn)掛鉛垂線(xiàn)，保證預(yù)埋腳及基礎(chǔ)面平整度符合要求，塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的垂直度與水平面的垂直度≤1/1000。塔吊的安裝、運(yùn)行必須待基礎(chǔ)砼強(qiáng)度達(dá)到90%后方能進(jìn)行。5.1鋼筋5.1.1鋼筋原材料質(zhì)量要求（1）進(jìn)場(chǎng)鋼筋均有出廠(chǎng)合格證，每批鋼筋抽樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，合格方可加工制作。（2）鋼筋表面清潔無(wú)油污，銹蝕的鋼筋禁止使用，對(duì)彎曲的鋼筋使用前進(jìn)行調(diào)直處理。5.1.2鋼筋的檢驗(yàn)與存放（1）鋼筋進(jìn)場(chǎng)要具有出廠(chǎng)證明書(shū)和試驗(yàn)報(bào)告單，并分批作機(jī)械性能試驗(yàn)。如使用中發(fā)現(xiàn)鋼筋脆斷、焊接性能不良和機(jī)械性能顯著不正常時(shí)，立即停止鋼筋施工，還應(yīng)進(jìn)行鋼筋化學(xué)成分分析。（2）鋼筋取樣，每批重量不大于60t。在每批鋼筋中的任意兩根鋼筋上各取一套，每套試樣從每根鋼筋端部截去500mm，然后再截取試樣二根，一根作拉力試驗(yàn)（包括屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和延伸率），另一根作冷彎試驗(yàn)。（3）進(jìn)場(chǎng)的每批鋼筋用完后，鋼筋工長(zhǎng)、試驗(yàn)人員在試驗(yàn)報(bào)告合格證明書(shū)上注明使用的部位，以便今后對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確保工程質(zhì)量。（4）鋼筋在儲(chǔ)運(yùn)堆放時(shí)鋼筋的成品派專(zhuān)人管理，要分分部、分層、分段和構(gòu)件名稱(chēng)，按號(hào)碼順序堆放，同一部位或同一構(gòu)件的鋼筋要放在一起，并有明顯標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)上注明構(gòu)件名稱(chēng)、部位、鋼筋型號(hào)、尺寸、直徑、根數(shù)。并按級(jí)別、品種分規(guī)格堆放整齊，鋼筋與地面之間支墊不低于200mm的底墊或搭設(shè)鋼管架，對(duì)于數(shù)量較大，使用時(shí)間較長(zhǎng)的鋼筋表面加覆蓋物，防止鋼筋銹蝕、污染以及冬季結(jié)冰。（5）鋼筋規(guī)格品種不齊需代換時(shí)，先經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)單位同意，方可進(jìn)行代換，并及時(shí)辦理技術(shù)核定單。5.1.3鋼筋保護(hù)層要求所有鋼筋保護(hù)層的厚度由混凝土墊塊來(lái)保證，其墊塊由1：2水泥碎石制成，標(biāo)號(hào)C35，設(shè)計(jì)成在澆制混凝土?xí)r不會(huì)翻動(dòng)且在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下盡可能的小。5.1.4鋼筋加工制作和焊接（1）采用連續(xù)配筋方法配筋，盡量不丟短節(jié)，節(jié)約鋼筋。（2）專(zhuān)業(yè)工人須持證上崗，并做好現(xiàn)場(chǎng)焊接鋼筋的隨機(jī)取樣工作。（3）同一連接區(qū)段內(nèi)鋼筋搭接接頭面積百分率不大于25％，焊接接頭面積百分率不大于50%。（4）鋼筋制作必須符合設(shè)計(jì)要求，并滿(mǎn)足抗震規(guī)范的要求，平直段長(zhǎng)度不應(yīng)小于10d（d為箍筋直徑）。（5）鋼筋在加工廠(chǎng)制作完成后運(yùn)轉(zhuǎn)至塔吊基礎(chǔ)施工地點(diǎn)。（6）鋼筋制作前，應(yīng)按照大樣試制檢查無(wú)誤后方可進(jìn)行生產(chǎn)，鋼筋的搭接和錨固長(zhǎng)度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。5.1.5鋼筋安裝綁扎要求（1）按圖放樣，在施工前對(duì)每一編號(hào)鋼筋均先試制無(wú)誤后，方可加工生產(chǎn)。（2）綁扎鋼筋時(shí)，應(yīng)先按施工圖設(shè)計(jì)用尺寸分線(xiàn)，標(biāo)出間距、范圍，經(jīng)校對(duì)正確后再擺放鋼筋進(jìn)行綁扎。5.2混凝土施工混凝土施工過(guò)程中的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)等都有很大影響。施工時(shí)，我們對(duì)施工中各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)加控制，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行施工。施工時(shí)我們采取以下幾項(xiàng)技術(shù)措施：5.2.1混凝土的供應(yīng)方式該工程采用商品砼，用砼泵輸送到澆注點(diǎn)。5.2.2混凝土的澆筑（1