塔吊基础专项方案.docx
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塔吊基础专项方案.docx
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塔吊基础专项方案
目录
一、工程概况2
二、地质条件2
三、编制依据8
四、塔吊基础设计8
五、选用塔吊的主要性能10
六、塔吊天然基础的计算书11
七、基础混凝土施工17
八、塔吊基础施工技术措施及质量验收18
九、施工质量保证措施19
十、安全、文明施工保证措施20
十、附件22
塔吊基础施工专项方案
一、工程概况
1、本工程为《重庆市黔江区新城城市综合体项目(一期)工程》,该项工程位于重庆市黔江区新城东侧,西侧为正阳大道,南侧为黔江区规划展览馆,北侧及东侧为规划道路。
2、项目概况:
一期技术经济指标
项目
数量
单位
备注
用地面积
59957
㎡
总建筑面积
217619.27
㎡
计容建筑面积
144435.17
㎡
其中
其中
红星美凯龙
25266.68
㎡
含公厕49㎡
进出口商品展销中心及电商展销平台
8315.30
㎡
会展中心
33573.25
㎡
其中
展览中心
28817.47
㎡
会议中心
4755.78
㎡
酒店综合楼
39351.48
㎡
其中
酒店
31081.03
㎡
设备层1/2计容
办公
8270.43
㎡
商业
38528.48
㎡
半下沉广场商业
1400
㎡
不计容建筑面积
73183
㎡
其中
地下商业
14217.08
㎡
其中美凯龙
地下车库
58966.02
㎡
容积率
2.41
/
建筑密度
59.5
%
绿地率
13.1
%
停车位数
1122
辆
其中
地面停车
62
辆
地下停车
1060
辆
1.2工程结构形式为框架结构。
基础形式为人工挖孔灌注桩、独基。
建设单位:
重庆三磊会展有限公司
勘察单位:
中国兵器工业北方勘察设计研究院有限公司
设计单位:
中煤科工集团重庆设计研究院有限公司
监理单位:
重庆市恒佳工程技术咨询有限责任公司
质监单位:
重庆市黔江区质量监督站
施工单位:
中天建设集团有限公司
本工程由一栋D1#22层酒店综合楼项目、广场商业街项目;D2#会展中心项目、红星美凯龙项目组成,地下室为负二层。
二、地质条件
本工程建设单位委托中国兵器工业北方勘察设计研究院有限公司对工程场地进行勘察,根据所提供的《重庆市黔江区新城城市综合体项目(一期)勘察报告勘测报告》,场地土层的岩土物理力学指标如下:
表3.5-1岩土物理力学性质指标建议值
指标
岩性
天然
密度
抗压强度标准值
抗剪强度
抗拉强度
变形试验
水平抗力系数
锚固体粘结强度特征值
桩侧摩阻力特征值
基底摩擦系数
μ
地基
承载
力特
征值
天然
饱和
C
(MPa)
内摩擦角Φ
变形
模量Eo
弹性
模量E
g/cm3
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MN/m3
kPa
kPa
kPa
强风化砂岩
2.5*
1.0*
0.8*
-
-
-
-
-
280
80
0.35*
300*
强风化
石灰角砾岩
2*
1.0*
-
-
-
-
-
300
110
0.40*
500*
中等风化砂岩
2.265
4.5
2.0
0.24
30.70
0.056
71.22
124.02
60
300
-
0.45
800
中等风化石灰角砾岩
2.579
25.2
18.6
1.044
37.79
0.392
15411.7
20438.4
200
1000
-
0.50
7440
1.1.2.1地理位置及地形地貌
场地位于黔江新城区东侧,西侧为正阳大道,南侧为在建黔江区规划展览馆施工区,北侧及东侧为规划道路。
现正阳大道已基本建成,正在进行路面铺设,交通较为方便。
场地属构造剥蚀丘陵地貌。
区域地貌为浅丘地貌。
勘察区原始地貌为丘包及谷地组成,场地大部分地段目前已进行了平场,仅南部小山包尚未整平;经人工平场后,场地总体地势南高、北低,总体地形标高481.252~508.038m,相对高差26.786m。
最高点位于其南侧斜坡上,最低点位于场地南东部沟谷地段。
本次勘察范围内中南部为原始地形,地形坡角一般15~25°;北侧经人工平场后,地势平坦,地形坡角一般0~5°。
1.1.2.2气象、水文
1.1.2.2.1气象
勘察区属典型的亚热带湿润季风气候区,其特点是气候温和,降雨充沛,晴少阴多,云雾多,霜雪少。
据当地气象部门资料,多年平均气温15.6°C,最冷月(1月)平均气温4.3°C,最热7月(月)平均气温25.4°C,极端最低气温-2.8°C(1978年1月),极端最高气温43.6°C(2006年8月),年平均无霜期296天。
多年平均降水量1094.4mm,年最大降雨量1470mm,月最大降雨量416mm(1975年6月),多年平均日最大降水量为181.7mm(1983年8月10日),年平均相对湿度78%,主导风向NW,年平均最大风速2.01m/s,极端最在风速30m/s。
1.1.2.2.2水文
勘察区大部分场地已整平,无地表水体,亦未见井、泉点出露,水文地质条件简单。
1.1.3地质构造
勘察区位于四川盆地盆周山地区,属华夏构造体系,地质构造较复杂,北东方向展布褶皱断裂明显。
勘察区位于濯河坝-大集场向斜东翼。
岩层产状280°∠12°,层面裂隙不发育,裂面凹凸不平,可见延伸长度1~3m,闭合~微张,结合一般,属硬性结构面。
区内无断层通过,地层连续稳定。
基岩中主要发育两组裂隙:
裂隙①产状55°∠75°,裂隙面平直,张开约1mm,间距0.4-4.0m,延伸5~8m,贯通性一般,结合程度一般,属硬性结构面;
裂隙②产状147°∠72°,裂隙面平直,张开约0.5mm,间距0.8-1.2m,延伸3~5m,贯通性一般,结合程度一般,属硬性结构面。
通过本次勘察证实,场地内无断裂通过,且周边断裂距场区较远,无明显活动痕迹,拟建场地处于周围微弱活动环绕的地壳稳定区,对拟建工程无不良影响。
因而场地所在地段地质构造简单,属稳定地块。
基坑开挖后地质构造典型剖面图:
1.1.3.1地层结构及岩土工程特征
经工程地质测绘及钻探揭露表明:
勘察区内主要地层由第四系素填土(Q4ml)、残坡积层(Q4el+dl)、及白垩系上统正阳组(K2z)砂岩及角砾状灰岩。
地层岩性主要为:
素填土、粉质粘土、基岩主要为砂岩、角砾状灰岩。
各岩土层工程地质基本特征及分布范围分述如下:
(1)素填土(Q4ml)
杂色,主要由角砾岩、页岩碎块石组成,少量粘性土充填,硬物粒径一般为50~100mm,含量60~70%,呈松散状,稍湿,均匀性较差,为新近回填,回填方式为人工抛填。
该层呈松散,干状,分布于场地北部地段,揭露层厚0.50m~17.20m。
(2)粉质粘土(Q4el+dl)
棕黄色,主要由粉粒及粘粒组成,呈可塑状,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。
本次钻探揭露厚度一般为1.00~4.20m,层厚变化较大,主要分布在原场地斜坡沟谷平坝地带。
经采土样作室内物理力学试验,其成果详见附表3。
(3)白垩系上统正阳组(K2z-Ss)砂岩:
灰砖红色,主要由石英、长石及云母等矿物组成,粉粒~细粒结构,厚至巨厚层状构造,泥质方解石胶结,强风化岩体较破碎,裂隙较发育,强度较低,风化后较松散,手捏成粉,强风化厚度0.50~29.50m,分布于整个场地。
(4)白垩系上统正阳组(K2z-Bl)角砾状灰岩:
灰褐色,主要为灰岩角砾组成,细角砾状结构,块状构造,泥质方解石胶结,为包含-充填式胶结,含砾10~20%左右,砾石分布不均匀,砾径一般为0.5~7.0cm,呈次棱角状-次圆状。
强风化岩体较破碎,裂隙较发育,强度较低,强风化厚度0.60~6.20m。
中等风化岩体强度较高,裂隙不发育,岩体较完整,多呈柱状,节长一般为12~25cm,本次勘察揭露厚度为5.00~13.90m,分布于整个场地。
1.1.3.2岩石风化特征及基岩面特征
1)强风化砂岩岩体较破碎,强度较低,强风化厚度0.50~29.50m,厚度变化较大,不均匀。
强风化角砾状灰岩岩体较破碎,裂隙较发育,强度较低,强风化厚度0.60~6.20m,厚度变化较大,不均匀。
2)基岩面主要随地形起伏,由于场地属低山丘陵地貌,地形坡角一般15~25°,故基岩起伏坡度一般亦为15~25°。
基岩表面与上覆土层紧密接触,由于场地整体南北地形稍高,中部谷间平地及场地南部的水田附近地形较低,基岩面在场地内整体呈“W”波浪形,南北地形稍高地段朝中部谷间平地倾斜。
1.1.4水文地质条件
1.1.4.1地下水类型
场地地下水按含水介质分为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及灰岩岩溶裂隙水三种类型。
1)第四系松散岩类孔隙水
第四系松散岩类孔隙水主要分布于第四系土层中,含水岩性一般为填土层。
场地内第四系素填土,孔隙大,透水性强为透(含)水层。
粉质粘土属相对隔水层。
覆盖层孔隙水主要接受大气降水补给,当大气降水时,迅速形成地表径流向低洼处排泄,部份地表水下渗入土层,因此浅部有地下水存在,属上层滞水,无统一潜水面特征,水动态变化极不稳定,受季节影响大。
2)基岩裂隙水
基岩裂隙水多赋存于砂岩网状风化裂隙之中,主要接受降雨或土层中的地下水补给,其富水性受岩性控制,勘查区下伏基岩主要为砂岩,夹少量角砾岩,砂岩被相对隔水的角砾岩层相隔,因此,砂岩层形成了各自独立的含水单元。
角砾岩为相对隔水层,含水性极弱。
砂岩虽然为含水层,但由于场地地势相对较高,高于区域地下水排泄基准面,且周边无地表水体等稳定补给源,富水性较差,总体勘察区地下水较贫乏。
整个场地地下水量少,主要分布在地势低洼的冲沟附近及场地中部的谷间洼地。
3)角砾状灰岩岩溶裂隙水
碳酸盐岩裂隙溶洞水赋存于正阳组石灰角砾岩中,石灰角砾岩岩体较破碎,裂隙、溶隙、溶蚀孔洞不发育,透水性一般,地下水径流弱,水循环条件较差,本场地内未见泉水出露,岩溶裂隙发育程度弱,岩溶地下水不发育。
1.1.4.2土、水对砼的腐蚀性评价
1.1.4.2.1场地水的腐蚀性评价
勘察过程中,由于场地内地下水贫乏,未采集地下水,根据临近场地地表水取样测试成果得:
地下水类型属HCO-3-Ca2+型水。
根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001第12.2节的评价标准进行评判:
地下水对混凝土及混凝土中钢筋具有微腐蚀性。
1.1.2.6.2土的腐蚀性评价
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)第12.1.1条规定精神,本次未采集土样做腐蚀性试验,仅根据当地经验直接判定该场地土对混凝土等建筑材料有微腐蚀性。
1.1.5不良地质现象
经地表地质测绘和调查及钻探揭露,本勘察区内及近邻无区域性危岩崩塌、滑坡、泥石流、地下采空区、较大的溶洞等不良地质现象。
由于为石灰岩地区,场地内主要的不良地质作用为现象为岩溶。
岩溶形态为溶洞、溶孔、溶隙、溶沟、溶槽等。
结合临近场地的工程情况,经多方面分析判断:
本场地岩溶发育发育弱。
三、编制依据
1、中国兵器工业北方勘察设计研究院有限公司提供的《重庆市黔江区新城城市综合体项目(一期)勘察报告勘测报告》
2、《塔式起重机安全规程》(GB5144-2006)
3、《塔式起重机操作使用规程》(JG/T100-99)
4、《起重吊运指挥信号》GB5082-85)
5、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)
6、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
7、建筑地基础设计规范(GB50007-2002)
8、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)2011版
9、《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-89)
10、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)
11、重庆长风CF6010)、QTZ63(CF5013)塔式起重机使用说明书
12、徐工集团QTZ63DQ(5012Y-5)塔式起重机安装使用说明书
13、中天建设集团有限公司企业标准
14、有关国家、行业、地方标准要求
四、塔吊基础设计
考虑本工程的建筑面积,计划设置共用7台塔吊,其中1台塔吊为重庆长风CF6010)塔式起重机,3台塔吊为重庆长风QTZ63(CF5013)塔式起重机,3台塔吊为徐工集团QTZ63DQ(5012Y-5)塔式起重机,可以满足工程需要。
塔吊安拆由专业公司实行详见本工程塔式起重机安拆专项方案。
塔机的具体安设位置详《塔吊位置平面布置图》。
塔机可利用20T汽车起重机进行安装,塔机的总体结构详见产品说明书。
塔吊示意图
其中1台塔吊为重庆长风QTZ(CF6010)塔式起重机,3台塔吊为重庆长风QTZ63(CF5013)塔式起重机,塔吊基础要求地耐力≥200Kpa;3台塔吊为徐工集团QTZ63DQ(5012Y-5)塔式起重机,塔吊基础要求地耐力≥200Kpa,(详见塔吊平面位置图)。
经查中国兵器工业北方勘察设计研究院有限公司提供的《重庆市黔江区新城城市综合体项目(一期)勘察报告勘测报告》各塔吊基础地基承载力情况如下表:
塔吊项目
参考勘察孔
持力层
承载力
1#(QTZ63(CF5013))
ZY13
中风化砂岩,基底标高483.65
300kPa
2#(QTZ63DQ)
ZY23
中风化砂岩,基底标高483.65
300kPa
3#(QTZ63(CF5013))
ZY34
中风化砂岩,基底标高483.65
300kPa
4#(QTZ63(CF5013))
ZY52
中风化砂岩,基底标高483.65
300kPa
5#QTZ(CF6010)
ZY80
中风化砂岩,基底标高483.65
300kPa
6#(QTZ63DQ)
ZY56
中风化砂岩,基底标高485.00
300kPa
7#(QTZ63DQ)
ZY89
中风化砂岩,基底标高488.65
300kPa
塔吊基础尺寸、配筋如下:
重庆长风QTZ(CF6010)、QTZ63(CF5013)塔式起重机塔吊基础承台尺寸为4500×4500×1350mm,承台板顶、底配筋为Ф16@120双向共计148根,竖向钢筋Ф14@480共计80根,承台混凝土强度等级为C35,一次浇筑完成,待砼强度达到设计强度的70%(强度由试验室检测合格)以后方可进行塔吊的使用。
塔吊基础基础承台尺寸为5000×5000×1350mm,承台板顶、底配筋为Ф16@120双向共计200根,竖向钢筋Ф14@480共计100根,承台混凝土强度等级为C35,一次浇筑完成,待砼强度达到设计强度的70%(强度由试验室检测合格)以后方可进行塔吊的使用。
注:
当塔吊基础的地基承载力标准值超过塔吊使用说明书上的地基承载力时,不需要再对塔吊基础承载力及地基变形进行验算。
五、选用塔吊的主要性能
根据重庆长风QTZ(CF6010)、QTZ63(CF5013)塔式起重机使用说明书
产地、型号
QTZ63(CF5013)
QTZ(CF6010)
额定起重力矩(KN.m)
630KN.m
630KN.m
最大幅度(m)
50m
56m
最大起重幅度(m)
50m
56m
最大起重量(t)
6t
6t
独立高度(m)
40m
40m
附着高度(m)
140m
140m
根据徐工QTZ63DQ(5012Y-5)塔式起重机使用说明书
产地、型号
徐工QTZ63DQ(5012Y-5)
额定起重力矩(KN.m)
630KN.m
最大幅度(m)
50m
最大起重幅度(m)
50m
最大起重量(t)
5t
独立高度(m)
34.4m
附着高度(m)
160m
六、塔吊天然基础的计算书
(一)重庆长风QTZ(CF6010)吊天然基础的计算书
1.参数信息
塔吊型号:
重庆长风QTZ(CF6010)型自重(包括压重):
F1=619.48kN最大起重荷载:
F2=60.00kN,最大起重力距:
M=800.00kN.m塔吊起重高度:
H=40m塔身宽度:
B=1.70m非工作状态塔身弯矩:
908kN.m混凝土强度等级:
C35钢筋级别:
HRB400地基承载力特征值:
300.00kPa承台宽度:
Bc=4.50m承台厚度:
h=1.35m基础埋深:
D=0.00m
计算简图:
2.荷载计算
2.1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=619.48kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=4.5×4.5×1.35×25=683.44kN
3)起重荷载标准值
Fqk=60kN
2.2.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/m2)
=0.8×2.09×1.8×0.69×0.2=0.42kN/m2
=1.2×0.42×0.35×1.6=0.28kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.28×40=11.2kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×11.2×40=224kN.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=0.25kN/m2)
=0.8×2.11×1.8×0.69×0.25=0.52kN/m2
=1.2×0.52×0.35×1.6=0.35kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.35×40=14kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×14×40=280kN.m
2.3.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=908+0.9×(720+224)=1757.6kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=908+280=1188kN.m
3.承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
3.1.抗弯计算,计算公式如下:
式中a1──截面I-I至基底边缘的距离,取a1=1.45m;
a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.60m。
P──截面I-I处的基底反力;
工作状态下:
P=272.34×(3×1.39-1.45)/(3×1.39)=177.6kN/m2;
M=1.452×[(2×4.5+1.6)×(1.35×272.34+1.35×177.6-2×1.35×909.00/4.52)+(1.35×272.34-1.35×177.6)×4.5]/12
=1003.85kN.m
非工作状态下:
P=324.72×(3×1.25-1.45)/(3×1.25)=199.16kN/m2;
M=1.452×[(2×4.5+1.6)×(1.35×324.72+1.35×199.16-2×1.35×909/4.52)+(1.35×324.72-1.35×199.16)×4.5]/12
=1222kN.m
3.2.配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
式中
1──系数,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,
1取为0.94,期间按线性内插法确定;
fc──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度。
经过计算得
s=1222×106/(1.00×16.70×4.50×103×13502)=0.009
=1-(1-2×0.009)0.5=0.009
s=1-0.009/2=0.996
As=1222×106/(0.996×1350×300.00)=3029mm2。
基础配筋74Ф16
As'=14871mm2>As=3029mm2,故满足要求
(二)徐工QTZ63DQ(5012Y-5)型塔吊天然基础的计算书
1.参数信息
塔吊型号:
徐工QTZ63DQ(5012Y-5)型自重(包括压重):
F1=396.66kN最大起重荷载:
F2=50.00kN,最大起重力距:
M=1112.8kN.m塔吊起重高度:
H=34.4m塔身宽度:
B=1.60m非工作状态塔身弯矩:
1432.4kN.m混凝土强度等级:
C35钢筋级别:
HRB400地基承载力特征值:
300.00kPa承台宽度:
Bc=5.00m承台厚度:
h=1.35m基础埋深:
D=0.00m
计算简图:
2.荷载计算
2.1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=396.66kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=5×5×1.35×25=843.75kN
3)起重荷载标准值
Fqk=50kN
2.2.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/m2)
=0.8×2.09×1.8×0.69×0.2=0.42kN/m2
=1.2×0.42×0.35×1.6=0.28kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.28×34.4=9.632kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×9.632×34.4=165.67kN.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=0.25kN/m2)
=0.8×2.11×1.8×0.69×0.25=0.52kN/m2
=1.2×0.52×0.35×1.6=0.35kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.35×34.4=12.04kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×12.04×34.4=207.088kN.m
2.3.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=1432.4+0.9×(720+165.67)=2229.503kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1432.4+207.088=1639.488kN.m
3.承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
3.1.抗弯计算,计算公式如下:
式中a1──截面I-I至基底边缘的距离,取a1=2.15m;
a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.60m。
P──截面I-I处的基底反力;
工作状态下:
P=272.34×(3×1.39-2.15)/(3×1.39)=132.36kN/m2;
M=2.152×[(2×5+1.6)×(1.35×272.34+1.3
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