长平塔吊基础施工方案天然基础需修改.docx
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长平塔吊基础施工方案天然基础需修改
目录
一、编制依据1
二、基本概况1
2.1现场环境1
三、塔吊基础设计2
四、塔吊基础承台施工技术3
五、塔吊基础计算6
详细说明基础设置位置以及附上图,安装位置地质情况,地质勘察报告,承台配筋图。
一、编制依据
1、本工程地质勘察报告
2、本工程施工图纸
3、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
5、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
6、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》(JGJ196-2010)
7、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)
8、塔式起重机使用说明书
二、基本概况
2.1现场环境
工程名称:
长平小学建设工程
工程地点:
广州市萝岗区长岭路中段以南
建设单位:
广州开发区政府投资建设项目管理中心
代建单位:
广州东进新区开发区有限公司
设计单位:
广东省建筑设计研究院
监理单位:
广州宏元建设工程咨询有限公司
施工单位:
广州协安建设工程有限公司
质量安全监督站:
广州开发区建设工程质量安全监督站
本工程项目拟建教学楼、综合楼、行政艺术楼,风雨体育馆,食堂宿舍楼,主要使用功能为:
教室、各种活动室、办公室、教师宿舍、室内体育场馆等。
长平小学用地总面积是30002.5平方米,总建筑面积23054平方米,其中地上建筑面积19591.5平方米,地下建筑面积3462.5平方米,分别有,建筑高度最大是20.2米,建筑层数最多5层,其中地上4层,地下1层。
塔吊覆盖范围及周边无高压线及阻碍塔吊运行的现有建筑。
计划设置2台塔吊作施工的垂直运输。
塔吊位置详见附图
2.5塔吊情况
塔吊选用中联重科股份有限公司TC6012-6塔吊,最大幅度65m,最大独立自由高度40.5m,最大起重6吨。
主要技术参数表
型号
QTZ100
最大起重力矩(t.m)
100
最大起重量 (t)
6
起升高度(m)
独立
40.5
附着
/
工作幅度
2.5m~65m
变幅速度 m/min
2040
回转速度(r/min)
0.6
塔机自重(t)
46.8(独立式)
平衡重(t)
16.5
标准节尺寸(mm)
1.8×1.8×2.8
基础载荷表:
(详见塔式起重机使用说明书)
表一:
荷载工况
基础荷载
P(kN)
M(kN.m)
Fk
Fh
M
MZ
工作状态
585.40
18.90
1485.30
301.10
非工作状态
475.00
76.80
1450.70
0
三、塔吊基础设计
塔吊基础采用天然基础承台作为塔吊的基础形式,承台持力层选在稳定的岩层上,承载力特征值fak=390kpa。
承台尺寸为5.5m*5.5m*1.5m(长×宽×高)。
承台内置32Ф22双层双向钢筋网,保护层厚度50mm,混凝土强度C35。
预埋螺栓与基础内钢筋网作可靠连接,主筋通过预埋螺栓有困难时主筋可避让。
预埋螺栓采用厂家提供的螺栓,并根据厂家设计图要求预埋准确,尺寸偏差在5mm内,整个承台面要求平整,平整度控制在1/500。
有关说明:
1、承台砼等级为C35,其施工应严格按规范要求执行;
2、塔吊底座与塔吊的安装应按塔吊出厂说明书要求执行,控制好预埋螺栓的位置及锚固深度;
3、所有钢构件的焊接均为接触边长度内满焊,焊缝厚度≥6mm;
4、塔式起重机预埋件截面尺寸及预埋位置、标高均按塔吊使用说明书要求施工,安装单位派技术人员到场做技术指导;
5、基础承台浇筑混凝土时应分层浇筑,每层不大于500㎜,使用插入式震动振捣密实,浇筑要连续进行,并应从四边向中心浇筑,基础承台平面水平偏差不低于1/500;
6、混凝土浇筑后要浇水养护,养护期不少于14天;
7、混凝土强度达到80%后方可安装塔吊;
8、加强安全管理,做好现场安全标志,作业时按规定划定安全警戒区域;
9、吊地脚螺栓进场后要按照说明书检查,保证符合要求;
10、基础防雷接地参照建筑防雷设计要求施工;
11、地脚螺栓与防雷地极接通,接地电阻≤4Ω;
12、塔吊安装、拆卸方案另编;
13、在承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙回填之前,应清出积水和建筑垃圾,填土应按设计要求选料,分层夯实、对称进行;
14、塔吊桩的施工方法、验收程序详见本工程管桩专项方案;
15、塔吊承台四周设置排水沟,排至附近排水沟或集水井内。
四、塔吊基础承台施工技术
4.1工艺流程
塔基土方开挖→垫层施工→弹线放样→钢筋绑扎→预埋螺栓→砌筑砖模→隐蔽验收→浇捣砼及养护→土方回填
4.2预埋螺栓
1、地脚螺栓预埋时,必须用底架或工厂随机提供的预埋模具架。
2、放置预埋模具架应注意,焊有角钢的一面向上,并且将钢板上焊有“后”字的一方置于塔机顶升时平衡臂所在的一方。
3、将32颗地脚螺栓分别悬挂在模具架四角薄钢板的孔上,分别戴上一个或两个螺母,使螺母底面与螺栓顶端的长度为120毫米。
4、将模具架支承起来,使模具架的钢板底面比待浇注混凝土基础顶面高出20~30毫米。
5、用水准仪将模板的四块钢板校平至相对误差≤1/500。
6、将地脚螺栓的上部扶至竖直状态,然后在螺栓下端钩环内置入Ф25的长度不小于400毫米的钢筋,并利用它将螺栓下部与绑扎好的钢筋焊接连接成为整体。
将螺栓头部用塑料布等物包住以防粘土水泥等杂物。
7、检查模具架的放置方位、水平度误差及螺栓的竖直及固定情况无误后方可按要求浇捣混凝土。
4.3浇捣砼及养护
4.3.1混凝土配制
在混凝土的配制过程中,尽量优化混凝土的配合比,可以降低水泥的水化热。
宜优先采用以自然连续级配的粗集料,细集料以中、粗砂为宜。
应严格掌握各种原材料的配合比,其重量允许误差为:
水泥、外掺和料±2%;粗细集料±3%;水、外加剂溶液±2%。
粗、细集料的含泥量应严格控制,粗集料控制在小于1%,细集料控制在小于2%。
4.3.2混凝土浇筑
4.3.2.1浇筑方法
当承台厚度超过1.3m时,应采取“分层浇筑法”,即从一端开始浇筑,当已浇筑的下层混凝土尚未凝结时,就开始浇筑第二层,如此逐层进行,直至浇筑完成。
分层厚度宜为0.6~1.0m。
4.3.2.2混凝土浇筑
混凝土浇筑一般都是大流动性料子,坍落度比较大,浇筑时要考虑混凝土的自由倾落高度过大造成的负面影响,需要采取相应的预防措施。
并要求做好混凝土的浇筑记录。
一般情况下,混凝土浇筑作业面积、空间都很大,混凝土泵送管可以直接布置到浇筑点,不必担心混凝土入仓头的自由倾落高度问题。
但在特殊情况下,当混凝土的自由倾落高度超过2m时,为防止混凝土发生离析,应采用串筒。
串筒和漏斗的布置应根据浇筑面积、浇筑速度和铺平混凝土的能力确定,一般间距不大于3m。
混凝土浇筑,如果没有在施工图设计说明的特殊情况下,一般都是一次性浇筑完成的,不留设施工缝或后浇带,特别是大型设备基础或动力设备基础等。
4.3.3混凝土振捣
混凝土应采用振捣棒振捣。
根据大流动性混凝土的特性,进行适当振捣。
对放置测温点和钢筋应变计(特大体积混凝土浇筑时采用)的部位,进行标记,并规定在测试点周边0.5m半径范围内不得振捣,有效避免振捣对测温点和应变片的影响。
对于侧模内衬材料(聚苯乙烯泡沫板),为了防止变形、损坏,规定在距离侧模0.3m范围内禁止振捣。
振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002操作。
在振捣过程中,宜将振捣棒上下略有抽动,以便上下振动均匀。
分层连续浇筑时,振捣棒应插入下层50mm,以消除两层间的接缝。
每点振捣时间一般以10~30s为宜,还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为宜。
泌水处理:
大体积混凝土在浇筑、振捣过程中,会产生较多的泌水和浮浆,不予以彻底清除,将影响混凝土质量,给生产留下隐患。
遇到这种情况,应及时排除泌水,并进行二次振捣。
可以排除混凝土因泌水在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减少内部微裂,增加混凝土密实度,使混凝土的抗压强度提高,从而提高抗裂性。
混凝土表面处理:
混凝土的表面处理工作也很重要,如果处理不当,就会产生细微裂纹。
混凝土的表面处理应在混凝土初凝前进行,用2m刮尺按控制标高边压边刮平,随后用木蟹粗平压实、两遍成活。
铁抹子抹平压实2~3遍成活,然后在用铁抹子紧面一遍。
如果基础表面有二次施工,就用芦花扫帚扫出纹路,最后覆盖保温材料,进行湿热养护。
4.3.4混凝土养护
养护对于控制大体积混凝土的内外温差,确保混凝土质量起到十分关键的作用。
4.3.4.1养护方法:
大体积混凝土的养护方法,分为保温法和保湿法两种。
保温法是在混凝土成型后,使用保温材料(塑料薄膜、草袋等)覆盖养护,减少混凝土表面的热
扩散和温度梯度,防止产生表面裂缝。
同时延长散热时间,充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛特性,使混凝土的平均总温差所长生的拉应力小于混凝土抗拉强度,防止产生贯穿裂缝。
保湿法是在混凝土浇筑成型后,用洒水、喷水、蓄水养护,使刚浇筑不久的混凝土在适宜的潮湿条件下,防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝。
同时可使水泥的水化作用顺利进行,提高混凝土的极限抗拉强度。
4.3.4.2养护时间
为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件,防止在早期由于干缩而产生裂缝,大体积混凝土浇筑完毕后,应在12h内加以覆盖和浇水。
普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于14d;矿渣水泥、火山灰质水泥等拌制的混凝土养护时间不得少于21d。
4.3.5混凝土测温
为了控制混凝土的内外温差,以便随时采取相应措施,需要对混凝土进行温度监测和控制。
4.4承台尺寸偏差
项目
允许偏差(mm)
检验方法
标高
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
平面外形尺寸(长度、宽度、高度)
±20
钢尺检查
表面平整度
10、L/1000
水准仪或拉线、钢尺检查
洞穴尺寸
±20
钢尺检查
预埋锚栓标高(顶部)
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
预埋锚栓中心距
±2
钢尺检查
五、塔吊基础计算
1.计算参数
(1)基本参数
采用1台QTZ6012塔式起重机,塔身尺寸1.80m;现场地面标高0.00m,基础底标高0m,基础埋设深度0m。
(2)塔吊基础受力情况
荷载情况
基础荷载
P(kN)
M(kN.m)
Fk
Fh
M
Mz
工作状态
585.40
18.90
1485.30
301.10
非工作状态
475.00
76.80
1450.70
0
比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按工作状态计算
Fk=585.40kN,Fh=18.90kN,Mk=1485.30+18.90×1.50=1513.65kN.m
Fk,=585.40×1.35=790.29kN,Fh,=18.90×1.35=25.51kN,Mk,=(1485.30+18.90×1.50)×1.35=2043.43kN.m
2.基础底面尺寸验算
(1)基础尺寸
长(a)=5.50m,宽(b)=5.50m,高(h)=1.50m
(2)基础混凝土
强度等级C35,ft=1.57N/mm2,γ砼=25kN/m3
(3)基础底面尺寸验算
Gk=abhγ砼=5.50×5.50×1.50×25=1134.38kN
Pk=(Fk+Gk)/A=(585.40+1134.38)/(5.50×5.50)=56.85kPa
基础底面矩W=0.1179a3=0.1179×5.503=19.62m3
Mk/W=1513.65/19.62=77.15kPa
Mk/w=77.15kPa>Pk=56.85kPa,则进行偏心距计算
(Mk+Fvh)/(Fk+Gk)=(1513.65+18.90×1.50)/(18.90+1134.38)=1.34m
偏心距e=1.34m<0.25×5.50=1.38m,基础底面尺寸满足要求。
3.地基承载力验算
基础底面标高0m、基础置于土层:
粉质粘土
地基承载力特征值fak=242.00kPa、地基土γ=20.00kN/m3
(1)修正后的地基承载力特征值计算
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d–0.5)
=242.00+3.00×20.00×(5.50-3)+4.40×1.00×(0-0.5)=389.80kPa
(2)地基承载力验算
1)当轴心荷载作用时
Pk=(Fk+Gk)/A=56.85kPa 2)当偏心荷载作用时 Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W=(585.40+1134.38)/30.25+1513.65/19.62=134.00kPa Pkmax=134.00kPa<1.2×fa=467.76kPa,地基承载力满足要求。 Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W=56.85-1513.65/19.62=-20.30kPa 4.抗倾覆验算 倾覆力矩M倾=Mk=1513.65kN.m 抗倾覆力矩M抗=(Fk+Gk)a/2=(585+1134.38)×5.50/2=4729.40kN.m M抗/M倾=4729.40/1513.65=3.12 M抗/M倾=3.12>1.60,抗倾覆满足要求。 5.受冲切承载力验算 Pj=Fk'/A+Mk'/W=790.29/30.25+2043.43/19.62=130.30kPa AL=(1.80+2×1.50+5.50)×[(5.50-1.80)/2-1.50]/2=1.80m2 h0=1.50-0.07=1.43m,βhp=1+(0.9-1)×(1430-800)/(2000-800)=0.95 at=1.80m,ab=1.80+2×1.43=4.66m,am=(1.80+4.66)/2=3.23m 0.7βhpftamh0=0.7×0.95×1.57×3.23×1430=4822.36kN FL=PjAL=130.30×1.80=234.54kN α=1,βhs=(800/1430)0.25=0.86,am/L=3.23/5.50=0.59 (α-Pj/1.4ftβhs)βhs/βhp=[1-130.30/(1.4×1570.00×0.86)]×0.86/0.95=0.84 FL=234.54kN<0.7βhpftamh0=4822.36kN 基础抗冲切承载力=4822.36kN>Fl=234.54kN,基础抗冲切满足要求。 6.受剪切承载力验算 am/L=0.59<(α-Pj/1.4ftβhs)βhs/βhp=0.84 基础受剪切承载系数=0.84>am/L=0.59,基础受剪切满足要求。 7.基础配筋验算 (1)基础弯矩计算 a=(5.50-1.80)/2=1.85m,a’=1.80m,L=5.50m Pjmax=Fk'/A+Mk'/W=790.29/30.25+2043.43/19.62=130.28kPa Pjmin=Fk'/A-Mk'/W=790.29/30.25-2043.43/19.62=-78.03kPa PjI=Pjmax-(Pjmax+Pjmin)/La=130.28-(130.28+78.03)/5.50×1.85=60.21kPa M=1/12a2[Pjmax(3L+a’)+PjI(L+a’)] =(1/12×1.852)×[130.28×(3×5.50+1.80)+60.21×(5.50+1.80)]=805.33kN.m (2)基础配筋 基础采用HRB400钢筋,fy=300N/mm2 As1=M/(0.95fyh0)=805.33×106/(0.95×300×1430)=1976mm2 按照最小配筋率ρ=0.15%计算配筋 As2=ρbh0=0.0015×5500×1430=11798mm2 比较As1和As2,按As2=11798mm2配筋,取3222@175mm(钢筋间距满足要求); 基础配筋As=32×380=12160mm2>As2=11798mm2,满足要求。 8.计算结果 (1)基础尺寸 长(a)=5.50m,宽(b)=5.50m,高(h)=1.50m,基础底标高0m。 (2)混凝土 强度等级C35,双向底筋3222。
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