桩基础塔吊基础施工方案

一、编制依据

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）；

《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）；

建筑、结构设计图纸；

《东方红大厦工程岩土工程详细勘察报告》

QTZ80自升塔式起重机使用说明书。

二、工程概况：

东方红大厦位于湖南省郴州市桂东县桂东大道旁，由湖南浙商房地产开发有限公司筹建，湖南建设科学研究院有限公司设计，由湖南长大建设集团股份有限公司承建。项目工程计划工期大厦270日历天，计划开工日期大厦2014年8月2日、广场2014年9月2日，计划竣工日期大厦2015年5月2日、广场2014年9月2日。

东方大厦全楼共十层，地下一层，地上九层，一至三层为商业，四至九层为住宅，地下一层层高为5.4米，一层层高为层高4.8ｍ，二、三层层高为4.5m，住宅层高均为2.9ｍ，建筑总高度为36.000米，占地面积为2696.85m2,总建筑面积为19072.45m2,一至三层为整体商业，四至九层分南、北两栋，由三个一梯两户的住宅单元组成。本工程为二类商住楼建筑。建筑耐火等级为地上二级，地下一级，结构形式为框架结构，抗震不设防，设计使用年限50年。混凝土环境：室内正常环境为一类，室内潮湿，露天及与水土直接接触部分（基础、屋面等）为二类（a）。

基础采用长螺旋钻孔灌注桩基础，桩心截面为600㎜，其中由于现场场地条件限制，在轴/轴、轴/轴、N-1轴/N-J轴、N-1轴/N-B轴、N-31轴/N-J轴五个桩钻孔桩设备无法就位，改做Φ1000mm的人工挖孔桩。持力层为强风化花岗岩-1，单桩竖向承载力特征值1400KN，要求桩长不小于12米，桩端入持力层≥1.2米。

根据现场实际情况，本工程考虑采用一台QTZ80型塔式起重机，详见塔吊布置图。

三、现场地质条件

（一）地形、地貌

场地位于桂东县桂东大道旁，属基坑内长螺旋钻孔灌注桩，低于±000标高约5.7m。

（二）场地岩土构成、水文地质条件

地层岩性构成

据现场勘探及已有地质勘察资料，构成场地的地层自上而下描述如下：

中粗砂：冲洪积成因，黄色，水饱和，稍密至中密，含泥，水饱和，骨架颗粒小于0.25-0.5mm，其含量为45%-65%，含少量砾石，泥质胶结，粘性土含量为15%-25%，该土层场地内27个钻孔均有揭露，其厚度3.8-5.0m，平均厚4.34 m。力学强度较低、工程特性较差。

残积土：残积成因，褐黄色、黄色，由粉质粘土和粉土等组成，硬可塑状态，干强度中等，韧性中等，摇振无反应，土芯切面规则，稍有光泽和滑腻感，含少量（母岩）石英砾石积石英碎石，该土层场地内27个钻孔均有揭露，其厚度为3.50-11.10m，平均厚9.46 m。该土层力学强度中等、工程特性中等。

强风化花岗岩：浅肉红色，黄色，强风化，散体—碎裂结构，块状构造，矿物成分由长石、石英、云母组成，原岩长石矿物已风化呈高岭土，石英呈颗粒状，局部夹全风化花岗岩，镐可挖掘，不易干钻，岩石RQD指标极差，岩体基本质量等级为软岩V级。该岩层场地27个钻孔均有揭露，其厚度3.0-6.70m（部分钻孔未揭穿该层），平均厚度3.31m。该岩层力学强度中等，工程特性中等。

中风化花岗岩：褐黄色、黄色、中风化，块状构造，岩芯呈短柱状，少量碎块状，岩块不易折断，不能干钻，岩石RQD指标为40-60，岩体基本质量等级为较软岩Ⅳ级。该岩层ZK1~ZK16等16个钻孔探至该层，其厚度5.0-5.4m，未揭穿，该岩层力学强度高，工程特性好。

四、塔吊布置原则

1、最大限度的满足垂直运输的要求和服务半径，满足现场施工需求。

2、塔吊与周围建筑物之间的距离最大限度的满足安全规范的要求；

3、塔吊附着满足塔吊性能要求

4、满足塔吊安装和拆卸的工作面要求，保证塔吊安装拆卸的可行性。

五、塔吊选择

考虑本工程实际垂直运输工程量及施工总平面布置，拟布置1台塔吊，塔吊型号为QTZ5013，臂长56米。

六、塔吊定位

根据地下室结构平面布置图、主楼结构平面布置图和建筑布置图，塔吊基础具体位置详见塔吊基础平面布置图。

七、塔吊基础

塔吊采用长螺旋钻孔桩承台基础，桩径为600mm,承台尺寸为 5000mm×5000㎜×1500㎜。

塔吊基础土方开挖后须经监理、勘察单位验收，进行地基承载力试验，满足设计要求200 Kpa后方可进行封底。塔吊基础混凝土浇筑前，应先预埋好塔吊地脚螺栓，做好基础隐蔽工程资料，并组织监理单位（或建设单位）验收，报送混凝土浇灌令后方可进行混凝土浇筑施工。

八、塔吊基础配筋图

九、结构验算

计算简图:

一、参数信息

1.塔吊参数

2.矩形承台参数

3.桩参数

4.地基参数

二、塔吊抗倾覆稳定性验算

1.自重荷载以及起重荷载

1）塔机自重标准值：Fkl=G0+G1+G2+G3+G4=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.40kN

2）起重荷载标准值：Fqk=60.00kN

3）竖向荷载标准值：Fk= Fk1+ Fqk=401.40+60.00=461.40kN

4）基础及其上土自重标准值：Gk=bc×lc×hc×25=5×5×1.35×25=843.75kN

受水位影响后其值：Gk′=G11+G21=506.25+0.00=506.25kN

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

① 塔基所受风均布线荷载标准值（ω0=0.20 kN/m2）

qsk=0.8×α×βz×μS×μZ×ω0×α0×B×H/H

=0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20×0.35×1.6

=0.44kN/m

② 塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk= qsk·H=0.44×43=18.92kN

③ 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5 Fvk·H=0.5×18.92×43=406.82kN·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

① 塔机所受风线荷载标准值（深圳市ω0′=0.75kN/m2）

qsk′=0.8×α×βz×μs×μz×ω0′×α0×B×H/H

=0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.75×0.35×1.6

=1.75kN/m

② 塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk′=qsk′·H=1.75×43=75.42kN

③ 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk′=0.5 Fvk′·H=0.5×75.42×43=1621.52kN·m

3.基础顶面倾覆力矩计算

1）工作状态下塔机倾覆力矩标准值

Mk=M1+M2+M3+M4+0.9(M5+Msk)

=(37.4×22)+(3.8×11.5)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+0.9×(max（60×11.5，10×50）+406.82)

=673.98kN·m

2）非工作状态下塔机倾覆力矩标准值

Mk′=M1+M3+M4+Msk′

=(37.4×22)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+1621.52

=1264.66kN·m

比较上述两种工况的计算，可知塔机在非工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大，故应按非工作状态的荷载组合进行地基基础设计。

三、承台计算

1.荷载计算

最大压力：N1=1.35×[Fk1/n+(Mk′+Fkv′hc)/L]=1.35×[401.40/4+(1264.66+75.42×1.35)/3.54]=657.25kN

最大拔力：N2=1.35×[Fk1/n-(Mk′+Fkv′hc)/L]=1.35×[401.40/4-(1264.66+75.42×1.35)/3.54]=-386.30kN

Ni=max{ N1 ,N2}=657.25kN

2.承台弯矩计算

依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条：

xi=(a1-B)/2=(2.5-1.6)/2=0.45m

yi=(a2-B)/2=(2.5-1.6)/2=0.45m

Mx = ∑Niyi=2×657.25×0.45=591.52kN·m

My = ∑Nixi=2×657.25×0.45=591.52kN·m

3.承台截面配筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002：

1）底面配筋：

h0=hc-as-d/2=1.35-50/1000-25/1000/2=1.29m

αsⅠ = My/(α1fclch02)= 591.52/(1×16.70×103×5×1.292)=0.004

ξⅠ= 1-(1-2αsⅠ)1/2=1-(1-2×0.004) 1/2=0.004

γⅠ=1-ξⅠ/2=0.998

沿bc向配筋面积：AsⅠ= My/(γⅠh0fy)= 591520.69/(1.00×1.29×360.00)=1278.943mm2；

建议配筋面积：As=max{AsⅠ，0.15%lchc}=max{1278.943,0.15%×5000×1350}=10125.00 mm2

αsⅡ = Mx/(α1fclch02)= 591.52/(1×16.70×103×5×1.292)=0.004

ξⅡ= 1-(1-2αsⅡ)1/2=1-(1-2×0.004) 1/2=0.004

γⅡ=1-ξⅡ/2=0.998

沿lc向配筋面积： AsⅡ= Mx/(γⅡh0fy)= 591520.69/(1.00×1.29×360.00)=1278.943mm2；

建议配筋面积：As=max{AsⅡ，0.15%bchc}=max{1278.943,0.15%×5000×1350}=10125.00 mm2

2）顶面配筋：

建议最小配筋面积：

沿bc向配筋面积：AsⅠ′=0.5AsⅠ=5062.50mm2

沿lc向配筋面积：AsⅡ′=0.5AsⅡ=5062.50mm2

4.承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条和第5.9.14条：

a1x=(a1-B-D)/2=(2.5-1.6-0.6)/2=0.15m

a1y=(a2-B-D)/2=(2.5-1.6-0.6)/2=0.15m

λx=a1x/h0=0.15/1.29=0.12

λy=a2x/h0=0.15/1.29=0.12

(800/h0)1/4×ftbch0×1.75/(λmax+1)=(800/(1.29×103))1/4×1.57×103×5×1.29×1.75/(0.25+1)

=12562.63kN≥Ni=657.25kN,满足要求！

5.承台受冲切验算

角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏椎体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台受角桩冲切的承载力验算。

四、基桩承载力验算

1.基桩竖向承载力验算

μ=πD=3.14×0.6=1.88m

Aps=πD2/4=3.14×0.62/4=0.28m2

Ra=μ∑qsik·li+qpk·APs=1.88×255.85+200×0.28=538.81kN

Qk=(Fk1+Gk)/n=(401.40+843.75)/4=226.91kN＜Ra=538.81kN

Qkmax=(Fk1+Gk)/n+(Mk′+Fkvhc)/L=(401.40+843.75)/4+(1264.66+75.42×1.35)/3.54

=613.41kN＜1.2Ra=646.58kN

满足基桩竖向承载力要求！

Qkmin=(Fk1+Gk′)/n-(Mk′+Fkvhc)/L=(401.40+506.25)/4-(1264.66+75.42×1.35)/3.54

=-159.59kN

Gp=15×12×3.14×0.62/4=50.89kN

Ra＇=μ∑λiqsik·li+Gp=1.88×179.10+50.89

=388.48KN≥Qkmin=159.59kN

满足抗拔要求！

2.桩身轴心抗压承载力验算

荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：

Qmax=1.35[(Fk1+Gk)/n+(Mk′+Fkvhc)/L]=1.35×[(401.40+843.75)/4+(1264.66+75.42×1.35)/3.54]

=942.01kN

Aps=0.28m2

As1＇=nπd2/4=9×3.14×142/4=1385.44mm2

As2＇=nπd2/4=11×3.14×10.72/4=989.12mm2

N=φcfcAps+0.9fy＇As＇=0.75×14.3×103×0.28+0.9(360×1385.44+1040×989.12)/1000=4407.12kN≥Qmax=942.01kN

桩身轴心受压承载力符合要求！

3.桩身轴心抗拔承载力验算

荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：

Q＇=丨1.35[(Fk1+Gk′)/n-(Mk′+Fkvhc)/L]丨=丨1.35×[(401.40+506.25)/4-(673.98+75.42×1.35)/3.54]丨

=10.10kN

N＇=fyAs1＇+fpyAs2＇=(360×1385.44+1040×989.12)/1000

= 1527.45kN ≥Q＇= 10.10 kN

桩身轴心抗拔承载力符合要求！

4.桩构造配筋

根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》JGJ/T187-2009,第6.2.2条规定：基桩应按计算和构造要求配置钢筋，纵向钢筋的最小配筋率，对于灌注桩不宜小于0.20%~0.65%(小直径取高值)；对于预制桩不宜小于0.8%；对于预应力混凝土管桩不宜小于0.45%。纵向钢筋应沿桩周边均匀布置，其净距不应小于60mm，非预应力混凝土桩的纵向钢筋不应小于6根直径为12mm的HRB335钢筋。

十、质量保证措施

为认真贯彻“百年大计，质量第一”的方针，力争本工程质量达标创优，根据甲方合同要求，行业规范要求及公司ISO9002质量体系要求，特制定以下质量保证措施：

1、建立质量保证体系

在项目经理的统一安排下，质量措施要求层层落实并认真贯彻到每个岗位上。

2、保证原材料质量

①所用原材料要严格按规范要求分批检验、检测，合格后方可使用。

②原材料必须有合格证（质量保证书）。

3、保证施工质量

①凡施工中现有原材料，材料部门均应按规定提供材料合格证证明，并必须经过复检后使用。

②每道工序施工前要进行技术交底，项目技术负责人要对施工队人员技术交底，各级交底以口头进行，并有文字记录，交底和接受都必须有签字手续。

③浇灌必须在上道工序检查合格并经监理签字后，施工人员根据项目质检、业主代表、监理人员签字认可后开始浇灌。

④在施工过程中实施施工挂牌制，牌上注明管理者，操作者，施工日期和简洁明了的质量要求。

⑤各工序班组要像重视工序的操作一样重视成品的保护，项目管理人员应合理安排工序，尽力减少工序的交叉作业，上下工序之间做好交接工作记录，如下道工序可能对上道工序的成品造成影响时，应征得上道工序的操作人员及管理人员的同意，并采取可靠措施避免破坏和污染，否则造成的损失由下道工序操作人员与管理人员负责。

4、保证施工记录质量

①严格按照规范及公司质量体系要求进行施工记录。

②认真完成各项施工记录，保证其真实性、规范性和可溯性。

5、应注意的质量问题

①垂直偏差过大：为防止偏差过大，每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。

②孔壁坍塌：若桩位土质不好，或地下水渗出容易发生孔壁坍塌。因此开挖前应掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。

③孔底残留虚土：成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，若不清除会影响桩基砼的质量。因此在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。

④孔底出现积水：当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的，大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下浇筑混凝土的方法，确保施工质量。

⑤桩身混凝土质量差：为防止空洞、夹土等现象的出现。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。

⑥钢筋笼扭曲变形：为防止钢筋笼加工制作时点焊不牢，运输、吊放时产生变形、扭曲，钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固；运输过程支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。

十一、安全技术措施

1、挖孔时，挖孔工人配有安全帽、安全绳、必要时就搭设掩体。

2、对于取出土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，要求经常检查。

3、在井口周围用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护，进口围护高于地面20cm～30cm，以防止土、石、杂物滚入孔内伤人。为防止井口坍塌，在孔口用混凝土护壁，高约2.0m。

4、挖孔时还应经常检查孔内的二氧化碳含量，如超过0.3%，或孔深超过10m时，采用机械通风。

5、挖孔工作暂停时，将孔口罩盖。在井孔安设牢固可靠的安全梯，以便于施工人员上下。

6、浇灌砼时，孔口料斗应牢固固定于孔口，不得有晃动、摇摆等现象。放料人员必须准确对准孔口料斗放料，防止砼溅落桩孔内伤人。

7、在灌注桩身砼时，相邻10m范围内挖孔作业应停止，并不得在孔底留人。

8、孔内作业的振捣手应着装简便，穿防滑鞋，戴安全帽，绑扎安全带并挂设于井口牢固处，随作业面的上升安全带应逐步收紧。

9、孔内作业的振搞手应搭设牢固的临时作业平台，作业平台应牢固设于护壁凸缘，不宜支设在箍筋上。

10、孔内有作业时，孔口应有2人以上配合并监护井内情况，孔口人员必须挂好安全带，密切注意孔内一切情况，保持与孔底的密切联系，认真配合孔内人员的操作。

11、砼浇注完毕，桩顶标高低于地面的应盖好板（网）或设置封闭围栏。

十二、雨季施工措施

（一）雨季施工

　　1、本项目可能会遇到较多的雨天施工。

　　2、做好现场材料防雨设施，对水泥等材料应垫高基础，搭设雨棚，覆盖薄膜，并在四周开挖排水沟，将水引自场区排水总水沟，以防变潮；

　　3、雨天施工时，应注意可能的带电作业必须严格执行我公司安全规定规程，电焊机棚应设在屋内或设置较高处且有雨棚，用电设施需有漏电保护装置。

　　4、用潜水泵及时排出挖孔桩内积水。

　　5、随时掌握气象动态，提前做好防雨措施

6、加强季节性劳动保护工作，冬雨季要做好防滑、防雨、防触电工作，对道路要采取防滑措施，雨天后要及时排水。

十三、 文明施工

（一）文明施工措施

、建筑场地设专人值班，负责文明施工管理。

、职工不准进入工作区内惹事生非。

、建立各项管理制度。

、定期进行文明施工检查评比。

、保持场地整洁，做好饮食管理，防腐、防毒，确保饮食卫生。

项目经理部设常备药品的医药箱。

雨雪天施工应注意路面保洁工作，车辆出入大门要注意冲洗。

保持施工现场整齐、整洁、实行文明施工、合理安排、合理利用场地、建立安全文明施工小组，以保证施工顺利进行。

制订生活和环境卫生管理制度，搞好职工宿舍卫生和食堂的饮食卫生，做好厕所清扫的保洁工作，不乱倒生活垃圾，生活垃圾集中纳入城市垃圾处理系统，搭建的临设经业主批准，做到整齐美观。

（二）、现场文明施工措施

施工临时用地张贴宣传标语，经常更换黑板报或报栏的内容；施工现场入口处悬挂宣传标语横幅。

所有施工人员都应穿戴整齐，行为文明。佩带项目部统一发放的工作证，并在工作证上标明姓名、职务、身份及编号，在现场期间应一直佩带胸前。所有机械及设备都在醒目地注上施工单位名称。每天一次由项目经理组织文明施工检查，及时发现问题，使现场符合南京市标准化工地要求。

对受施工过程影响的文物、古木采取保护措施，对于需保护的文物提出监测保护方案，及时报告文物保护单位。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/80c9be78cdc789eb172ded630b1c59eef9c79a4a.html