宫园壹号观邸DK-3 1#楼
塔吊基础施工方案
编 制：
审 核：
中兴建设荣民宫园壹号观邸项目部
2015年6月21日
宫园壹号观邸DK-3 1#楼塔吊基础施工方案
一，工程概况
宫园壹号观邸1#楼为34/-2层（地下两层，地上三十四层）的建筑，裙房2层。裙房地下室用于停车库，主楼地下室用于人防。本栋楼1-3层南面为住宅，北面为商业，正负零相当于黄海高程399.2米；总建筑面积为：56984.63㎡，其中地上面积为：45762.61㎡，地下面积为：11221.92㎡。根据施工图纸的平面布置及结构尺寸、裙楼间的吊运覆盖关系、塔吊裙楼间的布设关系等，本工程1单元、3单元各布置一台QTZ80型塔吊作为结构施工阶段的主要垂直运输机械。将1单元的塔吊编号为1#塔吊，将3单元的塔吊编号为2#塔吊。具体实施如下：
二、 塔吊概况
塔吊生产厂家提供的说明书中对塔吊基础的要求：
1、地基基础的土质应均匀夯实，要求承载能力大于20t/㎡； 2、基础混凝土强度不低于C35，在基础内预埋地脚螺栓，分布钢筋和受力钢。
3、基础表面应平整，并校水平。基础与基础节下面四块连接板连接处应保证水平，其水平度不大于1/1000；
4、基础必须做好接地措施，接地电阻不大于4Ω。 5、基础必须做好排水措施，可在浇筑塔吊基础之前预留300*300*400洞口，保证基础面及地脚螺栓不受水浸，同时做好基础保护措施，防止基础受雨水冲洗，淘空基础周边泥土。
基础受力要求：
荷载 工况 工作状况 非工作状况 PH 24 80 基础承载 PV 597 530 M 2102 1930 MZ 320 0 PH—基础所受水平力kN PV—垂直力kN M—倾覆力矩kN．m MZ—扭矩kN．m 6、基础尺寸：
按照厂家提供的塔基配套专业基础图,塔吊基础尺寸为5.55m×5.55m×1.35m。
二、塔吊基础位置平面布置
根据1#楼的结构图纸，筏基及地下层顶板包括主楼结构，1#塔机基础中心位于11轴-14轴的北面位置，穿两层地下室和三层裙房楼板而上。但要考虑塔身穿过结构梁板时避免穿过框架梁，留置在楼板位置。考虑塔吊扶壁，塔身距剪力墙垂直距离为3米左右，塔机基础顶标高与结构筏板下的垫层面齐平，即塔吊基础顶标高为-12.5米。3单元的2#塔机基础中心位于3轴-10轴的南面位置，穿两层地下室楼板而上。同时应避免穿过框架梁，留置在楼板位置。考虑塔吊扶壁，塔身距剪力墙垂直距离为3.5米左右，塔机基础顶标高与结构筏板下的垫层面齐平，即塔吊基础顶标高为-12.5米。
如此布置,两台塔吊基本能够全方位覆盖1#楼主楼及地下室车库
施工，满足施工生产的需要。
三、具体施工方法
塔吊基础位置土方开挖时，按布置尺寸机械开挖每边多出3米。，深1.35m基坑后人工进行修边修底打夯，保证基坑尺寸（5.55×5.55×1.35）。按专业图纸要求，浇筑100厚混凝土垫层。绑扎基础下层
25双向筏板钢筋，绑扎完成后，在底板钢筋上焊制
钢筋马凳，安装厂家提供QTZ80型专用基脚，用套枷固定好外形尺寸，加以固定并保证预埋基脚外露长度。用水平仪测量调整4个基脚标高，误差不大于2mm，然后绑扎上层钢筋，拉结筋。经验收合格后，进行混凝土浇筑，混凝土浇筑至标高后对预埋基脚高度外形尺寸进行复测无误差后进行基础表面压光、养护。
四、技术要求
1、塔基钢筋的规格、尺寸、间距见附后的塔吊设备基础图。 2、砼强度等级为C35。
3、塔吊基础地基的承压能力不得低于200KPa。根据本工程岩土工程勘探报告显示的地基土承载力特征值表，基底-11.2m标高位置持力层为③层中砂层，可满足塔基承压要求。
4、塔机基础的预埋件严格按厂家提供的与塔机型号所匹配的部件留置。
五、质量要求
1、基础挖土时，不该超挖，严禁扰动原土，挖至底标高时，人工夯实，浇筑100厚C15混凝土垫层。
2、按图纸要求，绑扎
25筏板钢筋，双层双向。
3、预埋件的位置偏差不超过2mm，标高偏差不超过3mm。 4、混凝土浇筑振捣密实。并进行充分养护，并按要求留置试块，待混凝土强度达到75%时，安装塔吊。 六、QTZ80塔吊天然基础的计算书 （一）计算依据
1.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008； 2.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)； 3.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）； 4.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011) ； 5.《宫园壹号官邸 DK-3 勘察报告》； 6.《QTZ80塔式起重机使用说明书》； 7.建筑、结构设计图纸；
8.《简明钢筋混凝土结构计算手册》。
（二）参数数据信息
塔吊型号：QTZ80 塔吊起升高度H：150.00m 塔身宽度B：1665mm 基础节埋深d：0.00m 自重G：596kN（包括平衡重） 基础承台厚度hc：1.35m 最大起重荷载Q：60kN 基础承台宽度Bc：5.550m 混凝土强度等级：C35 钢筋级别：Q235A/HRB335 基础底面配筋直径：25mm
公称定起重力矩Me：800kN·m 基础所受的水平力P：80kN 标准节长度b：2.80m
所处城市：陕西西安 基本风压ω0：0.35kN/m2 地基承载力特征值fak：600kPa
基础宽度修正系数ηb：0.3 基础埋深修正系数ηd：1.5 基础底面以下土重度γ：20kN/m3 基础底面以上土加权平均重度γm：20kN/m3
（三）塔吊基础承载力作用力的计算 1、塔吊竖向力计算
塔吊自重：G=596kN（整机重量422+平衡重174）； 塔吊最大起重荷载：Q=60kN；
作用于塔吊的竖向力：Fk＝G＋Q＝596＋60＝656kN；
2、塔吊弯矩计算
作用在基础上面的弯矩计算： Mkmax＝2380.74kN·m；
（四）、塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算： e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3
式中 e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； Mk──作用在基础上的弯矩； Fk──作用在基础上的垂直载荷；
Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×5.55×5.55×1.35=1039.584kN； Bc──为基础的底面宽度；
计算得：e=2380.74/(656+1039.584)=1.404m < 5.55/3=1.85m； 基础抗倾覆稳定性满足要求！
（五）、地基承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)第5.2条承载力计算。 计算简图:
基础底面边缘的最大压力值计算：
当偏心距e>b/6时，e=1.404m > 5.55/6=0.925m Pkmax＝2×(Fk＋Gk)/（3×a×Bc） 式中 Fk──作用在基础上的垂直载荷； Gk──混凝土基础重力；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a＝Bc/20.5－Mk/（Fk＋Gk）＝5.55/20.5-2380.74/(656+1039.584)=2.52m。
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.55m； 不考虑附着基础设计值：
Pkmax=2×(656+1039.584)/(3×2.52×5.55)= 80.811kPa； 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=260.000kPa；
地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=55.047kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=80.811kPa，满足要求！
（六）、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）第8.2.7条。 验算公式如下: F1 ≤ 0.7βhpftamho
式中 βhp --受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取 βhp=0.95；
ft --混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa； ho --基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.30m； am --冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2； am=[1.66+(1.66 +2×1.30)]/2=2.96m；
at --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝1.66m；
ab --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.66 +2×1.30=4.26；
Pj --扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取 Pj=96.97kPa；
Al --冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.55×(5.55-4.26)/2=3.58m2
Fl --相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。Fl=PjAl；
Fl=96.97×3.58=347.14kN。 允许冲切力：0.7×0.95×1.57×2960.00×1300.00=4017504.40N=4017.50kN > Fl= 347.14kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
（七）、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）第8.2.7条。计算公式如下:
MI=a12[(2l+a')(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]/12
式中：MI --任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a1 --任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=(Bc-B)/2＝(5.55-1.66)/2=1.95m；
Pmax --相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取96.97kN/m2；
P --相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，P＝Pmax×（3×1.371-al）/3×1.371＝96.97×(3×1.37-1.945)/(3×1.37)=51.113kPa；
G --考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×5.55×5.55×1.35=1403.44kN/m2；
l --基础宽度，取l=5.55m；
a --合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离，取a=1.37m； a' --截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.66m。 经过计算得MI=1.952×[(2×5.55+1.66)×(96.97+51.11-2×1403.44/5.552)+(96.97-51.11)×5.55]/12=309.37kN·m。
2.配筋面积计算
αs = M/(α1fcbh02) ζ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-ζ/2 As = M/(γsh0fy)
式中，αl --当混凝土强度不超过C50时， α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；
fc --混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2； ho --承台的计算高度，ho=1.30m。 经过计算得：
αs=309.37×106/(1.00×16.70×5.55×103×(1.30×103)2)=0.002；
ξ=1-(1-2×0.002)0.5=0.002； γs=1-0.002/2=0.999；
As=309.37×106/(0.999×1.30×103×300.00)=794.05mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5550.00×1350.00×0.15%=11238.75mm2。
故取 As=11238.75mm2。 建议配筋值：HRB335筋值11290.7 mm2。
附：塔吊基础图
25@235mm。承台底面单向根数23根。实际配
2016年6月20日
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