塔吊基础底部有河沟该如何加固施工方案

3#塔吊基础施工方案

目 录
一、编制依据 1
二、基本概况 1
三、塔吊基础定位 3
四、塔吊基础设计 4
五、塔吊基础施工做法 5
六、塔吊穿过地下室顶板处理措施 6
七、塔吊基础验算书： 7
八、附图 10

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、QTZ6015塔式起重机使用说明书
8、钢筋混凝土结构设计用表（中国建筑工业出版社）
9、《建设工程基坑、高支模、塔式起重机施工专项安全培训讲义》
10、PKPM安全计算软件
二、基本概况
2．1、工程概况
本工程位于广州市萝岗区永顺大道北面，现场交通条件较方便，6栋住宅楼，分别编为（1～6栋），其中六栋为16层，建筑高度为5120m，一至五栋为18层，建筑高度为5720m。幼儿园为3层，建筑高度为990m。地下室层高为-585m，各栋所有首层层高均为48m,标准层高均为3m。幼儿园首层高为-020m，标准层高均为33m。,钢筋砼剪力墙结构，总建筑面积约为1184356m2（其中地上面积1083556 m2，地下面积10080 m2）。本工程安装四台QTZ6015塔吊，分别为1#、2#、3#、4#。本方案为3#塔吊基础施工方案，设置在四栋地下室穿过地下室顶板作用于垂直运输，3#塔式起重机最大安装高度为72m，安装位中心距4-N轴600m，D-15轴320m，（具体位置详看后附图)，塔吊承台的基础采用地下室天然地基础形式，塔吊基础承台开挖与地下室基坑同时开挖，开挖放坡1：12，塔吊基坑底标高为-7850m。塔吊首次安装高度为19米。
2．2、场区地形地貌
场地位于广州市萝岗区岭头村永顺大道西路的北侧，场地北侧为丘陵，东侧为残丘。周围地势较宽广。场地原地貌单元属丘陵前缘冲积和坡积地带，现场局部稍有起伏。
2．3、岩土分层描述
根据广东市科城建筑设计有限公司、广东省工程勘察院2008年9月《岩土工程详细勘察报告》，钻孔揭露所取得的地质资料，经综合整理，可将场地内岩石土层自上而下划分为人工填土(Qml)、耕植土层(QPb)、第四系冲积土层(Qai)、坡积土(Qdl)、风化残积土(Qel)及燕山期(ｒ)基岩六大类。：
与本工程相关的地层条件综合如下：
地
层
序
号

土层名称

顶面高程
（m）
顶面埋深
（m）
特性描述 平均层厚
（m）
QPb，层号2 耕植土地 3782~3982 0~360 松散，欠压实，土质均一性差。
111
Qai,层号3(3-1)
松散状中粗砂
3247~4088
050~700 饱水，松散状，分选性差，局部夹粉细砂和砾砂薄层，成份为石英，局部夹粘性土薄层。
306
Qai,层号3(3-2)

淤泥质土
3276~4066
050~700 呈灰黑或深灰色，饱和，流~软塑状，局部含砂粒，局部间中粗砂或粘性土薄层。
198
Qai,层号3(3-3)
中粗砂

3117~3632

200~1000 呈灰黄、深灰、灰、灰白等色，饱水，稍密状，分选性差，局部夹粉细砂和砾砂薄层。
415
Qai,层号3(3-4)

粉质粘土
3181~4024
410~1380 呈灰、灰黄、褐黄、褐红等色，可塑状，局部砂粒，粘性一般，局部间中粗砂或粘土薄层。
256
Qai,层号3(3-5)

中粗砂

2790~3574

410~1380 呈灰黄、深灰、灰、灰白等色，饱水，中密状，分选性差，局部夹粉细砂和砾砂薄层，成份为石英，局部底部含1~8cm的硅质卵石，局部含粘性土或夹粘性薄层。 361
Qdl，层号4
粉质粘土
3149~4060
100~950 呈红黄、褐红、灰黄等色，可塑状，含石英砂粒，粘性一般。
625
Qel，层号5
花岗岩风化
2717~3764
380~1410 呈褐黄、灰绿、褐灰、灰白等色，硬塑状，遇水易软化崩解。
470

24、水文情况
场地大部分孔段第四系孔隙含水砂层发育，含水量较丰富;粘性土层透水性差，属微弱透水层，含水贫乏;基岩在钻探过程中未发现漏水现象，说明基岩裂隙连通性差，含脉状裂隙水贫乏;故场地地下水主要为砂层孔隙水，含水量较丰富。地下水的补给主要来源于大气降水及砂层的侧向迳流补给。地下水位变幅随季节性变化而变化，雨季水位升高，旱季水位下降。在钻探期间测得钻孔内水位埋深为02～58m，地下水类型属微承压水。地下水对混凝土和钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
2．5、塔吊情况
塔吊选用QTZ6015塔吊（固定附着式），最大幅度60m，最大设计自由高度44m，附着后起升高度可达176m。本工程安装高度约72m。
三、塔吊基础定位
1、塔吊中心位于4-N轴距6000m，距4-51轴3,600m（详见附图）

2、 塔吊预埋地脚螺栓定位尺寸（详见附图：）

四、塔吊基础设计
3#塔吊基础承台底面以下岩土力学资料（参考地质资料ZK26孔柱状图）
序号 土层名称 厚度（m） 地基承载力特征值(kPa) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa)
1 砂质粘土 35 250 45
2 全风化花岗岩 380 400 80
3 强风化花岗岩 2．90 700 120 4500
3#塔吊基础持力在砂质粘土层; ±0000相当于绝对标高4140
开挖深度 -7400m（3400）（若见与地质资料不符，则直至挖到符合土质要求为止，,再进行换填夯实至-7400m）
说明：塔吊承台持力层在砂质粘土(层号5)；在开挖时，土层与地质报告不符，（如有软土和淤泥）必须挖到符合要求为止。

施工有关说明：
1、承台砼等级为C35（抗渗等级≥08MPa），其施工应严格按规范要求执行；塔吊基础尺寸宽60006000，高1500；钢筋采用2级钢16。
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。塔吊基础施工完成塔吊安装后做180厚砖墙进行围护。
6、混凝土浇筑后要浇水养护，养护期不少于14天。严格按工程桩的验收手续进行验收，做好混凝土试块28天抗压试验。
7、混凝土强度达到85％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、基础平面平整度允许偏差1/1000
10、在空载条件下，塔吊和基础平面的垂直度允许偏差为4/1000，明高锚固点以下垂直度允许偏差为2/1000。
11、地脚螺栓进场后要按照说明书检查，保证符合要求，埋置深度≥1000mm。
12、基础防雷接地参照建筑防雷设计要求施工。
13、地脚螺栓与防雷地极接通，接地电阻≤4Ω。
14、塔吊安装、拆卸方案另编。
15、防水层均沿承台周边铺设，做法参照地下室防水大样。
五、塔吊基础施工做法
塔吊基础基坑开挖——浇垫层及砌砖胎模——砖胎模表面1：3水泥沙浆抹抹灰——做防水——绑扎钢筋笼——预埋地脚螺栓——浇筑基础混凝土——混凝土养护。
1、塔吊基础基坑开挖与地下室基坑同时开挖，开挖放坡1：1，3#塔吊承台基础坑底标高为-740m，顶面标高-5850m。在开挖前现场施工员按照塔吊定位图放出灰线，由挖机同步开挖，机械开挖完成后人工整平。
2、垫层厚度100mm，混凝土等级C15，原浆收光，采用240厚灰砂砖M5水泥砂浆砌筑基础侧模，内侧表面采用15mm厚1：3水泥沙浆抹灰压光。塔吊基础与地下室底板连接整体。
3、塔吊基础内采用同地下室底板防水材料做防水，并对阴阳角位置进行加强处理，与地下室底板防水连接成系统，以确保塔吊拆除后不再对基础位置的防水进行处理。底面采用20mm厚1：3水泥沙浆抹灰做防水保护层。
4、塔吊基础钢筋笼绑扎： 塔吊基础上部水平钢筋同地下室底板配筋:上部配双层双向 Ф20@200,下部配双向 Ф16@160,竖向拉筋为Ф14@300，（本方案先浇筑塔吊基础混凝土，提前安装塔吊投入使用），在绑扎塔吊承台钢筋时与地下室底板搭接处钢筋上下错开预留，待绑扎地下室底板钢筋时与塔吊基础连接成整体。塔吊承台四周与地下室底板连接处设置止水钢板。（详见附图）
5、混凝土浇筑： 塔吊承台基础混凝土等级为C35防水混凝土，抗渗等级08MPa。塔吊基础承台顶面表面原浆收光，平整度偏差±10mm。浇筑前注意用塑料袋套住螺栓丝杆，浇筑捣鼓时注意不得碰触地脚螺栓。混凝土浇筑时取样留取试块送检，混凝土强度达到80%进行塔吊安装，同时试验报告作为安全资料存档备查。
6、混凝土浇筑后注意养护，养护时间不少于14天。
7、塔吊基础尺寸允许偏差表。

塔吊基础尺寸允许偏差和检验方法
项目 允许偏差（mm） 检验方法
标高 ±20 水准仪、拉线、钢尺检查
平面外形尺寸 ±20 钢尺
表面平整度 10、L／1000 水准仪
洞穴尺寸 ±20 水准仪
预埋件标高 ±20 水准仪
预埋件中心距 ±2 钢尺

六、塔吊穿过地下室顶板处理措施
1、地下室顶板预留洞尺寸2750×2750m，居中留设，断开L3（8）300×800框架梁。待塔吊拆除后用C40混凝土连接封堵。
2、顶板配筋：由原双层双向 12@200改为双层双向 14@200(已经设计同意)。
3、为保证施工中的安全，在塔吊拆除前，顶板主筋不得割断，塔吊拆除时用氧气割断后再用帮条焊连接。板筋必须按50%错开接头，接头间的间距不小于40d。
4、塔吊使用过程中，洞口四周25m范围内顶板模板及支撑不拆，并在模板施工过程中，门式架支撑体系与其断开，便于拆除时预留。
5、预留洞口混凝土浇灌时，洞口四周严格按施工缝处理并设置止水钢板，顶板防水时，洞口位置增加一道防水层。 （塔吊穿过地下室顶板预留洞详见附图）

七、塔吊基础验算书：

塔吊天然基础的计算书

一 参数信息

塔吊型号: QTZ60 自重(包括压重):F1=57300kN 最大起重荷载: F2=6000kN
塔吊倾覆力距: M=172600kNm 塔吊起重高度: H=7200m 塔身宽度: B=180m
混凝土强度等级:C35 钢筋级别: Ⅱ级 地基承载力特征值: 25000kPa
基础最小宽度: Bc=600m 基础最小厚度: h=150m 基础埋深: D=000m
预埋件埋深: h=000m

二 基础最小尺寸计算

基础的最小厚度取:H=145m
基础的最小宽度取:Bc=600m

三 塔吊基础承载力计算

计算简图:

1、 整体抗倾覆稳定性计算：

e=(MK+FVKh)/(FK+GK)=(1726+71145)/(573+6614525)
=0974<b/4=15，满足要求！
式中：

MK——相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值（kNm）FVK——相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载值（kN）
h——基础的高度（m）
FK——塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值（kN）
GK——基础及其上土的自重标准值（kN）
b ——矩形基础底面的短边长度（m）
2、 地基承载力计算

PK=( FK+GK)/ bl=(573+6614525)/(66)=5217 kPa < fa

式中：

PK——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa）；
l——矩形基础底面的长边长度（m）；
fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）。

本工程偏心距e=0974＜b/6
Pkmax=( FK+GK)/ bl + (MK+FVKh)/W =5217+182895/36=10297<12fa,
满足要求！

式中：
Pkmax——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值（kPa）；
W——基础底面的抵抗矩（m3）；

3 地基基础承载力验算

修正后的地基承载力特征值为:fa=25000kPa
由于 fa≥Pk=646kPa 所以满足要求！
偏心荷载作用：由于12×fa≥Pkmax=10297 kPa 所以满足要求！

4 受冲切承载力验算

验算公式如下:

式中 hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=095；
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=157kPa；
am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[180+(180 +2×145)]/2=325m；
h0──承台的有效高度，取 h0=145m；
Pj──最大压力设计值，取 Pj=14739kPa；
Fl──实际冲切承载力：

Fl=14739×(600×070+742)=171270kN。
允许冲切力：
07×095×157×3250×1450=475042700N=475043kN
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
5 承台配筋计算

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=210m；
P──截面I-I处的基底反力:

P=14739×(3×175-210)/(3×175)=8854kPa；
a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=180m。
经过计算得:
M=2102×[(2×600+180)×(14739+8854-2×130500/6002)+(14739-8854)×600]/12
=95862kNm。
2配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002

式中 1──系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为10,当混凝土强度等级为C80时，
1取为094,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=95862×106/(100×1670×600×103×14002)=00046
=1-(1-2×00046)05=0005
s=1-0005/2=0998
As=95862×106/(0998×1450×30000)=2208 mm2。
由于最小配筋率为015%,所以最小配筋面积为:13500mm2。
故取 As=13500mm2。采用HRB335，fy=30000N/mm2取6020
As1=60×314=18840mm2>As=13500mm2(满足要求)，即双层双向20@200满足要求！

八、附图
1、基坑支护平面与塔吊定位图
2、塔吊基础剖面图
3、塔吊基础地质参考剖面图
4、塔吊基础定位与穿板预留洞平面图