塔式起重机基础施工专项方案

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一、 编制说明

1、工程概况

工程名称:无锡金格广场；

工程位于无锡市学前东路与广南路交汇处西侧；属于框剪结构；地上23层；地下2层；建筑高度：87.75m；标准层层高：3.4m 。

本工程由无锡市崇安新城凤盛有限公司投资建设，上海海珠建筑工程设计有限公司设计，无锡锡山建筑实业有限公司承建施工。

为了保障本工程塔式起重机使用的安全可靠性，特编制塔式起重机基础施工专项方案，请建设及监理单位审批。

2、编制依据

2.1 施工图纸及施工现场平面布置；

2.2 《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）

2.3 《地基基础设计规范》（GB50007-2002）

2.4 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

2.5 《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）

2.6 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）等编制。

二、 塔式起重机基础设置

按安装塔式起重机的设备安装单位提出的技术要求，架设塔式起重机的地基若为天然地基，则必须稳妥可靠，在表面上平整夯实，夯实后的基础的承压能力不小于0.2MPa，基础的总重量不得小于80T，砼标号不得小于C30，砼的捣制应密实。

按其要求，我项目部编制了金格广场1#楼使用塔式起重机的施工专项方案。现拟采用QTZ63型号的塔式起重机，基底拟埋设深度3.600m(基底相对标高-4.300m)，从地质勘查报告中看出，1#楼使用的塔式起重机所处的位置(见附图2：塔式起重机基础平面布置图)， 其深度3.6m处的土层为2层粉质粘土，地基土承载力特征值建议值为200KPa；基础的承压能力符合天然地基作为塔式起重机基础的条件。拟采用FS5510现浇固定钢筋砼基础，砼标号C30，25双层双向钢筋，其尺寸为长5600mm宽5600mm高1350mm，总体积为42.34m3，质量约101T 〉80T；基础的总重量及砼标号均符合要求。

(FS5510固定基础示意图见附图1。

塔式起重机基础施工专项方案

三、 塔式起重机天然基础计算书

1、参数信息

塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度H：35.00m，

塔身宽度B：1.6m， 基础埋深d：2.25m，

自重G：450.8kN， 基础承台厚度hc：1.35m，

最大起重荷载Q：60kN， 基础承台宽度Bc：5.60m，

混凝土强度等级：C30， 钢筋级别：HRB335，

基础底面配筋直径：25mm

2、塔吊对交叉梁中心作用力的计算

a.塔吊竖向力计算

塔吊自重：G=450.8kN；

塔吊最大起重荷载：Q=60kN；

作用于塔吊的竖向力：Fk＝G＋Q＝450.8＋60＝510.8kN；

b.塔吊弯矩计算

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mkmax＝1654.69kN·m；

3、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＝25×5.6×5.6×1.35=1058.4kN；

Bc──为基础的底面宽度；

计算得：e=1654.69/(510.8+1058.4)=1.054m < 5.6/3=1.867m；

基础抗倾覆稳定性满足要求！

4、地基承载力验算

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依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。

计算简图:

混凝土基础抗倾翻稳定性计算：

e=1.054m > 5.6/6=0.933m

地面压应力计算：

Pk＝（Fk+Gk）/A

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）＝5.6/20.5-1654.69/(510.8+1058.4)=2.905m。 Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.6m；

不考虑附着基础设计值：

Pk＝（510.8＋1058.4）/5.62＝50.038kPa

Pkmax=2×(510.8+1058.4)/(3×2.905×5.6)= 64.299kPa；

实际计算取的地基承载力设计值为:fa=200.000kPa；

地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=50.038kPa，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=64.299kPa，满足要求！

2250 1350

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5、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）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=1.43MPa；

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=[1.60+(1.60 +2×1.30)]/2=2.90m；

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＝1.6m；

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=1.60 +2×1.30=4.20；

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=77.16kPa； Al --冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.60×(5.60-4.20)/2=3.92m2 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=77.16×3.92=302.46kN。

允许冲切力：0.7×0.95×1.43×2900.00×1300.00=3585081.50N=3585.08kN > Fl= 302.46kN；

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

6、承台配筋计算

a.抗弯计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）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；

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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＝(5.60-1.60)/2=2.00m；

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77.16kN/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×a－al）/3×a＝77.16×(3×1.6-2)/(3×1.6)=45.009kPa；

G --考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×5.60×5.60×1.35=1428.84kN/m2；

l --基础宽度，取l=5.60m；

a --塔身宽度，取a=1.60m；

a' --截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.60m。

经过计算得MI=2.002×[(2×5.60+1.60)×(77.16+45.01-2×

1428.84/5.602)+(77.16-45.01)×5.60]/12=192.46kN·m。

b.配筋面积计算

αs = M/(α1fcbh02)

δ = 1-(1-2αs)1/2

γs = 1-δ/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=14.30kN/m2；

ho --承台的计算高度，ho=1.30m。

经过计算得： αs=192.46×106/(1.00×14.30×5.60×103×(1.30×103)2)=0.001； ξ=1-(1-2×0.001)0.5=0.001；

γs=1-0.001/2=0.999；

As=192.46×106/(0.999×1.30×103×300.00)=493.85mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5600.00×1350.00×

0.15%=11340.00mm2。

故取 As=11340.00mm2。

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建议配筋值：HRB335钢筋，25@225mm。承台底面单向根数24根；实际配筋值HRB335钢筋，25@170mm。承台底面单向根数33根，满足要求。

7、结论

据验算，天然地基、5600×5600×1350的砼基础满足QTZ63型塔式起重机的作业要求。

四、 塔式起重机基础施工

塔式起重机基础的施工顺序为：塔基放石灰线→塔基坑土方开挖→100厚C10素砼垫层（深基础时基坑护壁）→弹出基础边线→坑壁四周测设标高线并打水平桩→砌筑基础砖胎模（或安装木模板）→基础底钢筋制作安装绑扎→安固定地脚螺栓→基础面钢筋绑扎→浇捣基础同时用经纬仪观测地脚螺栓有无偏移→养护→砌挡土墙→井筒封盖并回填周边土方。部分节点的说明及注意事项如下：

1、基坑开挖：本工程塔吊基础的地基准备利用天然地基，地基顶标高-4.400m，地基承载力为200KPa。基础采用大开挖，待挖至标高-4.200m时，人工清理基土后即可在基槽放线，定出塔机基础位置，余下20cm土采用人工开挖清槽，基底土层不得扰动，严禁超挖后填土。

2、地基处理：对塔机基础附近的地下部分应进行钎探，查明地下是否有不实结构（如防空洞、化粪池等）以及地下物质运输管道（如煤气管道、水管等）。做好钎探施工作业记录并存档。

3、塔式起重机基础垫层：采用C10混凝土，具体尺寸为5800×5800×100；垫层面标高-4.300M，垫层要求平整，水平控制在0.2%以内，垫层强度达到60%后方可进行基础施工。

4、近1#楼塔机基础边平行于○A轴线并且至三轴水泥搅拌桩边距离为500mm，几何尺寸为5600×5600×1350，埋设位置处于○13轴上（详细位置见附图2：塔式起重机基础平面布置图），基础采用C30混凝土（掺早强剂），基础浇筑后表面应平整(±5mm)。

5、基础模板：若采用砖胎膜，在基础垫层上放出基础外边线，在边线以外砌筑240

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厚砖模，砌至1.35米高，无需粉刷。

6、基础钢筋：采用25钢筋，上下排双层双向，间距为170，上下层钢筋间设14@510拉结筋，拉结筋平行布置，为控制上下保护层，设置25的钢筋马凳，间距1200，基础的钢筋保护层为50mm。

7、塔机基础预埋四组地脚螺栓，地脚螺栓中心距离为1618，呈四角布置，放置时严格控制尺寸，偏差不大于3mm，，地脚螺栓必须是厂家提供的符合强度要求的合格产品。

8、浇筑混凝土，并捣实，在此过程中必须随时检测地脚螺栓的位置，如有变化，则随时进行调整，确保位置正确，偏差符合要求。做好砼的养护，留置混凝土试块，检验强度是否符合要求。

9、接地装置：塔基避雷针的接地和保护接地采用4×40 mm镀锌扁铁，利用 48的钢管预埋至地下（埋深不小于3米），扁铁与钢管及塔身（或预埋节与螺栓）的连接采用焊接。必须在基础混凝土强度达到设计强度的70%以上，并经质量安全部门验收合格后方能安装塔机。

10、塔吊安装后，为方便四周回填土及今后拆塔的需要，故在塔机基座四周砌筑挡土墙，在边角部位设置集水坑，放置水泵以备抽水。挡土墙240厚，采用MU10标准砖M7.5水泥砂浆砌筑，与塔吊标准节的净距离为500，自基础面砌至自然地面。挡土墙四角设构造柱，断面同墙厚，钢筋采用414，箍筋 6@200；同时，在挡土墙的顶部设置圈梁，圈梁同墙厚，高240，配筋同构造柱（详见附图3：塔式起重机基础剖面图）。

11、塔吊基础及围护砖墙（包括构造柱及圈梁）完成后，周边应及时回填，井筒应采用5cm厚脚手板封盖。

请建设、监理单位审核。

无锡锡山建筑实业有限公司

无锡金格广场项目部

2011年3月22日

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5fu1.html