廊坊项目塔吊基础施工方案.doc
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廊坊XX广场二期C区工程-塔吊基础施工方案
廊坊XXXX广场二期C区工程
塔吊基础施工方案
20XX年XX月
目录
1、编制说明 4
1.1、编制依据 4
1.2、编制目的 5
1.3、编制原则 5
2、工程概况 6
2.1、项目总概况 6
2.2、建筑概况特征表 6
2.3、地质勘查情况 7
3、塔吊选型及平面布置 9
3.1、塔吊布置及选型依据 9
3.2、现场周边环境 9
3.3、塔吊选型及布置 13
3.4、塔吊基础标高:
28
3.5、难点分析及说明 28
3.6、塔吊基础设计 29
4、塔吊基础施工 37
4.1、塔吊基础施工准备 37
4.2、上下工序交接准备 39
4.3、基础土方开挖、垫层施工 40
4.4、钢筋及支腿安装 40
4.5、接地安装 41
4.6、混凝土工程 41
5、安全措施 44
5.1、安全保证体系 44
5.2安全职责 44
6、危险源点辨识及防控措施 46
6.1、危险源辨识 46
6.2、危险源点防控措施 47
7、质量保证措施 48
8、成品保护措施 49
8.1、钢筋砼结构工程成品保护 49
8.2、塔身保护工作 50
1、编制说明
1.1、编制依据
序号
编织依据资料名称
编制或提供资料单位
1
《塔式起重机使用说明书》
设备厂家
2
《岩土工程勘察报告》
3
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
国家标准
4
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
国家标准
5
《工程测量规范》GB50026-2007
国家标准
6
《塔式起重机安全规程》 GB 5144—2006
国家标准
7
《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-2005
行业标准
8
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
行业标准
9
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
行业标准
10
电子版施工图
甲方
11
《建筑施工手册》(第五版)
中国建筑工业出版社
12
《砼结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2011)
国家标准
13
塔式起重机混凝土基础工程技术规程
(JGJ/T187-2009)
行业标准
14
提供的河北省欣航测绘工程一处提供的工程测绘控制点成果表及布置图
甲方
1.2、编制目的
本方案是为廊坊XXXX广场二期C区工程塔吊基础施工需要编制的,旨在指导工程顺利、安全施工,为后续的专项方案编制指定方向。
编制的指导思想是:
施工时对业主负责,竣工时让业主满意,同时在经济上合理,技术上可靠的前提下,保质、保量、保工期、保安全。
1.3、编制原则
本施工设计编制遵循三项基本原则,即符合性原则、先进性原则和合理性原则。
符合性原则:
即塔吊基础专项施工方案的编制符合廊坊XXXX广场二期C区工程招标文件及图纸的要求,响应招标文件,履行施工合同。
其次是符合基本建设施工的程序和客观规律及本工程的特点要求。
先进性原则:
即要求在满足符合性原则的基础上,以我公司的技术、装备、员工素质为前提,采取科学的方法,先进的管理,优化的配置,完善的措施,实现先进的目标。
合理性原则:
即要求以符合性为前提,先进性为目标,在选择施工方案和组织管理体系时,结合本工程现场施工部署,选择合理的施工方案和管理措施,在安全、工期、质量、成本的最佳点上实现建设目标。
2、工程概况
2.1、项目总概况
名称
内容
工程名称
廊坊XXXX广场二期C区工程
建设单位
廊坊双力房地产开发有限公司
设计单位
北京中帝恒成建筑设计有限公司
海南元正建筑设计咨询有限责任公司
勘察单位
廊坊市城市建设勘察院
监理单位
天津市华泰建设监理有限公司
施工单位
施工地点
廊坊市一期XXXX商贸中心北侧、和平路西侧、永丰道南侧。
本工程±0.000标高相当于黄海高程13.738m。
2.2、建筑概况特征表
建筑面积
总建筑面积
342360.02㎡
地下建筑面积
90682㎡
裙房建筑面积
84480㎡
塔楼建筑面积
167198.02㎡
建筑高度
裙楼
裙楼高度
21.10m
层数
4层
塔楼
C1#檐口高度
99.65m
26层
C2#檐口高度
76.95m
20层
C3#檐口高度
83.05m
22层
C4#檐口高度
79.95m
21层
C5#檐口高度
76.55m
20层
设计使用年限
50年
防火等级
一级
2.3、地质勘查情况
本工程塔吊基础根据廊坊市城市建设勘察院2013年2月提供的《XXXX广场二期工程C区岩土工程勘察报告》(详勘阶段)进行设计。
本区属北温带大陆性季风气候,冬季多西北风,寒冷干燥;夏季多东南风,炎热多雨;春季干燥多风;秋季凉爽少雨,一年中多北风和西北风,最大风速20m/s。
场区浅层地下水属于第四系松散层孔隙潜水,勘察期间实测稳定水位埋深4.6m~5.1m,高程8.07m~9.04m,近期年最高水位按埋深3.0m考虑(高程10.5m)。
勘探深度范围内揭露天然底层属第四系全新统(Q4)~上更新统(Q4)河流冲积夹湖积地层,土质以粉土、粘性土、粉细砂为主,表层为填土。
根据土质特征和力学性质,由上至下共划分为13个地层单位,2个亚层。
根据地区经验①层为素填土,表层杂填土;②、③层为新近沉积层,④、⑦层为Q4土层,⑧层及以下为Q3土层。
其工程特征分层描述如下:
①层素填土:
以黄色粉质粘土为主,粉夹土,表层少量杂填土,局部为水泥路面,含建筑垃圾,石子、砖块等,土质不均匀。
②层粉土:
黄色,稍湿—湿,稍密—中密,摇振反应中等,无光泽,干强度和韧性低,夹粉质粘土薄层,承载力特征值fak=90kpa。
③层粘土:
黄灰色—灰色,软塑,中—高压缩性,无摇振反应,断面稍有光泽,干强度和韧性中等,夹粉土薄层,承载力特征值fak=100kpa。
③1层粉土:
黄色—黄灰色,湿,中密,摇振反应中等,无光泽,干强度和韧性低,承载力特征值fak=130kpa.该层分布于场地北部,呈透镜状。
④1层粉土:
黄色—灰黄色,湿,密实,摇振反应中等,无光泽,干强度和韧性低,承载力特征值fak=140kpa。
④层粉砂:
灰黄色—灰色,饱和,中密,成份以长石、石英为主,含云母,夹粉土薄层,承载力特征值fak=170kpa。
⑤层粉质粘土:
黄色,可塑,中压缩性,无摇振反应,断面稍有光泽,干强度和韧性中等,夹粉土薄层,承载力特征值fak=130kpa。
⑥层粉土:
黄色,湿,密实,摇振反应中等,无光泽,干强度和韧性低,承载力特征值fak=150kpa。
⑦层粉质粘土:
黄色,可塑,中压缩性,无摇振反应,断面稍有光滑,干强度和韧性中等,夹粉土和粉砂薄层,承载力特征值fak=140kpa。
⑧层粉砂:
黄色,饱和,密实,成份以长石、石英为主,含云母,夹粉土薄层,承载力特征值fak=200kpa。
⑨层粉质粘土:
黄色,可塑,中压缩性,无摇振反应,断面稍有光泽,干强度和韧性中等,夹粉土和粉砂薄层,承载力特征值fak=150kpa。
⑨1层粉砂:
黄色,饱和,密实,成份以长石、石英为主,含云母,承载力特征值fak=200kpa。
⑩层粉砂:
黄色,饱和,密实,成份以长石、石英为主,含云母,上部见薄层粉土,承载力特征值fak=220kpa。
层粉质粘土:
黄色,可塑,中压缩性,无摇振反应,断面稍有光泽,干强度和韧性中等,夹粉土和粉砂薄层,承载力特征值fak=170kpa。
层粉砂:
黄色,饱和,密实,成份以长石、石英为主,含云母,夹粉质粘土薄层,承载力特征值fak=240kpa。
层粉质粘土:
灰色,可塑,中—低压缩性,无摇振反应,断面稍有光泽,干强度和韧性中等,夹粉土和粉砂薄层,承载力特征值fak=200kpa。
3、塔吊选型及平面布置
3.1、塔吊布置及选型依据
(1)建筑物的平面位置、平面尺寸、建筑物高度及周边环境;
(2)施工工艺施工进度要求;
(3)现场材料水平、垂直运输的需求;
(4)塔吊安装、附着设置、维修、拆除要求。
3.2、现场周边环境
本工程施工范围处于廊坊市广阳区中心繁华地段,处于永丰路、爱民东路、和平路、新开路所围地块内,周边为商业及住宅区,场地内地势平坦,场地周围有双力地产金属围挡围护。
47/53
3.2.1施工现场及周边环境
1)施工现场周边环境说明
基坑围护顶部地面全部硬化。
北侧为已有XXXX广场,东北侧有一入口,入口处有43m×23m硬化场地。
C-4楼南侧紧邻工行食堂,距离基坑边缘3.28m。
东侧紧邻工行廊坊分行一层食堂和三层办公室,工行廊坊分行距离基坑支护为33m.
基坑支护南侧边缘距离围挡18.1m,长233m。
西侧采用放坡,土钉墙支护,第一步-10.50m,宽度7.5m,第二步-5.50m,宽度15.0m。
顶部2.5m人行通行道路。
北侧设置一个入口。
北侧距离一期XXXX商贸中心25.7m,由于正营业,不能通行施工车辆。
2)施工现场周边环境图
项目区位置
项目周围路况现状
基坑北侧XXXX广场
基坑北侧围挡
项目东侧工行廊坊市分行
基坑东侧
基坑南侧
项目东侧工行廊坊市分行
基坑西侧
项目西侧边坡支护
项目东北角基坑支护情况
项目基坑支护及一期商业通道路况情况
3.3、塔吊选型及布置
3.3.1塔吊型号确定
根据现场实际情况和塔吊型号,塔吊基础只能布设在基坑范围内。
本工程拟选择3台TC6020,2台TC6012塔吊,2台TC5513塔吊,1台TC5013塔吊,1台TC5518塔吊。
楼号
建筑物高(m)
(±0.000算)
塔吊编号
塔吊型号
安装总高(m)
(±0.000算)
第一次安装高度(m)
安装半径R(m)
C-1
103.100
T1
TC6012
126.35(111.5)
46.0
54
裙房
21.10
T2
TC6012
54(39.2)
40.4
60
C-2
82.700
T3
TC6020
107.45(92.5)
52
60
C-3
84.200
T4
TC5518
112.95(98.1)
60
54
C-4
84.100
T5
TC6020
107.45(92.5)
52
55
裙房
21.10
T6
TC6013
60(44.8)
46
50
裙房
21.10
T7
TC5513
49(33.6)
34.8
36
C-5
81.200
T8
TC5513
104.45(89.6)
40.4
54
裙房
21.10
T9
TC5013
49(33.6)
34.8
36
3.3.2塔吊定位及布置图
塔吊定位及塔吊平面布置图见下图(塔吊定位根据甲方及河北省欣航测绘工程一处提供的工程测绘控制点成果表及布置图进行定位)。
1)塔吊定位图
2)塔吊平面图
3)塔吊布置立面图
3.1)底板及裙房施工时塔吊立面图
2)主楼施工阶段塔吊立面图
T8塔吊定位说明:
1、在C-5楼结构图(梁板配筋图)和建筑图平面中,均没有涉及到上图中7层部位挑檐尺寸(距C5-A的距离为2100mm),只在立面图和外檐图中显示7层部位挑檐尺寸;
2、若7层部位挑檐尺寸正确,则在主体结构施工时,七层挑檐暂缓施工,待塔吊拆除后再进行其的施工,可采取搭设悬挑脚手架的方式进行施工。
3、安装时塔吊定位注意事项:
1)、首先定位塔吊中心线和四个支腿做标;
2)、在现场实际定位C-5外沿尺寸,并做好标记;
3)、现场实际定位大臂中心线和配重测的中心线,要确保中心线和C-5外沿边线平行。
4)、随着主体结构的施工,随时检查墙体的整体垂直度;
5)、为了保证T8顺利拆除,现制定如下措施,
A、因塔吊上部操作平台与主楼距离很近,故要随时监测楼体外部造型尺寸,如果与塔吊降节发生冲突随时暂缓造型施工,
B、为了保证塔吊标准节能够顺利从顶升装置中移出,标准节距建筑最边缘保证250mm的活动距离,标准节出节后塔吊下车走至内缩造型处再下降到地面,
C、塔吊后臂配重操作台与主楼之间距离过小,可先拆除内侧操作台,再进行降节作业,
塔吊出节俯视模拟题
塔吊出节立面模拟图
2.3.3、平面运输图
1)车库结构施工阶段运输平面布置图
2)裙房结构施工阶段运输平面布置图
3.4、塔吊基础标高:
根据塔吊位置与基础底板、独立基础的关系,塔吊基础顶标高距所在区域筏板基础底标高以下50mm,具体为:
塔吊编号
基础尺寸(m)
基础顶标高(m)
T1、T2和T7、T9
6×6×1
-15.95
T3-T5
7×7×1.7
-16.65
T6、T8
6×6×1.4
-15.95
3.5、难点分析及说明
3.5.1、群塔交叉作业,危险性较大,相互制约严重,顶升困难,需频繁设置附着;施工过程中每台塔吊在其回转半径内相互交叉作业,塔吊作业过程中,必须明确每个塔吊的主要工作面,旋转方向,塔司人员固定,并对塔司严格进行安全技术交底,认识到塔吊在吊运或者提升过程中,可能存在撞架,造成塔毁人亡的重大安全事故。
塔吊安装必须选择具有安装资质的单位施工。
3.5.2、部分塔吊附着长度需塔吊厂家特殊加工;
3.5.3、相邻塔吊互不影响楼座施工。
3.6、塔吊基础设计
3.6.1、设计依据
1)混凝土结构设计规范《GB50010-2010》;
2)《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
3)品茗计算软件。
4)现有电子版施工图纸
3.6.2、塔吊基础设计
1)塔吊基础图设计
根据工程的实际情况,塔吊基础采取天然地基,基础尺寸分三种,分别为6m×6m×1m,6m×6m×1.4m,7.0m×7.0m×1.7m。
本次塔吊基础计算以T1,TC6013塔吊基础为例。
2)、塔吊天然基础计算
2.1)参数信息
塔吊型号:
QT80A(TC6013),塔吊起升高度H=126.00m,
塔吊倾覆力矩M=1000.00kN.m,混凝土强度等级:
C35,
塔身宽度B=2.00m,基础以上土的厚度D:
=1.70m,
自重F1=1033.90kN,基础承台厚度h=1.00m,
最大起重荷载F2=80.00kN,基础承台宽度Bc=6.00m,
钢筋级别:
Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
2.2)基础最小尺寸计算
2.2.1.最小厚度计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力,按照下式进行抗冲切计算:
其中:
F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力;其它参数参照规范。
η──应按下列两个公式计算,并取其中较小值,取1.00;
η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数;
η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;
βh--截面高度影响系数:
当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000mm时,取βh=0.9,其间按线性内插法取用;
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值,取16.70MPa;
σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内,取2500.00;
um--临界截面的周长:
距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的最不利周长;这里取(塔身宽度+ho)×4=11.20m;
ho--截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;
βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,βs不宜大于4;当βs<2时,取βs=2;这里取βs=2;
αs--板柱结构中柱类型的影响系数:
对中性,取αs=40;对边柱,取αs=30;对角柱,取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值,取αs=40。
计算方案:
当F取塔吊基础对基脚的最大压力,将ho1从0.8m开始,每增加0.01m,至到满足上式,解出一个ho1;当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时,同理,解出一个ho2,最后ho1与ho2相加,得到最小厚度hc。
经过计算得到:
塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时,得ho1=0.80m;
塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时,得ho2=0.80m;
解得最小厚度Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m;
实际计算取厚度为:
Ho=1.00m。
2.2.2).最小宽度计算
建议保证基础的偏心矩小于Bc/4,则用下面的公式计算
其中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载
F=1.2×(1033.90+80.00)=1336.68kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重
G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D)
=1.2×(25.0×Bc×Bc×1.00+20.00×Bc×Bc×1.70);
γm──土的加权平均重度
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩
M=1.4×1000.00=1400.00kN.m。
解得最小宽度Bc=2.90m,实际计算取宽度为Bc=6.00m。
2.3)塔吊基础承载力计算
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:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式:
式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=304.30kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重:
G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D)=2548.80kN;
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度,取Bc=6.00m;
W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=36.00m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=1.4×1000.00=1400.00kN.m;
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:
=Bc/2-M/(F+G)
=6.00/2-1400.00/(1336.68+2548.80)=2.64m。
经过计算得到无附着的最大压力设计值:
Pmax=(1336.68+2548.80)/6.002+1400.00/36.00=146.82kPa;
无附着的最小压力设计值:
Pmin=(1336.68+2548.80)/6.002-1400.00/36.00=69.04kPa;
有附着的压力设计值P=(1336.68+2548.80)/6.002=107.93kPa;
偏心矩较大时压力设计值:
Pkmax=2×(1336.68+2548.80)/(3×6.00×2.64)=163.55kPa。
2.4)地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak--地基承载力特征值,按本规范第5.2.3条的原则确定;取145.00kN/m2;
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.00kN/m3;
b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取6.00m;
γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.00kN/m3;
d--基础埋置深度(m)取1.70m;
解得地基承载力设计值:
fa=187.60kPa;
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=187.60kPa;
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=146.82kPa,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设计值:
Pkmax=163.55kPa,满足要求!
2.5)基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:
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;
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值;
ho---基础冲切破坏锥体的有效高度;
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
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);当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽;
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;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj---扣除基础自重及其上土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;
Al---冲切
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