夏季塔吊基础施工方案，夏季塔吊基础砼养护

　　本文讨论的是夏季塔吊基础施工方案，处于夏季塔吊基础养护如何进行。

一、工程概况

　　本项目地下二层，地上十六层。其中地下一、二层为机动车及非机动车库及设备用房，地上一层至三层皆为商场，地上四层北侧为公寓式办公塔楼，南侧为商业用房；地上五层北侧为公寓式办公塔楼，南侧为居住区社区中心用房及商业用房。主楼采用框架剪力墙结构，基础采用桩筏基础，桩型为钻孔灌注桩，裙楼部分楼采用框架结构，基础采用梁板式筏板。因地下室埋深较深，地下水浮力较大，裙楼部分设钻孔灌注抗拔桩。地下室板 面标高为-8.2m，主楼部分地下室板厚为 1600mm, 裙楼板厚 600mm,基础梁厚 1200mm，垫层厚 150mm。

　　地块车库在车库东侧、北侧、西侧各设一台塔吊，型号为2台QTZ80塔吊，1台QTZ63塔吊。

　　QTZ80塔吊性能参数　QTZ63塔吊性能参数

二、塔吊基础设计

　　北塔吊布置在地下车库 4-5 轴之间且距 U 轴 3250mm；东塔吊布置在地下车库 D-E 轴之间且距 10 轴 1100mm,西塔吊布置在地下车库 G-F 轴之间且距 1 轴 2350mm。 塔吊基础底标高低于Ф 700 钻孔桩顶标高 50mm,以上塔吊基础位于 2-2A 粉质粘土～淤泥质粉质粘土塔吊基础进行打桩处理，每个塔吊基础打 2 根钻孔灌注桩，塔吊基础位于支护桩上的 部分，支护桩按照设计变更单施工，桩径 700，桩砼标号为 C30,塔吊基础砼标号为 C35， 基础尺寸为 5500mm×5500mm×1350mm。基础配筋为上下两层 31Ф 20，间距为@200mm，拉筋 为Ф 14@1150 呈梅花布置，基础底板钢筋保护层厚度为 100mm。

三、塔吊基础施工技术措施及质量验收

1、施工技术措施

（1）塔吊基础施工工艺流程

　　桩基打设→基坑降水→基坑放线 （白灰线）→验线→塔吊基坑土方开挖→垫层浇筑→基础放线（墨线）→验线→底层钢筋网绑扎→塔吊预埋脚柱安装固定→上层钢筋网绑扎→塔吊基础模板支模→塔吊基础钢筋模板验收→塔吊基础砼浇筑→砼养护

（2）塔吊基础施工工艺

　　<1> 桩基打设：本案中采用混凝土灌注桩及支护桩，可以与桩基分包施工单位协调，在工程桩打设完成后，顺便把塔吊用桩打设完成。此项并入工程桩基工程，按工程桩基工程施工方案施工。

　　<2> 基坑降水：本案中基坑降水将与 09 地块基坑降水结合起来，同时进行基坑降水。采用管 井井管进行降水，设置观察井，当地下水降至基坑底下 500 左右，即可开挖。此项并入降水工程，按降水工程施工方案施工。

　　<3> 基坑放线：利用经纬仪将塔吊定位轴线测出，按照 1：1 放坡系数外放相应距离，撒白灰线示之，并通知项目技术负责人进行验线。

　　<4> 塔吊基础基坑开挖：采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖，现场架设一台 SCD200 型水准 仪进行基底标高控制。同时按照 1：1 的放坡系数进行放坡开挖。机械开挖应比设计标高高 20 ㎝～30 ㎝，剩余土方采用人工开挖。人工开挖的平整度为±50。

　　<5> 垫层砼浇筑：在基坑开挖完成后，立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成，每平 方米范围内应至少有一个小木桩；随后在基坑边四周用 50×100 的木方围起来；进行垫层 砼浇筑，初凝后进行压光处理。

　　<6> 基础放线（墨线） ：在垫层砼达到 30%以上的强度即可进行基础放线。首先利用经纬仪将 基础定位轴线投测到垫层上，弹墨线示之；然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出，弹墨线示之；最后通知技术负责人进行验线。

　　<7> 底层钢筋网绑扎：将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位，要求采用满扎，同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固，最后放置底层钢筋网垫块。

　　<8> 塔吊预埋脚柱安装、固定：由于本案塔吊基础高 1350，保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面，接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上，同时在四个预埋脚柱上焊接剪刀撑予以加固；然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上，弹墨线喷白漆示之，同时将 预埋脚柱位置处边线测放出来； 接着利用反铲挖掘机将安装有预埋脚柱的标准节吊入基坑，放到底层钢筋网上，具体位置为上一步骤测放出来的脚柱位置线内；然后利用水准仪测出 标准节上部四角四个螺栓孔处的标高，根据高低差值，在底层钢筋网上放置 1mm/2mm 不等 的钢板片予以调整，直至四角标高差值在±2mm 以内；最后将其与底部钢筋网焊接牢固

　　<9> 基础上部钢筋网绑扎：首先安装 1500 左右的间距放置钢筋马蹬，接着将上部受力主筋按 设计间距放置到位，进行绑扎，上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。

　　<10> 基础支模：采用 15 后多层板做面板，50×100 木方做背楞，Ф 48 钢管做外楞的模板支撑体系。

　　<11> 钢筋、模板验收：以上工作完成后，通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。

　　<12> 塔吊基础砼浇筑：本案中塔吊基础砼采用商品砼，由汽车泵配合进行砼浇筑，砼在振捣 过程中要充分，快插慢拔，均匀振捣，避免过振。待砼初凝后，进行砼表面压光处理。同时留置砼试块。

　　<13> 塔吊基础砼养护：本案砼施工处于夏季，砼养护采用浇水覆盖养护，连续养护不少于 7 天。当塔吊基础砼强度达到不少于设计值的 90%上时方可进行塔吊上部结构安装。

2、技术措施及质量验收

（1）混凝土强度等级采用 C35；
（2）基础表面平整度允许偏差 1/1000；

3、埋设件埋设参照一下程序施工：

①将 16 件 10.9 级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。
②为了便于施工，当钢筋绑扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框 整体吊入钢筋网内。
③再将 4 件Φ 30 的钢筋将预埋螺栓连接。
④吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体，浇筑混凝土。在预埋螺栓定位框上加工找水平，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于 1.5/1000。
⑤固定支腿周围混凝土充填率必须达到 95%以上。
⑥地脚螺栓详图附后

4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。
5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻 不应大于 10Ω 。
6、按塔吊说明书，核对基础施工质量关键部位。
7、检测塔吊基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。
8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于 5mm。
9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。
10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。
11、钢筋、商品混凝土应具有出厂合格证或试验报告。
12、塔吊基础底部土质应良好，符合设计要求及地质报告概述方可施工。
13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。
14、塔吊的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔吊的避雷针不小于横截面-45mm ×4mm 镀锌扁铁与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下 1.5m。
15、塔吊基础的钻孔灌注桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。
16、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。

四、塔吊基础计算书

1. 参数信息

　　塔吊型号：QTZ80，塔身宽度B：1.6m，自重F1：670kN，最大起重荷载F2：60kN，桩钢筋级别:HPB335，基础箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm，基础的厚度取:H=1m 塔吊起升高度H：85.000m，基础埋深D：2.500m，基础承台厚度Hc：1.400m，基础承台宽度Bc：5.000m， 桩直径边长：0.700m，基础的平面尺寸取：Ac×Bc=5500mm×5500mm

2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定

　　塔吊自重（包括压重）F1=670.00kN，
　　塔吊最大起重荷载F2=60.00kN，
　　作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2×(F1+F2)=876.00kN

　　桩顶竖向力的计算

　　依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。

　　Ni=(F+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2

　　其中：

　　n——单桩个数，n=4；
　　F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=876.00kN；
　　G——桩基承台的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00× 1.40)=1050.00kN；
　　Mx,My——承台底面的弯矩设计值，取832.86kN·m；
　　xi,yi——单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m；
　　Ni——单桩桩顶竖向力设计值；

　　经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，
　　最大压力：Nmax=(876.00+1050.00)/4+832.86×2.83/(2×2.832)=628.73kN。
　　最小压力：Nmin=(876.00+1050.00)/4-832.86×2.83/(2×2.832)=334.27kN。
　　不需要验算桩的抗拔。

　　承台弯矩的计算

　　依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.1条。
　　Mx = ∑Niyi My = ∑Nixi

　　其中：

　　Mx,My——计算截面处XY方向的弯矩设计值；
　　xi,yi——单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.20m；
　　Ni1——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=366.23kN；
　　经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×366.23×1.20=878.95kN·m。

3、矩形承台截面主筋的计算

　　依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。

　　αs = M/(α1fcbh02) ζ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-ζ/2 As = M/(γsh0fy)

　　式中，

　　αl——系数，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，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；
　　fc——混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；
　　ho——承台的计算高度：Hc-50.00=1350.00mm；
　　fy——钢筋受拉强度设计值，fy=210.00N/mm2；

　　经过计算得：
　　αs=878.95× 6/(1.00× 10 16.70× 5000.00× 1350.002)=0.006；
　　ξ =1-(1-2× 0.006)0.5=0.006；
　　γs =1-0.006/2=0.997；
　　Asx =Asy =878.95×106/(0.997×1350.00×210.00)=3109.37mm2。

　　由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为: 5000.00×1400.00×0.15%=10500.00mm2。
　　建议配筋值：HPB235钢筋，?18@115。承台底面单向根数42根。实际配筋值10689mm2。

4、桩承载力验算

　　依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：

　　R = ηsQsk/γs+ηpQpk/γp Qsk = u∑qsikli Qpk = qpkAp

　　其中

　　R——复合桩基的竖向承载力设计值；
　　Qsk——单桩总极限侧阻力标准值；
　　Qpk——单桩总极限端阻力标准值；
　　ηs, ηp——分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；
　　γs, γp——分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数；
　　qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；
　　qpk——极限端阻力标准值；
　　u——桩身的周长，u=1.571m；
　　Ap——桩端面积,Ap=0.283m2；
　　li——第i层土层的厚度；

　　单桩竖向承载力验算: R=1.571×(24.20×45.00×1.00+0.50×86.00×1.00+0.30×150.00× 1.00)/1.65+1.06×8000.00×0.283/1.65=2.57×103kN>N=628.73kN；

　　上式计算的R的值大于最大压力628.73kN,所以满足要求!

5、塔吊稳定性验算

　　根据塔吊工作状态下最不利弯矩 1500KN.m 作为倾覆力矩进行计算。
　　工作状态下：塔吊抗倾覆满足要求。
　　非工作状态下最不利弯矩 2500KN.m 作为倾覆力矩进行计算。
　　非工作状态下： 故塔吊抗倾覆满足要求。

五、编制依据

1、地块岩土工程勘察报告
2、地块施工图纸
3、《建筑工程施工质量验收同一标准》GB50300-2001；
4、《建筑软弱地基基础设计规范》G-BJ10-1-90；
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；
6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2001 J119—2001）
7、《高处作业分级》（GB3608-83）
8、《起重吊车指挥信号》（GB5082-85）
9、《起重机司机安全技术考核标准》（GB6702-86）
10、《建筑塔式起重机安全规程》（GB5144-85）
11、市有关文明施工和安全生产规定；
12、国家及省的有关规范、规程和标准