塔式起重機(jī)基礎(chǔ)專項施工方案

廣州市軌道交通七號線大洲車輛段與綜合基地【施工Ⅱ標(biāo)】建筑起重機(jī)械基礎(chǔ)專項施工方案施工單位：中鐵十一局集團(tuán)有限公司建設(shè)單位：廣州市地下鐵道總公司監(jiān)理單位:廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司編制：審核：批準(zhǔn)：日期：2015年3月16日目錄TOC\o"1-3"\h\u15356一、工程概況 14486二、塔式起重機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù) 17781三、初步設(shè)計 210238四、基礎(chǔ)地質(zhì)情況及相關(guān)驗算過程 3124224.1基礎(chǔ)地質(zhì)情況 3177054.1。1塔吊基礎(chǔ)地質(zhì)情況 3250874.1。3基礎(chǔ)設(shè)計主要參數(shù) 427974。2樁頂作用效應(yīng)計算 589004.2.1豎向力計算 5124274。2。2水平力計算 581324。3單樁允許承載力特征值計算 5325444。3。1單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算 6138014。3。2樁基豎向承載力計算 6161664.4樁基水平承載力驗算 6220384.4.1單樁水平承載力特征值計算 617914.5抗拔樁基承載力驗算 6107594.5.1抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算 668644。5.2抗拔承載力計算 623714.6抗傾覆驗算 7205324。7樁身承載力驗算 816564.7。1正截面受壓承載力計算 8155054。7.2預(yù)制樁插筋受拉承載力驗算 8248394.7.3承臺受沖切承載力驗算 8274164.7。4承臺抗彎驗算 9172784.8計算結(jié)果 932690五、質(zhì)量驗收及保證措施 13162105。1鋼筋 1357385。1.1鋼筋原材料質(zhì)量要求 13141185。1.2鋼筋的檢驗與存放 13274145。1。3鋼筋保護(hù)層要求 14133885.1.4鋼筋加工制作和焊接 14295115.1。5鋼筋安裝綁扎要求 15188025.2混凝土施工 1594225.2.1混凝土的供應(yīng)方式 15295905。2。2混凝土的澆筑 15136545。2.3混凝土的養(yǎng)護(hù) 15132385。3防雷措施 1517383六、安全文明控制措施 16一、工程概況1.1項目基本概況廣州市軌道交通七號線一期工程大洲車輛段與綜合基地占地約25。4478公頃，段址位于番禺區(qū)鐘村鎮(zhèn)石壁村，廣州新客站西北約2000m、石壁村西側(cè)約800m處，為一不規(guī)則形用地。擬建大洲車輛段綜合樓位于大洲車輛段場內(nèi)西北側(cè)，綜合樓為地上五層、局部地下一層框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度22.5米，總建筑面積18932.6m2，建筑基地面積為3756。1m2。綜合樓正負(fù)零標(biāo)高為絕對高程8.5米，場地現(xiàn)已平整，場地標(biāo)高為8。2米.根據(jù)本工程規(guī)模和施工實際需要，在地下室及主體結(jié)構(gòu)施工時需裝設(shè)一臺施工塔式起重機(jī)，解決垂直運輸問題。按施工組織設(shè)計中施工總平面布置圖，在綜合樓西側(cè)中部安裝一臺QTZ80(TC6012)型塔式起重機(jī),以提高勞動效率。1.2編制依據(jù)塔式起重機(jī)設(shè)計規(guī)范GB/T13752-1992塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007—2011建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010塔式起重機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)QTZ80塔式起重機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)詳見下表：技術(shù)性能表QTZ80（TC6012)工作幅度最小2。2m最大60m起升高度獨立式附著式45m200m最大起重量6t起升YZRDW225M/24KWa=2a=4tm/mintm/min30～4060~201。50~8030～40變幅m/min40/20KW3.3/2.2回轉(zhuǎn)r/min0~0。6KW3.7/2電源380V50HZ工作狀態(tài)非工作狀態(tài)反力F190t118t反力F270t92t三、初步設(shè)計塔式起重機(jī)采用樁基礎(chǔ)，塔式起重機(jī)承臺基礎(chǔ)配筋按QTZ80（TC6012）自升塔式起重機(jī)使用說明書要求，尺寸5000×5000×1500㎜（長×寬×高），砼強(qiáng)度等級C35.根據(jù)QTZ80自升塔式起重機(jī)使用說明書，塔式起重機(jī)固定基礎(chǔ)的載荷如下：P1-—基礎(chǔ)所受垂直力P2——基礎(chǔ)所受水平力M——基礎(chǔ)所受傾翻力矩MK——基礎(chǔ)所受扭矩根據(jù)使用說明書，在工作及非工作狀態(tài)下,各力學(xué)參數(shù)最大值如下:P1max=97.1tP2max=4.5tMmax=196.7t·mMk=30.5t·m四、基礎(chǔ)地質(zhì)情況及相關(guān)驗算過程4。1基礎(chǔ)地質(zhì)情況4。1.1塔吊基礎(chǔ)地質(zhì)情況根據(jù)塔機(jī)的安裝位置及綜合樓地質(zhì)補(bǔ)堪報告，選擇MGZ3—CLD-FJB09的鉆探資料作為計算依據(jù)。圖4—1綜合樓鉆孔柱狀圖

4。1。2巖土力學(xué)資料根據(jù)鉆孔柱狀圖，分析預(yù)制管樁樁頂以下巖土力學(xué)資料見下表：序號地層名稱厚度L(m)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik(kPa)極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk（kPa）qsiki(kN/m）抗拔系數(shù)λiλiqsik＊i（kN/m）1填土2.1020。0042。000.4016.802淤泥土0.5010.005.000.402.003粉砂8.820.00176.000.4070。44粉質(zhì)粘土6。9046。00317。400。60190.445全風(fēng)化礫巖6.70110.006600。00737.000.70515.9樁長251277.4∑qsik*Li∑λiqsik＊Li795.544。1.3基礎(chǔ)設(shè)計主要參數(shù)基礎(chǔ)樁采用4根PHC-400-95AB型預(yù)應(yīng)力管樁，樁頂標(biāo)高—1.90m;樁混凝土等級C80，fC=35。90N/mm2，EC=3。80×104N/mm2;ft=2。22N/mm2,樁長暫定25m,管道壁厚95mm;樁尖入巖深度大于1m；鋼筋選用HRB335，fy=300.00N/mm2，Es=2。00×105N/mm2；承臺尺寸長（a）=5。00m,寬（b）=5。00m,高（h）=1。50m；樁中心與承臺中心線垂直距離為1。90m，承臺頂面標(biāo)高—0。50m;承臺混凝土等級C35，ft=1.57N/mm2，fC=16.70N/mm2，γ砼=25kN/m3。Gk=a×b×h×γ砼×1.2=5.00×5.00×1.50×25×1.2=1125。00kN圖4-2塔吊基礎(chǔ)尺寸示意圖4.2樁頂作用效應(yīng)計算4.2.1豎向力計算1）軸心豎向力作用下Nk=（Fk,＋Gk）/n=（850。00+1125。00)/4=493.75kN2）偏心豎向力作用按照Mx作用在對角線進(jìn)行計算，Mx=Mk=2728.00kN。m,yi=1。90×20.5=2。69mNk=（Fk，＋Gk)/n±Mxyi/Σyi2=493。75±（2728.00×2.69)/（2×2。692）=493.75±507.06Nkmax=1000。81kN,Nkmax=-13.31kN(基樁承受豎向拉力）.4。2.2水平力計算Hik=Fh，/n=70。00/4=17。50kN4。3單樁允許承載力特征值計算管樁外徑d=400mm=0.40m，內(nèi)徑d1=400—2×95=210mm=0。21m,hb=1。50m，hb/d=1。50/0.4=3。75，λp=0。16×2。5=0。64.3。1單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算Aj=π（d2-d12）/4=3。14×（0。402—0.212)/4=0.12m2,Apl=πd12/4=3。14×0。212/4=0.035m2Qsk=u∑qsiki=πd∑qsiki=3。14×0。4×1277。4=1604.4kNQpk=qpk(Aj+λpApl)=6600。00×(0。12+0.6×0。035）=930。6kNQuk=Qsk＋Qpk=1604.4+930.6=2535NRa=1/KQuk=1/2×2535=1267。5kN4。3。2樁基豎向承載力計算1）軸心豎向力作用下Nk=493。75kN＜Ra=1267。5kN，豎向承載力滿足要求。2)偏心豎向力作用下Nkmax=1000。81kN＜Ra=1.2×1267.5=1521kN,豎向承載力滿足要求.4.4樁基水平承載力驗算4。4.1單樁水平承載力特征值計算I=π（d4-d14)/64=3。14/64×(0.404—0。214）=1.16×10—3m4EI=EcI=3。80×107×1。16×10-3=44102。1N。m2查表得：m=10。00×103kN/m4,Xoa=0。010mbo=0.9（1。5d+0。5）=0。99m=990mmα=（mbo/ECI）0.2=(10.00×1000×0.99/44102.1）0。2=0.74αL=0.74×25=18。5＞4，按αL=4,查表得:υx=2.441RHa=0.75×（α3EI/υx）χoa=0。75×(0.743×44102。1/2。441)×0.01=52.71kN（2）樁基水平承載力計算Hik=17.50kN＜Rha=52.71kN，水平承載力滿足要求。4。5抗拔樁基承載力驗算4.5.1抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1/4×（1.90×2+0.40)×795。54=835.32kNTuk=ΣλiqsikuiLi=795。54×3.14×0.40=999.2kN4.5。2抗拔承載力計算Ggp=5。00×5.00×18.40×18.80/4=2162。00kNGp=0。09×18.50×25=41。63kNTgk/2+Ggp=835。32/2+2162。00=2579.7kN＞Nkmin=13。31kN,基樁呈整體性破壞的抗拔承載力滿足要求.Tuk/2+Gp=999。2/2+41。63=541。23kN＞Nkmin=13。31kN，基樁非呈整體性破壞的抗拔承載力滿足要求。4。6抗傾覆驗算圖4—3傾覆點示意圖a1=2.35m，bi=5.00/2+1。90=4.40m，傾覆力矩M傾=M＋Fhh=2630+70。00×1.40=2728。00kN.m抗傾覆力矩M抗=（Fk＋Gk/1。2)ai＋2（Tuk/2+Gp）bi=(850。00+1125.00/1。2）×2.35+2×（524.38/2+41.63）×4。40=6874.25kN。mM抗/M傾=6874.25/2728.00=2。52抗傾覆驗算2.52＞1.6,滿足要求。4.7樁身承載力驗算4。7.1正截面受壓承載力計算Ψc=0。85ΨcfcAj=0.85×35。90×1000×0.12=3661.8kN正截面受壓承載力=3661。8kN＞Nkmax=1000.81kN,滿足要求。4。7.2預(yù)制樁插筋受拉承載力驗算插筋采用HRB335，fy=300.00N/mm2,取4Ф20，As=4×314=1256mm2fyAs=300×1256=376800N=376。80kNfyAs=376.80kN＞Nkmin=13。31kN,正截面受拉承載力滿足要求.M傾/(4xiAs）=2728。00×1000/（4×1。90×1256）=285.79N/mm2M傾/（4xiAs)=285.79N/mm2＜300.00N/mm2，滿足要求。4。7.3承臺受沖切承載力驗算（1）塔身邊沖切承載力計算Fι=F－1.2ΣQik=Fk，=850。00kN，ho=1.50-0。10=1.40m=1400mmβhp=1。0+（2000—1500)/（2000—800)×（0.9-1。0)=0。96а0=1.90—0.40/2-1.70/2=0.85m，λ=а0/ho=0。85/1。50=0。57β0=0.84/（λ+0。2）=0。84/（0.57+0。2）=1.09um=4×(1.65+ho)=4×（1。65+1。40)=12。20mβhpβ0umftho=0。96×1。09×12。20×1。57×1000×1.40=28059。84kN承臺受沖切承載力=28059.84kN＞Ft=850。00kN,滿足要求。（2)角樁向上沖切力承載力計算N1=Nk,=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=850。00/4+2728。00×2。69/（2×2.692)=719。56kNλ1x=λ1y=а0/ho=0.85/1.50=0。57，c1=c2=0。60+0.25=0.85mβ1x=β1y=0.56/(λ1x+0.2）=0。56/（0。57+0.2）=0.73[β1x（c1+а1y)/2+β1y（c1+а1y）/2]βhpftho=0。73×（0.85+0。80/2）×2×0。96×1。57×1000×1.40=3850.90kN角樁向上沖切承載力=3850。90kN＞2Nl=1439。13kN，滿足要求。（3)承臺受剪切承載力驗算Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=850.00/4+2728。00×2.69/（2×2。692）=719。56kNV=2Nk，=2×719。56=1439。12kNβhs=（800/ho）1/4=（800/1400）0。25=0。87，λ=а0/ho=0.85/1。5=0。57α=1.75/(λ+1）=1.75/（0。57+1）=1。11,b0=5。00m=5000mmβhsαftb0ho=0.87×1。11×1。57×1000×5.00×1。40=10613。04kN承臺受剪切承載力=10613.04kN＞2Nl=1439kN,滿足要求。4。7。4承臺抗彎驗算（1)承臺彎矩計算Ni=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=850.00/4+2728。00×2。69/(2×2。692)=719。56kN,Xi=1。90mM=ΣNiXi=2×719.56×1。90=2734。34kN。m（2)承臺配筋計算承臺采用HRB335，fy=300.00N/mm2As=M/0。9fyho=2734。34×106/（0.9×300×1400)=7234mm2取29Ф25＠176mm（鋼筋間距滿足要求）,As=29×254=7366mm2承臺配筋面積7366mm2＞7234mm2，滿足要求.圖4—4承臺彎矩示意圖4.8計算結(jié)果（1）基礎(chǔ)樁4根φ400預(yù)應(yīng)力管樁,樁頂標(biāo)高—1.90m，設(shè)計樁長25m，單樁設(shè)計承載力特征值為1100KN；樁混凝土等級C80,壁厚95mm,樁頂插筋4Ф20，（2）承臺長(a)=5。00m，寬(b)=5。00m，高(h)=1。50m，樁中心與承臺中心1.90m,承臺面標(biāo)高—0。50m；混凝土等級C35,承臺底、面鋼筋采用雙向29Ф25＠176mm。（3）基礎(chǔ)大樣圖圖4—5塔吊基礎(chǔ)平面圖圖4—6塔吊基礎(chǔ)剖面圖圖4-7承臺配筋圖預(yù)埋塔吊專用螺栓直徑為36mm，總長度為1100mm，埋置深度950mm，露出承臺部分高度為150mm，共36根。塔吊定位鋼板厚度為5mm,尺寸為600mm×600mm，共設(shè)置8個。圖4—8預(yù)埋螺栓大樣圖圖4—9預(yù)埋件安裝定位圖圖4-10承臺與預(yù)制樁連接詳圖五、質(zhì)量驗收及保證措施塔式起重機(jī)的地基基礎(chǔ)是保證塔吊安全使用的核心條件，在基礎(chǔ)質(zhì)量管控過程中嚴(yán)格執(zhí)行“自檢、互檢、交接檢”的“三檢制”，嚴(yán)格按照驗收規(guī)范對管樁、鋼筋等進(jìn)場材料，樁基礎(chǔ)樁頂標(biāo)高、樁長、單樁承載力，混凝土強(qiáng)度、預(yù)制構(gòu)件性能等進(jìn)行驗收.管樁施工、鋼筋綁扎、混凝土澆注等工序都必須嚴(yán)格遵守驗收程序，在上一道工序驗收合格后方可進(jìn)行下一道工序的施工。凡經(jīng)驗收合格的工序，按時填寫檢驗批及工程驗收記錄表.塔吊基礎(chǔ)承臺驗收基本的要求如下：塔吊基礎(chǔ)開挖深度為1600mm，基礎(chǔ)施工后承臺表面標(biāo)高基本與原來地面水平面.基礎(chǔ)底部夯實后澆C15墊層100mm厚；承臺砼強(qiáng)度等級C35承臺砼基礎(chǔ)的高度為1500㎜混凝土基礎(chǔ)表面應(yīng)校水平，平面度允許偏差,小于1/500塔吊承臺基礎(chǔ)配筋按承臺配筋大樣進(jìn)行綁扎,嚴(yán)格按照施工大樣圖進(jìn)行施工.塔吊基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓，安裝尺寸必須按圖預(yù)埋并固定，澆砼后對地腳螺栓位置進(jìn)行復(fù)核，在兩個方向的中心線掛鉛垂線，保證預(yù)埋腳及基礎(chǔ)面平整度符合要求，塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的垂直度與水平面的垂直度≤1/1000。塔吊的安裝、運行必須待基礎(chǔ)砼強(qiáng)度達(dá)到90%后方能進(jìn)行。5.1鋼筋5.1。1鋼筋原材料質(zhì)量要求（1）進(jìn)場鋼筋均有出廠合格證,每批鋼筋抽樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗，合格方可加工制作。（2）鋼筋表面清潔無油污，銹蝕的鋼筋禁止使用，對彎曲的鋼筋使用前進(jìn)行調(diào)直處理。5。1。2鋼筋的檢驗與存放(1)鋼筋進(jìn)場要具有出廠證明書和試驗報告單，并分批作機(jī)械性能試驗。如使用中發(fā)現(xiàn)鋼筋脆斷、焊接性能不良和機(jī)械性能顯著不正常時,立即停止鋼筋施工，還應(yīng)進(jìn)行鋼筋化學(xué)成分分析。（2）鋼筋取樣，每批重量不大于60t。在每批鋼筋中的任意兩根鋼筋上各取一套，每套試樣從每根鋼筋端部截去500mm，然后再截取試樣二根，一根作拉力試驗(包括屈服點、抗拉強(qiáng)度和延伸率），另一根作冷彎試驗。(3）進(jìn)場的每批鋼筋用完后,鋼筋工長、試驗人員在試驗報告合格證明書上注明使用的部位,以便今后對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確保工程質(zhì)量。(4)鋼筋在儲運堆放時鋼筋的成品派專人管理，要分分部、分層、分段和構(gòu)件名稱，按號碼順序堆放，同一部位或同一構(gòu)件的鋼筋要放在一起，并有明顯標(biāo)識，標(biāo)識上注明構(gòu)件名稱、部位、鋼筋型號、尺寸、直徑、根數(shù)。并按級別、品種分規(guī)格堆放整齊，鋼筋與地面之間支墊不低于200mm的底墊或搭設(shè)鋼管架,對于數(shù)量較大，使用時間較長的鋼筋表面加覆蓋物，防止鋼筋銹蝕、污染以及冬季結(jié)冰。（5）鋼筋規(guī)格品種不齊需代換時，先經(jīng)過設(shè)計單位同意，方可進(jìn)行代換,并及時辦理技術(shù)核定單.5.1.3鋼筋保護(hù)層要求所有鋼筋保護(hù)層的厚度由混凝土墊塊來保證,其墊塊由1：2水泥碎石制成，標(biāo)號C35，設(shè)計成在澆制混凝土?xí)r不會翻動且在滿足設(shè)計要求的前提下盡可能的小。5。1。4鋼筋加工制作和焊接(1)采用連續(xù)配筋方法配筋，盡量不丟短節(jié),節(jié)約鋼筋.（2)專業(yè)工人須持證上崗,并做好現(xiàn)場焊接鋼筋的隨機(jī)取樣工作。（3）同一連接區(qū)段內(nèi)鋼筋搭接接頭面積百分率不大于25％，焊接接頭面積百分率不大于50%。（4)鋼筋制作必須符合設(shè)計要求，并滿足抗震規(guī)范的要求，平直段長度不應(yīng)小于10d（d為箍筋直徑）。（5）鋼筋在加工廠制作完成后運轉(zhuǎn)至塔吊基礎(chǔ)施工地點。（6）鋼筋制作前，應(yīng)按照大樣試制檢查無誤后方可進(jìn)行生產(chǎn)，鋼筋的搭接和錨固長度