塔式起重机基础施工专项方案

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，我项目部编制了金格广场裙房使用的3#、4#、5#塔式起重机基础的施工专项方案，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）

2.7 《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T 187-2009

2.8 《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ 196-2010 2.9 《塔式起重机安全规程GB5144-2006》等编制。

二、 塔式起重机基础设置

塔机基础采用桩上承台基础，桩身混凝土采用C30，钢筋采用二级钢；承台基础混凝土为C30，钢筋采用二级钢；拟采用QTZ63型号的塔式起重机，3#、4#、5#塔机均处于拟建建筑物中，拟埋设于裙房筏板基础下方(塔机基底相对标高-11.650m)，从地质勘查报告中看出，3#、4#、5#塔式起重机所处位置(见附图1：塔式起重机现场总平面示意图)的土层为(4-1)层粉砂夹粉土，地基土承载力特征值建议值为160KPa。拟采用FS5510现浇固定钢筋砼基础(见附图2：FS5510固定基础示意图)，砼标号C30，25双层双向钢筋，其尺寸为长5000mm宽5000mm高1350mm，总体积为33.75m3，质量约81T。采用裙房抗拔桩桩径进行施工，即采用钻孔灌注桩，成桩直径600mm，桩底标高同裙房抗拔桩（相对标高-22.30m），桩长10.65米。

在确保塔式起重机安全使用的同时减少资金的投入，我司尽可能利用建筑物孔洞，使塔式起重机的位置处于其中。3#塔机所处孔洞在建筑图中为人行扶梯，对比工程桩位分布图拟设置3#塔机一侧位于建筑物抗拔桩上，于另一侧补设两根桩，组成四桩基础（见附图3：3#塔式起重机基础平面布置图）；4#塔机所处孔洞在建筑图中位于电梯井旁，对比工程桩位分布图拟设置4#塔机一侧位于建筑物抗拔桩上，于另一侧补设两根桩，组成四桩基础（见附图4：4#塔式起重机基础平面布置图）；5#塔机所处位置周围无可利用孔洞，在尽可能发挥塔机作业覆盖面且便于搭拆的情况下，使塔机穿过建筑物楼板，让过柱及主梁，对比工程桩位分布图，5#塔机不利用工程抗拔桩，于塔机基础下钻设四根桩，组成四桩基础（见附图5：5#塔式起重机基础平面布置图）。

受力分析： 从塔式起重设备的工作原理进行分析，该生产设备在以下方面对设备的安全使用关系相当重要：设备的基础，设备结构，设备结构的材料，设备的工作性能和操作系统；在计算中重点求出设备基础的稳定性及设备抗倾覆的能力；因该工程的塔吊设备由生产厂家进行安装和施工中的施工材料垂直运输操作，现只对设备基础进行计算，3#、4#、5#塔机基础类型均按四桩基础计算。

三、 塔式起重机四桩基础计算书

1、参数信息

塔吊型号:QTZ63， 塔吊起升高度H=101.000m， 塔吊倾覆力矩M=630kN.m， 混凝土强度等级:C30， 塔身宽度B=1.6m， 基础埋深D=9.600m， 自重F1=450.8kN， 基础承台厚度Hc=1.350m， 最大起重荷载F2=60kN， 基础承台宽度Bc=5.000m， 桩钢筋级别:II级钢， 桩直径或者方桩边长=0.600m， 桩间距a=2435mm(3#塔机)/2973 mm(4#塔机)/3000 mm(5#塔机)， 承台箍筋间距S=200.000mm， 承台砼的保护层厚度=50mm， 承台下桩长10.65m。

2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=450.80kN， 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)=612.96kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.4×630.00=882.00kN。

3、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

a. 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。

图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。

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=612.96kN； G──桩基承台的自重

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc+20×Bc×Bc×D)=

1.2×(25×5.00×5.00×1.35+20×5.00×5.00×2.25)=2362.50kN； Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取882.00kN.m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.22m(3#塔机)/1.49m(4#塔机)/1.50m(5#塔机)；

Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)； 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：

3#塔机: N=(612.96+6772.50)/4+882.00×1.22/(4× 1.222)=2027.47kN； 4#塔机: N=(612.96+6772.50)/4+882.00×1.49/(4× 1.492)=1994.70kN； 5#塔机: N=(612.96+6772.50)/4+882.00×1.50/(4× 1.502)=1993.37kN。

b. 矩形承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条。 其中 Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；