XXXXXX交通枢纽配套市政地下空间工程
塔吊基础施工方案
编制：
审核： 审批：
XXXXXX交通枢纽配套市政地下空间工程
项目经理部 二O一二年三月
目录
1
编制说明及依据 ................................................................................... 3 1.1 编制说明 ...................................................................................... 3 1.2 编制依据 ...................................................................................... 3 2
工程概况 ............................................................................................... 3 2.1 工程概述 ...................................................................................... 3 2.2 水文地质条件 .............................................................................. 4 2.3 周边环境 ...................................................................................... 5 3
塔吊的选型及布置方案 ....................................................................... 6 3.1 塔吊选型 ...................................................................................... 6 3.2 平面布置 ...................................................................................... 8 3.3 塔吊性能 ...................................................................................... 8 4 5
塔吊基础 ............................................................................................. 15 塔吊基础设计及计算 ......................................................................... 18 5.1 TC7030B-12塔吊设计及复核 .................................................... 18
5.1.1基础设计 ........................................................................... 18 5.1.2塔吊的基本参数信息 ........................................................ 18 5.1.3塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算......................... 18 5.1.4矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算......................... 19 5.1.5矩形承台截面主筋的计算 ................................................ 20 5.1.6矩形承台斜截面抗剪切计算 ............................................ 21 5.1.7竖向极限承载力验算 ........................................................ 22 5.2 TC7023塔吊设计及复核 ............................................................ 24
1
5.2.1塔机竖向荷载组合............................................................ 24 5.2.2矩形承台弯矩的计算 ........................................................ 24 5.2.3矩形承台截面主筋的计算 ................................................ 26 5.2.4矩形承台截面抗剪切计算 ................................................ 27 5.2.5桩承载力验算 ................................................................... 28 5.2.6桩竖向极限承载力验算及桩长计算 ................................ 28 5.2.7桩抗拔承载力验算............................................................ 32 5.2.8桩基主筋配筋计算............................................................ 32
6 7
施工进度计划 ..................................................................................... 33 塔吊基础施工 ..................................................................................... 34 7.1 承台施工 .................................................................................... 34 7.2 钻孔灌注桩施工 ........................................................................ 35 8
施工质量安全保证措施 ..................................................................... 35 8.1 塔基桩施工技术要求 ................................................................ 35 8.2 钢筋笼加工技术要求 ................................................................ 36 9
安全生产 ............................................................................................. 36 9.1 人身安全 .................................................................................... 36 9.2 施工安全 .................................................................................... 37 9.3 机械设备安全 ............................................................................ 37 9.4 防雷接地措施 ............................................................................ 37 10
2
文明施工 .......................................................................................... 37
1 编制说明及依据 1.1 编制说明
本方案为我公司针对XXXXXX交通枢纽配套市政地下空间工程南广场施工塔吊基础的施工指导、工作安排，结合现场和图纸设计特点，确定塔吊选型、布置及基础形式，制定合理的施工方案。由于III区没有地勘报告，本方案只包括南广场地下停车库及公共换乘空间塔吊基础方案，此方案用于指导现场有序、优质、安全完成塔吊基础施工。 1.2 编制依据
1、《XX站交通枢纽配套市政公用工程岩土工程勘察报告》第一册 2、《TC7023塔式起重机使用说明书》； 3、《TC7030塔式起重机使用说明书》； 4、《TC6021塔式起重机使用说明书》； 5、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 6、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
7、《建筑结构荷载规范》(2006版) GB50009-2001 8、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
9、设计图《XX站交通枢纽配套市政地下空间工程（首期开工部分）
南广场地下停车库及公共换乘空间工程施工图送审稿（变更设计）》 第二册结构与防水第四分册主体结构。 2 工程概况 2.1 工程概述
XXXXXX交通枢纽配套市政地下空间工程，包含南广场地下停车库及公共换乘空间工程和轨道交通地下结构预留空间工程。本工程总建筑面积约126649m2，其中南广场地下停车库及公共换乘空间工程建筑面积约
3
94059m2，轨道交通地下结构预留空间工程建筑面积约32590m2。本工程南广场地下停车场为地下一层，层高9.3m，换乘大厅两侧局部设有夹层，换乘大厅至广场地面10.8m，局部夹层层高4.1～5.2m，轨道交通预留空间位于南广场地下停车库及公共换乘空间下层，为地下二层，局部地下三层。 2.2 水文地质条件
1）浅层地下水
表层地下水类型为第四系孔隙潜水，其中赋存于第四系上更新统冲积层及以下粉砂及粉土中的地下水具有承压性，为微承压水。地下水含水层主要为粉砂、细砂及粉土层，呈透镜体状分布于黏性土层之中，含水层厚度一般10～30m，渗透系数小于10m/d。
潜水赋存于人工填土层①层、第Ⅰ陆相层③层及第Ⅰ海相层④层中。该层水以第Ⅱ陆相层⑤1、⑥1黏土及⑤2、⑥2粉质黏土为相对隔水底板。人工填土层为①1杂填土、①2素填土，土体结构松散，含水量丰富，土层渗透系数较大。第Ⅰ陆相层以③1黏土、③2粉质黏土为主，土体渗透性能较差，土层渗透系数较小。第Ⅰ海相层主要含水层为④3粉土，该层勘察范围内连续分布，局部有呈透镜体状的④11粉砂分布。
潜水水位埋藏较浅，勘测期间水位埋深约为0～3.2m（高程-4.16～0.97）。潜水主要依靠大气降水入渗和地表水体（鱼塘、虾池）入渗补给，水位具有明显的丰、枯水期变化，受季节影响明显。地下水丰水期水位上升，枯水期水位下降。高水位期出现在雨季后期的9月份，低水位期出现在干旱少雨的4～5月份。潜水位年变化幅度的多年平均值约0.8m。
微承压水以第Ⅱ陆相层⑤1、⑥1黏土、⑤2、⑥2粉质黏土为相对隔水顶板。⑥3粉土、⑥11粉砂、⑦3粉土、⑧3粉土、⑨3粉土、⑨11粉砂、⑨12细砂、⑩3粉土、⑩11粉砂为主要含水地层，含水层厚度较大，分布相
4
对稳定。微承压水位受季节影响不大，水位变化幅度小。该层微承压水接受上层潜水的越流补给，同时以渗透方式补给深层地下水。该层微承压水为非典型的承压水，水位观测初期，该层水上升很快，一般在30分钟之内及完成全部上升高度的80～90%左右，30分钟之后水位上升速度变缓慢，经过8小时之后，稳定水位一般稳定于潜水为以下。根据观测资料，⑥3粉土、⑥11粉砂、⑦3粉土含水层的稳定水位埋深约为2.11～3.39m，⑨3粉土、⑨11粉砂、⑨12细砂含水层的稳定水位埋深约为16.40～17.06m。
2）地下水的腐蚀性评价
依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001 2009年版）评价：在Ⅱ类环境下，地下水对混凝土结构具中等腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，在长期浸水环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。
依据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）及其局部修订条纹评价：地下水在化学环境下对混凝土据有硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H2；具镁盐侵蚀，环境作用等级为H1～H2；在氯盐环境下具氯盐侵蚀性，环境作用等级为L3。
3）土的腐蚀性评价
依据《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年）判定：在Ⅱ类环境下，地下水位以上土体对混凝土结构具弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性。
依据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）及其局部修订条纹判定：在氯盐环境下，环境土具氯盐侵蚀，环境作用等级L2。 2.3 周边环境
本工程位于XX新区先进制造业区中区，距离XX区核心12km，所处地
5
区为XX冲海积平原，地形平坦，地势开阔。XX枢纽地区现状用地为大面积的鱼塘、虾池及在建的津秦客专。地面高程-4.5～1.28m。本工程北侧为正在建设中的XX站房工程，站房下二层主体结构基本施工做完毕，站房柱桩基施做完毕，与南广场相邻的承台未施做，站房两侧的站台墙、雨棚柱也基本施做完毕，周边环境相对简单。 3 塔吊的选型及布置方案 3.1 塔吊选型
在塔吊选型时应充分综合考虑以下因素：
1、满足使用功能，尽量覆盖整个建筑施工平面及各种材料堆场； 2、起吊重量与工作半径满足施工要求；
3、满足塔吊的各种性能，确保塔吊安装和拆除方便； 4、塔吊安装高度满足使用要求；
5、降低费用，使塔吊安装和拆除费用尽量降低。
根据本工程的现场实际情况和结构特点，南广场地下停车库及公共换乘空间布置塔吊11台，其中4台TC7030、4台TC7023 、3台TC6021，可覆盖主体结构平面90%以上，并完全覆盖钢筋堆场、周转架料堆场、木工房。具体位置见附图《塔吊平面定位图》。
表 3-1 塔吊配置参数一览表 序塔号 号 1 2 3 4 5 6 1# 2# 3# 4# 5# 6# 型号 TC7023 TC6021 TC7030 TC7030 TC6021 TC6021 承台臂长塔高塔顶标准节顶标(m) （m） 标高 数 标高 70 60 70 70 60 60 端部最大最大吊重 吊重（t） 40.3 36.0 -4.3 1+10+1 12 3.0 25.4 20.0 -5.4 1+5+1 6 2.1 52.9 47.0 -5.9 1+14+1 12 3.0 59.9 54.0 -5.9 1+16+1 12 3.0 25.4 20.0 -5.4 1+4+1 6 2.1 38 36.0 -2.0 1+9+1 6 2.1 6
7 7# TC7023 8 8# TC7030 9 9# TC7030 10 10# TC7023 11 11# TC7023 70 70 70 70 70 32 58.4 51.4 32.4 40.4 28.0 54.0 47.0 28.0 36.0 -4.0 -4.4 -4.4 -4.0 -4.4 1+7+1 1+16+1 1+14+1 1+7+1 1+10+1 12 12 12 12 12 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
图 3-1 A区塔吊布置立面图
54.00054.00047.00036.00047.000-5.003-4.40-5.900-4.400-5.9004#TC7030，塔高59.9m-4.4008#TC7030，塔高58.4m3#TC7030，塔高52.9m11#TC7023，塔高40.4m9#TC7030，塔高51.4m
图 3-2 B(包括I区)区塔吊布置立面图
7
图 3-3 C区塔吊布置立面图
3.2 平面布置
按照现场实际情况，11台塔吊的平面布置及定位详见下图： 3.3 塔吊性能
所选用的塔吊的技术参数见下表：
表 3-2 主要塔吊技术参数 起重臂长度 TC7030B-12型性能参数 38 40 43 45 48
距离3.0～28 30 35 （米） 22.3 四绳12 9.21 8.49 7.05 （吨） 70米 距离50 53 55 58 （米） 四绳4.5 4.17 3.97 3.69 （吨）
6.38 5.99 5.47 5.16 4.75 60 63 65 68 70 3.53 3.29 3.15 2.95 2.83 8
津秦客专滨海站交通枢纽配套市政地下空间工程
表 3-3塔吊定位坐标表
（基础定位以平面详图为准）
塔吊编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11# 承台中心坐标 x 294808.070 294877.733 y x 1号桩 y x 2号桩 y x 3号桩 y x 4号桩 y 135235.895 294808.100 135238.100 294805.800 135235.900 294810.300 135235.800 294808.000 135233.600 135297.747 294877.800 135300.000 294875.500 135297.800 294879.900 135297.700 294877.700 135295.500 135346.400 294927.600 135344.300 294927.600 135346.400 294929.700 135346.500 294925.500 135348.500 294927.700 135424.100 295009.100 135422.000 295009.100 135424.100 295011.200 135424.200 295007.000 135426.300 295009.200 295060.100 295123.000 294801.500 135471.670 295060.146 135473.900 295057.800 135471.700 295062.300 135471.600 295060.000 135469.400 135514.300 295123.100 135516.500 295120.800 135514.300 295125.300 135514.200 295123.000 135512.000 135357.200 294801.500 135359.500 294799.200 135357.300 294803.700 135357.200 294801.500 135354.900 135425.300 294852.600 135423.200 294852.600 135425.300 294854.800 135425.400 294850.500 135427.500 294852.700 135502.800 294933.800 135500.600 294933.800 135502.700 294936.000 135502.800 294931.700 135504.900 294933.900 295000.600 135547.200 295000.700 135549.400 294988.400 135547.200 295002.900 135547.100 295000.600 135544.900 135537.000 294823.600 135534.900 294823.600 135537.000 294825.800 135537.100 294821.500 135539.200 294823.700 9
303176工程名称厕停泵点77287停泵点5号大门模木模木滨海站交通枢纽配套市政地下空间工程77075卫业主天津泰达滨海站建设开发有限公司备注说明：721070821010808330011886416229825726310360972852基坑边界线3641136491厕卫4号大门国铁涵洞结构轮廓线停泵点国铁塔吊基础国铁塔吊基础业主办公楼架木模1#TC70232TC60214#TC70305#TC60216#TC6021架木模195149停泵点134停泵点242411581号卫门大39273临建设施现场办公室现场库房现场厕所门卫室钢筋原材料堆场钢筋加工房钢筋半成品堆场木工房模板木枋堆场周转架料堆场错车道及停泵点说明：1、本图尺寸单位均以mm计；2、场内主便道均按8m宽考虑，局部地区因作为材料堆场卸车辅助错车车道及泵车停靠点加宽4m；3、在Ⅰ区结构侧墙施工至顶板以下50cm时，破除B区结构范围内坑底Ⅰ区施工时的主便道及其周围材料堆场，保留结构范围外部分便道作为运输部分零星材料的临时便道；4、准备B区底板施工，进入南广场A、B、C区总体结构施工阶段。15271469553同意，不需再送审同意，需按意见修改再送审，需按意见修改7#TC702310#TC70238#TC70309#TC7030停泵点及辅助错车道68270不同意本图图例：批准：指北针大门及洗车槽现场围挡现场主便道门卫室现场办公室版本日期：日期修改内容生产区临建设施统计表临建数量临建面积33358898889216㎡216㎡180㎡50㎡896㎡672㎡1008㎡448㎡896㎡896㎡2008㎡厕2号大门226547停泵点及辅助错车道停泵点及辅助错车道停泵点及辅助错车道卫室库厕木模架筋加成11#TC7023213916现场库房现场厕所木工棚模板木枋堆场周转架料堆场津秦客专滨海站交通枢纽市政配套地下空间工程项目经理部签署栏架木模审定人/日期审核人/日期校对人/日期设计人/日期151297钢筋原材料堆场钢筋加工房钢筋半成品堆场塔吊绘图人/日期分项工程：临建工程总体结构施工阶段总平面布置图塔吊平面布置图版本比例日期图号2012.211图 3-4 塔吊平面布置图
10
图 3-5 2#塔基础与承台基础关系详图
图 3-6 3#塔基础与承台基础关系详图
11
图 3-7 4#塔基础与承台基础关系详图
图 3-8 5#塔基础与承台基础关系详图
图 3-9 2#塔吊穿顶板详图
12
图 3-10 3#塔吊穿顶板详图
图 3-11 4#塔吊穿顶板详图
图 3-12 5#塔吊穿顶板详图
13
3-13 8#塔基础位置图 3-14 9#塔基础位置图 14
3-15 11#塔基础位置图
4 塔吊基础
根据设计图纸，公共换乘空间底板标高-10.8m，A、C区底板标高为-11.4m，塔吊2#、3#、4#、5#布置在主体结构内，其它塔吊布置在基坑边缘。结合现场地质勘查资料及工程地基设计情况，公共换乘空间塔吊基础采用钻孔灌注桩和承台形式，桩径为Φ600mm，桩长约37米。
A、C区塔吊基础采用钻孔灌注桩和承台形式，桩径为Φ600mm，桩长约32米，具体见下表：
塔号 1# 2# 5# 6# 7# 10# 型号 TC7023 TC6021 TC6021 TC6021 TC7023 TC7023 臂塔高塔顶承台顶桩顶长（m） 标高 标标高 标高 (m) 70 40.3 36.0 60 25.4 20.0 60 25.4 20.0 60 38 36.0 70 32 28.0 -4.3 -5.4 -5.4 -2.0 -4.0 -5.7 -6.8 -6.8 -3.4 -5.4 桩底 标高 -34.93 -34.93 -34.93 -34.93 -34.93 桩长 （m） 29.23 28.13 28.13 31.53 29.53 29.53 70 32.4 28.0 -4.0 -5.4 -34.93 桩基混凝土等级为水下C35，石子粒径5-25mm，混凝土采用商品混凝土，塌落度200mm，正负20mm。桩中心距离不宜小于3D=1.8m，且桩中心距承台边缘的距离不宜小于桩径D＝0.6m，因此选择桩距3.0m正方型布置。桩
15
身主筋混凝土保护层为50mm。配筋须满足最小配筋率的要求，灌注桩最小配筋率0.4%，桩顶钢筋锚固长度35d。A、C区：混凝土等级为水下C35，石子粒径5-25mm，混凝土采用商品混凝土，塌落度200mm，正负20mm。桩中心距离不宜小于3D=1.8m，且桩中心距承台边缘的距离不宜小于桩径D＝0.6m，因此选择桩距2.4m正方型布置。桩身主筋混凝土保护层为50mm。配筋须满足最小配筋率的要求，灌注桩最小配筋率0.4%，桩顶钢筋锚固长度35d。
塔吊2#、3#、4#、5#基础顶面设置在结构底板垫层下30cm，底板预留后浇口。底板钢筋留设好搭接长度，并按规范要求错开50%接头位置。防水考虑塔机基础下做防水，基础侧面砖胎模内侧做防水，与结构底板下防水连成一体。
图 4-1塔吊基础做法详图
塔吊基础承台施做前，按塔机厂家要求预埋好，塔吊地脚，并采用临时
16
框架固定好地脚位置，以保障塔机安装要求。待塔机安装时，须拆除固定地脚的临时框架。
17
图 4-2 塔机预埋设置图
5 塔吊基础设计及计算
由于现场各台塔吊塔高、臂长均各不相同，因此在计算桩基承载力时，公共换乘空间的塔吊取型号最大的TC7030B-12塔高及臂长均达到最大时对桩基的荷载。A、C区塔吊取型号最大的TC7023塔高及臂长均达到最大时对桩基的荷载。
5.1 TC7030B-12塔吊设计及复核 5.1.1 基础设计
TC7030B-12塔吊基础采用下承式，低于底板底面，承台顶标高-5.90m，下部设置四桩，桩径600mm，桩长约37m。桩端持力层为⑨2粉质粘土，基础承台尺寸为6000×6000×2500（长×宽×厚），混凝土等级为C35，垫层C15砼。
5.1.2 塔吊的基本参数信息
表 5-1 TC7030B-12参数表 塔吊型号 塔吊倾覆力矩 塔身宽度 自重 最大起重荷载 桩钢筋级别 桩间距 TC7030B-12 塔吊起升计算高度 59.0m C35 2500.00kN.m 混凝土强度等级 2.2m 1113kN 120.00kN 基础以上土的厚度 D=0.00m 基础承台厚度 基础承台宽度 2.5m 6.0m 0.6m 100.00mm II级螺纹钢筋 桩直径 3.00m 承台箍筋间距 承台砼的保护层厚度 50.00mm 5.1.3 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
作用于桩基承台顶面的竖向力设计值F=1.2×（1113+120）=1479.6kN 塔吊的倾覆力矩M=1.4×2500=3500kN•m
18
5.1.4 矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
图 5-1 承台设计平面示意图（单位：m）
1、桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1-2公式。
NikMykxiFkGkMxkyi22 nxyjj
其中：
n──单桩个数，n=4；
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，Fk=1479.6kN； Gk──桩基承台的自重 Gk=1.2×（25×Bc×Bc×Hc) =1.2×25×6.0×6.0×1.5=1901.3kN；
Mxk，Myk──承台底面的弯矩设计值，取3500kN.m； Xi，yi──单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离3.0/2=1.5m； Nik──单桩桩顶竖向力设计值(kN)；
根据规范，M方向与x轴与y轴平行时荷载最大，因此得： Qmax=(1479.6+1901.3)/4 +3500×1.5/(2×1.52)=2012.23 kN
19
Qmin =(1479.6+1901.3)/4 -3500×1.5/(2×1.52)= -321.8 kN Qmin<0，需抗倾覆验算。
根据规范，承台本身稳定性需满足MR/MS不小于1.2 Ms：滑动力矩，偏安全计算，这里取3500kN.m。
MR:抗滑动力矩，将承台自重转化为线性荷载为q=1584.4/6.5=243.7kN/m MR =qL2/2
L:取桩基处为计算点。
MR =2749 kN.m< Ms，不满足抗抗倾覆要求，因此采取加厚承台措施，承台加厚为2.5米。
此时q=406.25kN/m
MR =4583kN.m, MR/MS=1.31>1.2,满足要求。 此时F=3168.75kN 此时桩顶竖向压力为：
Qmax=(1479.6+3168.75)/4 +3500×1.5/(2×1.52)=2329.23 kN Qmin =(1479.6+3168.75)/4 -3500×1.5/(2×1.52)= 5.2kN 桩基此时不用抗拨设计。 2、矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）计算承台弯矩：
MxNiyi MyNixi
计算得Mx=2329.23×3×2=13975.38kN.m=My。 5.1.5 矩形承台截面主筋的计算
根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）受弯构件计算： M≤a1fcbx(h0-x/2)+fy’As’(h0-as’)
20
a1:系数，按规范取为当混凝土强度不超过C50时，取1.0，当混凝土强度为C80时，取0.94，其间按线性内插法确定，此时取1.0。
fc:混凝抗压强度设计值，按规范查表得：16.7N/mm。 b:腹板宽度，为6.0m。
x:受压区混凝土高度，根据规范，取x=1m。
as’:合力点距承台边距离，考虑双层配筋，as取7cm。 h0:截面有效高度，为243cm。
fy’:受压区普通钢筋强度设计值，查规范得300N/mm2。 As’:受压区钢筋面积。
As’ ≥M- a1fcbx(h0-x/2)）/ fy’(h0-as’)
=( 13975.38×1000×1000-16.7×6000×1930)/(300×2360)=19443mm2 采双层双向配筋，上层为B20@100，下层B20@100，构造竖筋B16，箍筋B12mm，梅花形布置，钢筋保护层厚度50mm。 5.1.6 矩形承台斜截面抗剪切计算
通过以上计算，可知弯矩M=3500 kN.m
承台自身荷载转化为线荷载为1.2×62.5=75 kN/m 塔身的集中荷载为：F1/2=739.8 kN 将其代入软件得：
最大剪力为V=1649.07 kN
根据规范，承台中需满足V≤Bhsaftb0h0
21
Bhs:受剪切承载力截面高度影响数，取2000mm。
a:承台剪切系数，a=1.75/(γ+1), γ为计算截面剪切比，偏安全取短边处，γ=ax/h0=(3-0.7)/(2*2.43)=0.47,a=1.75/(1+0.47)=1.19。
ft:混凝土轴心抗拉强度设计值，查规范得1.57 N/mm2。 b0:计算宽度，取600mm。
Bhs×a×ft×b0×h0=2000×1.19×1.57×600×2430=5447962 kN>1649.07 kN,满足要求。 5.1.7 竖向极限承载力验算
1）桩基长度设计：
根据地勘资料，取10-ZD-061-1钻孔作为设计点。地层情况如下表所示：
表 5-2 10-ZD-061-1钻孔地层情况 土层厚度土层侧阻力序号 土层编号 土层承载力（kpa） (m) （kpa） 43粉土 1 ○1.9 43.2 120 ○46淤泥质粉质2 1.2 10.2 80 粘土 3 ○45淤泥质粘土 3.1 10.8 70 ○46淤泥质粉质4 1.4 10.2 80 粘土 5 ○45淤泥质粘土 2.1 10.8 70 6 ○43粉土 1.6 43.2 110 7 ○42粉质粘土 1.2 25.4 110 8 ○43粉土 2.6 43.2 120 9 ○52粉质粘土 1.5 22.4 120 10 ○63粉土 0.9 113.8 140 11 ○73粉土 4.1 153.4 180 12 ○72粉质粘土 1.1 63.4 160 13 ○71黏土 3.6 54.3 140 14 ○81黏土 1.5 37.8 150 15 ○83粉土 1.2 86.8 180 16 ○81黏土 0.8 37.8 150 17 ○92粉质粘土 2.7 55.8 180 22
18 19 20 21 22 23 ○911粉砂 ○912粉砂 ○92粉质粘土 ○911粉砂 ○912粉砂 ○92粉质粘土 1.2 1.7 2.5 2.6 1.7 1.5 170 10 55.8 170 10 55.8 280 280 180 260 280 180 根据地质情况，桩端持力层为粉质粘土，为保证安全不考虑桩端阻力。 根据依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）5.3.5承载力标准值公式：Quk=uΣqikli
根据上表：设计桩长拟37m,得Quk=4757 kN。 根据建筑桩基设计规范：Ra= Quk/K Ra:承载力特征值。 Quk：承载力标准值。 K：安全系数，取K=2。
得Ra=4757/2=2378.5 kN>2329.23kN(桩顶承载力)，桩长37m满足要求。 2）桩基钢筋设计
根据建筑桩基技术规范，桩基配筋率可取0.65%,As=0.65×3.14×6002/(4×100)=1838mm2。主筋采用10根直径16的二级螺纹钢筋(As=2010mm)等间距布置。箍筋采用A10一级钢筋螺旋绑扎，桩顶以下3m内A10间距为10cm，桩顶3m以下间距30cm。采用直径12二级螺纹钢筋做加劲箍筋，每2m设置一道。钢筋保护层厚度不小于5cm。桩顶深入承台10cm，主筋锚入承台不小于35d。桩顶布置2层直径12二级螺纹钢筋的钢筋网片，每1层钢筋网片纵横向间距均为10cm，钢筋网片尺寸为80cm×80cm。
图 5-2 桩基配筋图
23
5.2 TC7023塔吊设计及复核
1、塔机型号TC7023，最大4绳起重荷载12t； 2、塔吊无附墙起重最大高度H=35m,塔身宽度B=2.0m；
3、基础设计混凝土强度C40，承台厚度1.5m，尺寸5.0m×5.0m，基础承台下设4根桩基，桩基直径600mm，桩基深度经计算为35m（现场施工以穿过粉土层为标准，粉土层底标高为-34.93m）。
4、钢筋级别:Ⅱ级HRB335钢筋,保护层厚度:50mm； 5.2.1 塔机竖向荷载组合
1、承台自重
承台自重计算：F2=5*5*1.5*25=937.5kN,荷载分项系数取为1.2,F2=1.2*937.5=1125kN
2、最大弯矩计算 Fh(KN) 工作工况 非工作工况 42 172 Fv(KN) 1147 950 弯矩M (KN.m) 3342 4295 扭矩Mn (KN.m) 919 0 支腿固定式地基基础载荷
最大弯矩M=4295 kN*m 分项系数取为1.4，M=1.4*4295=6013kN。 5.2.2 矩形承台弯矩的计算
24
1、桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)
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= F1=1.2*1147=1376.4kN；
G──桩基承台的自重，G=5*5*1.5*25=937.5kN,荷载分项系数取为1.2,G=1.2*937.5=1125kN
Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； 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：
N=(1376.4+1125)/4+6013×(3.20×1.414/2)/[2×(3.20×1.414/2) ²]=1953.9kN
最大拔力：
N=(1376.4+1125)/4-6013×(3.2×1.414/2)/[2×(3.2×1.414/²)2]=-703.5kN
25
2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》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)； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(a/2 –b/2)
a为桩心间距，b为塔吊的宽度
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值：
N=(1376.4+1125)/4+6013×(3.20/2)/[4×(3.20/2) ²]=1564.9kN Mx1=My1=2×1564.9×(1.60-1.0)=1878kN.m 5.2.3 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。
式中 1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc──混凝土抗压强度设计值；C40混凝土，fc=19.1 N/mm2 h0──承台的计算高度取1500-50=1450mm。 fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm²。
经过计算得承台底面配筋 s=1878×10^6/(1.00×19.10×5000.00×1450.00 ²)=0.0094
26
ζ =1- (1-2×0.0094) ½ =0.009 s=1-0.009/2=0.995
Asx= Asy=2503.8×10^6/(0.995×1450×300.00)=5791mm² 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5000×1450×0.15%=10875mm2。
故取 As= 10875 mm2，采用HRB335。Ф22钢筋作为主筋，公称截面积A=380.1mm2,单方向采用10875/380.1=29根Ф22钢筋。
承台顶面配29根B12钢筋，使承台钢筋骨架成为一个整体结构。 承台配筋图见下图：
图 5-3 承台配筋图
5.2.4 矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=1953.9KN，我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
其中
0
──建筑桩基重要性系数，取1.0；
──剪切系数,=0.20；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=19.10N/mm2； b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm ²； S──箍筋的间距，S=200mm。
1×1953.9≤0.2×19.1×5000×1450＋1.25×300×7833／200×1450≒27695KN
27
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋 5.2.5 桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1953.9kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中 0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=19.10N/mm2； A──桩的截面面积，A=0.283m2。 1×1953.9＜19.1×10 ˆ6×0.283=5971.3KN
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋! 5.2.6 桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩基长度设计：
根据地勘资料，C区取10-JD-071钻孔作为设计点。地层情况如下表所示：
28
表 5-3 C区5#塔吊桩基承载力计算表
地时代成因 层编号 ④6 Qm 24层底高程 -5.503 -10.46 -12.56 -13.46 -15.36 -16.76 -17.96 -19.26 -21.06 -23.76 -24.86 -27.46 -29.56 -31.16 -34.16 -35.46 层厚（m） 4.96 2.1 0.9 1.9 1.4 1.2 1.3 1.8 2.7 1.1 2.6 2.1 1.6 2.34 1.3 地层名称 侧壁承载摩阻力力基本值（kPa） （kPa） 80 120 110 120 120 130 140 160 180 160 140 160 180 180 200 qsik*li*U 107.24 347.63 45.84 372.57 67.74 52.14 259.55 157.94 1130 158.85 301.40 207.86 309.89 169.11 474.41 当总侧层端阻阻力Qsk 力Qpk 107.24 454.86 500.70 873.28 941.02 993.16 1252.71 1410.65 2540.65 2699.50 3000.90 3208.76 3518.64 3687.75 4209.85 22.62 33.93 31.10 33.93 33.93 36.76 39.58 45.24 50.89 45.24 39.58 45.24 50.89 50.89 56.55 极限承载力Quk 129.86 488.79 531.80 907.21 974.95 1029.91 1292.29 1455.89 2591.54 2744.73 3040.48 3253.99 3569.54 3786.34 4266.4 验算值（kN） 桩顶标高 淤泥质粉质粘土 11.47 粉土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 黏土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉土 87.82 27.02 104.03 25.67 23.05 105.92 46.55 222.03 76.61 61.5 52.51 102.75 38.34 193.6 ④3 ④2 ④3 Q4h Q1al41⑤2 ⑥2 ⑥3 ⑦2 1953.9×2=3907.8 （2为安全系数） Q3al e⑦3 ⑦2 ⑦1 Qmc cd3⑧2 ⑧3 Q3al ⑨2 Q3al ⑨3 c 29
根据地质情况，本区无岩层，为安全考虑为完全的磨擦桩。 根据规范得：Quk=uΣqikli
根据上表：设计桩长拟32m,得Quk=4266.4 kN。 根据建筑桩基设计规范：Ra= Quk/K Ra:承载力特征值。 Quk：承载力标准值。 K：安全系数，取K=2。
得Ra=4266.4/2=2133.2kN>1953.9kN(桩顶承载力)，桩长32m满足要求。 根据地勘资料，A区取10-JD-099钻孔作为设计点。地层情况如下表所示：
30
表 5-4 A区1#塔吊桩基承载力计算表
时代成因 地层编号 层底高程 -5.503 层厚（m） 地层名称 淤泥质粘土 粉土 粉质粘土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 黏土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉土 侧壁摩阻力（kPa） 10.93 42.01 25.01 20.81 171.87 101.27 251.61 69.55 58.16 53.52 54.79 69.63 300.72 70 120 120 130 180 160 180 160 140 150 160 180 200 承载力基本值（kPa） 总侧阻力qsik*li*U Qsk 88.59 300.91 70.71 101.99 712.73 362.69 1130 196.65 230.22 90.79 185.90 223.12 736.9 88.59 389.50 460.22 562.20 1274.93 1637.62 2767.62 2964.27 3194.49 3285.28 3471.18 3694.3 4431.2 当层端阻力Qpk 19.79 33.93 33.93 36.76 50.89 45.24 50.89 45.24 39.58 42.41 45.24 50.89 56.55 极限承载力Quk 108.38 423.43 494.14 598.96 1325.82 1682.86 2818.51 3009.51 3234.07 3327.70 3516.42 3745.2 4487.75 1953.9×2=3907.8 （2为安全系数） 验算值（kN） 桩顶标高 Q4m 2④6 -6.13 0.627 淤泥质粉质粘土 ④5 -10.43 4.3 ④3 -14.23 3.8 Q4h 1e1⑤2 -15.73 5 Q4al ⑥2 -18.33 2.6 Q3al ⑦3 -20.53 2.2 ⑦2 -22.43 1.9 Q3al e⑦3 -25.63 3.2 ⑦2 -27.13 1.5 ⑦1 -29.23 2.1 Q3mc cd⑧1 -30.13 0.9 ⑧2 -31.93 1.8 1.6 Q3al ⑨2 -33.5 cQ3al ⑨3 -34.93 1.3 31
根据地质情况，本区无岩层，为安全考虑为完全的磨擦桩。 根据规范得：Quk=uΣqikli
根据上表：设计桩长拟32m,得Quk=4487.75 kN。 根据建筑桩基设计规范：Ra= Quk/K Ra:承载力特征值。 Quk：承载力标准值。 K：安全系数，取K=2。
得Ra=4487.75/2=1840.59kN>1953.9kN(桩顶承载力)，桩长32m满足要求。
5.2.7 桩抗拔承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条。
单桩破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
其中：Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；
ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142 ×0.6=1.885m； qski ──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； λi ──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；
li──第i层土层的厚度。
经过计算得到Uk=3368kN>N（最大拔力）=703.5kN 桩基抗拔力满足要求
5.2.8 桩基主筋配筋计算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条。
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值
32
N=1953.9kN；
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；
fc──C50混凝土轴心抗压强度设计值，fc=23.10N/mm2； A──桩的截面面积，A=2.83×105mm2。
则，1.00×1953.9kN＜23.10×2.83×105=6530 kN
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋。 桩基配筋率可取0.65%,As=0.65*3.14*600 ²/(4*100)=1838mm ²。主筋采用8根直径22的二级螺纹钢筋等间距布置。箍筋采用直径8的一级钢筋螺旋绑扎，间距 20cm。采用直径22二级螺纹钢筋做加劲箍筋，每2m设置一道。钢筋保护层厚度不小于5cm。桩顶深入承台10cm，主筋锚入承台不小于35d。桩顶布置2层直径12二级螺纹钢筋的钢筋网片，每1层钢筋网片纵横向间距均为10cm，钢筋网片尺寸为80cm*80cm。
桩基配筋图见下图：
6 施工进度计划
本工程共布置11台塔吊，具体需用计划如下：
33
表 6-1施工进度计划 序号 塔号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11# 型号 TC7023 TC6021 TC7030 TC7030 TC6021 TC6021 TC7023 TC7030 TC7030 TC7023 TC7023 进场时间 2012.7.10 2012.7.10 2012.8.1 2012.8.1 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 安装时间 2012.7.10 2012.7.10 2012.8.1 2012.8.1 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 2012.7.10 塔吊拆除时间 2012.11.9 2012.11.9 2012.12.31 2012.12.31 2012.11.9 2012.11.9 2012.11.9 2012.12.31 2012.12.31 2012.11.9 2012.12.31 7 塔吊基础施工 7.1 承台施工
施工顺序为：土方开挖→地基处理至设计标高→定位放线→支垫层模板→浇筑垫层→绑扎承台钢筋→支基础模板→吊起固定支腿和塔身标准节→浇筑承台混凝土→回填素土夯实。
对于塔吊基坑采用机械开挖，人工配合开挖清底，为了避免在开挖过程中扰动基坑底部土层，挖掘机开挖时尤其注意挖掘的深度，底部余留200～300mm厚的土层，剩余部分利用人工清底，直至开挖到位，开挖后利用级配碎石进行地基处理。
基坑排水：基坑开挖出来后，在基坑一角挖设一个集水坑（800×800×800），放置一台潜水泵进行明排水。
34
7.2 钻孔灌注桩施工
钻孔桩桩径φ600mm，采用泥浆护壁，潜水钻机成孔。详见桩基施工方案。
8 施工质量安全保证措施
1、制定技术措施，做好各级技术交底，以及质量检验和评定的准备工作。
2、进行原材料检验，各种原材料必须符合规定标准。
3、要求测量员施工前做好轴线，标高测设，确保承台轴线位置，几何尺寸符合规范要求，同时在浇筑固定塔吊支腿期间做好塔身垂直度的监测工作。
4、本设计中未说明部分应严格按各塔吊使用说明书有关要求进行基础施工。
5、人工清底后要注意清除坑内零星积水和杂填土。
6、严格检查验收，上道工序不合格决不允许进行下道工序施工。 7、在进行塔吊安装前，应对承台的四个固定支腿上表面校水平，平面度误差小于1/500。同时，应按说明书要求做好塔身避雷接地工作。
8、安装作业地点要划分警戒区，挂警示牌，设专人监护，严禁非作业人员进入。现场安全员负责区域内的安全监护工作。
9、在塔吊基础施工完后，对地下室承台、地基梁、墙体、顶板施工时，应避免对塔吊地基、桩身和承台基础扰动和破坏。 8.1 塔基桩施工技术要求
1．桩孔质量要求
（1）孔中心偏差控制在±50之内；
（2）个别孔位断面偏差控制在+100mm～-50 mm；
35
（3）垂直偏差控制在1%之内；
（4）灌注砼前不允许孔内掉入浮土及杂物。
2．挖孔之前复核桩中心线，并在施工过程中随时复核，确保控制桩中心的控制点的准确，以保证桩的方位和垂直度。 8.2 钢筋笼加工技术要求
1．钢筋笼几何尺寸允许偏差 （1）主筋间距 ±10 mm （2）加强筋间距 ±20 mm （3）直径 ±10 mm
2．主筋保护层厚度不小于50 mm，允许偏差2 mm。
3．主筋除锈、调直，主筋焊接接头错开500mm，同一截面接头数目不多于主筋根数的50%。
4．钢筋吊运安装
起吊钢筋笼时要双点起吊，严禁在运输过程中拖滚钢筋笼，防止钢筋笼变形；
安放入孔要轻起轻落，不得强行压入，要居中下放，保证垂直度和保护层厚度。 9 安全生产 9.1 人身安全
加强安全教育，组织职工学习安全生产知识和各种规章制度，安全操作规程。
凡进入现场人员必须戴安全帽，不得穿拖鞋或赤脚进入施工现场。 机械所用电缆均要采取安全措施，避免车辆碾压，防止人员触电。 设备装吊或钻机位移时，应按负荷选择索具。严禁吊钩吊人，起吊物体
36
不准在吊物下站人，更不得在物体上站人。
抬运重物时，必须统一口号，同时起落，以免碰人。机台上的泥要及时清除，以免滑倒碰伤。钻孔要盖好，防止人员掉入。 9.2 施工安全
桩施工时必须专人操作，精神集中，并做到“三看”、“二听”、“一及时”。即看电流表、看进度、看孔壁情况；听机器运转、听孔内震动声；发现异常情况要及时处理。 9.3 机械设备安全
现场塔吊设备布局合理、安装牢稳、周正、清洁，符合规范要求。 要求有交叉的塔吊臂之间的铅垂方向距离不小于8m，塔吊臂和建筑物 之间的铅垂方向距离不小于8m。
定期对使用设备维护保养，保证不带病运转，设备完好率达到规定标准。 严格按照过程进行操作，发现故障及时处理，不得硬行运转，以免损坏或降低设备使用寿命。
施工中遇地下障碍物，必须请甲方清除后方可继续施工。 电器设备要采用防雨、防水措施，以免因雨、水损坏绝缘。 9.4 防雷接地措施
1． 接地体的加工：
材料采用SC40的钢管切割，长度不应小于2.5m。采用钢管打入地下应根据土质加工成一定的形状，遇松软土壤时，可切成斜面形。为了避免打入时受力不均使管子歪斜，也可加工成扁尖形；遇土土质很硬时，可将尖端加工成锥形。
2 . 挖沟：
对接地体（网）的线路进行测量弹线，在此线路上挖掘深为0.8～
37
1m，宽为0.5m的沟，沟上部稍宽，底部如有石子应清除。
3 . 安装接地体（极）：
沟挖好后，应立即安装接地体和敷设接地扁钢，防止土方坍塌。先将接地体放在沟的中心线上，打入地中，一般采用手锤打入，一人扶着接地体，一人用大锤敲打接地体顶部。为了防止将接钢管打劈，可加一护管帽套入接地管端，使用手锤敲打接地体时要平稳，锤击接地体正中，不得打偏，应与地面保持垂直，当接地体顶端距离地300mm时停止打入。
4． 接地体间的扁钢敷设：
扁钢敷设前应调直，然后将扁钢放置于沟内，依次将扁钢与接地体用电焊（气焊）焊接。扁钢与钢管连接的位置距接地体最高点约100mm。焊接时应将扁钢拉直，焊好后清除药皮，刷沥青做防腐处理，并将接地线引出至需要位置，留有足够的连接长度，以待使用。在连接扁钢过程应尽可能与护坡地锚进行焊接连接上。
10 文明施工
1、各种材料定点存放，摆放整齐，有防雨、防潮措施。 2、机械设备清洁。
3、生活区室内外清洁，不随地乱仍乱倒废弃物。
38
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容