A5-7-008.塔吊基础设计方案(洲头咀)02#

一、工程概况

本项目由广州市誉城房地产公司开发建设，用地位于广州市海珠区洲头咀，地处羊城八景之一的白鹅潭。地块北靠30米宽的同福西路，在西部滨江绿化带与可建设用地之间有40米宽环岛路，南部则有47米宽厚德路，东有15米宽规划路贯穿地块。基地西、北两面临江，西侧江边为滨江绿化带，并规划建设有供哥德堡号船来访时使用的博物馆及码头，北望白鹅潭、沙面。

本工程结构形式为混凝土框架-剪力墙结构。A5-7地面以上总建筑面积约114309平方米，地下总建筑面积约48863平方米。地下室3层，地上分为3座塔楼，裙楼4层，塔楼51、45、39层。标准层层高3.15m，总建筑高度为168.35m。

建筑使用性质：本工程采用城建高程系统，设计标高±0.00相当于绝对标高10.0米。本工程地下室位平战时为汽车停车库及设备用房。首至四层商业裙楼，5层以上为标准层住宅楼。

二、塔吊布置概况

本工程拟采用中联重科TC6513型塔吊。塔吊固定独立式最大起升高度为60m，附着式最大起升高度为220m。本工程塔吊安装高度为195米左右。塔吊最大起重为6t，最大幅度起重量1.5t，起重臂最大幅度为60m。

本工程共拟安装2台塔吊，本方案针对自编号2#塔吊编制，布置在A5栋。塔吊基础为天然基础。其定位如下：

A5栋5-L轴交5-3～5-6轴离外墙5.79米处，安装一台TC6513型塔吊自编2#，臂长60米，安装高度195米，覆盖A5、A6栋及地下室。

三、基础设计

因A5栋塔吊基础布置在塔楼外，此部位周边承台均小于塔吊基础承台厚底，周边较宽畅，塔吊基础宽度可设置在5.5～6.0之间。基底土质均为全风化粉砂质泥岩，地基承载力可350KN/㎡，故适合天然基础的设置。承台平面尺寸为6.0m×6.0m，高度为1.40mm，埋土深度为1.4m。

1. 计算依据

(1)中联重工TC6513型自升塔式起重机使用说明书；

(2)中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011。

(3)广州市建筑科学研究院新技术开发中心有限公司勘察的《岩土工程勘察报告》。

2、地质情况

3.天然基础受力计算

2#塔吊受力计算：

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。（一）. 参数信息（使用说明书）

计算简图:

（二）. 荷载计算

1. 自重荷载及起重荷载

1) 塔机自重标准值

F k1=687kN

2) 基础以及覆土自重标准值

G k=6×6×1.4×25=1260kN

承台受浮力：F lk=6×6×0.50×10=180kN

3) 起重荷载标准值

F qk=100kN

2. 风荷载计算

1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m 2

)

=0.8×1.49×1.95×1.73×0.2=0.80kN/m

2

=1.2×0.80×0.35×2=0.68kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

F vk=q sk×H=0.68×60=40.53kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

M sk=0.5F vk×H=0.5×40.53×60=1216.01kN.m

2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.30kN/m 2

)

=0.8×1.51×1.95×1.73×0.3=1.22kN/m

2

=1.2×1.22×0.35×2=1.03kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

F vk=q sk×H=1.03×60=61.62kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

M sk=0.5F vk×H=0.5×61.62×60=1848.51kN.m

3. 塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

M k=-5100+0.9×(2760+1216.01)=-1521.59kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

M k=-5100+1848.51=-3251.49kN.m

（三）. 地基承载力计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第5.2条承载力计算。

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，包括塔吊自重，压重和最大起重荷

载,F=687kN；

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 ) =1512.00kN

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×

2760=3864kN.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：

a= Bc / 2 - M / (F + G)=6.00/2-3864/(687+1512.00)=1.2 4m。

经过计算得到:

无附着的最大压力设计值

Pmax=(687+1512.00)/6.002+3864/36.00=168.42kPa；

无附着的最小压力设计值

Pmin=(687+1512.00)/6.002-3864/36.00=-46.25kPa；

有附着的压力设计值

P=(687+1512.00)/6.002=61.08kPa；

偏心矩较大时压力设值

Pkmax=2×(687+1512.00)/(3×6.00×1.24)=197.04kPa。

（四）. 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》GB 50007-2011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1.40m；

解得地基承载力设计值：fa=190.00kPa；

实际计算取的地基承载力设计值为:fa=350.00kPa；

地基承载力特征值fa=350.00kPa大于最大压力设计值Pmax=168.42kPa，满足要求！

地基承载力特征值 1.2×fa=420.00kPa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=197.04kPa，满足要求！

（五）. 承台配筋计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.2.11条。

1. 抗弯计算，计算公式如下:

式中：MI --- 任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；

a1 --- 任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，取a1=b即取a1=2.00m；

Pmax --- 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取197.04kN/m2；

P --- 相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；

P=197.04×(3×2.00-2.00)/(3×2.00)=131.36kPa；

G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1260.00kN/m2；

l --- 基础宽度，取l=6.00m；

a --- 塔身宽度，取a=2.00m；

a' --- 截面I - I在基底的投影长度, 取a'=2.00m。

经过计算得

M

I

=2.002×[(2×6.00+2.00)×(197.04+131.36-2×1260.00/6.002) +(197.04-131.36)×6.00]/12=1008.83kN.m。

2. 配筋面积计算,公式如下:

依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010

式中α1──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,期间按线性内插法确定；

f c──混凝土抗压强度设计值；查表得fc=16.70kN/m2

h0──承台的计算高度；h0=1.4m

经过计算得:

αs=1008.83×106/[1.00×16.70×6.00×103×（1.4×103)2]=0.005

ξ=1-(1-2×0.005)0.5 =0.005

γs=1-0.005/2=0.997

A s=1008.83×106/(0.997×1.4×103×210.00)=3441mm 2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:6000.00×1400.00×0.15%=12600.00mm2。

故取A s=12600.00mm2。

（六）. 地基变形计算

规范规定：当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa 但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。

塔吊计算满足要求！

四、塔吊基础配置

天然基础的配置

天然基础：承台尺寸为6000mm×6000mm×1400mm，承台面标高为-15. 55m混凝土强度为C35，承台上下配置双向40B25钢筋（纵横配筋），内部配置B14@400拉筋，承台钢筋的保护层取50mm。塔式起重机脚部宽度为：2000mm×2000mm。

五、塔吊基础施工

（一）施工方法

1、施工工艺：定位放线→锚杆施工→塔吊基础土方开挖→C15 垫层浇筑→二次放线→砖胎膜砌筑→再次放线定位塔吊基础、地脚螺栓位置→底排钢筋绑扎→上排钢筋绑扎→拉筋绑扎→塔吊基础地脚螺栓安装、固定→塔吊基础砼浇筑

2、根据塔吊定位图将基础内抗拔锚杆位置定点，提前锚杆施工，待锚杆施工完毕后，再根据塔吊定位图撒塔吊基础开挖白灰线，土方开挖的时候注意不要超挖，水准仪随时跟着抄平，控制标高，并预留 300mm 厚土层人工捡底、清平。

3、塔吊基础开挖时精确控制开挖范围，严禁超挖，严禁扰动基底土。

4、待塔基基底清平后，浇筑 C15 混凝土垫层，并打上 400mm 高钢筋短桩，以控制垫层的标高。垫层表面要抹平收光，以利于防水层施工。

5、根据二次放的线，定出砖胎膜的位置，要考虑砖胎膜还要抹灰，内孔尺寸适当放大。砖胎膜砌筑完成后跟着抹灰，1：2 水泥砂浆的比例，抹灰表面要压光，阴阳角处抹成圆弧形。

6、随后跟着做防水，防水层及锚杆细部防水的做法同底板防水做法。

7、防水保护层完成后，再次放线定出塔基预埋件的位置，然后绑扎底排钢筋，注

意在绑扎钢筋的过程中，要轻拿轻放，不要破坏防水层。

8、待底排钢筋绑扎完毕，放好垫块，支设马凳，绑扎上部钢筋、拉筋。在塔吊基础中间设置300×300×300mm 的集水坑，上部钢筋绕过洞口，不断开。

9、钢筋绑扎好之后，安装地脚螺栓，用仪器校正并烧焊固定，地脚螺栓由塔吊安装公司施工，必须精确控制好螺栓的位置、间距和标高，并固定稳当。

10、待钢筋绑扎完毕，地脚螺栓安装好，经项目部检查合格后报现场监理、项管验收，验收合格后浇筑塔基 C35 的砼。在浇筑砼的过程中，安排专人看守钢筋、地脚螺栓的位置。混凝土振动棒在振捣过程中，严禁碰撞塔基地脚螺栓，保证塔基埋件位置的准确性。待砼终凝后，洒水覆盖养护，注意砼表面的保湿。

（二）注意事项

1、挖土的时候，挖掘机回转半径之内严禁站人，在基底引测标高的时候，注意和挖掘机械配合，商量好后再下基坑。

2、钢筋绑扎的过程中注意保护好防水层，严禁防水层被破坏。

附图：

1、附图一：A5栋塔吊桩基础平面布置及与锚杆关系图

2、附图二：A5栋塔吊基础施工图

附图一：A5栋塔吊桩基础平面布置及与锚杆关系图

附图二：A5栋塔吊桩基础配筋大样

办公、住宅楼及幼儿园工程

★塔吊基础施工方案★

中太建设集团股份有限公司 第12页

塔吊平面布置图

办公、住宅楼及幼儿园工程★塔吊基础施工方案★

目录

一、工程概况 (1)

二、塔吊布置概况 (1)

三、基础设计 (2)

1. 计算依据 (2)

2．地质情况 (2)

3.天然基础受力计算 (3)

四、塔吊基础配置 (3)

五、塔吊基础施工 (9)

附图：

1、A5栋塔吊基础施工图

2、塔吊平面布置图

3、塔吊使用说明书（技术参数）