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天津某小区工程塔吊基础施工方案

城7#~12#楼及地下车库工程位于塘沽区二号水库北侧、厦门路西侧、云山道南侧。该工程9#楼为11层，建筑物檐高为34.7m（不算电梯井间高度），建筑物长度约为61m。7#、8#、10#、11#、12#楼，建筑物檐高为28m（不算电梯井间高度），建筑物长度约50m。

根据施工总平面布置图和现场实际情况，拟定如下方案。11#、12#楼各选用一台QTZ40塔式起重机，塔机独立使用时最大起重高度为30m；7#、8#楼选用一台QTZ63塔式起重机，9#、10#楼选用一台QTZ63塔式起重机，塔机独立使用时最大起重高度为40m。

根据工程勘察院的《洋新城一期工程岩土工程勘察报告》KC2004Y770，塔吊位置即17#、20#、21#钻孔的地质岩性自上而下分别为：

薄壁墙身施工工艺1、素填土层(Q4ml)

现场自然高程为3.03m左右，层底高程1.43m~1.76m，层厚1.60m~1.3m，土质不均含有少量有机质。

2、粘土层(Q43al)

层底高程0.03m~0.16m，层厚1.60m~1.4m，土质较均；粘土；褐黄；可塑。

3、淤泥质粘土层(Q42m)

4、以下各土层对塔吊基础设计影响较小，略

三、地基土承载力基本值：

四、塔吊持力层的选择：

现场自然地坪标高为大沽高程3.000m。现场地下水位为自然地坪下1.400m。还应考虑冻土深度。塔吊的持力层宜选粘土层作为持力层，塔吊基础地基标高选为1.500m。

厂家提供的塔吊技术参数如下：

QTZ40塔式起重机技术参数表

基础所受倾翻力矩KN.M

QTZ63塔式起重机技术参数表

基础所受倾翻力矩KN.M

六、QTZ40型、QTZ63型塔吊基础选型

厂家提供的QTZ40型塔吊及QTZ63型塔吊基础图，结构形式为“十”字交叉梁式。该基础对地基承载力的要求为20t/m2，现场地基承载力只有70KN/m2，因此必须加大塔吊基底的受力面积。

QTZ40塔吊基础在厂家提供的基础上增加底板，底板采用长方体，6m×6m×0.3m；QTZ63塔吊基础在厂家提供的基础上增加底板，底板采用长方体，7m×7m×0.4m。

（一）QTZ40型塔吊基础的验算

塔吊不作业时，为最不利情况，为保持基础稳定，塔吊不致翻倒，应验算地耐力和偏心距：

1、QTZ40型塔吊的承载力验算：

Pk=（F+G）/A=（280+837）/36=31.1KN/m2（＜fa=70KN/m2，满足）

2、偏心距（高、中性压缩土的偏心距不宜大于L/6）

ek=（M+V*h0）/（F+G）=(611+60.5*1.25)/（280+837）=0.615m≤L/6=1m

3、基础底面边缘处的最大压力值

Pkmax=Pk*（1+6*ek/L）=31.1*（1+6*0.615/6）=31.1*1.615=50.23KN/m2（＜fa=70KN/m2，满足）

其中：Pk：基底平均压力设计值。

Pkmax基础底面边缘的最大压力值

Pkmin基础底面边缘的最小压力值

F：QTZ40塔吊结构自重力，为280KN

M：基础所受倾翻力矩KN.M，取M=611KN.m

fa：地基承载力fa=70KN/m2

L：混凝土基础边长；L=6000mm

V：基础所受水平荷载KN

G：基础自重力；6×6×0.3×25+18.13m2×1.25×25=837KN

h0：基础厚度，h=1.25m

为了使塔吊基础下地基均匀受荷，从而使地基沉降均匀，应增加碎石垫层，垫层厚200~300mm，机械夯实，压实系数要求0.95～0.97。

根据厂家提供的QTZ40塔吊数据:

最大倾翻力矩：M=611kN.m

F：塔吊结构自重力300KN

G：基础自重力；837KN

其中：MG表示由于混凝土承台自重与塔吊自重对支座产生的弯矩。

MG=（F+G）×L=（300+837）×3==3411KN.m

M表示塔吊在工作状态的最大倾覆力矩，611KN.m（见参数）

MG/M=4410/611=5.58＞［fC］=1.15

即：塔吊抗倾覆稳定安全，符合设计要求。

en=M/F=（611+60.5*1.3）/280=2.46M

Pnmax=F*（1+en）/36=280*（1+2.46）/36=26.9KN/M2

M1=Pnmax*a12/2=26.9*9/2=121KN.M

As=M1/（0.9fyh0）=121*103/（0.9*335*1.25）=321mm2

M1：混凝土基础底板最大弯距

Pn：扣除基础自重及其上土重后相应于何在效应基本组合时的地基土单位面积静反力。

a1：计算截面至基础边沿的距离

以上计算未考虑基础自重；因塔吊基础自重较大，对底板受力影响也大，配筋时应考虑。

M1=Pkmax*a12/2=59.44*（3*1.414）2/2=524.3KN.M

As=M1/（0.9fyh0）=524.3*103/（0.9*335*1.25）=1391mm2

5、考虑到塔吊最大独立使用时高度为30m，不能满足11#、12#楼的施工需要，应进行附墙，附墙杆设一道，设在21m位置，上部悬臂部分高度不大于20m。塔吊基础按塔吊独立使用时计算，计算结果偏于安全。附墙杆有塔吊生产厂家提供。附墙杆一端与标准接主弦杆卡紧，另一端通过双耳与建筑物连接。

（二）QTZ63型塔吊基础的验算

1、QTZ63型塔吊的承载力验算：

Pk=（F+G）/A=（650+1428）/49=42.4KN/m2（＜fa=70KN/m2，满足）

2、偏心距（高、中性压缩土的偏心距不宜大于L/6）

ek=（M+V*h0）/（F+G）=(1600+80.5*1.50)/（650+1428）=0.828m≤L/6=1.16m

3、基础底面边缘处的最大压力值

Pkmax=Pk*（1+6*ek/L）=42.4*（1+6*0.828/7）==72.5KN/m2（＜1.2fa=1.2*70=84KN/m2，满足）

Pk：基底平均压力设计值。

Pkmax基础底面边缘的最大压力值

Pkmin基础底面边缘的最小压力值

F：QTZ63塔吊结构自重力，为650KN

M：基础所受倾翻力矩KN.M，取M=1600KN.M

fa：地基承载力fa=70KN/m2

L：混凝土基础边长；L=7000mm

V：基础所受水平荷载KN

G：基础自重力；25×1.5×25+19.6×25=1428KN

h0：基础厚度，h=1.50m

为了使塔吊基础下地基均匀受荷，从而使地基沉降均匀，应增加碎石垫层，垫层厚200~300mm，机械夯实，压实系数要求0.95～0.97。

该基础底板属不配置箍筋和弯起筋的受弯钢筋，1.5M厚混凝土基础满足抗剪要求。

根据厂家提供的QTZ63塔吊数据:

最大倾翻力矩：M=1600kN.m

F：塔吊结构自重力650KN

G：基础自重力；1427KN

其中：MG表示由于混凝土承台自重与塔吊自重对支座产生的弯矩。

MG=（F+G）×L=（650+1427）×3.5==7269KN.m

M表示塔吊在非工作状态的最大倾覆力矩，1600KN.m（见参数）

MG/M=7269/1600=4.5＞［fC］=1.15

即：塔吊抗倾覆稳定安全，符合设计要求。

M1：混凝土基础底板最大弯距

a1：计算截面至基础边沿的距离

M1=Pkmax*a12/2=72.5*（3.5*1.414）2/2=887KN.M

As=M1/（0.9fyh0）=887*103/（0.9*335*1.5）=1961mm2

7、注意：如果QTZ63型塔吊的抗倾覆力矩大于1600KN.M，该处地基承载力达不到要求，塔吊偏于不安全。

七、基础施工应注意的事项：

1、基槽开挖后，应注意排水，不能泡槽。

2、用人工将基槽内的浮土清除15cm左右，清至原地基土层，清槽后槽底平整度不大于20cm。

3、回填的石子一定要夯实，压实度不小于95%。

4、垫层混凝土标号不小于C10。

5、基础混凝土标号不小于C35。

高架桥工程施工组织设计说明二、现场地质情况： 1

三、地基土承载力基本值： 1

四、塔吊持力层的选择： 2

五、塔吊技术参数： 2

六、QTZ40型、QTZ63型塔吊基础选型 3

（一）QTZ40型塔吊基础的验算 3

外架单项施工方案（二）QTZ63型塔吊基础的验算 6

七、基础施工应注意的事项： 9

附图：1、塔吊平面布置图