塔吊基础专项安全施工方案修订版

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浙江宝亮特种薄膜有限公司塑业车间（二）项目

（塔吊基础）

 

专

项

安

全

施

工

方

案

 

 

编制人：                   职务（称）                  

审核人：                   职务（称）                  

批准人：                   职务（称）                  

批准部门（章）                                         

 

浙江振丰建设有限公司

二零一零年三月

目　　　　　　录

 

一、工程概况................................................................................................. 1

二、编制依据................................................................................................. 1

三、塔吊基础设计概况............................................................................. 2

四、选用塔吊的主要性能......................................................................... 3

五、塔吊基础计算....................................................................................... 4

六、质量保证措施............................................................................................. 7

七、安全保证措施............................................................................................. 9

 

塔吊基础专项安全施工方案

一、工程概况

1、工程名称：浙江宝亮特种薄膜有限公司生产６万吨包装基材项目工程（塑业车间二）

2、工程地点：杭州钱江经济开发区内。

3、周边环境：“三通一平”已完成，四周交通、施工现场饮水、污水排放、通信等均能满足施工要求。

4、建设单位：浙江宝亮特种薄膜有限公司。

5、设计单位：浙江省工业设计研究院

6、地质勘察单位：杭州市勘察设计研究院。

7、工程概况：

本项目总建筑面积为17368m2，结构类型为钢筋混凝土框架结构+钢结构，建筑高度16.35m；设计层数为地上三层建筑，设计耐火等级为二级，；本工程室内地坪±0.000相当于绝对标高4.30m（黄海高程）。

二、编制依据

1、本工程的地质勘察报告。

2、QTZ63C型塔式起重机使用说明书。

3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）

4、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）

5、《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）

6、设计施工图纸、会审纪要

7、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91

8、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

10、《钢结构设计规范》GB50017-2003

11、国家质量监督检验检疫局《起重机械安全监察规定》、《特种设备安全监察条例》

12、建设部《塔式起重机拆装管理暂行规定》

13、建设部、国家工商行政管理局、国家质量技术监督局颁布的《施工现场安全防护用具及机械设备使用监督管理规定》

14、《浙江省建设工程塔式起重机安装拆卸管理暂行规定》

15、《起重机械安全规程》GB6067-85

16、《杭州市建筑工程塔式起重机安装拆卸使用管理办法》

17、本工程总体施工组织设计

18、建设公司VIS形象设计标准

三、塔吊基础设计概况

1、塔机位置确定的原则

根据此场地的现有情况，工程拟采用1台QTZ 63C型塔吊，塔基设置在车间东面5轴线东侧N-P轴中间，塔机中心离建筑物约3m,距离A轴约66m，大臂朝南北方向安装，臂长55m。2、安全、经济、通视、方便施工的原则

    塔机安排较为方便，塔机附墙较容易，场地较为宽敞，建筑材料较宜安排。

    采用壹台浙江虎霸建设机械有限公司生产的塔式起重机，QTZ63C塔机壹台。具体详见平面布置图。

    塔吊基础采用桩基础承台形式，桩采用4根φ400预应力管桩,有效桩长为27m。管桩与塔基承台连接构造参见施工结构设计图纸管桩承台连接，塔机底架四法兰盘倾斜度不大于1/1000和砼块水平度误差不大于1/500（基础顶面水平度小于1/500）。基础承台厚1.35m，长宽为5.0×5.0m，承台上下各配φ20＠150，双层双向，砼采用C35，承台底标高为-3.60m（与建筑结构承台底相平），塔吊安装均为独立高度，不设附墙杆。

3、 塔机用电必须独立设置配电箱，并设置在离塔机约3m处。

4、地基周围，应清理场地，要求基本平整无障碍物。

5、塔机基础持力层的选择：

杭州市勘察设计研究院对本工程作“岩土工程勘察报告”指出：①-1素填土，松散，为新近填土，力学性质差，不宜作拟建物基础持力层。①-2耕土，松散，力学性质差，不宜作拟建物基础持力层。①-3 塘泥，流塑，力学性质差，不宜作拟建物基础持力层。②粉质粘土，软可塑状，力学性质一般，可作人流门房、物流门房以及自行车棚的浅基础持力层。④-1粘质粉土，稍密～中密状，力学性质较好，可联合④-2砂质粉土作拟建物短桩持力层。④-2砂质粉土，中密～密实状，力学性质较好，但局部地段该层较薄，可联合④-1粘质粉土作拟建物短桩持力层考虑。⑤层状粉质粘土，软塑，局部为流塑状淤泥质粉质粘土，力学性质差，不宜作拟建物基础持力层。⑥-1砂质粉土，稍密～中密，力学性质一般，局部层厚变化较大，层厚地段可考虑作拟建物桩基础持力层。

综上所述，参照下表塔机安装位置地层情况，考虑到建筑物基础埋深2m左右，塔机基础桩持力层选择在4-2 层。

 

1、土层情况

序号

土层情况

土层

厚度

侧土摩阻力

特征值

桩端土承载力

特征值

1

①-1素填土

0.5m

 

 

2

①-2耕土

0.3m

 

 

3

①-3 塘泥

2.9m

 

 

4

②粉质粘土

1.9m

16kpa

 

5

④-1粘质粉土

9.8m

17kpa

1160kpa

6

④-2砂质粉土

12.3m

22kpa

2400kpa

 

四、选用塔吊的主要性能

QTZ63C塔机：独立高度40m（不设附墙），附着起升高度 100m，塔机最大有效工作幅度55m，最小工作幅度 2.5m，最大起重量 6.8吨，最大幅度起重量 1.0吨。

根据浙江虎霸建设机械有限公司生产的QTZ63C塔机使用说明书提供的参数，塔机固定在基础上，未采用附着装置前，塔机基础产生的载荷值最大。

　

吊钩

混凝土基础承受的载荷

塔机

型号

高度

工作状态

非工作状态

　

（米）

Fv

Fh

M1

M2

Mk

Fv

Fh

M1

M2

Mk

QTZ63C

40.1

589

24.5

1252

996

170

529

73.5

1796

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、塔吊基础计算

基础承台

    

基础桩

 

 

 

 

 

 

 

              3000

                5000

 

QTZ63C 塔机：塔机基础采用桩基础钢筋混凝土承台基础，承台平面尺寸：5000×5000mm，基础承台高度：1350mm，承台上下各配φ20＠150，双层双向，砼采用C35。

    塔机基础桩采用φ400预应力管桩 4根，桩间距：3000×3000mm，桩长：27m。

塔机基础桩底部进入 4-2层粉质粘土层，桩顶嵌入承台 100mm，钢筋锚入承台1000mm。

(1)桩顶竖向力的计算

    塔机型号：QTZ63C塔机

    Fv值在工作状态下最大：FvQTZ63C＝589KN

    钢筋混凝土重度：25KN/M3

塔机承台自重：5×5×1.35×25=843.75KN

桩身自重：（0.2²-0.14²）×π×27×25=43.238KN

    M1值在非工作状态下对角线受力情况下最大：M1_QTZ63C＝1796KN.m；

依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.1.1条，桩顶竖向力设计值应满足下面公式

Ni=(F+G)/n±Mx*Yi/Σyi²±Mx*Xi/ΣXi²

其中：Ni ─ 单桩桩顶竖向力设计值 KN

       F ─ 作用于桩基承台顶面的竖向设计值 KN

       G ─ 桩基承台自重 KN

       n ─ 单桩个数

   M_X、M_Y ─ 承台底面的弯矩设计值 KN.m

   X_i、Y_i ─ 单桩相对承台中心轴的XY方向距离 m

   经过计算得到单桩桩顶竖向力设计值：

Ni_QTZ63C＝(589＋843.75)／4＋1796×(3／1.414)／［2×(3／1.414)²］＝781.43KN

(2)矩形承台弯矩的计算

    依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.6.1条，矩形承台弯矩计算应满足下面公式

M_X1＝ΣN_i1Y_i              M_Y1＝ΣN_i1X_i

其中：M_X1、M_Y1─ 计算截面处X、Y方向的弯矩设计值 KN.m

      N_i1 ─ 扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值 KN，N_i1＝Ni－G／n

      N_i1QTZ63C＝Ni_QTZ63C－G／n＝570.49KN       

    X_i、Y_i ─ 单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离 m

   经过计算得到矩形承台弯矩设计值：

    M_X1QTZ63C ＝M_Y1QTZ63C ＝（Ni_QTZ63C－G／n）×（3／1.414）＝1210.35 KN.m                            

   (3)矩形承台截面主筋的计算

    根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.5条受弯构件承载力计算：

A_S＝KM／0.9h₀fy

其中：M─计算截面处的弯矩设计值，M＝M_X＝M_Y

      K─安全系数，K＝1.4

      h₀─承台计算截面处的计算高度，h₀＝1300mm

      fy─钢筋受拉强度设计值，fy＝210N/mm²

   A_SQTZ63C＝6896mm²     

    经过计算得到配筋面积：A_SQTZ63C＝6896mm²

塔机基础承台配筋：φ20＠150双向，（33φ20）A_S＝10362mm²＞6896mm²  

 满足要求。

 (4)矩形承台斜截面抗剪切计算

    依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.6.8条，桩基承台斜截面的受剪承载力计算，应满足下面公式：

γ₀ν≤βf_C b₀ h₀

其中：γ0─建筑桩基重要系数，取值1.0

      ν─桩对矩形承台的最大剪切力，ν＝Ni

      β─剪切系数，取值0.197

      fC ─混凝土轴心抗压强度设计值，fc＝17.5N/mm2

      b0─承台计算截面处的计算宽度，b0＝400mm

      h0─承台计算截面处的计算高度，h0＝1300mm

    经过计算得到γ0ν≤βfC b0 h0，承台满足抗剪切要求。

（5）承台抗受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。

F_l≤0.7β_hpƒ_ta_mh₀

其中：β_hp——受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时候，取1.0；当h大于等于2000mm时，取0.9，其间按线性内插法取用； hp=0.94

       ƒ_t——混凝土轴心抗拉强度设计值；C35砼 ft=1.65kPa；

         h₀——基础的有效高度；h0=1.30m

         a_m——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度：

a_m= (a_t + a_b)/2，  am=[1.60+(1.60 +2×1.30)]/2=2.9m

其中：a_t—冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长（取上部柱宽或上阶宽）

 a_b—冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，取上部柱宽加两倍基础有效高度或上阶宽加两倍基础有效高度；当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以外，即a+2 h₀≥l时，a_b=l；

F_l——冲切承载力：   F_l =p_jA_l；

Fl=165×(5.00+3.60)×1.8/2=1277.1kN。

其中：p_j—最大压力设计值；Pj=165kPa

    A_l—冲切验算时取用的部分基底面积；

允许冲切力：

  0.7×0.94×1.65×2900×1300=4093089N=4093.089kN

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

（7）桩竖向承载力验算及桩长计算

单桩竖向承载力特征值估算根据浙江省标准《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）公式：

 Ra=μpΣqsiali+qpaAp

式中 Ra ----单桩竖向承载力特征值(kN)     

μp---- 桩身周边长度(m)

qsia ---- 桩侧第i层土的侧阻力特征值(kPa)

li ---- 桩周第i层土的厚度(m)

 qpa ----桩端阻力特征值(kPa)

 AP ---- 桩身横截面面积（m2）

D---- 桩身直径（m）

 单桩承载力标准值Ra =0.4×π×(1.9×16+9.8×17+12.3×22)+2400×π×0.2²=888.746KN ＞Ni_QTZ63C＝781.4 KN             满足要求

塔机基础桩桩底进入4-2层6.6m；桩长：27m。

六、质量保证措施

(一)预应力管桩质量保证措施

1、桩位控制

(1)桩位的测放、复核与保护。

(2)压桩前，根据建设单位所提供的轴线及控制点进行按桩位放样定位工作，经建设单位、监理单位核定。

(3)桩位采用Ф10钢筋或竹签定位(长度为30cm)，顶端涂上红油漆或绑扎红色塑料绳，来确定桩位位置。

(4)施放的桩位位置全用石灰线圈出，严禁车辆辗压，造成偏位。石灰圈直径同施工的管桩的直径一致，圆心应对齐钢筋。

(5)桩位定位须自复后，再由建设单位和监理单位进行复核，同时做好相应的技术复核记录，报送监理单位及有关单位签证，经建设单位及监理单位复核无误后方开始压桩施工。

(6)压桩过程中，随时对余下的桩位进行复核，在地基较软容易引起桩位偏移的，实行复核一颗施工一颗桩的方法进行控制。

(7)桩机就位后由专业人员负责核对桩位，桩号，防止桩机就位后偏位；以免造成桩位错压或漏压情况。

2、桩身入土垂直度控制

(1)对吊桩过程中再次对管桩外观质量进行核查，如发现有裂缝或微裂缝应立即停住，卸在远离管桩堆放处，当天叫汽车退回管桩厂，以免此桩再次被吊装压入土中。

(2)在吊桩就位前，将经纬仪架在桩机下前方以及90º方向各设一台，利用双向两台经纬仪对管桩进行垂直度控制。

(3)在第一节桩就位后，利用经纬仪对桩身垂直度进行校正，压桩过程中，随时进行桩身垂直度观测，发现异常情况，如桩身突然倾斜过大量应马上停住，及时解决问题，以免由于桩身垂直度过大造成偏位，断桩造成不必要的损失。

(4)在第二节桩身吊桩就位，在电焊焊接之前，进行桩身垂直度校正后，再进行电焊焊接。不允许在桩身垂直度校正前就焊接桩。

 (5)桩身垂直度要求在沉桩过程中边观察边校正，保证桩身入土垂直度符合规范要求。

3、桩接头焊接

(1)电焊接桩，其电焊工必须持证上岗。

(2)施焊前，事先检查上下二节桩接触面，在垂直度满足要求时，开始施焊。焊接分三次满焊，焊接应连续饱满，焊后应清除焊渣。接桩应选在桩尖穿过较硬的土层后进行。接班时，上下段桩的中心线偏差不宜大于5mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。

(3)焊接用的焊条规格、型号、性能等均应符合规范要求。焊条宜选用E43。加用二氧化碳焊接，也应符合相应的规定。

(4)焊接过程动作应迅速，尽量保证连续施打。

(5)接桩过程中，上下二节桩之间缝隙应用锲形铁片等金属材料垫实、焊牢、再施焊。为确保焊接质量，遇大雨时不宜施焊。

(6)接桩焊缝外观允许偏差

上下节桩错口            2mm

咬边深度（焊缝）        0.5mm

加强层高度(焊缝)         0—+2mm

加强层宽度(焊缝)         0—+3mm

4、桩顶标高控制

(1)根据建设单位提供的高程点，将标高引测至施工场地附近不容易产生位移沉降的地方。

(2)利用水准仪，根据设计桩顶标高，确定送桩长度，以控制桩顶标高。

(3)压力表须经检测部门检测后方可使用，应根据设计对承载的要求配足相应配置。

（二）承台施工质量保证措施

1、承台底标高、尺寸严格按照设计标高放样确定；

2、砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收；

3、与塔机生产厂家联系，正确预埋预埋件；

4、承台砼标号采用C35。并留置同条件试块。试块强度达到设计强度100%后方可安装塔吊。

七、安全保证措施

1、由于本工程塔吊处于建筑物内，须预留孔洞，孔洞的围护采用钢管搭设进行临边围护。

2、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。

3、如施工工期较长，需根据实际情况定期对格构柱进行防锈处理。

4、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。