塔吊基础施工方案

湛江市生活垃圾焚烧发电厂工程项目

主厂房工程塔吊基础施工方案

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批准：

编制单位：湖南星大建设集团工程有限公司编制日期：二零一四年八月

目录

第一章、编制说明 (2)

第二章、工程概况 (2)

第三章、塔吊选型、定位 (3)

第四章、塔吊基础设计及计算书 (4)

第五章、施工注意事项 (11)

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第一章、编制说明

1.1适用范围

本方案适用于湛江市生活垃圾焚烧发电厂工程项目主厂房工程塔吊基础施工。

2、编制依据

《建筑地基基础施工验收规范》GB50202－2002

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《混凝土结构工程施工及验收规范》GB 50204-2010

《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011

《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

《建筑施工塔式起重机安装、使用拆卸安全技术规程》JGJ196-2010

《塔式起重机安全规程》GB5144-2006

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46-2005

地质勘查报告。

主厂房基础施工图。

厂家提供的塔吊使用说明书。

品茗安全施工计算软件2013版。

第二章、工程概况

1、工程项目简介

工程名称：湛江市生活垃圾焚烧发电厂

建设地点：湛江市麻章区麻章镇冯村生活垃圾处理场填埋一区北侧

建设单位：湛江市粤丰环保电力有限公司

设计单位：中国轻工业广州工程有限公司

质监单位：湛江市电力建设工程质量安全监督站

监理单位：深圳市合创建设工程顾问有限公司

施工单位：湖南星大建设集团有限公司

2、主厂房概况

主厂房为一体化布置，该建筑单体是垃圾焚烧发电厂最主要建筑物。主厂房包括垃圾卸料大厅、垃圾贮坑、锅炉间、烟气净化设备及其它一些设备用房；主厂房附屋包括汽机间、综合车间及控制室。

建筑总长为141.65米，总宽为91.0米，屋顶标高约43.85米，占地面积12890.15m2，建筑面积25522.50m2，1－1至1－9轴烟气处理间为2m×2m格构式钢管柱，其它为钢筋混凝土柱，汽机间为轻钢屋面结构，其它为网架结构屋面，局部为现浇混凝土屋面。本工程设计标高±0.000m相当于测量标高59.1米。本建筑的生产火灾危险性类别属于丁类，二级耐火等级建筑。

3、地质概况

根据地勘报告，揭露地层计有第四系坡积层、第四系火山岩堆积层、第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层。根据地质年代、成因类型及物理力学性质自上而下共分7层：

第四系坡积层（Q4dl）

①粉质黏土：黄色，褐红色，可塑～硬塑，以黏粉粒为主组成，局部含较多砂粒，浸水易湿化变软。承载力特征值为270kPa。

②层中粗砂：黄色，褐红色，湿～饱和，中密～密实。含较多细粒土及细砾石。承

2

3 载力特征值为210kPa 。

③粉质黏土：黄色，灰白色，杂色，可塑～硬塑，以黏粉粒为主组成，局部含较多砂粒，浸水易湿化变软。承载力特征值为300kPa 。

第四系火山岩堆积层（B6b ）

④强风化玄武岩：灰色，块状结构，气孔状构造，风化裂隙发育，岩芯呈半岩半土状，块状，短柱状，个别孔局部夹中风化玄武岩。承载力特征值1000kPa 。

⑤中风化玄武岩：灰色，块状结构，气孔状构造，风化裂隙较发育，岩芯呈短柱状，承载力特征值为2000kPa 。

第四系下更新统北海组海陆交互相沉积层（Q2bal+pl ）

⑥层中粗砂：黄色，褐红色，饱和，中密～密实。含较多细粒土及细砾石。承载力特征值为210kPa 。

第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层（Q1Zmc ）

⑦层黏土：灰色，可塑。浸水易湿化变软，由粉黏粒组成。承载力特征值为120kPa 。 ⑧层粗砂：灰色，饱和，中密～密实。含较多中粗砂粒及多量砾。承载力特征值为220kPa 。

本项目厂址主要含水层有第3层粗中细砂，属空隙潜水，地下水的补给以大气降雨渗入及地下径流补给为主。

本工程塔基将在第①层粉质粘土或第②层中粗砂土层上设置。

第三章、塔吊选型、定位

根据施工需要，拟选择3台塔式起重机解决主体施工的垂直运输问题。考虑建筑的高度、覆盖面和目前的施工机械情况，施工塔吊选用固定自升式塔式起重机，其中TC5613、R=56m 两台，TC5613、R=45m 一台，分部布置于主厂房的1—Q 轴、1-A 轴外侧，及1-A 轴至1—B 轴之间处（详见塔基定位图）。

独立固定式起升高度为40米，起重臂长56米时，塔尖起重量为1.3t 。

塔吊基础定位如下(1-A 轴外侧塔基待汽机间基础出图后具体定位)：

配筋图：详下提升机基设计计算书。

第四章、提升机基础设计及计算书

据塔吊相关资料中提升机的地耐力要求为0.19Mpa ，结合现场实际情况，确定直接采

用天然基础。提升机基础采用长×宽×厚=5m×4.5m×1.2m的钢筋砼基础。

（一）、关于提升机基的设置

根据定位需要，提升机基础与烟囱基础重合0.9m。因此该塔基基础与相关基础需一并进行设计。该项敬请设计提供相关技术支持。

（二）、TC5613型塔基设计

计算依据：

1、《施工提升机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

一、塔机属性

提升机型号SC200/200

提升机独立状态的最大起吊高度H0(m) 18

塔机独立状态的计算高度H(m) 50

标准节身桁架结构方钢管

塔身桁架结构宽度B(m) 0.8

二、塔机荷载

1、塔机传递至基础荷载标准值

工作状态

提升机自重标准值F k1(kN) 589.6

起重荷载标准值F qk(kN) 80

竖向荷载标准值F k(kN) 669.6

水平荷载标准值F vk(kN) 22.8

倾覆力矩标准值M k(kN·m) 2092.3

非工作状态

竖向荷载标准值F k'(kN) 589.6

水平荷载标准值F vk'(kN) 97

倾覆力矩标准值M k'(kN·m) 2594

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2、塔机传递至基础荷载设计值

工作状态

提升机自重设计值F1(kN) 1.35F k1＝1.35×589.6＝795.96 起重荷载设计值F Q(kN) 1.35F Qk＝1.35×80＝108

竖向荷载设计值F(kN) 795.96+108＝903.96

水平荷载设计值F v(kN) 1.35F vk＝1.35×22.8＝30.78

倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.35M k＝1.35×2092.3＝2824.61

非工作状态

竖向荷载设计值F'(kN) 1.35F k'＝1.35×589.6＝795.96 水平荷载设计值F v'(kN) 1.35F vk'＝1.35×97＝130.95

倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.35M k＝1.35×2594＝3501.9

三、基础验算

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矩形板式基础布置图

基础布置

基础长l(m) 6 基础宽b(m) 6 基础高度h(m) 1.35

基础参数

基础混凝土强度等级C35 基础混凝土自重γc(kN/m3) 25 基础上部覆土厚度h’(m) 2 基础上部覆土的重度γ’(kN/m3) 19 基础混凝土保护层厚度δ(mm)40

地基参数

修正后的地基承载力特征值f a(kPa) 210

地基变形

基础倾斜方向一端沉降量S1(mm) 20 基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm) 20 基础倾斜方向的基底宽度b'(mm) 5000

基础及其上土的自重荷载标准值：

G k=bl(hγc+h'γ')=6×6×(1.35×25+2×19)=2583kN

基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×2583=3487.05kN

荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：

M k''=2594kN·m

F vk''=F vk'/1.2=97/1.2=80.83kN

荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：

M''=3501.9kN·m

F v''=F v'/1.2=130.95/1.2=109.12kN

基础长宽比：l/b=6/6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。

W x=lb2/6=6×62/6=36m3

W y=bl2/6=6×62/6=36m3

相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：M kx=M k b/(b2+l2)0.5=2594×6/(62+62)0.5=1834.23kN·m

M ky=M k l/(b2+l2)0.5=2594×6/(62+62)0.5=1834.23kN·m

1、偏心距验算

(1)、偏心位置

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相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：

P kmin=(F k+G k)/A-M kx/W x-M ky/W y

=(589.6+2583)/36-1834.23/36-1834.23/36=-13.77<0

偏心荷载合力作用点在核心区外。

(2)、偏心距验算

偏心距：e=(M k+F Vk h)/(F k+G k)=(2594+97×1.35)/(589.6+2583)=0.86m

合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：

a=(62+62)0.5/2-0.86=3.38m

偏心距在x方向投影长度：e b=eb/(b2+l2)0.5=0.86×6/(62+62)0.5=0.61m

偏心距在y方向投影长度：e l=el/(b2+l2)0.5=0.86×6/(62+62)0.5=0.61m

偏心荷载合力作用点至e b一侧x方向基础边缘的距离：b'=b/2-e b=6/2-0.61=2.39m 偏心荷载合力作用点至e l一侧y方向基础边缘的距离：l'=l/2-e l=6/2-0.61=2.39m b'l'=2.39×2.39=5.72m2≥0.125bl=0.125×6×6=4.5m2

满足要求！

2、基础底面压力计算

荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值

P kmin=-13.77kPa

P kmax=(F k+G k)/3b'l'=(589.6+2583)/(3×2.39×2.39)=184.73kPa

3、基础轴心荷载作用应力

P k=(F k+G k)/(lb)=(589.6+2583)/(6×6)=88.13kN/m2

4、基础底面压力验算

(1)、修正后地基承载力特征值

f a=210.00kPa

(2)、轴心作用时地基承载力验算

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P k=88.13kPa≤f a=210kPa

满足要求！

(3)、偏心作用时地基承载力验算

P kmax=184.73kPa≤1.2f a=1.2×210=252kPa

满足要求！

5、基础抗剪验算

基础有效高度：h0=h-δ=1350-(40+22/2)=1299mm

X轴方向净反力：

P xmin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×(589.600/36.000-(2594.000+80.833×1.350)/36.000)=-79. 257kN/m2

P xmax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×(589.600/36.000+(2594.000+80.833×1.350)/36.000)=12 3.477kN/m2

假设P xmin=0,偏心安全，得

P1x=((b+B)/2)P xmax/b=((6.000+1.600)/2)×123.477/6.000=78.202kN/m2

Y轴方向净反力：

P ymin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×(589.600/36.000-(2594.000+80.833×1.350)/36.000)=-79. 257kN/m2

P ymax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×(589.600/36.000+(2594.000+80.833×1.350)/36.000)=12 3.477kN/m2

假设P ymin=0,偏心安全，得

P1y=((l+B)/2)P ymax/l=((6.000+1.600)/2)×123.477/6.000=78.202kN/m2

基底平均压力设计值：

p x=(P xmax+P1x)/2=(123.48+78.2)/2=100.84kN/m2

p y=(P ymax+P1y)/2=(123.48+78.2)/2=100.84kPa

基础所受剪力：

V x=|p x|(b-B)l/2=100.84×(6-1.6)×6/2=1331.08kN

V y=|p y|(l-B)b/2=100.84×(6-1.6)×6/2=1331.08kN

X轴方向抗剪：

h0/l=1299/6000=0.22≤4

0.25βc f c lh0=0.25×1×16.7×6000×1299=32539.95kN≥V x=1331.08kN

满足要求！

Y轴方向抗剪：

h0/b=1299/6000=0.22≤4

8

0.25βc f c bh0=0.25×1×16.7×6000×1299=32539.95kN≥V y=1331.08kN

满足要求！

6、地基变形验算

倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001

满足要求！

四、基础配筋验算

基础底部长向配筋HRB400 Φ22@180基础底部短向配筋HRB400 Φ22@180基础顶部长向配筋HRB400 Φ18@200基础顶部短向配筋HRB400 Φ18@200 1、基础弯距计算

基础X向弯矩：

MⅠ=(b-B)2p x l/8=(6-1.6)2×100.84×6/8=1464.19kN·m

基础Y向弯矩：

MⅡ=(l-B)2p y b/8=(6-1.6)2×100.84×6/8=1464.19kN·m

2、基础配筋计算

(1)、底面长向配筋面积

αS1=|MⅡ|/(α1f c bh02)=1464.19×106/(1×16.7×6000×12992)=0.009

δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009

γS1=1-δ1/2=1-0.009/2=0.996

A S1=|MⅡ|/(γS1h0f y1)=1464.19×106/(0.996×1299×360)=3145mm2

基础底需要配筋：A1=max(3145，ρbh0)=max(3145，0.0015×6000×1299)=11691mm2 基础底长向实际配筋：A s1'=13045mm2≥A1=11691mm2

满足要求！

(2)、底面短向配筋面积

αS2=|MⅠ|/(α1f c lh02)=1464.19×106/(1×16.7×6000×12992)=0.009

δ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009

γS2=1-δ2/2=1-0.009/2=0.996

A S2=|MⅠ|/(γS2h0f y2)=1464.19×106/(0.996×1299×360)=3145mm2

基础底需要配筋：A2=max(3145，ρlh0)=max(3145，0.0015×6000×1299)=11691mm2 基础底短向实际配筋：A S2'=13045mm2≥A2=11691mm2

满足要求！

(3)、顶面长向配筋面积

基础顶长向实际配筋：A S3'=7885mm2≥0.5A S1'=0.5×13045=6522mm2

满足要求！

(4)、顶面短向配筋面积

基础顶短向实际配筋：A S4'=7885mm2≥0.5A S2'=0.5×13045=6522mm2

满足要求！

(5)、基础竖向连接筋配筋面积

基础竖向连接筋为双向Φ10@500。

五、配筋示意图

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矩形板式基础配筋图

第五章、塔吊基础施工注意事项

本塔基因采用天然基础，同时为了使其与周边结构基础深度匹配，基础设置深度5~5.3m，故在塔基基础完成后，及时组织对塔吊的安装，围绕塔身周边并间隔一定距离（即预留拆卸底部塔身操作空间）砌筑240厚砖墙围挡至地面高度。再回填土方整平，表面作硬化处理，设置周圈挡水沿，以防止地面水流入坑内。塔身与围墙间的间隙做好覆盖密封工作，避免雨水落入塔基顶面，浸泡底部塔身。

塔基施工时注意预留接地引出极，确保塔机安装时其接地防雷满足要求。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tzcm.html