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QTZ63(TC5013B)塔式起重机塔式起重机基础方案

2020-01-16 来源:个人技术集锦
目 录

一.工程概况………………………………………………………1 三.塔吊基础 ………………………………………………… 3 四、承台施工要求………………………………………………10 五、接地装置的埋设……………………………………………11

附件:

塔吊位置平面图 塔吊基础大样图

施工总平面图

南方电网超高压广州生产指挥中心 塔吊基础施工方案

一、工程慨况:

本工程为中国南方电网超高压输电公司广州生产指挥中心,位于广州

科学城中心区,环山岭以东,映日路以南,科学大道以北,编号为KXC-L1-1地块。四周交通便利,地势依道路起坡,本项目规划总建筑面积99542㎡,地下室3层,地上3栋高层建筑。其中生产办公大楼地面一层为首层,层数为10层,高度为40.6米,建筑面积约18000.㎡ ,地下室约38000㎡,一~二层高为4.20m,三~九层高为3.90m,十层高为5.0m,女儿墙高为4.80m。

1、结构:

南方电网超高压广州生产指挥中心项目,本工程由三栋单体组成。其中生产办公大楼工程为钢筋砼框架结构,抗震设防列度7度,天然

基础;本项目工程标高±0.000相当于绝对标高39.30m,建筑结构设计使用年限为50年,本项目办公大楼采用框架—剪力墙结构,建筑结构的安全等级为二级,钢筋采用HPB235(Φ)、HRB400(Ⅲ)。框架梁柱内纵筋d≥16采用Ⅱ级直螺纹接头,d<16可搭接或焊接。混凝土等级-0.5~16.15米部位柱、墙采用C45砼标号、梁板采用C35砼标号;16.15米以上部位柱、墙采用C40砼标号、梁板采用C35砼标号。砌体工程施工质量控制等级为B级,外墙、楼梯、电梯井、卫生间墙为200厚,内墙及管道井墙为150厚。 2建筑:

本项目建筑类别为一类建筑,防水等级为二级,防水层合理使用年限为十五年。根据平面布局,本项目设电梯三部(其中二部为客梯、一部为货梯),二座公共楼梯。门采用铝合金玻璃门,窗采用80系列断热铝合金推拉窗、使用中空镀膜甲级防火玻璃。室内装饰:坡化砖楼地面用于二层电

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梯厅、各层楼梯间、走道、办公室及餐厅;花岗石楼面用于门厅、电梯厅;防滑地砖用于卫生间、厨房;上人屋面使用保温屋面(其它装饰详二次装饰设计)。内墙水泥砂浆抹灰面层乳胶漆及面砖墙面,外墙涂料用于屋顶楼梯间及设备房,其它为玻璃幕墙。

因工程施工需要,本项目生产办公大楼工程安装一台长沙中联重工科技发展股份有限公司和产的QTZ63(TC5013B)塔式起重机。本工程建筑高度±0.000以上为40.60米,三层地下室为-15.6米,塔吊安装总高度为75.6米,塔吊臂长为51m,主要用于主体结构施工期间的垂直水平运输,以确保施工进度和工程的工期要求。

根据现场施工情况,本工程塔吊安装采用附着式安装。本工程建筑为十层,塔吊位置在生产办公大楼北面的中间,13轴×J~H轴,具体布置详见定位图。 3.塔机主要技术参数 (1)起重特性表 幅度m 2.5-26.3 27 29 32 35 38 41 44 50

起重量t 3.0 2.98 2.69 2.38 2.31 1.92 1.74 1.58 1.33

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(2)、主要性能参数见表:

序号 基本参数名称 单位 KN.m m m t M/t 数值 二倍率 630 40.5 141 6 50/2.5 四倍率 1 额定起重力矩 2 独立最大起升高度 3 附着最大起升高度 4 最大额定起重量 5 最大工作幅度/额定起重 6 起升速度 7 回转机构 8 液压顶升速度 9 总功率

M/min 80、40、8.88 40、20、4.44 R/min M/min kW 0~0.6 0.56 32.8 5.5 二.塔吊基础

塔吊的基础施工

塔吊根据《使用说明书》,塔吊下混凝土基础下面的土质持力层要求坚固牢实,且承压力不小于0.16Mpa,根据工程施工需要,基础座落在地质勘察报告中KS30孔之中,23.7m基底正好是强风化花岗岩土层上,褐黄、黄褐色,风化强烈,岩质软弱,原岩结构清晰,原岩矿物质除石英外已基本风化成次生矿物,岩芯呈土柱状,部分混有中等风化碎小岩块,手折不断。据科学城KXC-L1-1地块工程地质勘察资料报告,天然地基设计参数值天然重度r(g/cm)1.94,地基承载力特征值fak450kpa。据地质资料参数值,塔吊设计用天然基础,座落强风化花岗岩土层上,可满足塔吊承载力要求。

塔吊基础采用钢筋混凝土正方形承台,正边长长度为5500mm,承台高

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h=1200mm,基础承台砼强度等级为C35, ,钢筋配置详见大样图。

(一)、参数信息

塔吊型号:QTZ63, 塔吊起升高度H=80.00m, 塔吊倾覆力矩M=1335fkN.m, 混凝土强度等级:C35, 塔身宽度B=1.6fm, 基础以上土的厚度D:=1.30m, 自重F1=511.2fkN, 基础承台厚度h=1.20m, 最大起重荷载F2=6fkN, 基础承台宽度Bc=5.50m, 钢筋级别:II级钢。

(二)、基础最小尺寸计算 1.最小厚度计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。 根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力,按照下式进行抗冲切计算:

(7.7.1-2)

其中: F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力;其它参数参照规范。 η──应按下列两个公式计算,并取其中较小值,取1.00;

(7.7.1-2)

(7.7.1-3)

η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数; η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;

βh--截面高度影响系数:当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000mm时,取βh=0.9,

其间按线性内插法取用;

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ft--混凝土轴心抗拉强度设计值,取16.70MPa;

σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值

宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内,取2500.00;

um--临界截面的周长:距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的

最不利周长;这里取(塔身宽度+ho)×4=9.60m;

ho--截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值; βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,βs不宜

大于4;当βs<2时,取βs=2;当面积为圆形时,取βs=2;这里取βs=2; αs--板柱结构中柱类型的影响系数:对中性,取αs=40;对边柱,取αs=30;对角柱,

取αs=20. 塔吊计算都按照中性柱取值,取αs=40 。

计算方案:当F取塔吊基础对基脚的最大压力,将ho1从0.8m开始,每增加0.01m,

至到满足上式,解出一个ho1;当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时,同理,解出一个ho2,最

后ho1与ho2相加,得到最小厚度hc。经过计算得到: 塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时,得ho1=0.80m; 塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时,得ho2=0.80m; 解得最小厚度 Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m; 实际计算取厚度为:Ho=1.20m。

2.最小宽度计算

建议保证基础的偏心矩小于Bc/4,则用下面的公式计算:

其中 F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载, F=1.2×(511.20+6.00)=620.64kN; G ──基础自重与基础上面的土的自重, G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc+γm ×Bc×Bc×D)

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=1.2×(25.0×Bc×Bc×1.20+15.00×Bc×Bc×1.30); γm──土的加权平均重度,

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×

1335.00=1869.00kN.m。

解得最小宽度 Bc=-1.00m, 实际计算取宽度为 Bc=5.50m。

(三)、塔吊基础承载力计算

依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。 计算简图:

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:

载,F=304.30kN;

式中 F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷

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) =1796.85kN;

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γm──土的加权平均重度 Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.500m;

W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=27.729m3;

M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=1.4×1335.00=1869.00kN.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:

经过计算得到:

无附着的最大压力设计值

a= Bc / 2 - M / (F + G)=5.500/2-1869.000/(620.640+1796.850)=1.977m。

Pmax=(620.640+1796.850)/5.5002+1869.000/27.729=147.319kPa;

无附着的最小压力设计值

Pmin=(620.640+1796.850)/5.5002-1869.000/27.729=12.515kPa;

有附着的压力设计值 P=(620.640+1796.850)/5.5002=79.917kPa; 偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2×(620.640+1796.850)/(3×5.500×1.977)=148.228kPa。

(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 50007-2002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);

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fak--地基承载力特征值,按本规范第5.2.3条的原则确定;取450.000kN/m; 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15.000kN/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5.500m; 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15.000kN/m3;

d--基础埋置深度(m) 取1.300m; 解得地基承载力设计值:fa=509.400kPa;

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实际计算取的地基承载力设计值为:fa=450.000kPa;

地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=147.319kPa,满足要求! 地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=148.228kPa,满足要求!

(五)、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公式如下:

式中

βhp --- 受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时, βhp取1.0.当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用; ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值; ho --- 基础冲切破坏锥体的有效高度; am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;

at --- 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,

取柱宽(即塔身宽度);当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽; ab --- 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,计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效

高度;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。

pj --- 扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对偏

心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力; Al --- 冲切验算时取用的部分基底面积

Fl --- 相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。

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则,βhp --- 受冲切承载力截面高度影响系数,取 βhp=0.97; ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值,取 ft=1.57MPa; am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[1.60+(1.60 +2×1.20)]/2=2.80m; ho --- 承台的有效高度,取 ho=1.15m; Pj --- 最大压力设计值,取 Pj=148.23KPa; Fl --- 实际冲切承载力:

Fl=148.23×(5.50+4.00)×((5.50-4.00)/2)/2=528.06kN。 其中5.50为基础宽度,4.00=塔身宽度+2h;

允许冲切力:0.7×0.97×1.57×2800.00×1150.00=3420820.67N=3420.82kN; 实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!

(六)、承台配筋计算 1.抗弯计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。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=1.95m;

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148.23kN/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=148.23×(3×1.60-1.95)/(3×1.60)=88.01kPa;

G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重,取1796.85kN/m2; l --- 基础宽度,取l=5.50m; a --- 塔身宽度,取a=1.60m;

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a' --- 截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.60m。

经过计算得MI=1.952×[(2×5.50+1.60)×(148.23+88.01-2×1796.85/5.502) +(148.23-88.01)×5.50]/12=573.83kN.m。

2.配筋面积计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.7.2条。公式如下:

式中,αl --- 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, 取为0.94,期间按线性内插法确定,取αl=1.00;

fc --- 混凝土抗压强度设计值,查表得fc=16.70kN/m2; ho --- 承台的计算高度,ho=1.15m。

经过计算得: αs=573.83×106/(1.00×16.70×5.50×103×(1.15×103)2)=0.005; ξ=1-(1-2×0.005)0.5=0.005; γs=1-0.005/2=0.998;

As=573.83×106/(0.998×1.15×300.00)=1667.23mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.00×1200.00×0.15%=9900.00mm2。

故取 As=9900.00mm2。

三、承台施工要求

1、 基础内配筋为底面双层双向Φ25@200,底筋与面筋之间联系筋采用φ14@1500×1500支撑(即凳子筋),水平钢筋φ16@200。

2、 塔吊预埋件截面尺寸及预埋位置、标高均按塔吊指导书要求做,安装单位派技术人员到现场作技术指导。

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3、 根据轴线定出承台位置,在挖承台土方时严格控制基底土质,基底土质要达到强风化花岗岩。基坑边应设置围栏和警戒标志,施工时派安全员值班,严禁非操作人员入内。

4、 承台基坑开挖应保证边坡基坑的稳定,深基坑四周设置防护栏杆。土方开挖后,及时抽干基坑内积水且把污泥清理干净, 浇筑C15素砼垫层100厚。

5、 承台钢筋在现场制作后,放下基坑绑扎安装。钢筋要有出厂合格证和产品检验报告,经试验合格后使用。底层钢筋与面层粗筋之间设支撑联系筋,以保持钢网平整度。底层钢筋与面层钢筋之间设支撑联系筋,以保持钢网平整度。由塔吊安装单位预埋塔吊机座埋件,并固定好。待上述工作全部完成后,要即时通知临理部门进行隐蔽验收,经验收合格后才能进行承台砼浇筑。

6、 承台基础采用商品砼,混凝土浇筑时,应分层浇筑(每层不大于500mm)。使用插入式振动棒振捣密实,振捣上层砼时应插入下层砼面50mm,以清除两层间的接缝。插入点间距不大于30cm。混凝土浇筑速度要连续保持均匀,加强振捣,提高混凝土密实度。

7、 浇筑时应控制预埋件的位置及混凝土面的平整度,控制基础水平误差小于3/1000。

8、 混凝土浇筑完毕后,应在12h内用湿润麻袋加以覆盖,并浇水养护,养护期不得少于7天。

9、 承台浇筑砼成型后,砼强度达到100%后方可安装塔吊使用。 四、接地装置的埋设

由于塔吊高度较高,并且广州市是雷雨天气多发区,因此要对塔吊做

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好防雷措施,在施工时把承台钢筋与基础桩相连接,塔吊安装好后,将为工地的最高物体,因此必须对塔吊进行防雷接地处理。

具体做法见下图:

接地保护电缆绝缘陶瓷管Φ40镀锌钢管避雷器,管长度使现场测定接地电阻决定,通常要求达到含水层深度。塔 吊 接 地 装 置 五、基础的位置

结合本工程的布置特点,本着“全面兼顾,重点照应”的原则,塔吊具体位置在生产办公大楼北侧,与安装后的覆盖范围详见附图所示。塔吊基础承台面标高-16.05m。

基础承台位置在13轴交于J~H轴之间,因地下室开挖后,承台面标高在-16.05米位置,为考虑地下室结构完成后,对地下室结构及防水要求,保证塔吊的正常使用和拆除,塔吊承台面标高比地下室底板面标高底450㎜,在底板及各层地下室楼板相对称位置预留孔洞3000㎜×3000㎜以便塔吊拆除,钢筋预留参照设计图纸预留孔预留钢筋要求施工。本工程施工完成后,在拆除塔吊时汽车吊安排在12~11轴交于J~H轴的±0.000结构板位置进行塔吊拆除(见附图)。

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2、施工工序:

测量定位→土方开挖→浇垫层→放线复核→砌筑砖模→钢筋绑扎→塔吊基础底座固定螺栓预埋→验收→砼浇筑→养护→回填土 3、施工方法及注意事项

(1)根据拟定位置进行测量定位,参照原有的设计平面图,按设计方案进行。

(2)塔吊基础土方开挖采用机械开挖,基坑开挖后,四周要留出600宽的操作工作面。然后进行人工清底,严格控制标高,清底完成后马上浇100厚的C15素混凝土,接着按照承台尺寸安装模板。完成后进行承台钢筋绑扎。

(3)基础节固定螺栓的预埋必须保证位置平水标高精度,以及埋件处的混凝土平整度。在混凝土浇筑前,再重新对螺栓的位置及标高进行复核、校正,承台钢筋和预埋件经验收合格后,才能浇筑砼。施工完砼后,必须再次对螺栓的位置及标高进行复核、校正,直到准确为准.

(4)基础承台钢筋绑扎、防雷装置及塔吊的预埋件安装完毕后,做好隐蔽验收资料,报监理验收后才能进行混凝土浇筑;基础施工完成后必须有现场工程技术负责人和监理验收签认后,方可进行塔吊安装,并且塔吊的基础达到设计强度并满足设计要求下才能进行。

施工进度计划表: 目录 施工内容 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8

测量放线定位 承台挖土方 浇垫层 承台模板安装 承台钢筋绑扎 地脚螺栓安装 承台浇砼 承台砼保养 广州金通工程建造有限公司 13

南方电网超高压广州生产指挥中心 塔吊基础施工方案 五、TC5013B塔式起重机 技术性能表 起升高度 独立式 附着式 二倍率 2 四倍率 4 回转速度 变幅速度 顶升速 最低稳定下降速度 底 架 钢结构重 整机自重 平衡重 电机总容量 工作温度 供电参

起重特性表 二倍率 2 幅 度 m 3-26.623 3000 36 2067 46 1491 27 2949 37 1995 47 1447 28 2823 38 1927 48 1405 29 2706 39 1927 49 1364 30 2596 40 1802 50 1325 31 2494 41 1744 - - 32 2398 42 1688 - - 33 2307 43 1636 - - 34 2222 44 1585 - - 35 2142 45 1537 - - 独立式 附着式 最大工作幅度50米 最大工作幅度44米 kW ℃ V t 31.45 66.9 12.2 10.35 34.6 -20~+40 ~380V±10%/50Hz m m/min m m/min r/min 41.2 151.2 80.36/39.37 41.05/20.1 0.637 44/22 0.4 ≤7 6.56×6.56 起升速度 起重量Kg 幅 度 m 起重量Kg 幅 度 m 起重量Kg 四倍率 4 幅 度 m 3-14.661 6000 25 3255 35 2142 15 5850 26 3105 36 20616 5444 27 2966 37 19917 5086 28 2837 38 19214

18 4768 29 2718 39 18519 4228 30 2606 40 17920 3996 31 2501 41 17321 3785 32 2403 42 16722 3590 33 2311 43 16223 3417 34 2224 44 157起重量Kg 幅 度 m 起重量Kg 幅 度 m 起重量Kg 广州金通工程建造有限公司

南方电网超高压广州生产指挥中心 塔吊基础施工方案 5 幅 度 m 起重量Kg 45 1525 46 1477 2 47 1432 3 48 1389 7 49 1348 5 50 1308 5 - - 9 - - 5 - - 4 - -

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