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1、广州市轨道交通七号线大洲车辆段与综合基地【施工U标】建筑起重机械基础专项施工方案施工单位：中铁十局集团有限公司建设单位：广州市地下铁道总公司监理单位：广州轨道交通建设监理有限公司编制：审核：批准：日期:2015年3月16日目录、工程概况 0二、塔式起重机主要技术性能参数 0三、初步设计 1四、基础地质情况及相关验算过程 24.1基础地质情况 24.1.1 塔吊基础地质情况 24.1.3基础设计主要参数 34.2桩顶作用效应计算 44.2.1竖向力计算 44.2.2水平力计算 44.3单桩允许承载力特征值计算 44.3.1单桩竖向极限承载力标准值计算 44.3.2桩基竖向承载力计算 54.4桩基
2、水平承载力验算 54.4.1单桩水平承载力特征值计算 54.5抗拔桩基承载力验算 54.5.1抗拔极限承载力标准值计算 54.5.2抗拔承载力计算 54.6抗倾覆验算 64.7桩身承载力验算 64.7.1正截面受压承载力计算 64.7.2预制桩插筋受拉承载力验算 74.7.3承台受冲切承载力验算 74.7.4承台抗弯验算 84.8计算结果 8五、质量验收及保证措施 115.1钢筋 125.1.1钢筋原材料质量要求 125.1.2钢筋的检验与存放 125.1.3钢筋保护层要求 135.1.4钢筋加工制作和焊接 135.1.5钢筋安装绑扎要求 135.2混凝土施工 135.2.1混凝土的供应方式
3、135.2.2混凝土的浇筑 135.2.3混凝土的养护 145.3防雷措施 14六、安全文明控制措施 14一、工程概况1.1项目基本概况广州市轨道交通七号线一期工程大洲车辆段与综合基地占地约25.4478公顷，段址位于番禺区钟村镇石壁村，广州新客站西北约2000m石壁村西侧约800m 处，为一不规则形用地。拟建大洲车辆段综合楼位于大洲车辆段场内西北侧，综合楼为地上五层、局部地下一层框架结构，建筑总高度22.5米，总建筑面积18932.6m2，建筑基地面积为3756.1m2。综合楼正负零标高为绝对高程 8.5米， 场地现已平整，场地标高为8.2米。根据本工程规模和施工实际需要，在地下室及主体结构
4、施工时需装设一台施 工塔式起重机，解决垂直运输问题。按施工组织设计中施工总平面布置图，在综合楼西侧中部安装一台QTZ80(TC6012型塔式起重机，以提高劳动效率。1.2编制依据(1) 塔式起重机设计规范 GB/T13752-1992(2) 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ/T187-2009(3) 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011(4) 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008(5) 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002(6) 混凝土结构设计规范 GB50010-2010、塔式起重机主要技术性能参数QTZ80塔式起重机主要技术性能参数详见下表:技术性能
5、表QTZ80 (TC6012)工作幅度最小2.2m最大60m起升高度独立式附着式45m200m最大起重量6t起升YZRDW225M/24KWa=2a=4tm/mintm/min304060201.50803040变幅m/min40/20KW3.3/2.2回转r/min00.6KW3.7/2电源380V 50HZ工作状态非工作状态反力Fi90t118t反力F270t92t三、初步设计塔式起重机采用桩基础,塔式起重机承台基础配筋按 QTZ80（TC6012自升 塔式起重机使用说明书要求， 尺寸5000X 5000X1500伽（长X宽X高），砼强度 等级C35根据QTZ80自升塔式起重机使用说明书，
6、塔式起重机固定基础的载荷如下：Pi基础所受垂直力P2基础所受水平力M基础所受倾翻力矩MK基础所受扭矩根据使用说明书，在工作及非工作状态下，各力学参数最大值如下PimaX=97.1tP2ma=4.5tMLa=196.7t mM=30.5t m四、基础地质情况及相关验算过程4.1基础地质情况 4.1.1塔吊基础地质情况根据塔机的安装位置及综合楼地质补堪报告，选择MGZ3-CLD-FJB09勺钻探资料作为计算依据。钻孔柱状图MCZ5-CLD-nX= 15479.74 m201 斗,9,15-歆崔細t孔Y= 361572 m妊甲Ifi2014.9,151830 m乳口商握7,30 m材側i2.30 r
7、riZOO on广州涓執道交通七号感V工#超 丰和昼療 卅卜會ONL4U歸0A«A(e)树絲-訓鹤*Ran8.0=血06術-&而(却20UD：ej:咖m=6,05.75-6.05 弍Q- -2B0 157=105=1L(图4-1综合楼钻孔柱状图4.1.2岩土力学资料根据钻孔柱状图，分析预制管桩桩顶以下岩土力学资料见下表:序号地层名称厚度L(m)极限侧阻力标准值 qsik( kPa)极限端阻力标准值 qpk(kPa)qsiki(kN/m)抗拔系数入i入 i qsik * i(kN/m)1填土2.1020.0042.000.4016.802淤泥土0.5010.005.000.40
8、2.003粉砂8.820.00176.000.4070.44粉质粘土6.9046.00317.400.60190.445全风化砾岩6.70110.006600.00737.000.70515.9桩长251277.4qsik* LiX 入 i qsik* Li795.544.1.3基础设计主要参数基础桩采用4根PHC-400-95AB型预应力管桩,桩顶标高-1.90m ；桩混凝土等级 C80,fc=35.90N/mm,Ec=3.80 x 104 N/mrh; ft=2.22N/mnn,桩长暂定 25m,管道壁厚95mm桩尖入岩深度大于 1m;钢筋选用 HRB335 fy=300.00N/mm,E
9、s=2.00 x2105N/mm承台尺寸长(a)=5.00m,宽(b)=5.00m,高(h)=1.50m ;桩中心与承台中心线垂 直距离为1.90m,承台顶面标高-0.50m ;承台混凝土等级 C35, f t=1.57N/mm,f c=16.70N/mm, 丫砼=25kN/m。Gk=ax bx hXy 砼x 1.2 =5.00 x 5.00 x 1.50 x 25X 1.2=1125.00kN图4-2塔吊基础尺寸示意图4.2桩顶作用效应计算4.2.1竖向力计算1) 轴心竖向力作用下M=(Fk，+ G)/n=(850.00+1125.00)/4=493.75kN2) 偏心竖向力作用按照 Mx作
10、用在对角线进行计算，M=M=2728.00kNm, yi=1.90 X0.52 =2.69mN< =(Fk，+ G)/n ± My 艺 yi2=493.75 ± (2728.00 X 2.69)/(2 X 2.69 2)=493.75 ± 507.06NUR000.81kN, N kmax=-13.31kN (基桩承受竖向拉力)。4.2.2水平力计算Hk=Fh /n=70.00/4=17.50kN4.3单桩允许承载力特征值计算管桩外径 d=400mm=0.40m 内径 d1=400-2 X 95=210mm=0.21m hb=1.50m,hb/d=1.50/
11、0.4=3.75,入 p =0.16 X 2.5=0.64.3.1单桩竖向极限承载力标准值计算Aj= n (d2-d12)/4=3.14 X (0.40 2-0.21 2)/4=0.12m 2,Apl= n d12/4=3.140.21 2/4=0.035m2Qk=uXqsiJi = n dXqsiki=3.14 X 0.4 X 1277.4=1604.4kNXQk=qpk(Aj+ 入 pAi )=6600.00 X (0.12+0.6 X 0.035)=930.6kNQk= Qsk + Qk=1604.4+930.6=2535NRa=1/KQk=1/2 X 2535=1267.5kN4.3.
12、2桩基竖向承载力计算1) 轴心竖向力作用下N k=493.75kNv R=1267.5kN,竖向承载力满足要求。2) 偏心竖向力作用下N kmax=1000.81kNv Ra=1.2 X 1267.5=1521kN,竖向承载力满足要求。4.4桩基水平承载力验算4.4.1单桩水平承载力特征值计算匸 n (d4-dJ/64=3.14/64 X (0.40 4-0.21 4)=1.16 X10-3mEI=Ed=3.80 X 107 X 1.16 X10-3=44102.1N.m2查表得:m=10.00 X 103kN/m< %a=0.010mbo=0.9(1.5d+0.5)=0.99m=990
13、mm0 2 0 2a =(mb/ E cI) . =(10.00 X 1000X 0.99/44102.1). =0.74a L=0.74 X 25=18.5 >4,按 a L=4,查表得：u x=2.441RHF0.75 X ( a 3EI/ u x) x oa=0.75 X (0.74 3 X 44102.1/2.441) X 0.01=52.71kN(2) 桩基水平承载力计算Hk=17.50kN v Ra=52.71kN,水平承载力满足要求。4.5抗拔桩基承载力验算4.5.1抗拔极限承载力标准值计算Tgk=1/n,艺入 iqsik Li =1/4 X (1.90 X 2+0.40)
14、 X 795.54=835.32kNTuk=2X iqsik UiLi =795.54 X 3.14 X 0.40=999.2kN4.5.2抗拔承载力计算Gp=5.00 X 5.00 X 18.40 X 18.80/4=2162.00kNGP=0.09 X 18.50 X 25=41.63kNTgk/2+Ggp=835.32/2+2162.00=2579.7kN >N<min=13.31kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。Tuk/2+Gp=999.2/2+41.63=541.23kN > Nkmin=13.31kN,基桩非呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。4.6抗倾覆
15、验算Gk#一n-0.50-2.00v倾H点01 600L交0000 1f5000彳P倾覆点示意图图4-3倾覆点示意图ai=2.35m,bi =5.00/2+1.90=4.40m ,倾覆力矩 M倾=* Fhh=2630+70.00X 1.40=2728.00kN m抗倾覆力矩 皿抗=(Fk+ Gk/1.2 ) a+ 2(Tuk/2+Gp)bi=(850.00+1125.00/1.2) X 2.35+2 X (524.38/2+41.63) X 4.40=6874.25kN. mM抗/M 倾=6874.25/2728.00=2.52抗倾覆验算2.52 > 1.6,满足要求。4.7桩身承载力验
16、算4.7.1正截面受压承载力计算W c=0.85WcfcA=0.85 X 35.90 X 1000X 0.12=3661.8kN正截面受压承载力=3661.8kN> NUx=1000.81kN,满足要求。4.7.2预制桩插筋受拉承载力验算插筋采用 HRB335 fy=300.00N/mm,取 4 20, A=4X 314=1256mmf yA=300X 1256=376800N=376.80kNf yA=376.80kN>NUn=13.31kN,正截面受拉承载力满足要求。2M倾/(4x iA)=2728.00 X 1000/(4 X 1.90 X 1256)=285.79N/mmM
17、倾/(4x iAs)=285.79N/mm" v300.00N/mni,满足要求。4.7.3承台受冲切承载力验算(1) 塔身边冲切承载力计算Fi=F 1.2 艺 Q=Fk，=850.00kN, h°=1.50-0.10=1.40m=1400mmB hp=1.0+(2000-1500)/(2000-800)X (0.9-1.0)=0.96a o=1.90-0.40/2-1.70/2=0.85m,入=a o/h。=0.85/1.50=0.57B 0=0.84/(入 +0.2)=0.84/(0.57+0.2)=1.09Un=4X (1.65+h o)=4 X (1.65+1.40
18、)=12.20mB hpB 0Umftho=0.96 X 1.09 X 12.20 X 1.57 X 1000X 1.40=28059.84kN承台受冲切承载力=28059.84kN> Ft=850.00kN,满足要求。(2) 角桩向上冲切力承载力计算N=N，=Fk，/n+ Mxyi/ 艺 y*850.00/4+2728.00 X 2.69/(2 X 2.692)=719.56kN入 1x=入 1y= a c/h o=0.85/1.50=0.57,c1=C2=0.60+0.25=0.85mB 1x= B 1y=0.56/(入 1x+0.2)=0.56/(0.57+0.2)=0.73B 1
19、x(c 1+ a 1y)/2+ B 1y(c 1+ a 1y)/2 B hpftho=0.73 X (0.85+0.80/2) X 2X 0.96 X 1.57 X 1000X 1.40=3850.90kN角桩向上冲切承载力=3850.90kN> 2N=1439.13kN,满足要求。(3) 承台受剪切承载力验算N<，=Fk，/n+ Mxyi/ 艺yi2=850.00/4+2728.00 X2.69/(2 X2.692)=719.56kNV=2N =2X 719.56=1439.12kNB hs=(800/h o)1/4 =(800/1400) 0.25=0.87,入=a 0/h。=
20、0.85/1.5=0.57a =1.75/(入 +1)=1.75/(0.57+1)=1.11,b0=5.00m=5000mmB hsa f tb°ho=0.87 X 1.11 X 1.57 X 1000X 5.00 X 1.40=10613.04kN承台受剪切承载力=10613.04kN> 2N=1439kN,满足要求。4.7.4承台抗弯验算(1) 承台弯矩计算N=Fk,n+ Mxy-J 艺"=850.00/4+2728.00 X 2.69/(2 X2.692)=719.56kN,X=1.90mM=2 NX=2X 719.56 X 1.90=2734.34kN.m(2
21、) 承台配筋计算承台采用 HRB335 fy=300.00N/mmA=M/0.9f yho=2734.34 X 106/(0.9 X 300X 1400)=7234mrm取2925 176mm钢筋间距满足要求),A s=29X 254=7366mm 承台配筋面积7366mA> 7234口命满足要求。图4-4承台弯矩示意图4.8计算结果(1) 基础桩4根© 400预应力管桩,桩顶标高-1.90m,设计桩长25m单桩设计承载力特征值为1100KN桩混凝土等级C80,壁厚95mm桩顶插筋420,(2) 承台长(a)=5.00m，宽(b)=5.00m，高(h)=1.50m，桩中心与承台
22、中心1.90m,承台面标高-0.50m ;混凝土等级C35,承台底、面钢筋采用双向2925176mm(3) 基础大样图图4-6塔吊基础剖面图图4-7承台配筋图预埋塔吊专用螺栓直径为 36mm,总长度为1100mm,埋置深度950mm,露 出承台部分高度为150mm，共36根。塔吊定位钢板厚度为5mm，尺寸为600mm x 600mm共设置8个。图4-8预埋螺栓大样图图4-9预埋件安装定位图1400gCM承台插筋L=40d图 4-10盪凝土 C卫疇胀剂）7000-13950XUD5007预知桩与承台连接详團承台与预制桩连接详图五、质量验收及保证措施塔式起重机的地基基础是保证塔吊安全使用的核心条件
23、，在基础质量管控过程中严格执行“自检、互检、交接检”的“三检制”，严格按照验收规范对管桩、 钢筋等进场材料，桩基础桩顶标高、桩长、单桩承载力，混凝土强度、预制构件 性能等进行验收。管桩施工、钢筋绑扎、混凝土浇注等工序都必须严格遵守验收 程序，在上一道工序验收合格后方可进行下一道工序的施工。凡经验收合格的工序，按时填写检验批及工程验收记录表。塔吊基础承台验收基本的要求如下： 塔吊基础开挖深度为1600mm基础施工后承台表面标高基本与原来地面 水平面。 基础底部夯实后浇C15垫层100mn厚； 承台砼强度等级C35 承台砼基础的高度为1500伽 混凝土基础表面应校水平，平面度允许偏差，小于1/50
24、0 塔吊承台基础配筋按承台配筋大样进行绑扎，严格按照施工大样图进行施工。 塔吊基础预埋地脚螺栓，安装尺寸必须按图预埋并固定，浇砼后对地脚 螺栓位置进行复核，在两个方向的中心线挂铅垂线，保证预埋脚及基础面平整度 符合要求，塔吊标准节的垂直度与水平面的垂直度w 1/1000。 塔吊的安装、运行必须待基础砼强度达到 90%后方能进行。5.1钢筋5.1.1钢筋原材料质量要求(1) 进场钢筋均有出厂合格证，每批钢筋抽样进行力学性能试验，合格方 可加工制作。(2) 钢筋表面清洁无油污，锈蚀的钢筋禁止使用，对弯曲的钢筋使用前进 行调直处理。5.1.2钢筋的检验与存放(1) 钢筋进场要具有出厂证明书和试验报告
25、单，并分批作机械性能试验。如使用中发现钢筋脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常时，立即停止钢筋施工，还应进行钢筋化学成分分析。(2) 钢筋取样，每批重量不大于 60t。在每批钢筋中的任意两根钢筋上各 取一套，每套试样从每根钢筋端部截去 500mm然后再截取试样二根，一根作拉 力试验(包括屈服点、抗拉强度和延伸率)，另一根作冷弯试验。(3) 进场的每批钢筋用完后，钢筋工长、试验人员在试验报告合格证明书 上注明使用的部位，以便今后对结构进行分析，确保工程质量。(4) 钢筋在储运堆放时钢筋的成品派专人管理，要分分部、分层、分段和构件名称，按号码顺序堆放，同一部位或同一构件的钢筋要放在一起， 并有明
26、显 标识，标识上注明构件名称、部位、钢筋型号、尺寸、直径、根数。并按级别、 品种分规格堆放整齐，钢筋与地面之间支垫不低于200mm勺底垫或搭设钢管架，对于数量较大，使用时间较长的钢筋表面加覆盖物，防止钢筋锈蚀、污染以及冬季结冰。(5) 钢筋规格品种不齐需代换时，先经过设计单位同意，方可进行代换， 并及时办理技术核定单。5.1.3钢筋保护层要求所有钢筋保护层的厚度由混凝土垫块来保证，其垫块由1:2水泥碎石制成，标号C35,设计成在浇制混凝土时不会翻动且在满足设计要求的前提下尽可能的 小。5.1.4钢筋加工制作和焊接(1) 采用连续配筋方法配筋，尽量不丢短节，节约钢筋。(2) 专业工人须持证上岗，
27、并做好现场焊接钢筋的随机取样工作。(3) 同一连接区段内钢筋搭接接头面积百分率不大于25%，焊接接头面积 百分率不大于50%(4) 钢筋制作必须符合设计要求，并满足抗震规范的要求，平直段长度不 应小于10d (d为箍筋直径)。(5) 钢筋在加工厂制作完成后运转至塔吊基础施工地点。(6) 钢筋制作前，应按照大样试制检查无误后方可进行生产，钢筋的搭接 和锚固长度均应符合设计和规范要求。5.1.5钢筋安装绑扎要求(1) 按图放样，在施工前对每一编号钢筋均先试制无误后，方可加工生产。(2) 绑扎钢筋时，应先按施工图设计用尺寸分线，标出间距、范围，经校 对正确后再摆放钢筋进行绑扎。5.2混凝土施工混凝土
28、施工过程中的搅拌、运输、浇筑、振捣及养护等都有很大影响。施工 时，我们对施工中各个环节严加控制，严格按照有关规范、规程进行施工。施工 时我们采取以下几项技术措施：5.2.1混凝土的供应方式该工程采用商品砼，用砼泵输送到浇注点。5.2.2混凝土的浇筑(1) 浇筑施工要点，混凝土浇筑时采取施工前在模板上作出标志(间距1m) 定点、定量下料，下料方式采用泵管和溜槽下料。(2) 混凝土振捣过程中，定点振捣，快插慢拨，插点均匀排列，逐点移动，不得漏振，移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍(一般为300400mm)振捣上一层时插入下层50mm以消除两层间的接缝。(3) 浇筑混凝土前，先浇筑一层510cm
29、厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆 衔接层，以保证接缝处振捣密实。同时，防止浇筑到上部时，出现骨料偏少而水 泥偏移的现象。523混凝土的养护(1) 强度达到1.2MPa后可拆除外模，洒水养护，养护期14d;(2) 防水混凝土采取保温保湿养护，并辅以测温温控，待混凝土浇筑完毕 后12小时内，立即铺设草袋和一层塑料布进行养护。(3) 每个塔吊基础至少留置一组标养试块及两组同条件试块。(4) 须在塔吊基础同条件试块强度达到设计要求强度的75%t方可进行塔 吊安装。5.3防雷措施防雷接地按塔吊厂使用说明书提供的接地大样进行施工，塔吊基础防雷在垫 层浇筑前，先打入L50X 50角钢到地下土内，埋入地下深度为
30、1m2m并测量接 地电阻，不得超过4欧姆，打入土内的角钢应与承台钢筋及塔吊预埋支腿按通， 浇筑混凝土后应重新测试接地电阻是否符合要求。 不符合要求者必须重新另外再 打入角钢并连接，直至达到防雷要求为止。六、安全文明控制措施(1) 坚持以“安全第一，预防为主”的方针，确定安全生产责任。(2) 施工人员必须经过三级安全教育及安全技术交底，特种作业人员必须 持证上岗。(3) 落实安全生产责任制和各项安全管理制度。坚持管生产必须管安全的 原则，把安全措施贯穿到拆除的全过程中去。(4) 按要求做好安全警示标识、标牌以及各类安全防护措施。(5) 未尽事宜按照国家规范、规定及广州地区有关安全规程、规定执行。附图：5caH匚*0.40附图1塔吊基础位置详图