塔吊定位及基础施工方案

xxxxx工程

塔吊定位及基础施工方案

xxxxx建筑工程有限公司xxxxx工程项目部

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目 录

1 编制依据 .............................................................. 2

1.1 相关技术文件 ..................................................... 2 1.2 设计及施工规范 ................................................... 2 1.3 塔吊使用说明书 ................................................... 2 2 工程概况 .............................................................. 2

2.1 建筑概况 ......................................................... 2 2.2 场地周边环境 ..................................................... 3 2.3 工程地质条件 ..................................................... 3 2.4 场地水文条件 ..................................................... 4 3 塔吊选型及平面定位 .................................................... 4

3.1 塔吊选型及参数要求 ............................................... 4

3.2 塔吊布置原则 ..................................................... 5 3.3 塔吊详细平面定位 ................................................. 6 塔吊基础设计 .......................................................... 8 4.1 塔吊基础选型 ..................................................... 8 4.2 塔吊基础详细设计大样图 ........................................... 8 塔吊基础施工 .......................................................... 9 5.1 基础土方的开挖 ................................................... 9 5.2 基础垫层的施工 ................................................... 9 5.3 基础砖胎膜施工 .................................................. 10 5.4 基础钢筋绑扎 .................................................... 11 5.5 塔吊固定支腿的安装 .............................................. 11 5.6 防雷接地 ........................................................ 12 5.7 基础混凝土的浇筑 ................................................ 12 质量管理 ............................................................. 13 安全与文明施工 ....................................................... 13 7.1 安全施工 ........................................................ 13 7.2 文明施工 ........................................................ 14 塔吊基础计算书 ....................................................... 14 8.1 TC5610塔吊天然基础的计算书 ..................................... 14 8.2 TC6012塔吊天然基础的计算书 ..................................... 14 附图 ................................................................. 25

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1 编制依据

1.1

相关技术文件

1、xxxxx设计研究院有限公司所出施工蓝图；

2、xxxxx研究院有限公司提供的《岩土工程勘察报告》（2016年1月12日）

1.2 设计及施工规范

1、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）； 2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）； 3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；

4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）； 5、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）；

1.3 塔吊使用说明书

TC5610、TC6012塔式起重机使用说明书。

2 工程概况

2.1

建筑概况

本工程为群体住宅楼，包含25#-33#楼、33a#楼、35#-39#楼、39a#楼及一层地下车库，总建筑面积94058.04平方米。其中26#、27#、30#、31#、32#楼地上4层地下1层；25#、28#楼地上6层地下1层；29#、33#、33a#楼地上6层地下2层；35#、36#楼地上8层地下2层；37#楼地上9层地下2层；38#、39#、39a#楼地上11层地下2层。

主楼为钢筋混凝土剪力墙结构，车库框架结构，主楼基础形式包括筏板基础（25#楼、26#楼、27#楼、28#楼、29#楼、30#楼、31#楼、32#楼、33#楼、33a#楼）和CFG复合地基桩+筏板基础（35#楼、36#楼、37#楼、38#楼、39#楼、39a#楼）。建筑的安全等级二级，抗震设防类别丙类，抗震设防烈度7度，主体结构设计合理使用年限50年，耐火等级地上二级地下一级。

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为满足现场施工垂直运输需要，根据本工程的结构特点， 拟在现场布置5台TC5610和1台TC6012,具体分布与定位详见附图。

2.2 场地周边环境

本工程位于xxxxx东北部（原xxxxx），北为市政规划xxxxx，南为市政规划xxxxx，东临xxxxx，西临市政市政规划道路，现场周边环境详见下图：

2.3 工程地质条件

本工程拟建场区原为鱼塘，回填后栽种树木，勘察期间树木大部分已经移除，勘探范围内主要为全新统（Q4）底层：依地质年代差异分为上、中、下三段：上段（Q4-3）,除上部填土外，其下为黄河冲洪积形成的褐黄色的粉砂层，该段底板埋深约4.2m；中段（Q4-2），由褐灰色～灰色粉质粘土、粉土、粉砂组成，成因为静水相或缓流水相的沉积物，底板埋深约14.0m；下段（Q4-1）,由灰褐色～灰色的砂土组成，夹有薄层粉土，其成因为冲击沉积物，勘探深度内未揭穿该层。各地层岩性特征详见下表：

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工程地质分层表

土层号 土层 3 粉砂 4 粉质粘土夹粉土 5 粉土加粉砂 6 粉质黏土 7 粉土加粉砂 8 粉质黏土 9-1 细砂 9 细砂 9-2 粉土 10 细砂 fak（kPa） 160 100 140 100 170 110 170 230 200 300 ES1-2（MPa） 14.0 3.9 9.1 3.9 12.5 4.2 15.0 20.0 14.5 28.0 压缩性评价 中等 高 中等 高 中等 高 低 低 中等 低 根据塔吊基础定位，本工程塔吊基础位于4号土层（粉质粘土加粉土），该层土地

基承载力特征值为100kPa，小于塔吊使用说明书要求地基承载力120 kPa，为满足塔吊基础地基承载力要求，在塔吊基础下换填500mm碎石垫层，地基承载力验算详见本方案“8塔吊基础计算书”，通过计算增加碎石垫层后的地基承载力满足塔吊基础承载力要求。

2.4 场地水文条件

根据含水层的埋藏条件和水理特征，场地内勘探深度范围内地下水类型为潜水，实测地下水初见水位位于地表下7.0～12.5m左右，稳定水位位于地表下7.6～13.1m左右，地下水位绝对标高约72.87～74.35m左右。勘察其间为2015年12月。

3 塔吊选型及平面定位

3.1

塔吊选型及参数要求

本工程前期受业主直接分包单位（桩基、土方、支护工程）及周边环境协调（在建市政道路）影响，工程实体施工将陆续展开，塔吊等大型设备投入也将分批进场，塔吊选型及相关参数详见下表：

塔吊选型及参数一览表

塔吊编号 塔吊 型号 塔吊臂长 服务楼栋 （建筑高度） 塔吊顶标高 立塔高度（自基础顶起） 使用时间（暂定） xxxxx建筑工程有限公司 第 4 页

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25#（18.35m）、26#（15.75m）、 50米 29#（18.35m）及周边车库； 27#（15.75m）、 30#（15.75m）、 60米 31#（15.75m）、 32#（15.75m）及周边车库； 塔吊基础顶标高同车库基础垫层顶标高 塔吊基础顶标高同车库基础垫层顶标高 1# TC5610 35米 2016年5月10日~2017年2月10日 2# TC6012 40米 2016年5月13日~2017年2月13日 3# TC5610 4# TC5610 5# TC5610 6# TC5610 塔吊基础顶28#（18.35m）、标高同车库50米 33#（18.35m）及基础垫周边车库 层顶标高 塔吊基础顶33a#（18.35m）、标高同车库50米 38#（32.25m） 基础垫层顶标高 塔吊基础顶35#（24m）、 标高同车库50米 36#（24m）、 基础垫39#（32.25m） 层顶标高 塔吊基础顶37#（26.9m）、标高同车库50米 39a#（32.25m） 基础垫层顶标高 35米 2016年5月16日~2017年2月16日 50米 2016年5月19日~2017年2月19日 55米 2016年5月22日~2017年2月22日 50米 2016年5月25日~2017年2月25日 说明：受业主桩基施工进度及周边环境协调影响，本工程塔吊将分批进场，上表进场时间为暂定，具体进场时间以实际通知为准；

为保证车库底板防水层整体性及下柱墩施工，本工程塔吊基础顶标高拟定于下柱墩垫层顶标高，以便于防水施工，标高详见本方案3.3塔吊详细平面定位。

3.2 塔吊布置原则

塔吊布置遵循以下原则：

塔吊的选择及平面布置原则

序号 1 原则 覆盖原则 说明 本工程主楼施工阶段，考虑尽量覆盖主楼施工区域和钢筋加工场，材料堆放场，以减少人工搬运量，提高施工工效。 2 本工程工期节点在合同中与业主签订得十分详细、明确，各节点工期压力均不小；加之目前业主直接分包的桩基单位施工进度较慢、外部运力原则 环境协调（如市政道路、村民纠纷等）任务重、场内空间狭小、工程实体分段施工等因素，现场塔吊布置不得不考虑足够运力，以保证工程实体施工甚至部分节点抢工等因素。 xxxxx建筑工程有限公司 第 5 页

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3 4 易拆原则 避让原则 在满足场地覆盖及运力的情况下尽量布置在主楼甚至地下室以外，以避免后期补做结构施工。 场内需布置多台塔吊，塔吊悬臂需错开作业空间；1#、2#、3#塔吊与歌山建设施工区域叠，注意塔吊安装高度，保证安全工作距离。 3.3 塔吊详细平面定位

1、 1#塔吊定位放大图如下：

2、 2#塔吊定位放大图如下：

3、 3#塔吊定位放大图如下：

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4、 4#塔吊定位放大图如下：

5、 5#塔吊定位放大图如下：

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6、 6#塔吊定位放大图如下：

4 塔吊基础设计

4.1

塔吊基础选型

根据QTZ80（5610Fz-6）及QTZ80（6012-6）自升式塔式起重机使用说明书和xxxxx研究院有限公司提供的《岩土工程勘察报告》（2016年1月12日），本工程塔吊基础拟采用承台基础，塔吊基础配筋设计按照塔吊使用说明书配置，如下：

1、QTZ80（5610Fz-6）（1#、3#、4#、5#、6#）塔吊基础设计为7000mm×7000mm×1300mm，均布置在地下车库基础下，塔吊基础做法：换填500mm厚碎石夯实（宽出垫层100mm）→100mm厚C15混凝土垫层→1300mm厚C40混凝土，基础上下各采用72C25，双向布置，拉筋采用169C16梅花型布置，马凳筋16C25，钢筋保护层50mm。

2、QTZ80（6012-6）（2#）塔吊基础设计为7000mm×7000mm×1400mm，布置在地下车库基础下，塔吊基础做法：换填500mm厚碎石夯实（宽出垫层100mm）→100mm厚C15混凝土垫层→1400mm厚C40混凝土，基础上下各采用72C25，双向布置，拉筋采用169C16梅花型布置，马凳筋16C25，钢筋保护层50mm。

4.2 塔吊基础详细设计大样图

基础配筋图样，钢筋保护层厚度为50mm。

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5 塔吊基础施工

5.1

基础土方的开挖

对于塔吊基坑采用挖机开挖，人工配合开挖清底，为了避免在开挖过程中扰动基坑底部土层，挖机开挖时尤其注意挖掘的深度，并底部余留200～300mm厚度土，剩余部分利用人工清底，直至开挖到位。

根据建设单位土方开挖要求，施工城区内土方交于我单位的绝对高程为82m，82m以上土方由甲方直接发包于土方单位，本项目塔吊基础开挖深度约为3.02m（1#塔）、3.07m（2#塔）、2.97m（3#、4#、5#塔），为保证塔吊基础基坑安全，塔吊基坑开挖按1：1放坡，开挖至设计标高经监理单位验槽后立即进行下道工序施工。

5.2

基础垫层的施工

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由于塔吊基础开挖后基础下土的含水率较大，经地质勘查单位确认，该层土地基承载力与地勘报告中该层土的地基承载力相符，地基承载力特征值为100 kPa，为保证塔吊基础下地基承载力，塔吊基础垫层下换填500mm厚碎石垫层夯实，塔吊基础厚度与宽度的比值

z1.3z1.40.186＜0.25（0.2＜0.25）经查表得应力扩散角θ=0°，为b7b7便于施工，碎石垫层宽出垫层100mm。

垫层采用100厚C15混凝土垫层，垫层宽出砖胎膜外边沿100mm。在施工基础碎石垫层前，必须认真夯实基底土层，垫层混凝土浇筑时要采取有效措施保证垫层表面的平整度。

5.3 基础砖胎膜施工

塔吊四周采用砖胎模支护，在垫层上砌筑，砖胎模内尺寸7000mm×7000mm×1300mm、7000mm×7000mm×1400mm，砖胎膜的高度同塔吊基础，宽度200mm，砌筑完成后，外侧四周回填土，增加侧压力。

5.4 塔吊基础防水处理

为便于地下室底板施工，本项目塔吊基础放置在车库筏板及下柱墩下，即塔吊基础顶标高同车库（下柱墩）垫层顶标高，塔吊基础四周防水卷材在塔吊基础处预留1000mm，塔吊基础与车库筏板交界处增设防水附加层，车库筏板在该处施工缝增设300mm×3mm止水钢板，防水及防水保护层伸入塔吊基础500mm，预留卷材用模板方木制作木盒保护。塔吊拆除后，切除预埋螺栓，在预埋螺栓处抹30mm厚水泥砂浆，并超出螺栓不小于300mm，抹成斜坡，清理干净塔吊基础顶面杂物，局部接茬防水损坏部位剔除部分保护层，保证搭接长度，封闭塔吊基础处防水层。

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5.5 基础钢筋绑扎

钢筋的制作绑扎要严格按照设计要求施工，要求绑扎牢靠，碰撞不变形，绑扎完毕必须经钢筋工长、质检员检验并报监理验收，合格后方可进行下一道工序的施工。

车库筏板钢筋在塔吊基础部位预留搭接长度，错开接头，同一断面处接头百分率不大于50%，待塔吊拆除后再施工塔吊基础范围内车库筏板。

5.6 塔吊固定支腿的安装

采用经纬仪分别从两个垂直的方向进行复测预埋支腿的位置。采用水准仪对预埋固定支腿位置螺栓标高进行复测，固定支腿上表面平整度误差小于1/1000，塔身中心线与水平面的垂直度≤1.5/1000。塔吊固定支腿的定位及安装严格按照塔吊使用说明书进行，安装塔吊固定支腿及预埋件必须在相关专业人员指导下进行。

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塔基预埋锚栓定位架 塔机基础节和锚栓的连接

5.7 防雷接地

塔吊基础必须按要求做好防雷接地，接地电阻小于4Ω。接地体采用1.5m、L70×70角钢。详见下附图。

5.8 基础混凝土的浇筑

考虑到工期紧迫的问题，本工程塔吊基础混凝土强度塔吊说明书设计为C30，本方案采用C40混凝土（强度等级达到C30即可以安装塔吊），在浇筑过程中要严格按照混凝土浇筑操作规程进行，浇筑时一定要分层浇筑，分层振捣，振动棒插点要均匀，尤其是固定支腿附近的混凝土，要确保混凝土振捣密实，振动时严禁碰撞固定支腿，如发生碰撞，必须检查固定支腿是否移位，确认未发生移位等现象后方可进行继续浇筑。基础混凝土浇筑后，表面收光抹平，并形成一定坡度坡向基础旁边的排水沟。

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6 质量管理

塔吊基础开挖完成后，报监理单位对塔吊基坑进行基坑验槽，合格后方可进行砂石垫层的换填。

浇筑混凝土之前应复查预埋支腿的位置、标高、塔吊基础的钢筋型号、规格、数量及间距是否满足要求，固定支腿周围钢筋数量不得减少和切断，主筋通过支腿有困难时，允许主筋避让。

基础混凝土的抗压强度达到设计值的95%以上时，才能进行上部塔吊的安装。塔机运行使用时基础混凝土强度应达到100%设计值。

振捣砼时，振动棒要离开预埋支腿一定距离，严禁振动棒直接振动预埋支腿，防止支腿产生位移。

在塔吊基础混凝土的施工中，按规范要求进行钢筋试件、砼试块的制作及送检，作为塔吊验收的资料。

塔吊基础混凝土浇筑完毕后，应及时进行养护。

按照规范在基础顶面设置沉降观测点，定期进行沉降量观测，并做好沉降观测记录，基础沉降量不得大于50mm。

塔吊基础尺寸允许偏差和检验方法

表8.7.1塔基基础尺寸允许偏差和检验方法 项目 标高 平面外形尺寸（长度、宽度、高度） 表面平整度 预埋锚栓 标高（顶部） 中心距 允许偏差（mm） ±20 ±20 10、L/1000 ±20 ±2 检验方法 水准仪或拉线、钢尺检查 钢尺检查 水准仪或拉线、钢尺检查 水准仪或拉线、钢尺检查 钢尺检查 注：表中L为矩形或十字形基础的长边。

7 安全与文明施工

7.1

安全施工

进入现场机械设备必须进行严格的检查，确保运转正常。夜间施工要保证足够的照明，确保安全施工。

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电缆均要采取安全措施，避免车辆碾压，防止人员触电。

施工人员必须配带安全帽，进场前进行安全教育工作，签定安全责任状。

7.2 文明施工

加强对场内已有道路、排水系统、场区周边及场区内地下管道系统等设施的保护。 遗洒在道路上的土方、泥浆必须及时派人打扫，维护环境卫生。 土方运输车辆以及安装机械进入现场后禁止鸣笛，以减少噪声。

8 塔吊基础计算书

8.1 TC5610塔吊天然基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。

一. 参数信息

塔吊型号:TC5610 起重荷载标准值:Fqk=60kN 塔吊计算高度:H=40.5m 非工作状态下塔身弯矩:M=-2032.8kN.m 钢筋级别:HRB400 承台宽度:Bc=7m 基础埋深:D=0.00m 计算简图: 塔机自重标准值:Fk1=443.00kN 塔吊最大起重力矩:M=778.2kN.m 塔身宽度:B=1.6m 承台混凝土等级:C40 地基承载力特征值:100kPa 承台厚度:h=1.3m

二. 荷载计算

1. 自重荷载及起重荷载

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1) 塔机自重标准值 Fk1=443kN

2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=7×7×1.3×25=1592.5kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN

2. 风荷载计算

1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)

=0.8×1.59×1.95×1.295×0.2=0.kN/m2

=1.2×0.×0.35×1.6=0.43kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.43×40.5=17.48kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×17.48×40.5=354.06kN.m

2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区Wo=0.30kN/m2)

=0.8×1.62×1.95×1.295×0.3=0.98kN/m2

=1.2×0.98×0.35×1.6=0.66kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.66×40.5=26.72kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×26.72×40.5=541.10kN.m

3. 塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

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Mk=-2032.8+0.9×(778.2+354.06)=-1013.77kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-2032.8+541.10=-1491.70kN.m

三. 地基承载力计算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算。

塔机工作状态下： 当轴心荷载作用时：

=(443+60+1592.5)/(7×7)=42.77kN/m2 当偏心荷载作用时：

=(443+60+1592.5)/(7×7)-2×(1013.77×1.414/2)/57.17 =17.69kN/m2

由于 Pkmin≥0 所以按下式计算Pkmax：

=(443+60+1592.5)/(7×7)+2×(1013.77×1.414/2)/57.17 =67.84kN/m2 塔机非工作状态下： 当轴心荷载作用时：

=(443+1592.5)/(7×7)=41.54kN/m2 当偏心荷载作用时：

=(443+1592.5)/(7×7)-2×(1491.70×1.414/2)/57.17 =4.kN/m2

由于 Pkmin≥0 所以按下式计算Pkmax：

=(443+1592.5)/(7×7)+2×(1491.70×1.414/2)/57.17

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=78.44kN/m2

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 50007-2011第5.2.3条。

计算公式如下:

其中 fa──修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak──地基承载力特征值，取100.00kN/m2； ξb──基础宽度地基承载力修正系数，取0.300； ξd──基础埋深地基承载力修正系数，取1.50； γ──基础底面以下土的重度，取17.75kN/m3； γm──基础底面以上土的重度，取18.00kN/m3；

b──基础底面宽度，取6.00m；(注：小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值，其他按实际取值。)

d──基础埋深度,取1.30m。

解得修正后的地基承载力特征值 fa=153.78kPa 碎石垫层的厚度验算

根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012中4.2.2, 即作用在垫层底面处土的自重压力（标准值）与附加压力（设计值）之和大于软弱土层经深度修正后的地基承载力标准值，并应符合下式要求：

pz＋pcz≤faz 基础地面的压力pk78.441.325110.94KN/㎡ 基础地面处碎石自重的压力pcd180.59KN/㎡ 矩形基础 pzbl(ppc)

(b2ztg)(c2ztg)碎石垫层厚度按0.5m计算，则z/b=0.5/7=0.071，查表得θ=0°，代入计算如下：

pz77(110.9410)90.32KN/㎡

(7.420.5tg0)(7.420.5tg0)xxxxx建筑工程有限公司 第 17 页

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pcz180.51.32541.5KN/㎡

则：pczpc41.590.32131.82KN/㎡＜fa153.78KN/㎡

所以：碎石垫层厚度0.5m满足要求！地基承载力满足要求！

五. 承台配筋计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.2条。

1. 抗弯计算，计算公式如下:

式中 a1──截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=2.70m； a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.60m。 P──截面I-I处的基底反力；

工作状态下：

P=(7-2.70)×(67.84-17.69)/7+17.69=48.50kN/m2；

M=2.702×[(2×7+1.6)×(1.35×67.84+1.35×48.50-2×1.35×1592.50/72)+(1.35×67.84-1.35×48.50)×7]/12

=767.86kN.m 非工作状态下：

P=(7-2.70)×(78.44-4.)/7+4.=49.97kN/m2；

M=2.702×[(2×7+1.6)×(1.35×78.44+1.35×49.97-2×1.35×1592.5/72)+(1.35×78.44-1.35×49.97)×7]/12

=983.17kN.m

2. 配筋面积计算,公式如下:

依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010

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式中α1──系数，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，

α1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──承台的计算高度。 经过计算得:

αs=983.17×10/(1.00×19.10×7.00×10×1250)=0.005 η=1-(1-2×0.005)0.5=0.005 γs=1-0.005/2=0.998

As=983.17×106/(0.998×1250×360.00)=2190.00mm2。 实际选用钢筋为：钢筋直径20.0mm，钢筋间距为150mm, 实际配筋面积为As0 = 3.14×202/4 ×Int(7000/150)=14451mm2 实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!

推荐参考配筋方案为：钢筋直径为20.0mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为10996mm

2

6

3

2

六. 地基变形计算

规范规定：当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。

塔吊基础变形量计算：

根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）及《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011,得：

s=1.37×78.44/3.9（3.75×0.223-2.75×0.24）=4.86mm；

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中4.2.4要求，沉降量4.86mm，不大于50mm，沉降量满足规范要求。

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塔吊基础位于同一层土中，沉降均匀，倾斜率可忽略。 塔吊计算满足要求！

8.2 TC6012塔吊天然基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。

一. 参数信息

塔吊型号:TC6012 起重荷载标准值:Fqk=60kN 塔吊计算高度:H=40.5m 非工作状态下塔身弯矩:M=-2562kN.m 钢筋级别:HRB400 承台宽度:Bc=7m 基础埋深:D=0.00m 计算简图: 塔机自重标准值:Fk1=475.30kN 塔吊最大起重力矩:M=960kN.m 塔身宽度:B=1.6m 承台混凝土等级:C40 地基承载力特征值:100kPa 承台厚度:h=1.4m

二. 荷载计算

1. 自重荷载及起重荷载

1) 塔机自重标准值 Fk1=475.3kN

2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=7×7×1.4×25=1715kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN

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2. 风荷载计算

1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)

=0.8×1.59×1.95×1.295×0.2=0.kN/m2

=1.2×0.×0.35×1.6=0.43kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.43×40.5=17.48kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×17.48×40.5=354.06kN.m

2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区Wo=0.30kN/m2)

=0.8×1.62×1.95×1.295×0.3=0.98kN/m2

=1.2×0.98×0.35×1.6=0.66kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.66×40.5=26.72kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×26.72×40.5=541.10kN.m

3. 塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-2562+0.9×(960+354.06)=-1379.35kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-2562+541.10=-2020.90kN.m

三. 地基承载力计算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算。

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塔机工作状态下： 当轴心荷载作用时：

=(475.3+60+1715)/(7×7)=45.92kN/m2 当偏心荷载作用时：

=(475.3+60+1715)/(7×7)-2×(1379.35×1.414/2)/57.17 =11.81kN/m2

由于 Pkmin≥0 所以按下式计算Pkmax：

=(475.3+60+1715)/(7×7)+2×(1379.35×1.414/2)/57.17 =80.04kN/m2 塔机非工作状态下： 当轴心荷载作用时：

=(475.3+1715)/(7×7)=44.70kN/m2 当偏心荷载作用时：

=(475.3+1715)/(7×7)-2×(2020.90×1.414/2)/57.17 =-5.29kN/m2

由于 Pkmin<0 所以按下式计算Pkmax：

=(2020.90+26.72×1.4)/(475.30+1715.00)=0.94m≤0.25b=1.75m非工作状态地基承载力满足要求!

=3.5-0.66=2.84m

=(475.3+1715.00)/(3×2.84×2.84) =90.80kN/m2

四. 地基基础承载力验算

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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 50007-2011第5.2.3条。

计算公式如下:

其中 fa──修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak──地基承载力特征值，取100.00kN/m2；

ξb──基础宽度地基承载力修正系数，取0.300； ξd──基础埋深地基承载力修正系数，取1.50； γ──基础底面以下土的重度，取17.75kN/m3； γm──基础底面以上土的重度，取18.00kN/m3；

b──基础底面宽度，取6.00m；(注：小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值，其他按实际取值。)

d──基础埋深度,取1.40m。

解得修正后的地基承载力特征值 fa=156.48kPa 碎石垫层的厚度验算

根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012中4.2.2, 即作用在垫层底面处土的自重压力（标准值）与附加压力（设计值）之和大于软弱土层经深度修正后的地基承载力标准值，并应符合下式要求：

pz＋pcz≤faz 基础地面的压力pk90.81.425125.8KN/㎡ 基础地面处碎石自重的压力pcd180.59KN/㎡ 矩形基础 pzbl(ppc)

(b2ztg)(c2ztg)碎石垫层厚度按0.5m计算，则z/b=0.5/7=0.071，查表得θ=0°，代入计算如下：

pz77(125.89)104.51KN/㎡

(7.420.5tg0)(7.420.5tg0)pcz180.51.42544KN/㎡

则：pczpc44104.54148.54KN/㎡＜fa156.48KN/㎡ 所以：碎石垫层厚度0.5m满足要求！地基承载力满足要求！

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五. 承台配筋计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.2条。

1. 抗弯计算，计算公式如下:

式中 a1──截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=2.70m； a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.60m。 P──截面I-I处的基底反力；

工作状态下：

P=(7-2.70)×(80.04-11.81)/7+11.81=53.72kN/m2；

M=2.702×[(2×7+1.6)×(1.35×80.04+1.35×53.72-2×1.35×1715.00/72)+(1.35×80.04-1.35×53.72)×7]/12

=966.90kN.m 非工作状态下：

P=90.80×(32.84-2.70)/(3×2.83560574150209)=61.98kN/m2；

M=2.702×[(2×7+1.6)×(1.35×90.80+1.35×61.98-2×1.35×1715/72)+(1.35×90.80-1.35×61.98)×7]/12

=1271.98kN.m

2. 配筋面积计算,公式如下:

依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010

式中α1──系数，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，

α1取为0.94,期间按线性内插法确定；

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fc──混凝土抗压强度设计值； h0──承台的计算高度。 经过计算得:

αs=1271.98×106/(1.00×19.10×7.00×103×13502)=0.005 η=1-(1-2×0.005)0.5=0.005 γs=1-0.005/2=0.997

As=1271.98×106/(0.997×1350×360.00)=2624.10mm2。 实际选用钢筋为：钢筋直径20.0mm，钢筋间距为150mm, 实际配筋面积为As0 = 3.14×202/4 ×Int(7000/150)=14451mm2 实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!

推荐参考配筋方案为：钢筋直径为20.0mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为10996mm2

六. 地基变形计算

规范规定：当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。

塔吊基础变形量计算：

根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）及《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011,得：

s=1.37×90.8/3.9（1.66×0.249-1.06×0.25）=4.73mm；

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中4.2.4要求，沉降量4.73mm，不大于50mm，沉降量满足规范要求。

塔吊基础位于同一层土中，沉降均匀，倾斜率可忽略。

塔吊计算满足要求！

9 附图

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