宁波科技研发基地塔吊基础方案

　 宁波科技研发基地（ 3C ）地块 II 标段工程塔吊基础及搭拆专项方案

　一、工程概述

　宁波科技研发基地（3C）地块II标段工程位于宁波市高新园区聚贤路以东，扬帆路以北，东临陈郎桥江，本标段共由1#、5#、7#楼组成，其中1#楼地上22层，5#楼地上13层，7#楼地上5层，建筑面积约68000m2，地下室一层，建筑面积约为21000m2，±0.00相当于黄海高程3.45m，自然地坪标高为-0.80m，建筑高度1#楼为92.59m，5#楼为59.31m，7#楼为21.1m。

　本工程采用4台（QTZ-63）型塔吊，分别位于地下室A-A轴外侧交A-53轴~A-58轴之间（记作1#塔吊），位于1#楼1-1轴外侧交1-D轴~1-E轴之间（记作2#塔吊），位于5#楼5-H轴外侧交5-5轴~5-6轴之间（记作3#塔吊），位于7#楼7-C轴外侧交7-9轴中心（记作4#塔吊），详见塔吊位置图。1#塔吊基础置于围护放坡区上面，桩长35.5m，桩顶标高为-2.75m。2#、3#、4#塔吊基础置于地下室顶板上面，桩长分别为27m、29m、29m，桩顶标高为-5.85m，均采用C25∮700钻孔灌注桩，（详见附图）。

　本次桩竖向极限承载力验算以塔吊邻近钻探孔的地质情况作为计算依据，1#塔吊为89#孔，2#塔吊为65#孔，3#塔吊为22#孔，4#塔吊为13#孔。

　二、四桩基础计算

　（一）塔吊的基本参数信息 塔吊型号:QTZ63，

　 塔吊起升高度H=100.000m， 塔吊倾覆力矩M=600kN.m，

　混凝土强度等级:C25， 塔身宽度B=1.7m，

　 基础以上土的厚度D=0.000m， 自重F1=600kN，

　 基础承台厚度Hc=0.900m， 最大起重荷载F2=60kN，

　基础承台宽度Bc=4.000m， 桩钢筋级别:II级钢，

　桩直径或者方桩边长=0.600m， 桩间距a=2.8m，

　 承台箍筋间距S=200.000mm， 承台砼的保护层厚度=50.000mm。

　（二）塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重（包括压重）F 1 =600.00kN，

　塔吊最大起重荷载F 2 =60.00kN，

　作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F 1 +F 2 )=792.00kN，

　塔吊的倾覆力矩M=1.4×600.00=840.00kN。

　 （三）矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

　图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。

　1. 桩顶竖向力的计算 依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。

　其中

　n──单桩个数，n=4；

　 F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=792.00kN；

　 G──桩基承台的自重

　 G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)=

　 1.2×(25×4.00×4.00×0.90+20×4.00×4.00×0.00)=432.00kN；

　 Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取840.00kN.m；

　 xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.40m；

　 Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)； 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，

　最大压力：N=(792.00+432.00)/4+840.00×1.40/(4× 1.402 )=456.00kN。

　2. 矩形承台弯矩的计算 依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条。

　其中 M x1 ,M y1 ──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；

　x i ,y i ──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.55m；

　N i1 ──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，N i1 =N i -G/n=348.00kN/m2 ； 经过计算得到弯矩设计值：

　Mx1=My1=2×348.00×0.55=382.80kN.m。

　（四）矩形承台截面主筋的计算

　 依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。

　 式中，α l ──系数，当混凝土强度不超过C50时， α 1 取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

　 α 1 取为0.94,期间按线性内插法得1.00；

　f c ──混凝土抗压强度设计值查表得11.90N/mm2 ；

　h o ──承台的计算高度H c -50.00=850.00mm；

　f y ──钢筋受拉强度设计值，f y =300.00N/mm2 ；

　经过计算得：α s =382.80×10 6 /(1.00×11.90×4000.00×850.00 2 )=0.011；

　ξ =1-(1-2×0.011) 0.5 =0.011；

　 γ s

　=1-0.011/2=0.994；

　A sx

　=A sy

　=382.80×106 /(0.994×850.00×300.00)=1509.63mm 2 。

　实际梁配筋上下各5Φ22，A s =1900.63mm2 >1509.63mm 2 ,满足要求。

　（五）矩形承台斜截面抗剪切计算 依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8第5.6.11条。

　根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=456.00kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

　其中，γ o ──建筑桩基重要性系数，取1.00；

　b o ──承台计算截面处的计算宽度，b o =4000mm；

　h o ──承台计算截面处的计算高度，h o =850mm；

　λ──计算截面的剪跨比，λ x =a x /h o ，λ y =a y /h o ，

　此处，a x ，a y 为柱边（墙边）或承台变阶处

　 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(B c /2-B/2)-(B c /2-a/2)=550.00mm，

　 当 λ<0.3时，取λ=0.3；当 λ>3时,取λ=3， 满足0.3-3.0范围；

　 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得λ=0.65；

　β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，

　 得β=0.13；

　f c ──混凝土轴心抗压强度设计值，f c =11.90N/mm2 ；

　f y ──钢筋受拉强度设计值，f y =300.00N/mm2 ；

　S──箍筋的间距，S=200mm。

　则，1.00×456.00=4.56×105 N≤0.13×300.00×4000×850=5.13×10 6 N；

　经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

　（六）角桩对承台冲切强度验算

　 γ 0 N≤[a 1 x(c 2 +a 1 y/2)+a 1 y(c 1 +a 1 x/2)] f t h 0

　因承台为正方形，故角桩到x、y轴距离相等

　 a 1 x=a 1 y=0.48/λ 1x (λ 1y )+0.2=0.53

　 λ 1x =λ 1y =0.7

　 c 1 =c 2 =0.95

　γ 0 N=456KN<[530×(950+530/2)+530×(950+530/2)]

　×1.3×850=1423.1KN

　 （满足要求）

　（七）桩承载力验算 桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条。

　根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=456.00kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

　其中，γ o ──建筑桩基重要性系数，取1.00；

　f c ──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.90N/mm2 ；

　A──桩的截面面积，A=2.83×105 mm 2 。

　则，1.00×456000.00=4.56×105 N≤11.90×2.83×10 5 =3.36×10 6 N；

　经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！

　（八）桩竖向极限承载力验算 桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条； 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=456.00kN； 单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：

　其中

　R──最大极限承载力；

　 Q sk ──单桩总极限侧阻力标准值:

　 Q pk ──单桩总极限端阻力标准值:

　η s , η p ──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，

　γ s , ν p ──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，

　 q sik ──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；

　 q pk ──极限端阻力标准值；

　 u──桩身的周长，u=1.885m；

　 A p ──桩端面积,取A p =0.283m2 ；

　 l i ──第i层土层的厚度； 各土层厚度及阻力标准值如下表:

　 序号

　 土厚度(m)

　 土侧阻力标准值

　土端阻力标准值

　土名称 1# 塔吊 2 # 塔吊 3 # 塔吊 4 # 塔吊

　 (kPa)

　(kPa)

　 0

　0.2

　 0.4

　0.3

　 0.4

　 素填土 1

　1.4

　 1.2

　1.5

　 1.5

　 8.00

　0.00

　粉质粘土 2

　7.2

　 6.8

　7.4

　 8.0

　 5.00

　0.00

　淤泥质粉质性土

　3a

　 7.0

　 7.6

　6.6

　 5.4

　 18.00

　 320.00

　 粉砂

　3b

　 3.1

　 1.6

　1.4

　 1.7

　 8.00

　0.00

　粉砂与粉质粘土互层

　3c

　 3.9

　 5.2

　4.5

　 5.5

　 15.00

　 250.00

　 粉砂

　 4a

　 4.6

　 5.2

　5.1

　 5.1

　 10.00

　 0.00

　 粉土

　4b

　 6.6

　 6.6

　6.8

　 5.5

　 11.00

　 0.00

　 粉质粘土

　4c

　 3.5

　 5.0

　3.9

　 4.7

　 12.00

　 0.00

　 粉质粘土

　6

　5.6

　 4.1

　5.9

　 5.9

　 20.00

　 0.00

　 粘土

　1# 塔吊：

　由于桩的入土深度为35.50m,桩顶标高为-2.75m，所以桩端是在第4c层土层，进入4c层3.5m，桩在2层的厚度为6.8m。

　单桩竖向承载力验算: R=1.885×(6.80×5.00×0.94+7.00×18.00×1.07+3.10×8.00×0.94+3.90×15.00×1.07+4.60×10.00×1.07+6.60×11.00×0.94+3.50×12.00×0.94)/1.67+1.24

　 ×0.00×0.283/1.67=4.62×102 kN>N=456kN； 上式计算的R的值大于最大压力456.00kN,所以满足要求! 2 2# # 塔吊：

　由于桩的入土深度为27.00m,桩顶标高为-5.85m，桩端进入4b层4.1m，桩在2层的厚度为3.30m。

　单桩竖向承载力验算: R=2.198×(3.30×5.00×0.94+7.60×18.00×1.07+1.60×8.00×0.94+5.20×15.00×1.07+5.20×10.00×1.07+4.10×11.00×0.94)/1.67+1.24×0.00×0.283/1.67=4.68×102 kN>N=456kN； 上式计算的R的值大于最大压力456.00kN,所以满足要求! 3 3# # 塔吊：

　由于桩的入土深度为29.00m, 桩顶标高为-5.85m，桩端进入4c层0.5m，桩在2层的厚度为4.10m。

　单桩竖向承载力验算: R=2.198×(4.10×5.00×0.94+6.60×18.00×1.07+1.40×8.00×0.94+4.50×15.00×1.07+5.10×10.00×1.07+6.80×11.00×0.94+0.50×12.00×0.94)/1.67+1.24×0.00×0.283/1.67=4.73×102 kN>N=456kN； 上式计算的R的值大于最大压力456.00kN,所以满足要求! 4 4# # 塔吊：

　由于桩的入土深度为29.00m, 桩顶标高为-5.85m，桩端进入4c层1.00m，桩在2层的厚度为4.80m。

　单桩竖向承载力验算: R=2.198×(4.80×5.00×0.94+5.40×18.00×1.07+1.70×8.00×0.94+5.50×15.00×1.07+5.10×10.00×1.07+5.50×11.00×0.94+1.00×12.00×0.94)/1.67+1.24×0.00×0.283/1.67=4.61×102 kN>N=456kN； 上式计算的R的值大于最大压力456.00kN,所以满足要求! 三、塔吊稳定性计算

　（一）塔吊有荷载时稳定性验算 塔吊有荷载时，计算简图:

　塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算:

　式中 K 1 ──塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；

　 G──塔吊自重力(包括配重，压重),G=600.00(kN)；

　 c──塔吊重心至旋转中心的距离,c=1.00(m)；

　 h o ──塔吊重心至支承平面距离, h o =6.00(m)；

　 b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.00(m)；

　 Q──最大工作荷载,Q=60.00(kN)；

　 g──重力加速度(m/s2 ),取9.81；

　 v──起升速度,v=0.50(m/s)；

　 t──制动时间,t=20.00(s)；

　 a──塔吊旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=13.72(m)；

　 W 1 ──作用在塔吊上的风力,W1=4.00(kN)；

　 W 2 ──作用在荷载上的风力,W2=0.30(kN)；

　 P 1 ──自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8.00(m)；

　 P 2 ──自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50(m)；

　 h──吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=30.00m(m)；

　 n──塔吊的旋转速度,n=1.00(r/min)；

　 H──吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H＝28.00(m)；

　 α──塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)， α=2.00(度)。

　经过计算得到K1=2.332； 由于K 1 ≥1.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!

　 （二）塔吊无荷载时稳定性验算 塔吊无荷载时，计算简图:

　 塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算:

　式中 K 2 ──塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；

　 G 1 ──后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=320.00(kN)；

　 c 1 ──G 1 至旋转中心的距离,c 1 =1.50(m)；

　 b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.00(m)；

　 h 1 ──G 1 至支承平面的距离,h 1 =6.00(m)；

　 G 2 ──使塔吊倾覆部分的重力,G 2 =80.00(kN)；

　 c 2 ──G 2 至旋转中心的距离,c 2 =8.00(m)；

　 h 2 ──G 2 至支承平面的距离,h 2 =30.00(m)；

　 W 3 ──作用有塔吊上的风力,W 3 =5.00(kN)；

　 P 3 ──W 3 至倾覆点的距离,P 3 =15.00(m)；

　 α──塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)， α=2.00(度)。

　经过计算得到K 2 =1.648； 由于K 2 ≥1.15,所以当塔吊无荷载时，稳定安全系数满足要求! 四、附着计算

　因1#、4#塔吊自由高度在40m以内，姑不对其附着进行计算，只对2#、3#塔吊进行附着计算。

　2# 塔吊附着计算

　（一）支座力计算 塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。

　附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:

　 风荷载取值：Q = 0.29kN；

　塔吊的最大倾覆力矩：M = 600.00kN；

　弯矩图

　变形图

　剪力图 计算结果:

　N w

　= 52.2717kN ；

　（二）附着杆内力计算 计算简图:

　计算单元的平衡方程:

　其中:

　2.1 第一种工况的计算: 塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合风荷载扭矩。

　将上面的方程组求解，其中 θ从 0 - 360 循环, 分别取正负两种情况，求得各附着

　 最大的。

　塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合。

　 杆1的最大轴向压力为: 68.90 kN；

　 杆2的最大轴向压力为: 0.00 kN；

　 杆3的最大轴向压力为: 47.45 kN；

　 杆1的最大轴向拉力为: 24.37 kN；

　 杆2的最大轴向拉力为: 31.10 kN；

　 杆3的最大轴向拉力为: 57.28 kN； 2.2 第二种工况的计算:

　 塔机非工作状态，风向顺着着起重臂, 不考虑扭矩的影响。

　 将上面的方程组求解，其中 θ= 45， 135， 225， 315，M w

　= 0，分别求得各附着最大的轴压和轴拉力。

　 杆1的最大轴向压力为: 46.63 kN；

　 杆2的最大轴向压力为: 6.77 kN；

　 杆3的最大轴向压力为: 52.08 kN；

　 杆1的最大轴向拉力为: 46.63 kN；

　 杆2的最大轴向拉力为: 6.77 kN；

　 杆3的最大轴向拉力为: 52.08 kN； （三）附着杆强度验算 1． 杆件轴心受拉强度验算

　 验算公式: σ= N / A n

　≤f

　其中 σ

　 --- 为杆件的受拉应力；

　N

　--- 为杆件的最大轴向拉力,取 N =57.282 kN；

　A n

　--- 为杆件的截面面积， 本工程选取的是 10号工字钢；

　查表可知 A n

　=1430.00 mm2 。

　 经计算， 杆件的最大受拉应力 σ=57282.383/1430.00 =40.058N/mm 2 ，

　 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2 , 满足要求。

　2． 杆件轴心受压强度验算

　 验算公式: σ= N / φA n

　≤f

　其中 σ --- 为杆件的受压应力；

　N

　--- 为杆件的轴向压力， 杆1: 取N =68.896kN；

　 杆2: 取N =6.765kN；

　 杆3: 取N =52.083kN；

　A n

　--- 为杆件的截面面积, 本工程选取的是 10号工字钢；

　查表可知 A n

　= 1430.00 mm2 。

　λ --- 杆件长细比，杆1:取λ=119， 杆2:取λ=148， 杆3:取λ=119

　φ --- 为杆件的受压稳定系数， 是根据 λ查表计算得：

　杆1: 取φ=0.442， 杆2: 取φ=0.315， 杆3: 取φ=0.442；

　 经计算， 杆件的最大受压应力 σ=109.002 N/mm 2 ，

　 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2 ， 满足要求。

　（四）附着支座连接的计算 附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺栓连接。预埋螺栓的规格和施工要求如果说明书没有规定，应该按照下面要求确定：

　 1． 预埋螺栓必须用Q235钢制作；

　 2． 附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20；

　 3． 预埋螺栓的直径大于24mm；

　 4． 预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求：

　其中n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；l为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓与混凝土粘接强度（C20为1.5N/mm^2，C30为3.0N/mm^2）；N为附着杆的轴向力。

　 5． 预埋螺栓数量，单耳支座不少于4只，双耳支座不少于8只；预埋螺栓埋入长度不少于15d；螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。

　（四）附着设计与施工的注意事项 锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则: 1． 附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处； 2． 对于框架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；

　 3． 在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上； 4． 附着固定点应布设在靠近楼板处，以利于传力和便于安装。

　3 3# # 塔吊附着计算

　（一）支座力计算 塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。

　附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下: 风荷载取值：Q = 0.29kN；

　塔吊的最大倾覆力矩：M = 600.00kN；

　 弯矩图

　变形图

　剪力图 计算结果:

　N w

　= 65.9736kN ；

　（二）附着杆内力计算 计算简图:

　计算单元的平衡方程:

　 其中:

　 2.1 第一种工况的计算: 塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合风荷载扭矩。

　将上面的方程组求解，其中 θ从 0 - 360 循环, 分别取正负两种情况，求得各附着最大的。

　塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合。

　 杆1的最大轴向压力为: 88.79 kN；

　 杆2的最大轴向压力为: 0.00 kN；

　 杆3的最大轴向压力为: 60.31 kN；

　 杆1的最大轴向拉力为: 40.05 kN；

　 杆2的最大轴向拉力为: 27.01 kN；

　 杆3的最大轴向拉力为: 71.07 kN； 2.2 第二种工况的计算:

　 塔机非工作状态，风向顺着着起重臂, 不考虑扭矩的影响。

　 将上面的方程组求解，其中 θ= 45， 135， 225， 315，M w

　= 0，分别求得各附着最大的轴压和轴拉力。

　 杆1的最大轴向压力为: 64.42 kN；

　 杆2的最大轴向压力为: 1.63 kN；

　 杆3的最大轴向压力为: 65.68 kN；

　 杆1的最大轴向拉力为: 64.42 kN；

　 杆2的最大轴向拉力为: 1.63 kN；

　 杆3的最大轴向拉力为: 65.68 kN； （三）附着杆强度验算 1． 杆件轴心受拉强度验算

　 验算公式: σ= N / A n

　≤f

　其中 σ

　 --- 为杆件的受拉应力；

　 缀条角钢

　 N

　--- 为杆件的最大轴向拉力,取 N =71.069 kN；

　A n

　--- 为杆件的截面面积， 本工程选取的是 10号工字钢；

　查表可知 A n

　=1430.00 mm2 。

　 经计算， 杆件的最大受拉应力 σ=71069.209/1430.00 =49.699N/mm2 ，

　 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2 , 满足要求。

　2． 杆件轴心受压强度验算

　 验算公式: σ= N / φA n

　≤f

　其中 σ --- 为杆件的受压应力；

　N

　--- 为杆件的轴向压力， 杆1: 取N =88.792kN；

　 杆2: 取N =1.632kN；

　 杆3: 取N =65.677kN；

　A n

　--- 为杆件的截面面积, 本工程选取的是 10号工字钢；

　查表可知 A n

　= 1430.00 mm2 。

　λ --- 杆件长细比，杆1:取λ=105， 杆2:取λ=137， 杆3:取λ=105

　φ --- 为杆件的受压稳定系数， 是根据 λ查表计算得：

　杆1: 取φ=0.523， 杆2: 取φ=0.357， 杆3: 取φ=0.523；

　 经计算， 杆件的最大受压应力 σ=118.723 N/mm 2 ，

　 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2 ， 满足要求。

　（四）附着支座连接的计算：同2#塔吊 （五）附着设计与施工的注意事项：同2#塔吊 五、格构柱稳定性计算

　依据《钢结构设计规范》GB50017-2003 1、格构柱截面的力学特性：

　格构柱的截面尺寸为0.374×0.374m； 主肢选用：10号角钢b×d×r=100×100×10mm； 缀条选用：钢板b×r=200×10mm；

　 格构柱截面示意图 100×10等边角钢的轴截面总惯性矩近似值：

　Y 2 =[bH2 +(B-b)t 2 ]/2[(bH+(B-b)t]=2.9 Y 1 =H-Y 2 =10-2.9=7.1 I=1/3[By 2 -(B-b)×(y 2 -t)3 +by13 ]=1/3[10×2.9-(10-1)×(2.9-1) 3 +1×7.1 3 ] =108cm4 ； 2、格构柱的长细比计算：

　格构柱主肢的长细比计算公式：

　H λ= I/(4A 0 ) 其中：H——格构柱的总高度，取4.9m； I——格构柱的截面惯性矩，取I=108cm4 ； A 0 ——一个主肢的截面面积，取20cm2 ； 经过计算得到λ=4.2； 换算长细比计算公式：

　λ k = λ 2 +40A/A 1

　其中：A——格构柱横截面的毛截面面积，取A=4×20cm2 ； A 1 ——格构柱横截面所载垂直于x-x轴或y-y轴的毛截面面积， 取A 1 =2×20cm2 ； 经过计算得到λ k =9.18。

　3、格构柱的整体稳定性计算：

　格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：

　N σ=

　≤[f] φA 其中：N——轴心压力的计算值（KN）；取N=456KN； A——格构柱横截面的毛截面面积，取A=4×20cm2 ； φ——轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数； 根据换算长细比λ=9.18，查《钢结构设计规范》得到φ=0.99。

　经过计算得到强度值为57.6N/mm2 ，小于设计强度215N/mm 2 ，满足要求。

　 六、其他

　1、塔吊位置见附图。

　2、钻孔灌注桩及基础配筋见附图。

　3、格构柱锚入承台长度为0.8m（详见附图）。

　4、地下室塔吊部分挖土完成后，应立即凿掉桩表面砼并对格构柱进行加固（详见附图）。

　5、地下室施工时，格构柱采用止水钢板四周焊接。

　6、为确保砼浇筑质量，塔吊基础砼采用商品砼。

　7、塔吊拆除后应及时拆除钢筋混凝土承台。

　七、 塔吊安装前准备工作

　1、塔吊根据施工总体布局定位，由测量员按坐标进行放样。

　2、按塔吊机械出厂说明要求，根据施工现场实际地质情况进行基础设计。

　3、先熟悉塔吊的使用说明书，然后有专业施工队伍进行安装。

　4、基础采用正方形基础加暗梁（梁截面0.5m×0.9m）4m×4m×0.9m。基础采用C25砼，II级钢筋，桩基采用4根Ф600钻孔灌注桩，待基础砼强度达到80%设计强度后，进行塔吊安装。（具体塔吊基础及平面布置详见附图）

　5、作业前对周围作业场地进行平整和压实，保证道路畅通，安装塔吊采用25吨汽车吊，并选好吊车的停放位置。

　6、安装前对有关人员进行协调，并对液压顶升及有关设备进行安全检查，确保安装的顺利进行。

　八、塔吊安装

　1、安装时首先对底架基础节平整度用水准仪进行严格控制，四角水平面误差不大于2mm，确保塔吊升高后垂直偏差在允许范围内。

　2、塔机安装进行液压顶升时，要注意观察踏步、横担、爬爪的外表面的焊接处有无脱焊，一经发现裂缝应立即停止作业，并进行修整，整修检查符合要求后方可再进行顶升作业。

　3、加节时，当标准加安放妥当马上用高强螺栓进行加固，螺母的紧固必须达到要求方可进行第二节标准节安装。

　4、塔身标准节连接采用高强螺栓和梯形块加横销。在进行连接时，要人工配合，必要时采用内脚加力的方法拧紧，此时配合人应用手平托工具，以免受伤害。

　 5、二节爬升安装完毕后再安装回转部分，回转部分用16-M20螺栓副将下支坐与爬升架用8-M27螺栓将下支坐与底节连接起来。

　6、顶吊安装到回转盘上，用8-M24螺栓副连接起来，塔顶上焊接有力矩限制器一侧与司机室相反。

　7、塔顶安装完毕后再安装平衡臂，平衡臂在平整的地面上拼装好后再用吊车安装，当安装位置吊装妥当后（尾部稍高），用插销与塔身连接，拉杆与塔顶也用插销连接，完毕后吊车慢慢放下，使拉杆逐步伸直受力。

　8、最后安装配重块，穿绕起重钢丝绳，接通电源。

　9、全部安装完毕后进行试运转并检查，直至符合要求后再增加标准节，提高塔身。

　九、安装作业要点

　1、安装基础节、标准节 先将两节标准节1和标准节2用M30高强螺栓连接为一体，然后吊装在砼基础上的基础节上（在基础砼浇捣前将基础节安放在基础内），并用8套M30高强螺栓固定好，安装时有踏步的两根主弦要平行与建筑物。

　2、安装套架 在地面上将爬升架工作平台等拼装好，并用装好的液压系统，然后将爬升架吊起，套在四节标准节外面，并使套架上的爬爪搁在标准节踏步上（套架上有油缸的一面对塔身上有踏步的一面套入）。

　3、安装回转支承总成 在地面上先将上下支座以及回转机构、回转支承、平台等装成一体，然后将这一套部件吊装在标准节上，用8套M30高强螺栓将下支座相对联的4个销轴。

　4、安装搭顶 在地面上将塔顶与平衡臂拉杆的第一节用销轴接好，然后吊起，用4个销轴与上支座连接，安装塔顶时要注意区分哪边是与起重臂相连，回转限位器和司机室处于同一侧。

　5、安装司机室 在地面上先将司机室的各电器设备检查好将司机室吊起至上支座的上面，然后用销轴将司机室与支座连接。

　6、安装平衡臂总成 在地面上接装好平衡臂，并装起升钩、配电箱等装在平衡臂上，接好各部分所需的电线，然后将平衡臂吊起来与上支座用销轴连接完毕后，再抬起平衡臂与水平线成一角度

　 至平衡拉杆的安装位置，装好平衡臂拉杆后，再将吊车卸载。

　7、安装起重臂总成 按组合起重臂长度，用相应销轴把它们装配在一起，把第1节臂和第2节臂连接后，装上小车，并把小车固定在起重臂根部，把起重臂搁置在1米左右的支架上，使小车离开地面。所有销轴部位要装上开口销，并将开口销充分打开。

　组合起重臂拉杆，用销轴把它们连接起来，放在起重臂上弦杆上的拉杆架内。

　检查起重臂上的电路是否完善，并穿绕小车牵引钢丝绳，先不穿绕起升钢丝绳。

　用汽车起重机将起重臂总成平衡提升，提升中必须保持起重臂处于水平位置，使得起重臂能够顺利安装到支座的起重臂铰点上。

　在起重臂连接完毕后，继续提升起重臂使起重臂头部稍微抬起。

　穿绕起升钢丝绳，一头与拉杆相连，开动起升机构拉起拉杆，先将短拉杆的连接板能够用销轴连接到塔顶相应的拉板上，然后再开动起升机构调整长拉杆的高度位置，使得长拉杆的连接板也能够用销轴连接到搭顶相应的拉板上。

　8、安装平衡重 根据所使用的臂架长度，按规定安装不同重量的平衡重，然后在各平衡重之间用板连接成串。

　9、穿绕钢丝绳 穿绕起升钢丝绳，将起升钢丝绳经塔顶导向滑轮后，绕过在起重臂根部的起重量限制器滑轮，再引向小车滑轮与吊钩滑轮穿绕，最后，将钢丝绳端固定在臂头上。

　把小车推至嘴根部，小车与起重臂碰块撞牢，转动小车上载轮的小储绳筒，把牵引绳尽力张紧。

　10、接电源及试运转 整机安装完毕后，应检查塔身的垂直度，允许偏差为3/1000，再按电路图的要求接通所有电路的电源，试开动各机构进行运转，检查各机构是否正确，同时检查各处钢丝绳是否处于正常工作状态，如有机械结构摩擦钢丝绳应予排除。

　十、塔吊安全措施

　1、塔吊必须有灵敏的三保险（吊钩、绳筒、断绳）、五限位（吊钩高度、变幅、行走前后、起重力矩、驾驶室升降）装置。

　2、塔吊司机、指挥必须持证上岗，塔吊安装时必须有专人指挥。

　3、严禁使用断丝超标准、报废、锈蚀的钢丝绳。

　 4、塔吊与输电线路距离按照GB144-85第8.4条规定执行，并有严密的防护措施。

　5、塔吊应有单独配电箱，并配好触漏电保护器。

　6、严格执行“十不吊”，不违章作业。

　7、塔吊安装完毕后，必须经过公司质安科验收，经验收合格后且经验收人签字后方可使用。

　8、塔吊必须有接地和避雷装置，接地电阻不得超过4欧姆。

　十一、塔吊拆除

　（一）拆除准备 1、拆除塔机有原安装队伍进行施工。

　2、塔机拆除前应先看懂熟知拆除程序及出厂技术文件，有关安全事项。

　3、拆除前召集拆除队伍和其他有关人员进行安全技术交底，明确分工和职责，落实到人。

　4、平整和各种配件的安放场地。

　（二）拆除塔机顺序 拆标准节至第2节；切断电源；拆除钢丝绳；平衡块；起重臂；平衡重；塔顶；转盘；爬升架；第1节标准节；底座；拆除有关设备和螺栓等入库，大构件放置位置等待起运。

　（三）拆除安全措施 1、拆除时有关人员必须戴好安全帽，系好安全带。

　2、联络采用对讲机通话。

　3、拆除时先对塔吊进行加固。

　4、拆除时风力超过3级以上停止作业。

　5、拆除时设警戒范围，并有专人监护。

　6、当拆除高度低于房屋顶高时，大臂前后用绳子固定，控制其回转半径，以免造成大臂与房屋相碰撞。

　7、拆除时有专人指挥和协调。

　五洋建设集团宁波科技研发基地3C地块II标段工程项目部 2007年4月6

　 宁波科技研发基地（ 3C ）地块 II 标段工程

　塔吊基础及搭拆

　专

　项

　施

　工

　方

　案

　五洋建设集团股份有限公司

　 目

　录

　一、工程概况………………………………………………………………………1 二、四桩基础计算…………………………………………………………………1 三、塔吊稳定性计算………………………………………………………………6 四、附着计算………………………………………………………………………8 五、格构柱稳定性计算 …………………………………………………………16 六、其他 …………………………………………………………………………17 七、塔吊安装前准备工作 ………………………………………………………17 八、塔吊安装 ……………………………………………………………………18 九、安装作业要点 ………………………………………………………………18 十、塔吊安全措施 ………………………………………………………………20 十一、塔吊拆除 …………………………………………………………………21 十二、附图

　塔吊平面布置图

　塔吊基础、桩位置详图及配筋图