塔吊基础方案正式版 - 副本.doc

塔吊基础施工方案编制人： 日期： .审核人： 日期： .审批人： 日期： . 2014 年11月目录一、塔吊选用及选址1二、塔吊的基本参数信息2三、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算3四、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算4五、承台截面主筋的计算5六、承台斜截面抗剪切计算6七、桩顶轴向压力验算6八、桩竖向极限承载力验算7九、桩配筋计算-9十、施工中应注意事项9十一、塔吊避雷措施10十二、主要安全技术措施10十三、承台土方开挖技术措施-11十四、附图-11 塔吊基础施工方案 一、 塔吊选用及选址1、 塔吊选用：吴家堡中村改造项目群楼中2#和3#，2#地上33 层，3#地上32层，地下二层，建筑高度分别为96.15m；98.45m。根据现场实际情况，选用两台QTZ63-5012塔吊，用于本工程主体结构及装修阶段施工的垂直运输。QTZ63-5012有效作用半径50米，基本全面覆盖本工程施工面，可满足本工程施工需要，根据施工平面图及建设单位要求，本工程塔吊布置均需避开沿面。二台塔吊选址均考虑（见平面图）。塔吊选址同时需考虑以下三个方面因素的影响：基础埋设深度、基础平面位置、基础持力层。2、 塔吊基础影响因素分析（1） 基础埋深由于本工程塔吊设置在地下车库范围内，所以塔吊基础埋深必须深于基础底板底低500mm以上，本工程0.000地面相当于绝对标高738.2米。（2） 基础平面位置塔吊基础平面位置需结合基础承台平面图、负一层梁板平面图、地下室顶梁板平面图、上部塔楼建筑图、上部塔楼结构图等综合考虑，以保证塔吊基础避开承台基础，不与地下室结构框架梁相碰，不与上部结构阳台、飘板等结构相冲突，并有合适、可靠的地点设置塔吊附墙埋件，同时考虑拆除时有足够的操作空间。经上述多方面考虑，采用多方案进行对比，拟定了本工程塔吊平面位置（详细尺寸见附图）（3） 基础持力层根据本工程楼号岩土勘察报告，地表向下依次为填土、粉土、粉砂、粉土、细砂、粉质粘土、细砂、粉质粘土层等。因此本工程塔吊基础持力层计算按四桩基础进行考虑，设四根直径700mm混凝土灌注桩。3、 编制依据本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）等编制。二、 塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63-5012， 塔吊起升高度H：140.000m，塔身宽度B：1.8m， 基础埋深D：0.500m，自重F1：1100kN， 基础承台厚度Hc：1.200m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:HRB335， 桩直径或者方桩边长：0.700m，桩间距a：3.5m， 承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；额定起重力矩是：1250kNm， 基础所受的水平力：70kN，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：18mm，所处城市：山西太原市， 基本风压0：0.3kN/m2， 风荷载高度变化系数z：1.42 。三、 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）F1=1100.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=1392.00kN， 1、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处广东广州市，基本风压为0=0.30kN/m2；查表得：荷载高度变化系数z=1.42；挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.8+23+(41.82+32)0.5)0.018/(1.83)=0.054；因为是角钢/方钢，体型系数s=2.9；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.91.420.3=0.865kN/m2；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=0.8650.0541.81451450.5=883.651kNm；MkmaxMeMPhc1250883.6701.52238.65kNm；四、 承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2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=1392.00kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(255.005.001.20)=900.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1890kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/220.5=2.55m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(1392.00+900.00)/4+18902.55/(22.552)=943.59kN。最小压力：Nmin=(1392.00+900.00)/4-18902.55/(22.552)=203kN。所以不需要验算桩的抗拔。2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.00m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=527.24kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2527.241.00=1054.47kNm。五、 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。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1200.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=1054.47106/(1.0016.705000.001200.002)=0.009； =1-(1-20.009)0.5=0.009； s =1-0.009/2=0.996； Asx =Asy =1054.47106/(0.9961200.00300.00)=2942.05mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.001200.000.15%=9000.00mm2。建议配筋值：HRB335钢筋，20160。承台底面单向根数30根。实际配筋值9162mm2。六、 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条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式： 0Vfcb0h0其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0此处，a=(3600.00-1600.00)/2=1000.00mm；当 3时,取=3，得=0.83； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.11； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00761.61=761.612kN0.1116.7050001200/1000=11022kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！七、 桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 0NfcA其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=6.36105mm2。则，1.001741014.65N16.706.36105=1.06107N；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依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： R = sQsk/s+pQpk/p Qsk = uqsikli Qpk = qpkAp其中 R复合桩基的竖向承载力设计值； Qsk单桩总极限侧阻力标准值； Qpk单桩总极限端阻力标准值； s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； s, p分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=2.198m； Ap桩端面积,Ap=0.385m2； li第i层土层的厚度； li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)极限土侧阻力值(kPa)极限土端阻力值(kPa)土名称135杂填土213.2520.00粉土3335粉砂411.955粉土55.350细砂61960800（持力层）粉质粘土73.9701500细砂由于桩的入土到持力层,所以桩端是在第6层土层，进入桩端约1m。单桩竖向承载力验算: R=2.199(13.2520.001.04+3.0035.001.04+11.955.001.04+5.350.001.04+160.001.04)/1.75+1.1060.000.385/1.75=1778.09kNN=943.59kN；上式计算的R的值大于最大压力943.59kN,所以满足要求! 九、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.147002/40.65%=2501mm22、桩抗压钢筋计算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！3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！建议配筋值：HRB335钢筋，1018。实际配筋值2545 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-94)，箍筋采用6200mm，采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道12-18焊接加劲箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。十、施工中应注意事项1、700钻孔灌注桩配筋为1018，桩钢筋笼配置长度2/3以下钢筋可减半。2、当土方挖至标高后，必须立即做好坑底砼承台板，以加强四根钻孔桩的整体稳定。3、塔吊安拆由专业队伍负责施工，并编制相应的搭拆专项方案报公司审批，在安拆塔吊前通知公司，并递交相关资料，由公司审查并同意签发安拆令后方可安装塔吊。十一、塔吊避雷措施：塔机要用专用接地线可靠接地，接地电阻不得大于4，塔吊接地圆钢同塔吊基础钢筋与桩基钢筋用12圆钢焊接，形成一个接地网，上部与塔吊专设接地线相连，确保塔吊防雷安全。十二、主要安全技术措施：1、基础平面与水平倾斜度1/1000.2、标准节垂直度控制在1/1000。3、在塔吊安全前，必须向操作人员进行安全、技术交底。4、作业人员进入现场必须戴好安全帽，穿防滑鞋，高空作业必须系安全带。5、塔吊操作必须有专人指挥，全体作业人员集中精力、相互配合，在指挥人员指挥下安全作业。6、对所有的起重工具如索具、夹具等进行全面检查计算、验算后方可使用。7、塔吊安装后必须经主管部门检查验收合格后，挂牌方可使用。8、塔吊司机须持证山岗。9、严格执行“十个不吊”。10、塔吊电箱必须上锁，专人保管，工作完毕切断电源、上锁。11、经常对塔吊进行保养维修，特别是对五限位（超高、变幅、超重、力矩、升空室）上保险；吊钩、钢丝绳、滚筒要经常检查并准备配件。12、施工同时采用2台塔吊作业，应有塔吊防碰撞措施，确保垂直运输安全。十三、承台土方开挖技术措施：塔吊采用桩上承台式，塔吊基础承台施工时土方开挖采用自然放坡，坡度为1：1，考虑工作面上部坑边土方2.0高采用台阶式挖除，确保坑壁的安全。在土方开挖前，由项目施工员对挖土人员详细的技术交底。放好坡顶线，坡底