商办项目超高层办公塔楼多栋多层商业裙房工程塔吊专项施工方案126页.docx
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2024-09-05
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1、商办项目超高层办公塔楼、多栋多层商业裙房工程塔吊专项施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月 目 录一、工程概况11.1 工程简介11.2 参建单位11.3 水文地质情况11.3.1 地形、地貌11.3.2 地基土构成与特征11.3.3水文条件概况21.4 编制依据3二、塔吊设计及选型32.1 1#塔吊设计说明52.2 1#塔吊基础设计情况62.3 1#塔吊性能情况72.4 2#、3#、4#、5#塔吊设计说明82.5 2#、3#、4#、5#塔吊基础设计情况92.6 2#、3#、4#、5#塔吊性能情况10三2、钻孔灌注桩施工方案113.1 钻机的选择113.2.1 钻孔灌注桩施工工艺流程113.2.2 测量放样123.2.3 护筒制作、埋设123.2.4 钻头选择123.2.5 钻进技术参数123.2.6 钻进泥浆123.2.7 钻渣、废浆的处理123.2.8 成孔质量控制123.2.9 钢筋笼制作定位133.2.10 钢筋笼的吊放133.2.11 混凝土灌注施工13四、土方开挖、塔吊基础承台施工144.1 土方开挖技术要求144.2 格构柱施工工艺及技术措施144.2.1 施工工艺144.2.2 立柱桩格构柱制作与安装154.2.3 混凝土浇筑164.2.4 空孔回填164.2.5 施工技术保证3、措施164.3 塔吊基础施工方案184.3.1 塔吊模板支撑系统184.3.2 钢筋施工184.3.3 混凝土施工19五、现场安全技术保证措施205.1 消防及用电安全205.2 管线保护安全措施205.3塔吊使用安全措施205.3.1塔机防碰撞措施205.3.2、吊装机械及索具的要求215.4 环境保护措施21六、起重设备应急救援预案216.1 应急处理工作小组名单216.2 组织措施216.3 事故处理程序216.4 应急处理流程图23七、塔吊日常监测247.1 日常监测目的247.2 日常监测项目内容247.3 监测点设置247.4 监测频率及监测数据的报警247.4.1 监测频率2474、.4.2 监测数据的报警和处理247.5 监测表形式24八、安全文明施工24九、管理体系259.1 管理体系图259.2 总包管理职责25十、塔吊计算书2610.1 1#塔吊计算书2610.2 2#塔吊计算书30塔吊计算满足要求!3410.3 3#塔吊计算书3410.4 4#塔吊计算书3910.5 5#塔吊计算书43十一、附图48一、工程概况1.1 工程简介 xx大道1-04-06/07地块商办项目北至xx大道,南至规划xx路,西至xx小区,东至规划xx路。拟建建筑物包括一栋140m超高层办公塔楼A号楼(32F/2D),一栋90m高层公寓式办公塔楼B号楼(23F/1D),多栋多层商业裙房C号楼5、以及一座地下车库(西北侧为地下2层,东南侧为地下1层)。总建筑面积为133408.13:其中地上建筑面积100408.13,地下建筑面积33000。办公高层建筑按工程设计等级分类为一类高层公共建筑,耐火等级为一级。 本工程地下室基坑东西向长度约178米,南北向长度约203米,总面积约37403,基坑围护周长700m,开挖深度为5.0511m,总面积约19000。基坑北侧为xx大道,道路宽度约40m,道路下为轨道14号线,隧道盾构线距离本工程地下室外墙约54.0m,且道路下面布有多条市政管线,距离基坑约50m;基坑东面为xx路道路,距离基坑约5m,道路宽度约20.0m,道路下埋设有市政管线;基坑6、西侧为临xx小区,建筑形式为多层建筑,距本基坑约5m处存在较多居xx活管线;基坑南侧与xx路距离13m。地下二层开挖区域属于二级安全等级基坑,地下一层及东西两侧坡道开挖区域属于三级安全等级基坑。环境保护等级除地下2层分隔墙区、地下一层其他侧为二级,其余均为三级。 本工程0.00相对于绝对标高4.950m,场地自然地面绝对标高4.200m。本基坑设置两道混凝土支撑,局部第二道支撑为钢支撑:第一道为混凝土支撑中心高为-1.950m,第二道支撑标高为-6.850m,工程地下室顶板面标高为-5.65M,基础筏板砼厚度为A号楼2000mm、B号楼1000mm、C号裙房400mm、D楼400600mm。本7、工程基坑底标高-5.55m-11,40m,地下一、二层结构面标高分别为-9.40m,-5.65m,基础底板面标高为-5.15m-9.4m;1.2 参建单位 建设单位: 围护设计单位: 建筑、结构设计单位: 监理单位: 施工总承包单位:1.3 水文地质情况 1.3.1 地形、地貌本工程位于xx市xx新区xx小区以东、xx大道以南、xx路以西,xx路已北。基地为xxxx大学xx路校区,场地原有建筑已拆除完毕。场地内地表覆有厚度约0.23.9米左右杂填土。地貌为滨海平原。场地自然地坪标高约为+4.200m。 1.3.2 地基土构成与特征 根据xxxx公司提供的xx大道1-04-06/07地块商办项目8、岩土工程勘察报告拟建场地在勘察所揭露 140m深度范围内揭遇的地基土均属第四纪沉积物。场地均属于正常沉积区。场地内地层从其结构特征、土性不同和物理力学性质上的差异可划分为11层及不同层次的亚层:层杂填土,场地内均有分布,杂色,层底标高2.810.43m,平均厚度1.77m,主要由粘性土夹少量碎石子构成(部分地段表层有水泥地坪),见贝壳碎屑及植物根茎,土质不均。层粉质粘土,除极少部分厚填土部位缺失外,场地内均有分布,褐黄灰黄色,层底标高1.750.35m,平均厚度1.18m,湿,可塑软塑,压缩性中等,含氧化铁锰质结核及浸染斑点,土性自上而下渐变软,稍有光泽,无摇振反应,韧性中等,干强度中等,土质9、不均。层淤泥质粉质粘土,场地内均有分布,灰色,层底标高-5.12-6.75m,平均厚度4.38m,很湿,流塑,压缩性高,含云母,夹薄层粉土,偶见贝壳碎屑,稍有光泽,无摇震反应,韧性中等,干强度中等。夹层砂质粉土,场地内均有分布,灰色,层底标高-1.10-4.25m,平均厚度2.84m,饱和,松散,中等偏低压缩性。含云母,夹薄层粘性土,无光泽,摇震反应迅速,韧性低,干强度低。层淤泥质粘土,场地内均有分布,灰色,层底标高-14.15-15.58,平均厚度8.92m,饱和,流塑,压缩性高,含云母,夹薄层粉砂,具水平层理,偶见贝壳碎屑,有光泽,无摇震反应,韧性高,干强度高。层粉质粘土,场地内均有分布,10、灰褐灰色,层底标高-18.61-21.82m,平均厚度6.01m,湿,软塑,压缩性中等,含云母及有机质,夹泥钙质结核及腐植物根茎,稍有光泽,无摇震反应,韧性中等,干强度中等。层粉质粘土,场地内均有分布,暗绿草黄色,层底标高-24.15-26.24m,平均厚度4.00m,稍湿,可塑硬塑,中等压缩性。含氧化铁斑点,稍有光泽,无摇震反应,韧性中等,干强度中等。第层根据土性不同及原位测试数据的差异,分为3个亚层: 12层,其中,2层根据土性再分成二个次亚层。1层砂质粉土,场地内均有分布,草黄灰黄色,层底标高-30.29-31.55m,平均厚度6.02m,饱和,中密,中等压缩性。含云母、氧化铁斑点,夹薄11、层粘性土,无光泽,摇震反应迅速,韧性低,干强度低。2-1层粉砂,场地内均有分布,灰灰黄色,层底标高-55.01-56.05m,平均厚度24.51m,饱和,密实,中等压缩性。主要由长石、石英、云母等细小矿物颗粒构成,局部夹薄层粘性土。2-2层砂质粉土,场地内均有分布,灰黄色,层底标高-60.32-61.14m,平均厚度5.33m,饱和,中密,中等压缩性。含云母,夹薄层粉质粘土,无光泽,摇震反应迅速,韧性低,干强度低。1层粉质粘土,场地内均有分布,灰色,层底标高-64.95-66.82m,平均厚度4.60m,湿,可塑,压缩性中等,含云母、土质不均,稍有光泽,无摇震反应,韧性中等,干强度中等。2层砂12、质粉土夹粉质粘土,场地内均有分布,灰色,层底标高-68.47-69.82m,平均厚度3.72m,饱和,密实,压缩性中等,含云母,夹少量粘性土,土质不均,无光泽,摇震反应迅速,韧性低,干强度低。层细砂,场地内均有分布,青灰色,层底标高-82.35-83.29m,平均厚度13.64m,饱和,密实,中等压缩性。主要由长石、石英、云母等细小矿物颗粒构成。层粉质粘土,场地内均有分布,兰灰褐灰色,层底标高-85.41-86.15m,平均厚度3.08m,稍湿,可塑硬塑,中等压缩性,含云母,夹薄层粘质粉土,具层理,稍有光泽,无摇震反应,韧性中等,干强度中等。层粉砂,场地内均有分布,青灰色,本次勘察仅揭露此层尚13、未揭穿,饱和,密实,中等压缩性。主要由长石、石英、云母等细小矿物颗粒构成,含贝壳碎片。桩侧极限摩阻力标桩侧极限摩阻力标准值fs与桩端极限端阻力标准值fp值表层号土层名称比贯入阻力Ps(MPa)预制桩钻孔灌注桩fs(kPa)fp(kPa)fs(kPa)fp(kPa)粉质粘土0.661515淤泥质粉质粘土0.451515夹砂质粉土1.136m以浅156m以浅156m以深206m以深15淤泥质粉质粘土0.442015淤泥质粘土0.552520粉质粘土1.043530粉质粘土2.22651700508001砂质粉土5.377040005512502-1粉砂13.3610560005518002-2砂质14、粉土6.127040005512501粉质粘土2.327020006512502砂质粉土夹粉质粘土13.361107000702000细砂22.851159000852600注:1) 表中各土层的fs与fp值除以安全系数2即为相应的特征值qsia、qpa。 2) 对钻孔灌注桩,表中各土层的fs 和fp 值适用于桩径800mm 的情况。当桩径800mm 时,表中fs 和fp 值宜考虑尺寸效应系数进行适当折减。 3) 表中fs、fp取值未考虑液化折减。 1.3.3水文条件概况 1、潜层地下水 该拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型,其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发。实测地下水稳定水位埋15、深在0.801.50m之间,相应标高为-2.46-3.13m。 2、承压水 根据本次勘察,拟建场地内有1、2-1、2-2、2、层、层承压水,xx地区承压水位一般均低于潜水位,年呈周期性变化,埋深在3.012.0m。根据岩土工程勘察规范(DGJ08-37-2012)公式12.3.3,按最不利条件下,承压水头埋深值取3.0m。第1层层顶埋深按28.70m取值,对本工程基坑而言,Pcz/Pwy1.05,故1承压含水层(包括以下含水层)对本工程5.009.00m的基坑坑底不会造成突涌影响。1.4 编制依据 1、xx大道1-04-06/07地块商办项目岩土工程勘察报告; 2、国家标准建筑地基基础设计规范16、(GB 50007-2011); 3、国家标准建筑结构荷载规范(GB 50009-2012); 4、国家标准混凝土结构设计规范(GB 50010-2015); 5、国家标准钢结构设计规范(GB 50017-2003); 6、国家标准塔式起重机设计规范(GB/T 13752-1992); 7、国家标准钢结构工程施工质量验收规范(GB 50205-2001); 8、xx市工程建设规范地基基础设计规范(DGJ 08-11-2010); 9、中华人民共和国行业标准钢筋焊接与验收规程(JGJ 18-2012); 10、中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008); 11、塔式起重机混17、凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009); 12、其它相关规范、规程。 13、塔吊厂方提供的使用说明书等相关资料。二、塔吊设计及选型由于本工程地库面积较大,且拟建建筑物含高层、超高层办公塔楼、商业裙房,塔吊在基础施工过程中无附墙,因此,塔吊设计必须避开周边建构筑物。通过综合比选设计,拟采用布置5台塔吊,其中1#塔吊位于基坑外侧,2#.3#.4#.5#塔吊位于基坑内。其中1#塔吊待基坑结构施工完成后再进行安装,并将原有5#塔吊拆除。根据xxxx公司提供的xx大道1-04-06/07地块商办项目岩土工程勘察报告地勘报告及塔吊位置进行对照,1#塔吊按照地勘报告中C2孔位的地质情况进行计算18、;2#塔吊按照地勘报告中C17孔位的地质情况进行计算;4#塔吊按照地勘报告中G11孔位的地质情况进行计算;5#塔吊按照地勘报告中C8孔位的地质情况进行计算。1#塔吊土质分层剖面图2#塔吊土质分层剖面图3#塔吊图层剖面示意图4#塔吊图层剖面示意图5#塔吊图层剖面示意图2.1 1#塔吊设计说明 1#塔吊位于超高层办公塔楼北侧,位于S轴北侧交79轴,采用xx公司生产的TC7040-16(QTZ315)型塔吊,臂长60m,塔吊塔身为2.1m2.1m,上部自由高度43m,塔吊安装高度为160m,具体位置详见下图;1#塔吊轴线位置关系图 2.2 1#塔吊基础设计情况 1#塔吊基础承台尺寸为7.5mX7.519、mX1.7m,承台混凝土等级为C35,承台钢筋为面筋25150,底筋25150,箍筋为10150,钢筋等级为HRB400;桩基采用4根800钻孔灌注桩,桩混凝土等级为C40,两相邻桩心距4500mm,桩长37.65m,桩钢筋为主筋1525,螺旋箍筋为8200,加强筋162000,钢筋等级为HRB400。桩底土层为2-1层,1#塔吊位于围护结构外侧,围护桩桩顶标高为-2.350m,三轴止水帷幕桩顶标高为-0.75m,冠梁顶标高为-1.550m,承台顶标高为+0.350m。承台距离围护桩外侧200mm。 1#塔吊与围护结构情况平面图 1#塔吊与围护结构剖面图 因1#塔吊位于围护结构外止水帷幕上部,20、距离围护桩200mm,距离第一道围檩50mm,施工时对塔吊基础进行保护,本工程地下水稳定水位埋深在0.300.80m之间,相应标高为-1.250-1.550m。塔吊基础底标高为-1.350m,塔吊基础施工对止水帷幕影响较小。 2.3 1#塔吊性能情况TC7040-16(QTZ315)型塔吊技术性能表项 目单 位参数值最大起重量二倍率t8四倍率16最小工作幅度m3.2最大工作幅度m70656055额定起重力矩二倍率kN.m3050310031503200四倍率2800285029002950起升高度独立m48附着二倍率183四倍率93起升速度二倍率m/min4.778四倍率2.3539起升机构功21、率KW65回转速度r/min00.7回转电动机扭矩N.m1452变幅速度m/min058顶升速度m/min0.4整机外形尺寸整机高度(独立式)m61.4吊臂端头至回转中心71.7(66.7、61.7、56.7、52.7)平衡臂尾部至回转中心19.2整机自重结构重(独立式)t76.7平衡重29(26.8、23.7、21.5)允许工作温度-20+40工作状态风级6级非工作状态风级11级安装、拆卸、顶升或降节时最大安装高度处的风级4级供电参数50Hz380V10%其他利用等级U5载荷状态Q2工作级别A51#塔吊基础荷载表工况/荷载基坑载荷P1(t)垂直力P1(t)水平力P1(t)弯矩P1(t)扭矩工22、作状态1374.530350.2非工作状态11613.824402.4 2#、3#、4#、5#塔吊设计说明 2#塔吊位于高层办公塔楼南侧,位于S轴北侧交79轴,采用xx公司生产的ZJ5610(QTZ80)型塔吊,臂长50m,塔吊塔身为1.6m1.6m,上部自由高度40.5m,塔吊安装高度为119m,具体位置详见下图; 2#塔吊轴线位置关系图 3#塔吊位于裙楼南侧,位于QP轴北侧交1920轴,采用xx公司生产的TC5610(QTZ80)型塔吊,臂长40m,塔吊塔身为1.6m1.6m,上部自由高度40.5m,塔吊安装高度为40.5m,具体位置详见下图;3#塔吊轴线位置关系图 4#塔吊位于地下室东南23、侧,位于GF轴北侧交1718轴,采用xx公司生产的TC5610(QTZ80)型塔吊,臂长55m,塔吊塔身为1.6m1.6m,上部自由高度40.5m,安装高度为40.5m。具体位置详见下图; 4#塔吊轴线位置关系图5#塔吊位于地下室东南侧,位于GF轴北侧交1718轴,采用xx公司生产的TC5610(QTZ80)型塔吊,臂长55m,塔吊塔身为1.6m1.6m,上部自由高度40.5m,安装高度为40.5m。具体位置详见下图;5#塔吊轴线位置关系图 2.5 2#、3#、4#、5#塔吊基础设计情况2#塔吊基础为钻孔灌注桩、格构柱及基础承台组成,尺寸为5.2mX5.2mX1.30m,承台混凝土等级为C3524、,承台钢筋为面筋20150,底筋20150,拉钩为10200成梅花形布置,钢筋等级为HRB400;桩基采用4根800钻孔灌注桩,桩钢筋为主筋1522,螺旋箍筋为8200,加强筋162000,钢筋等级为HRB400。桩混凝土等级为C40,桩间距3.6m,桩深有效长度为30.0m,桩底位于1层土。钢格构柱单桩由416014组成,470470mm方截型,辍板42430018,缀板净间距为200mm,插入钻孔灌注桩3.00m,插入承台650mm,格构柱净高度为7.355m。格构柱间增设两道水平抱箍及水平剪刀撑,格构柱位于底板区域增设水平支撑,采用16014水平剪刀撑满焊连接,间距3440mm,斜拉杆为25、16014,塔机的机脚按厂方要求预埋。计算受力按最大受力计,后文将根据地质情况及周边环境对承台截面分别进行受力及稳定性验算。 3#塔吊基础为钻孔灌注桩、格构柱及基础承台组成,尺寸为5.2mX5.2mX1.30m,承台混凝土等级为C35,承台钢筋为面筋20150,底筋20150,拉钩为10200成梅花形布置,钢筋等级为HRB400;桩基采用4根800钻孔灌注桩,桩钢筋为主筋1522,螺旋箍筋为8200,加强筋102000,钢筋等级为HRB400。桩基桩混凝土等级为C40,桩间距3.6m,桩深有效长度为26.4m,桩底土层为2-1层,钢格构柱单桩由416014组成,470470mm方截型,辍板4226、430018,缀板净间距为200mm,插入钻孔灌注桩3.00m,插入承台650mm,格构柱净高度为3.65m。格构柱间增设一道水平抱箍及水平剪刀撑,格构柱位于底板区域增设水平支撑,采用16014水平剪刀撑满焊连接,斜拉杆为16014,塔机的机脚按厂方要求预埋。计算受力按最大受力计,后文将根据地质情况及周边环境对承台截面分别进行受力及稳定性验算。 4#塔吊基础为钻孔灌注桩、格构柱及基础承台组成,尺寸为5.2mX5.2mX1.30m,承台混凝土等级为C35,桩基采用4根800钻孔灌注桩,承台钢筋为面筋20150,底筋20150,拉钩为10200成梅花形布置,钢筋等级为HRB400;桩基采用4根8027、0钻孔灌注桩,桩钢筋为主筋1522,螺旋箍筋为8200,加强筋102000,钢筋等级为HRB400。桩混凝土等级为C40,桩间距3.6m,桩深有效长度为26.4m,桩底图层为2-1层,钢格构柱单桩由416014组成,470470mm方截型,辍板42430018,缀板净间距为310mm,插入钻孔灌注桩3.00m,插入承台650mm,格构柱总长度为3.15m。格构柱间增设一道水平抱箍及水平剪刀撑,格构柱位于底板区域增设水平支撑,采用16014水平剪刀撑满焊连接,斜拉杆为16014,塔机的机脚按厂方要求预埋。计算受力按最大受力计,后文将根据地质情况及周边环境对承台截面分别进行受力及稳定性验算。5#塔28、吊基础为钻孔灌注桩、格构柱及基础承台组成,尺寸为5.2mX5.2mX1.30m,承台混凝土等级为C35,桩基采用4根800钻孔灌注桩,承台钢筋为面筋20150,底筋20150,拉钩为10200成梅花形布置,钢筋等级为HRB400;桩基采用4根800钻孔灌注桩,桩钢筋为主筋1522,螺旋箍筋为8200,加强筋102000,钢筋等级为HRB400。桩混凝土等级为C40,桩间距3.0m,桩深有效长度为30.0m,桩底图层为2-1层,钢格构柱单桩由416014组成,470470mm方截型,辍板42430018,缀板净间距为310mm,插入钻孔灌注桩3.00m插入承台650mm,格构柱总长度为10.1m29、。格构柱间增设三道水平抱箍及水平剪刀撑,格构柱位于底板区域增设水平支撑,采用16014水平剪刀撑满焊连接,斜拉杆为16014,塔机的机脚按厂方要求预埋。计算受力按最大受力计,后文将根据地质情况及周边环境对承台截面分别进行受力及稳定性验算。2.6 2#、3#、4#、5#塔吊性能情况技术性能表基础荷载示意图三、钻孔灌注桩施工方案3.1 钻机的选择 根据本工程的地层地质特点、桩径和桩深,拟采用GPS-10型正循环回转钻进成孔、导管法水下灌注砼成桩的施工工艺。 正循环回转钻进技术是从地质岩芯钻探、水文井探引进的一种成孔施工技术。其施工原理是通过钻机转盘装置带动钻杆、泥浆泵泵送泥浆,经钻杆内腔送到钻头处30、,使钻头顺利切削破碎岩土,形成的带钻渣的浓泥浆,经钻杆与孔壁之间的环状空间送回地面,泥浆经沉淀池分离后,稀泥浆作循环液继续送入孔底,浓泥浆则运出场地。3.2 钻孔灌注桩施工 3.2.1 钻孔灌注桩施工工艺流程桩位放线定位埋设护筒、钻机就位钻机调整垂直度配制护壁泥浆(或原土造浆)正循环成孔第一次清孔检测孔径孔深、垂直度钢筋笼安装下放导管第二次清孔灌注水下砼逐节拆除导管商品砼运输到场钢筋笼制作泥浆循环泥浆沉淀泥浆处理泥浆外运 3.2.2 测量放样 根据业主提供的交桩记录和各桩点进行复核测量,经复核无误后填写接桩记录。 在施工场地利于保护和放样的地方设置地面导线点,根据平面交接桩记录,采用全站仪将空31、导点引入场地内,放样出地面导线点的平面坐标。根据高程交接桩记录,采用S3水准仪将高程引入场地内,在场地内均匀设置3个临时高程控制点。 1、轴线测放 根据设计图纸提供的坐标计算出主控轴线的坐标,计算成果经内部审核无误后,报监理、甲方复核,无误后方可投入使用。根据计算成果,采用地面导线控制法,用J2级经纬仪逐一放出轴线,做好控制点加以保护,报监理、甲方复核无误后方可投入使用。 2、桩位测放 根据桩位平面图进行内业计算,用J2级经纬仪、50m钢尺根据桩与轴线、桩与桩之间的关系测放桩位,报监理、甲方复核验收,无误后进入下道工序施工。立柱桩桩位放样要准确,如因种种原因发现无法施工时,必须与设计商量后方可32、移位。 桩位测放采用中心点位法,并在护筒埋设完毕后作好复验工作,以护筒中心偏差作为验收依据,如发现不符合要求则重新埋设。 3.2.3 护筒制作、埋设 1、护筒制作 根据桩孔直径及杂填土厚度,护筒直径为桩径+100mm,长1.5m,壁厚46mm的钢筒,上方割5060cm水口,护筒上部边缘用16圆钢加强并焊2个U型吊环。 2、护筒的埋设 以桩中心为圆心,开挖直径为1.0m,深一般为1.5m的圆洞(如果底部未空穿过回填层,做好孔内防护措施,直到穿过填土层,如地下有水泥块,或大石块及木桩,则采用将地下障碍物清除,并将护筒接长,坐落在粘土层中),将护筒放入挖好孔中心,四周填土夯实,使护筒中心与孔中心重合33、并保证护筒垂直。 3.2.4 钻头选择 本区除上部杂填土外,基地地层稳定,土质尚匀,将设计制作三翼带腰带犁式钻头,其特点是片状均匀,吸口宽敞,排渣导流性能好,具较高的钻进效率。主要结构参数:中心角120,吸口高度200mm,钻头直径为设计桩径。 3.2.5 钻进技术参数 开始钻进成孔时采用轻压慢转以保护钻具的导向性,确保桩孔垂直度,如遇钻头跳动,可能遇地下障碍物,清除完成后再施工,以防发生孔内事故。常规技术参数:钻压1025KN:转速度5080min;最小泥浆泵量30m3/h,也可通过施工情况加以修正、确定。 3.2.6 钻进泥浆 品质优良的钻进泥浆是保证钻孔不坍塌、成孔顺利、携带孔底钻渣、提34、高灌注质量的重要技术措施,因此,要求泥浆具有较低粘度和含砂量,以及较低的比重。根据xx地区的地层情况来看,钻进中利用桩孔粘度土自然造浆方法能满足泥浆性能要求。与此同时,加强泥浆的维护管理工作也很重要,如及时更换废弃浓浆液,定期检查测试泥浆性能指标等。如遇到造浆性能差的地段则采用人工造浆的方法以保证泥浆性能符合要求。 泥浆基本技术参数为:注入孔口比重1.15;排出孔口比重1.30,粘度1826s。 3.2.7 钻渣、废浆的处理 泥浆的循环方式主要采用泵送回灌式。根据场地条件,设置2只泥浆池,2只废浆池钻渣经沉淀后,浓泥浆及时外运,上部稀泥浆继续循环使用,保证施工期间钻机能正常生产。 3.2.8 35、成孔质量控制 1、桩位偏差 成孔的准确性决定了成桩位置准与否,故此,桩孔在定位时必须认真测量,钻机就位后仔细对中,并做好钻机滚轮固定,以防位移,最终使桩位偏差值不大于50mm,并注意不向坑内偏差和倾斜。 2、桩孔垂直度 在成孔过程中,始终保证转盘水平、钻杆垂直,确保垂直度小于1/200。 3、钻孔深度 根据设计图纸的桩尖标高和地面所测标高计算出钻孔孔深。钻进前准确丈量所需要的钻具总长度,依据钻孔深度和机架高度算出立轴钻杆机上余尺。起钻后用测锤检查实际桩深。 4、桩孔直径 按设计要求分别制作钻头进行成孔,钻头翼片及腰带边缘镶焊硬质合金块进行保径,保证成孔后的桩径任何一处断面直径不小于设计桩径。 36、5、沉渣测量 当桩深达到设计要求后,立即终止钻进,并将钻头提高孔底1015cm,选用比重1.051.15,含砂量低粘度好的泥浆清孔10min,起钻后用1kg以上测锤测量孔底沉渣,厚度不得超过100mm。 3.2.9 钢筋笼制作定位 1、钢筋原材质量要求 按设计图纸规定的各种规格尺寸的钢筋数量,根据施工进度分批进场。进场的钢筋必须进行规格与外观验收,外表是否有锈斑,钢筋出厂地、炉号是否与质保书吻合。按规范要求及时取样送检,主筋接头按设计要求10d单面焊接载取样送检,在取得原材和焊接合格报告后方可进行钢筋笼制作工作。 2、钢筋笼制作 钢筋笼按设计图纸要求进行制作。单节钢筋笼制作长度视钢筋定尺而做,37、在满足吊车最大起吊高度单节钢筋笼尽量做长一些,以减少孔口焊接的时间。主筋接头上下错开1m,同一断面不超过50%。按设计要求设置加强筋,缠筋用铁丝绑扎或隔点点焊,为确保钢筋笼就位的准确性,按要求设置保护块。 3.2.10 钢筋笼的吊放 1、钢筋笼起吊 起吊前在笼顶加两个相互垂直的支撑筋,撑筋两头各焊一节空心管,以便能套住钢筋笼主筋起到支撑作用,然后将钢丝绳穿过加强筋下。 2、钢筋笼的孔口焊接 按底部至上部分节顺序下置钢筋笼,钢筋笼搭接时准确丈量搭接长度是否符合要求,上下节钢筋笼要进行垂直校正,不得歪斜。焊接处焊缝宽度和厚度要符合规范要求,要求焊接平直、饱满,保证焊接质量。焊接时请总包、监理监督验38、收,合格后方可下入孔内。 3、钢筋笼定位 根据地面标高和钢筋笼标高换算后确定定位钢筋长度。定位钢筋上部焊有圆环,下部则与主筋焊接,之后用吊钩吊住圆环慢慢将钢筋笼送到设计标高位置,用f50mm钻杆穿进圆环并横卧在枕木上固定。 4、立柱钢格构焊接 立柱钢格构在地面上制作成形,采用坡口焊接,吊入孔内前与钢筋笼焊接。 3.2.11 混凝土灌注施工 本工程采用商品砼,由商品砼供应厂商直接送至工地。砼灌捣采用砼直接上机的方式,若遇有浇灌有困难的地段考虑采用泵送形式。 1、注导管选用 根据桩孔直径,选用2505mm为灌注导管。 2、导管连接 导管连接应保证良好的密封性和足够强度,导管接头由壬丝扣上紧加好密封39、圈,不得渗水,导管长度根据不同深度进行调整,要求导管上口高出地面50cm,下口离孔底3050cm,保证隔水球胆顺利下落,当导管底部接近钢筋笼顶部位置,放慢导管下降速度,导管严格对中,避免插坏钢筋笼。 3、二次清孔 导管下完后如果测得沉渣超过100mm,则要进行二次清孔,直至沉渣 Qk = 940.16,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 2333.20 Qkmax = 1977.53,最大压力验算满足要求!九. 桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下,Qkmin=-364.25kN桩基竖向承载力抗拔必须满40、足以下两式: 式中 Gp桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计; i抗拔系数;Ra=2.51(0.7501.65+0.75017.5+0.7501.67.5+0.7503.17.5+0.75037.5+0.7508.810+0.7505.315+0.7504.625+0.7505.227.5+0.7503.4527.5)=1267.492kN Gp=0.503(37.6525-37.6510)=283.875kN由于: 1267.49+283.87 = 364.25,抗拔承载力满足要求!塔吊计算满足要求!10.2 2#塔吊计算书塔吊四桩基础的计算书 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/41、T 187-2009)。一. 参数信息塔吊型号:TC5610塔机自重标准值:Fk1=464.10kN起重荷载标准值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=1335kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-1552kN.m塔吊计算高度:H=40.5m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C40承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1.25m承台箍筋间距:S=160mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.8m桩间距:a=3.6m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:26.4m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下:42、 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=464.1kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=551.2525=781.25kN3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN2. 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) Wk=0.81.771.950.840.2=0.46kN/m2 qsk=1.20.460.351.6=0.31kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.3140.50=12.63kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk2) 非工作43、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=0.55kN/m2) Wk=0.81.871.950.840.55=1.35kN/m2 qsk=1.21.350.351.60=0.91kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.9140.50=36.68kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk3. 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非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk三. 桩竖向力计算非工作状态下: Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+781.25)/4=311.34kN44、 Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25)/4+Abs(-809.22+36.681.25)/5.09=461.30kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25-0)/4-Abs(-809.22+36.681.25)/5.09=161.37kN工作状态下: Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(464.1+781.25+60)/4=326.34kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25+60)/4+Abs(-120.41+12.631.25)45、/5.09=346.89kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25+60-0)/4-Abs(-120.41+12.631.25)/5.09=305.78kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(464.1+60)/4+1.35(-120.41+12.631.25)/5.09=149.14kN非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35464.46、1/4+1.35(-809.22+36.681.25)/5.09=-45.82kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m); xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m); Ni不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大: Mx=My3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1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,期间按线性内插法确定; fc混凝土抗压强度设计值; 47、h0承台的计算高度; fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=298.27106/(1.00016.7005000.00012002)=0.0025 =1-(1-20.0025)0.5=0.0025 s=1-0.0025/2=0.9988 As=298.27106/(0.99881200.0360.0)=691.3mm2实际选用钢筋为:钢筋直径20.0mm,钢筋间距为150mm,承台底部选择钢筋配筋面积为As0 = 3.14202/4 Int(5000/150)=10367mm2选择钢筋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20mm,48、钢筋间距为200mm,配筋面积为7854mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值: Vmax=149.14kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。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: 式中 计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2; b承台的计算宽度,b=5000mm; h0承台计算截面处的计算高度,h0=1200mm; fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2; S箍筋的间距,S=160mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破49、坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35461.30=622.76kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式: 其中 c基桩成桩工艺系数,取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.1N/mm2; Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1005mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1005mm2实际选用钢50、筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为15桩实际配筋面积为As0 = 3.14222/4 15=5702mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!八. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下,Qk=326.34kN;偏心竖向力作用下,Qkmax=461.30kN桩基竖向承载力必须满足以下两式: 单桩竖向承载力特征值按下式计算: 其中 Ra单桩竖向承载力特征值; qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; qpa桩端端阻力特征值,按下表取值; u桩身的周长,u=2.51m; Ap桩端面积,取Ap=51、0.50m2; li第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称2.500杂填土0.550褐黄灰黄色粉质粘土17.50灰色淤泥质粉质粘土夹37.50灰色砂质粉土3.47.50灰色淤泥质粉质粘土8.97.50灰色淤泥质粘土5.7150灰褐灰色粉质粘土3.825400暗绿草黄色粉质粘土16.527.5625草黄灰黄色砂质粉土2-14.727.5900灰灰黄色粉砂由于桩的入土深度为26.4m,所以桩端是在第层土层。最大压力验算: Ra=2.51(2.50+0.55+17.5+37.5+3.47.5+8.97.5+5.7152、5+1.425)+4000.50=817.44kN由于: Ra = 817.44 Qk = 326.34,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 980.93 Qkmax = 461.30,最大压力验算满足要求!九. 桩式基础格构柱计算依据钢结构设计规范(GB50017-2011)。1. 格构柱截面的力学特性:格构柱的截面尺寸为0.3000.300m;主肢选用:14号角钢bdr=1401414mm;缀板选用(mm):0.0300.300主肢的截面力学参数为 A0=37.567cm2,Z0=3.980cm,Ix0=688.810cm4,Iy0=688.810cm4;格构柱截面示意图格构柱的53、y-y轴截面总惯性矩:格构柱的x-x轴截面总惯性矩:经过计算得到:Ix=4688.810+37.567(30/2-3.980)2=21003.850cm4;Iy=4688.810+37.567(30/2-3.980)2=21003.850cm4;2. 格构柱的长细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:其中 H 格构柱的总高度,取7.355m; I 格构柱的截面惯性矩,取,Ix=21003.850cm4,Iy=21003.850cm4; A0 一个主肢的截面面积,取37.567cm2。经过计算得到x=62.211,y=62.211。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:其中 b 缀板厚度,54、取 b=0.030m。 h 缀板长度,取 h=0.300m。 a1 格构架截面长,取 a1=0.300m。经过计算得 i1=(0.0302+0.3002)/48+50.3002/80.5=0.241m。1=7.355/0.241=30.502。换算长细比计算公式:经过计算得到kx=69.286,ky=69.286。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:其中 N 轴心压力的计算值(kN);取 N=1.35Qkmax=622.756kN; A 格构柱横截面的毛截面面积,取437.567cm2; 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 0x=69.255、86150 X方向长细比验算满足要求! 0y=69.286150 Y方向长细比验算满足要求! 查钢结构设计规范得到x=0.757,y=0.757。X方向: N/A=622756/(0.75715026.8)=55215.000 N/mm2 满足要求! Y方向: N/A=622756/(0.75715026.8)=55215.000 N/mm2 满足要求! 4. 格构分肢的长细比验算:由于格构形式采用,分肢选取14号角钢bdr=1401414mm,其回转半径i=27.5mm。 1=L/i=200/27.5=7.2730.50x=34.643 且小于等于40 满足要求! 塔吊计算满足要求!10.356、 3#塔吊计算书塔吊四桩基础的计算书 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塔机自重标准值:Fk1=464.10kN起重荷载标准值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=1335kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-1552kN.m塔吊计算高度:H=40.5m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C40承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1.25m承台箍筋间距:S=160mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.8m桩间距:a=3.6m桩钢筋级别:57、HRB400桩入土深度:26.4m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下: 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=464.1kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=551.2525=781.25kN3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN2. 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) Wk=0.81.771.950.840.2=0.46kN/m2 qsk=1.20.460.351.6=0.31kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.3140.50=58、12.63kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk2) 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=0.55kN/m2) Wk=0.81.871.950.840.55=1.35kN/m2 qsk=1.21.350.351.60=0.91kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.9140.50=36.68kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk3. 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非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk三. 桩竖向力计算非工作状59、态下: Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+781.25)/4=311.34kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25)/4+Abs(-809.22+36.681.25)/5.09=461.30kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25-0)/4-Abs(-809.22+36.681.25)/5.09=161.37kN工作状态下: Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(464.1+781.25+60)/4=326.34kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =60、(464.1+781.25+60)/4+Abs(-120.41+12.631.25)/5.09=346.89kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25+60-0)/4-Abs(-120.41+12.631.25)/5.09=305.78kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(464.1+60)/4+1.35(-120.41+12.631.25)/5.09=149.14kN非工作状态下:61、最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35464.1/4+1.35(-809.22+36.681.25)/5.09=-45.82kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m); xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m); Ni不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大: Mx=My3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度62、等级为C80时,1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; fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=298.27106/(1.00016.7005000.00012002)=0.0025 =1-(1-20.0025)0.5=0.0025 s=1-0.0025/2=0.9988 As=298.27106/(0.99881200.0360.0)=691.3mm2实际选用钢筋为:钢筋直径20.0mm,钢筋间距为150mm,承台底部选择钢筋配筋面积为As0 = 3.14202/4 Int(5000/150)=10367mm2选择63、钢筋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20mm,钢筋间距为200mm,配筋面积为7854mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值: Vmax=149.14kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。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: 式中 计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2; b承台的计算宽度,b=5000mm; h0承台计算截面处的计算高度,h0=1200mm; fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2; S箍筋的间距,S=160mm。经过计算承台64、已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35461.30=622.76kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式: 其中 c基桩成桩工艺系数,取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.1N/mm2; Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%,65、计算得最小配筋面积为1005mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1005mm2实际选用钢筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为15桩实际配筋面积为As0 = 3.14222/4 15=5702mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!八. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下,Qk=326.34kN;偏心竖向力作用下,Qkmax=461.30kN桩基竖向承载力必须满足以下两式: 单桩竖向承载力特征值按下式计算: 其中 Ra单桩竖向承载力特征值; qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; qpa桩66、端端阻力特征值,按下表取值; u桩身的周长,u=2.51m; Ap桩端面积,取Ap=0.50m2; li第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称2.500杂填土0.550褐黄灰黄色粉质粘土17.50灰色淤泥质粉质粘土夹37.50灰色砂质粉土3.47.50灰色淤泥质粉质粘土8.97.50灰色淤泥质粘土5.7150灰褐灰色粉质粘土3.825400暗绿草黄色粉质粘土16.527.5625草黄灰黄色砂质粉土2-14.727.5900灰灰黄色粉砂由于桩的入土深度为26.4m,所以桩端是在第层土层。最大压力验算: Ra=267、.51(2.50+0.55+17.5+37.5+3.47.5+8.97.5+5.715+1.425)+4000.50=817.44kN由于: Ra = 817.44 Qk = 326.34,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 980.93 Qkmax = 461.30,最大压力验算满足要求!九. 桩式基础格构柱计算依据钢结构设计规范(GB50017-2011)。1. 格构柱截面的力学特性:格构柱的截面尺寸为0.3000.300m;主肢选用:14号角钢bdr=1401414mm;缀板选用(mm):0.0300.300主肢的截面力学参数为 A0=37.567cm2,Z0=3.980cm,68、Ix0=688.810cm4,Iy0=688.810cm4;格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩:格构柱的x-x轴截面总惯性矩:经过计算得到:Ix=4688.810+37.567(30/2-3.980)2=21003.850cm4;Iy=4688.810+37.567(30/2-3.980)2=21003.850cm4;2. 格构柱的长细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:其中 H 格构柱的总高度,取3.650m; I 格构柱的截面惯性矩,取,Ix=21003.850cm4,Iy=21003.850cm4; A0 一个主肢的截面面积,取37.567cm2。经过计算得到x=30.873,69、y=30.873。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:其中 b 缀板厚度,取 b=0.030m。 h 缀板长度,取 h=0.300m。 a1 格构架截面长,取 a1=0.300m。经过计算得 i1=(0.0302+0.3002)/48+50.3002/80.5=0.241m。1=3.650/0.241=15.137。换算长细比计算公式:经过计算得到kx=34.384,ky=34.384。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:其中 N 轴心压力的计算值(kN);取 N=1.35Qkmax=622.756kN; A 格构柱横截面的毛截面面积,取437.70、567cm2; 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 0x=34.384150 X方向长细比验算满足要求! 0y=34.384150 Y方向长细比验算满足要求! 查钢结构设计规范得到x=0.921,y=0.921。X方向: N/A=622756/(0.92115026.8)=45215.000 N/mm2 满足要求! Y方向: N/A=622756/(0.92115026.8)=45215.000 N/mm2 满足要求! 4. 格构分肢的长细比验算:由于格构形式采用,分肢选取14号角钢bdr=1401414mm,其回转半径i=27.5mm。 1=L/i=200/27.5=7.271、730.50x=17.192 且小于等于40 满足要求! 塔吊计算满足要求!10.4 4#塔吊计算书塔吊四桩基础的计算书 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:QTZ80A塔机自重标准值:Fk1=464.10kN起重荷载标准值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=1120kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-1552kN.m塔吊计算高度:H=40.5m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C40承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1.25m承台箍筋间距:S=500mm承台钢筋级别:HRB72、400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.8m桩间距:a=3.6m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:26.4m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下: 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=464.1kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=551.2525=781.25kN3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN2. 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) Wk=0.82.131.950.6510.2=0.43kN/m2 qsk=1.20.430.351.6=0.73、29kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.2940.50=11.77kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.511.772) 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=0.35kN/m2) Wk=0.82.171.950.6510.35=0.77kN/m2 qsk=1.20.770.351.60=0.52kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.5240.50=20.99kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.520.993.74、 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=-1552+0.9非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk三. 桩竖向力计算非工作状态下: Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+781.25)/4=311.34kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25)/4+Abs(-1126.91+20.991.25)/5.09=527.56kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25-0)/4-Abs(-1126.91+20.991.25)/5.09=95.11kN工作状态下: Qk=(75、Fk+Gk+Fqk)/n=(464.1+781.25+60)/4=326.34kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25+60)/4+Abs(-617.41+11.771.25)/5.09=444.74kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25+60-0)/4-Abs(-617.41+11.771.25)/5.09=207.94kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.376、5(Mk+Fvkh)/L =1.35(464.1+60)/4+1.35(-617.41+11.771.25)/5.09=17.05kN非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35464.1/4+1.35(-1126.91+20.991.25)/5.09=-135.27kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m); xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m); Ni不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大: Mx=My=277、17.053. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第条 式中 1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,期间按线性内插法确定; fc混凝土抗压强度设计值; h0承台的计算高度; fy钢筋受拉强度设计值,fy=210N/mm2。底部配筋计算: s=34.09106/(1.00016.7005000.00012002)=0.0003 =1-(1-20.0003)0.5=0.0003 s=1-0.0003/2=0.9999 As=34.09106/(0.99991200.0210.0)=135.3mm2实际选用钢筋为:钢筋直径278、0.0mm,钢筋间距为150mm,承台底部选择钢筋配筋面积为As0 = 3.14202/4 Int(5000/150)=10367mm2选择钢筋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20mm,钢筋间距为200mm,配筋面积为7854mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值: Vmax=17.05kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第条。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: 式中 计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2; b承台的计算宽度,b=5000mm; h0承台计算截面79、处的计算高度,h0=1200mm; fy钢筋受拉强度设计值,fy=210N/mm2; S箍筋的间距,S=500mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第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=1.35527.56=712.21kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式: 其中 c基桩成桩工艺系数,取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.1N/mm2; 80、Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1005mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1005mm2实际选用钢筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为15桩实际配筋面积为As0 = 3.14222/4 15=5702mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!八. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第和条轴心竖向力作用下,Qk=326.34kN;偏心竖向力作用下,Qkmax=527.56kN桩基竖向承载力必须满足以下两式: 单桩竖向承载力特征值按下式计81、算: 其中 Ra单桩竖向承载力特征值; qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; qpa桩端端阻力特征值,按下表取值; u桩身的周长,u=2.51m; Ap桩端面积,取Ap=0.50m2; li第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:土层编号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称1.750杂填土37.50褐黄灰黄色粉质粘土1.37.50灰色淤泥质粉质粘土夹2.87.50灰色砂质粉土2.97.50灰色淤泥质粉质粘土8.977.50灰色淤泥质粘土5.8150灰褐灰色粉质粘土3.825400暗绿草黄色粉质粘土16.327.5625草黄灰黄色砂质粉土282、-110.127.5900灰灰黄色粉砂由于桩的入土深度为26.4m,所以桩端是在第层土层。最大压力验算: Ra=2.51(1.75+37.5+1.37.5+2.87.5+2.97.5+8.977.5+5.7315)+00.50=594.96kN由于: Ra = 594.96 Qk = 326.34,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 713.95 Qkmax = 527.56,最大压力验算满足要求!九. 桩式基础格构柱计算依据钢结构设计规范(GB50017-2011)。1. 格构柱截面的力学特性:格构柱的截面尺寸为0.3000.300m;主肢选用:16号角钢bdr=1601416mm83、;缀板选用(mm):0.4600.460主肢的截面力学参数为 A0=43.296cm2,Z0=4.470cm,Ix0=1048.360cm4,Iy0=1048.360cm4;格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩:格构柱的x-x轴截面总惯性矩:经过计算得到:Ix=41048.360+43.296(30/2-4.470)2=23396.240cm4;Iy=41048.360+43.296(30/2-4.470)2=23396.240cm4;2. 格构柱的长细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:其中 H 格构柱的总高度,取9.400m; I 格构柱的截面惯性矩,取,Ix=23396.240c84、m4,Iy=23396.240cm4; A0 一个主肢的截面面积,取43.296cm2。经过计算得到x=80.874,y=80.874。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:其中 b 缀板厚度,取 b=0.460m。 h 缀板长度,取 h=0.460m。 a1 格构架截面长,取 a1=0.300m。经过计算得 i1=(0.4602+0.4602)/48+50.3002/80.5=0.255m。1=9.400/0.255=36.851。换算长细比计算公式:经过计算得到kx=88.874,ky=88.874。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:其中 N85、 轴心压力的计算值(kN);取 N=1.35Qkmax=712.208kN; A 格构柱横截面的毛截面面积,取443.296cm2; 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 0x=88.874150 X方向长细比验算满足要求! 0y=88.874150 Y方向长细比验算满足要求! 查钢结构设计规范得到x=0.634,y=0.634。X方向: N/A=712208/(0.63417318.4)=65215.000 N/mm2 满足要求! Y方向: N/A=712208/(0.63417318.4)=65215.000 N/mm2 满足要求! 4. 格构分肢的长细比验算:由于格构形式86、采用,分肢选取16号角钢bdr=1601416mm,其回转半径i=31.6mm。 1=L/i=300/31.6=9.4940.50x=44.437 且小于等于40 满足要求! 塔吊计算满足要求!10.5 5#塔吊计算书塔吊四桩基础的计算书 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塔机自重标准值:Fk1=464.10kN起重荷载标准值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=1335kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-1552kN.m塔吊计算高度:H=40.5m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C40承台混凝土等级:C35保护层87、厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1.25m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.8m桩间距:a=3m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:30m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下: 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=464.1kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=551.2525=781.25kN3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN2. 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)88、 Wk=0.80.71.951.540.2=0.34kN/m2 qsk=1.20.340.351.6=0.23kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.2340.50=9.15kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk2) 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=0.35kN/m2) Wk=0.80.71.951.540.35=0.59kN/m2 qsk=1.20.590.351.60=0.40kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.4040.50=16.02kNc89、. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk3. 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非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk三. 桩竖向力计算非工作状态下: Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+781.25)/4=311.34kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25)/4+Abs(-1227.62+16.021.25)/4.24=596.01kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25-0)/4-Abs(-1227.62+16.021.25)/4.290、4=26.66kN工作状态下: Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(464.1+781.25+60)/4=326.34kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25+60)/4+Abs(-183.67+9.151.25)/4.24=366.94kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(464.1+781.25+60-0)/4-Abs(-183.67+9.151.25)/4.24=285.74kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=91、1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(464.1+60)/4+1.35(-183.67+9.151.25)/4.24=122.07kN非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35464.1/4+1.35(-1227.62+16.021.25)/4.24=-227.68kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m); xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m); Ni不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。由92、于工作状态下,承台正弯矩最大: Mx=My3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1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,期间按线性内插法确定; fc混凝土抗压强度设计值; h0承台的计算高度; fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=170.90106/(1.00016.7005000.00012002)=0.0014 =1-(1-20.0014)0.5=0.0014 s=1-0.0014/2=0.9993 As=170.90106/(0.99931200.0360.93、0)=395.9mm2实际选用钢筋为:钢筋直径20.0mm,钢筋间距为150mm,承台底部选择钢筋配筋面积为As0 = 3.14202/4 Int(5000/150)=10367mm2选择钢筋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20mm,钢筋间距为200mm,配筋面积为7854mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值: Vmax=122.07kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。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: 式中 计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm94、2; b承台的计算宽度,b=5000mm; h0承台计算截面处的计算高度,h0=1200mm; fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2; S箍筋的间距,S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35596.01=804.62kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式: 其中 c基桩成桩工艺系数,95、取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.1N/mm2; Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1005mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1005mm2实际选用钢筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为15桩实际配筋面积为As0 = 3.14222/4 15=5702mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!八. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下,Qk=326.34kN;偏心竖向力作用下,96、Qkmax=596.01kN桩基竖向承载力必须满足以下两式: 单桩竖向承载力特征值按下式计算: 其中 Ra单桩竖向承载力特征值; qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; qpa桩端端阻力特征值,按下表取值; u桩身的周长,u=2.51m; Ap桩端面积,取Ap=0.50m2; li第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称1.900杂填土1.27.50褐黄灰黄色粉质粘土0.77.50灰色淤泥质粉质粘土夹2.47.50灰色砂质粉土47.50灰色淤泥质粉质粘土8.47.50灰色淤泥质粘土6.2150灰褐灰色97、粉质粘土3.525400暗绿草黄色粉质粘土10.627.5625草黄灰黄色砂质粉土2-124.827.5900灰灰黄色粉砂由于桩的入土深度为30m,所以桩端是在第2-1层土层。最大压力验算: Ra=2.51(1.90+1.27.5+0.77.5+2.47.5+47.5+8.47.5+6.215+3.525+0.627.5+1.127.5)+9000.50=1338.32kN由于: Ra = 1338.32 Qk = 326.34,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 1605.98 Qkmax = 596.01,最大压力验算满足要求!九. 桩式基础格构柱计算依据钢结构设计规范(GB5098、017-2011)。1. 格构柱截面的力学特性:格构柱的截面尺寸为0.3000.300m;主肢选用:16号角钢bdr=1601416mm;缀板选用(mm):0.0300.300主肢的截面力学参数为 A0=43.296cm2,Z0=4.470cm,Ix0=1048.360cm4,Iy0=1048.360cm4;格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩:格构柱的x-x轴截面总惯性矩:经过计算得到:Ix=41048.360+43.296(30/2-4.470)2=23396.240cm4;Iy=41048.360+43.296(30/2-4.470)2=23396.240cm4;2. 格构柱的长99、细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:其中 H 格构柱的总高度,取10.100m; I 格构柱的截面惯性矩,取,Ix=23396.240cm4,Iy=23396.240cm4; A0 一个主肢的截面面积,取43.296cm2。经过计算得到x=86.896,y=86.896。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:其中 b 缀板厚度,取 b=0.030m。 h 缀板长度,取 h=0.300m。 a1 格构架截面长,取 a1=0.300m。经过计算得 i1=(0.0302+0.3002)/48+50.3002/80.5=0.241m。1=10.100/0.241=41.886。换算长细比计算100、公式:经过计算得到kx=96.465,ky=96.465。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:其中 N 轴心压力的计算值(kN);取 N=1.35Qkmax=804.617kN; A 格构柱横截面的毛截面面积,取443.296cm2; 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 0x=96.465150 X方向长细比验算满足要求! 0y=96.465150 Y方向长细比验算满足要求! 查钢结构设计规范得到x=0.581,y=0.581。X方向: N/A=804617/(0.58117318.4)=80215.000 N/mm2 满足要求! Y方向: N/A=804617/(0.58117318.4)=80215.000 N/mm2 满足要求! 4. 格构分肢的长细比验算:由于格构形式采用,分肢选取16号角钢bdr=1601416mm,其回转半径i=31.6mm。 1=L/i=200/31.6=6.3290.50x=48.232 且小于等于40 满足要求! 塔吊计算满足要求!