1、尚东紫御塔吊基础施工方案1. 编制说明 . . 21.1. 编制目的 . 21.2 概况 . 21.3 现场情况 . 22. 塔机安装前的准备 . . 22.1 设备检查 . 22.2 塔机的主要构件 . 32.3 安装场地 . 32.4 仪器、机具及劳动用品 . . 32.5 作业人员的分工安排 . . 33. 塔机基础设计及制作 . . 33.1 塔吊基础地质情况和位置选择. . 33.2 塔吊基础设计、桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数. 53.3 塔吊基脚螺栓预埋 . . 73.4 塔吊基础的防雷接地引接. 73.5 塔吊基础与底板接头处理. 73.6 塔吊立架处与地下室顶板主、次2、梁接头处理. 83.7 地下室顶板预留孔洞围护. 84. 塔吊桩基础计算书 . . 8附图：1、塔吊附墙立面图2、紫御高层塔吊平面图3、尚东紫御平面图4、紫御高层塔吊基础图1. 编制说明1.1. 编制目的指导塔吊基础施工，配合土建项目工程进度要求。1.2 概况本工程总建筑面积为56000。地下室建筑面积为14520。建筑层数为地下室二层， 地上 19 层。建筑高度为地上 65.5 米, 地下室为 -9.5米。本工程建筑物安全等级：二级；建筑物抗震设防类别：丙类；抗震高防烈度 ( 加速度)：6 度； 建筑场地类别： 类；屋面防水等级： 级；结构类别：混凝土框架结构，设计使用年限50 年。根据施工3、需要，计划装二台型号为 :QTZ80 （5214） ， 塔机自编号为 1 、2 号。该塔吊首次安装高度 18m，随后爬升至自由高度75.0m，可利用25 吨汽车吊进行安装，吊装最重部件起重臂时，工作半径9m ，24m臂杆，起重量 6.95 吨，起吊高度 21m ，满足吊装要求。塔机的总体结构详见产品说明书中示意图（图3-1 ） 。1.3 现场情况根据建筑场情况及工程施工需求，塔机的安装位置详见塔机平面布置图；经过考察，塔机基础周边的土质，可采用25t 的汽车吊进行吊装工作，汽车吊工作位置的土质符合轮压要求。2、塔机安装前的准备2.1 设备检查按设备技术要求，对塔机钢结构进行外观检查，对主卷扬、4、变幅、回转、顶升四大工作机构的传动部份进行检查，加润滑油脂，检查并更换液压油。对钢结构锈蚀部位作好防锈工作。2.2 塔机的主要构件所有构件及主要螺栓、销轴。详见产品说明书内附图:（图及附表）2.3 安装场地修好临时道路，清理现场内的杂乱物品，拆除影响施工的电缆、电线、配好塔机电源线的配电箱，并接通电源。2.4 仪器、机具及劳动用品1、经纬仪、水平仪、电器绝缘检测仪表、防雷接地检测仪表等。2、安全帽、安全带、手套等防护劳用品。2.5 作业人员的分工安排塔机的安装必须由持有操作证的人员进行作业，作业前，总负责人必须落实安装人员的工作安排并组织全体人员学习安全知识作好安全技术交底和落实书面三级教育签5、名。3、塔机基础设计及制作3.1 塔吊基础地质情况和位置选择根据钻探资料， 按岩土层成因类型和岩土性质自上而下分为第四系人工填土层 (Qml)( 图中编号为1) 、 第四系冲洪积层 (图中编号为2) 、第四系残积层(Qel) ( 图中编号为3) 及燕山期花岗岩（r ）( 图中编号为 4) 。自上而下综合描述如下: 第四系人工填土层(Qml) ：第(1) 层素填土：灰黄、灰褐等色，稍湿湿、土质不均，结构松散、未固结，主要由粘性土、 砂土及少量碎石等组成，为新近堆填。揭露层厚为： 0.45 3.8 米，平均 182 米；层顶标高 24.33 33.20米，平均 27.37 米，场地各孔均有揭露。 6、第四系冲洪积土层第（2-1）层淤泥、淤泥质土：深灰、灰黑色，湿，饱和，流塑，成分以粉粘粒为主， 富含有机质及腐殖质， 局部含粉细砂。揭露层厚为：1.2 12.45 米，平均 4.83 米；层顶标高 16.3 27.3 米，平均 22.35米，在场地西北面部分孔有揭露。 (2-2)层粉质粘土：灰白色、灰黄色、湿，可塑为主，局部呈软塑状，成分以粉粘粒为主， 含少量石英、粘性较好。层厚：2.3 19.5米，平均 7.74 米；层顶标高11.5 30.2 米，平均 22.46 米，在场地西北面部分孔均有揭露； 第四系残积土层(Qel) ：第(3) 层砂质粘性土：褐红，褐黄等色，可塑硬塑，成分以粉粘粒为7、主，含有大量的砂、 砾石颗粒，为沉积岩风化残积物。 层厚：2.25 13.6 米，平均5.54 米；层顶标高7.33 21.20 米，平均 15.64 米，在场地内部分孔均有揭露；燕山期基岩（ r）基岩为花岗岩，粗粒结构，层状结构，矿物成分主要为石英、云母、角长石，岩质坚硬，属硬岩，花岗岩岩芯呈灰白色；根据风化程度可分为全风化、强风化、中风化：第(4-1) 层 全风化岩 :褐黄、褐色，原岩结构尚清晰、 岩土风化成土状，稍湿，岩芯呈坚硬土状，遇水易软化、崩解，局部夹少量强风化岩碎块； 层厚 1.0 18.0 米， 平均 6.0 米；层顶埋深：0.00 21.5米，平均 8.05 米，在场地内大部8、分钻孔有揭露。第(4-2) 层 强风化岩 :褐黄色、 棕褐色， 岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状，石英、长石多呈角砾状，遇水易崩解、软化，局部夹中风化岩块；层厚1.70 26.95 米，平均 14.04 米；层顶埋深： 4.10 27.50 米，平均14.01 米，在场地内各钻孔均有揭露。第(4-3) 层 中风化岩 :褐灰色，原岩结构部分破坏， 中粗粒结构，岩石风化裂隙非常发育，岩芯呈碎块状及短柱状，岩质较硬， 岩块敲击声脆，层厚2.20 4.40 米，平均 2.89 米；层顶埋深： 29.4 42.6米，平均 37.94 米，在场地内各钻孔均有揭露。本工程连体裙楼同时使用一部塔吊，塔吊基础设置9、位置在于（1/OA）-A 轴交（A16-B3）轴和（ D13-D17 ）轴处。 1 号机参照 96 号钻孔， 2号机参照 102 号钻孔。本计算书取 102号地质情况相对较差的钻孔资料进行计算。3.2 塔吊基础设计、桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数单 桩 竖 向 承 载 力 特 征 值 Ra可 按 建筑 地 基 基础 设 计 规范 GB50007-2002式 8.5.5-1式 DBJ15-31-2003 式 10.2.3 或 10.2.4 估算。公式 1 Ra=qsaAp+upqsia Li摩擦桩公式 2 Ra=Rsa+ Rra +Rpa 嵌岩桩公式 桩基的设计施工还需符合建筑桩基技术规10、范(JGJ94-2008) 有关要求。各岩土层桩周摩阻力特征值、桩端土承载力特征值等参数详见下表各岩土层承载力及桩基设计参数建议值一览表地层代号岩土名称状态承载力特征值fk(kpa) 天然单轴抗压强度fkp(MPa) 预应管桩钻（冲）孔桩桩侧摩阻力特征值qsa（Kpa) 桩的端阻力特征值qpa（Kpa) 桩侧摩阻力特征值qsa (kpa) 桩的端阻力特征值qpa（Kpa) Qml人工填松散/ / 土Qal淤泥流塑40 6 5 粉质粘土可塑140 20 16 Qel砂质粘性土可塑- 硬塑160 27 23 r 花岗岩全风化350 70 3000 55 强风化500 100 4000 80 中风化11、3000 8 250 2500 1、塔吊基础采用四根D500mm 预应力管桩； 有效桩长约 10-20m，类似于工程桩，桩采用以摩擦力为主的预应力管桩基础，根据地质资料，桩端持力层为强风化层，持力土的端阻力征值qpa为 4000kpa。桩进入持力层内的深为 0m ，单桩竖向承载力特征值为2000KN 。因此足够于塔吊施工运作各因素的承受力。2、 桩基础承台为 4m 4m 2.1m(厚) 砼 C35 、 S8,配筋为钢 20mm200mm 双向箍式筋 , 内肢钢 20mm 200mm 双向筋。由于基础位置受到限制，为增加基础的重量，基础厚度取2.1 米。3.3 塔吊基脚螺栓预埋塔吊基脚螺栓预埋为12、16 根36mm 长=900mm ，螺栓为原厂产品。安装预埋螺栓时用固定模具套入，模具上下螺母固定定型，采用水平仪校核准确，与承台钢筋焊接牢固。3.4 塔吊基础的防雷接地引接塔吊基础的防雷接地引接； 承台的对角 2 条桩中留出约 500mm 钢筋焊接头与承台钢筋连通焊接，并直接连出承台面约500mm 的 2 处引头，作为连焊接于塔架至塔尾防雷针。接地电阻值小于4 欧。基础制作后，等其硬度达到80% 并检查合格方可安装塔机。3.5 塔吊基础与底板接头处理承台与地板的后浇接头处采用钢板止水片（3厚300宽各150） ，承台面与设计的地板标高低于50mm 做为铺装层，铺装层今后与地下室底板同时施工。13、因位置所限制，在塔吊承台和工程承台间没办法留后浇带，因而防水采用底面用沥青布加沥青油做防水，面上用沥青油做防水层。3.6 塔吊立架处与地下室顶板主、次梁接头处理对立架处顶板主、次梁、板断开处理方法如下：1、梁板砼施工缝接头为梁长的1/3L 位置处，在原设计的配筋中各加大一级配筋预留搭接，钢筋搭接应错开为1/2 倍数。2、施工缝搭接头钢筋加焊接；单面焊接为10 倍 D ，双面焊接为5倍 D。预留钢筋用钢刷进行清锈。3、预留孔洞砼接头处理；先浇砼接头必须凿毛，清洗干净，二次浇筑的砼加渗 5-10%AEA 澎涨水泥。3.7 地下室顶板预留孔洞围护预留孔洞口处四周采用48mm 钢管搭设高 1.5m,并14、用胶合板密封围蔽。防止杂物下落伤人。4塔吊桩基础计算书一. 参数信息塔吊型号 : 80（5214）自重( 包括压重):F1=760.00kN 最大起重荷载 : F2=60.00kN 塔吊倾覆力距 : M=1660.00kN.m 塔吊起重高度 : H=140.00m 塔身宽度 : B=1.60m 桩混凝土等级 : C80 承台混凝土等级 :C35 保护层厚度 : 50mm 矩形承台边长 : 4.0m 承台厚度 : Hc=2.1m 承台箍筋间距 : S=200mm 承台钢筋级别 : 级承台预埋件埋深 :h=0.5m 桩直径: d=0.500m 桩间距 : a=3.000m 桩钢筋级别 : 级桩入土15、深度 : 18m 桩型与工艺 : 预制桩桩空心直径 : 0.250m 二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1. 塔吊自重 (包括压重 )F1=760.000kN 2. 塔吊最大起重荷载 F2=60.000kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 F=F1+F2=820.000kN 塔吊的倾覆力矩 M=1.41660.000=2324.000kN.m 三. 矩形承台弯矩的计算1. 基本参数塔吊型号为 QTZ80(5214)塔式起重机，塔身尺寸 1.60m,塔吊基础上标高平地下室底板顶标高。2. 塔吊基础受力情况荷载状况基础荷载P(kN) M(kN.m) Fk Fh MMZ 工作状态非工作状态76016、 760 30 70 2324 2324 340 0 作用于基础顶面的竖向力设计值F=820KN ；基础的自重 G=2500 442.1=840KN；塔吊倾覆力距 M=2324kN M ；1.基础受力图MZF- 基础顶面所受垂直力Fh- 基础顶面所受水平力M - 基础所受倾翻力矩MZ- 基础所受扭矩塔吊基础受力示意图FhFM2.塔吊基础剖立面塔吊的倾力是随机变化的， 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 (依据建筑桩基础技术规范 JGJ94-2008的第5.1.1 条) 其中 n 单桩个数， n=4； Fk作用于承台顶面的竖向力，Fk=820.000kN； 17、Gk桩基承台自重标准值， Gk=25.0BcBcHc=840kN ； Mxk,Myk荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的 x 、y 轴的力矩 xi,yi单桩相对承台中心轴的XY 方向距离 (m)； Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i 基桩或复合基桩的竖向力 (kN) 。经计算得到 : 桩顶竖向力设计值 : 最大压力： N=1.2(820.000+840.000)/4+2324.000(3.000 1.414/2)/2(3.000 1.414/2)2=1046kN; 桩顶竖向力标准值 : 最大压力： N=(820.000+840.000)/4+1660.000(3.0018、0 1.414/2)/2(3.000 1.414/2)2=806kN 承台桩近似工程桩 , 工程桩的设计值是单桩 2000KN,所以承载力符合要求. 2. 矩形承台弯矩的计算 (依据建筑桩基础技术规范 JGJ94-2008的第5.9.2 条) 其中 Mx,My分别为绕 X轴和绕 Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m) ； xi,yi垂直 Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m)； Ni在荷载效应基本组合下的第i 基桩净反力，Ni=Ni-G/n 。经过计算得到弯矩设计值：压力产生的承台弯矩： N=1.2(820.000+840.000)/4+2324.000(3.000/2)/4(319、.000/2)2=1046kN Mx1=My1=2(1046.000-840.000/4)(2.000-0.800)=2006kN.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=300N/mm2 。承台底面配筋 : s=2006.0001000000/(1.000 1.570 4000.0002100.000*2100.20、000)=0.07243 =1-(1-2 0.07243)0.5=0.0753 s=1-0.0753/2=0.9624 Asx= Asy=2006.0001000000/(0.9624 1450.000300.000)=4791.66mm2 满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求! 实际配筋双向20200 ，As=8164 mm2 ，满足要求五. 矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008) 的第5.9.14 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=3556.282kN 我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载21、力满足下面公式：其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承台计算截面处的计算宽度，b=4000mm ； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1050mm ； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.000N/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! 实际配筋为12200 ，满足要求六. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(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=820kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其22、中c基桩成桩工艺系数，取0.850 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.900N/mm2； Aps桩身截面面积， Aps=0.1473m2 。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 ! 构造规定：预制桩最小配筋率不宜小于0.8%,采用静压法沉桩时 , 最小配筋率不宜小于 0.4%,直径不宜小于 14mm ， 实际配筋 416， 满足要求。七. 桩抗压承载力计算桩承载力计算依据 建筑桩基础技术规范 (JGJ94-2008) 的第5.2.5和5.3.5 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=806kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：最大压力23、 : 其中 R 基桩竖向承载力特征值； Ra单桩竖向承载力特征值； K安全系数，取 2.0 ； fak承台下土的地基承载力特征值加权平均值；c承台效应系数， 当不考虑承台效应系数时， 其值取0； qsk桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk极限端阻力标准值，按下表取值； u桩身的周长， u=1.5708m ； Ap桩端面积 , 取Ap=0.147m2 ； Ac计算桩基所对应的承台净面积，去Ac=6.103m2 ； 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: 序号土名称土层厚度 (m) 侧阻力特征值 (kPa) 端阻力特征 (kPa) 1 淤泥 1.224、 6 0 2 粉质粘性 8.4 20 0 3 全风化砾岩 8.4 70 0 4 强风化砾岩 0.5 100 4000 由于桩的入土深度为 18m,所以桩端是在第 4层土层（强风化砾岩）。最大压力验算 : Ra=1.571(1.2 12+8.440+8.470+0.5100)+80000.147=2728.77kN R=2728.77/2.0+0.350105.0006.103=1589kN 上式计算的 R值大于等于最大压力 806kN,所以满足要求 ! 八、塔吊装机抗倾覆稳定性验算由QTZ80（TC60106）塔式起重机使用说明书查得：当塔吊固定在基础上，未采用附着装置前，塔吊升至独立高度时(H=18.00 米)，基础所受的倾覆力矩最大（Mmax=2324KN.M） 。单桩抗拔承载力标准值为：Uk=iqsiLi ui式中：i抗拔系数（取i=0.75）Ui破坏表面周力（ Ui=Up=d）故 Uk=iRk =0.751876.58KN =1407.44KN 抗倾覆力矩计算：a=（22.602）1/2=3.677m M抗=（Rk+Uk）a/2 =(1876.58+1407.44) 3.677/2 =6037.66KN.mM倾=2324KN.m 塔吊桩基抗倾覆稳定性符合要求。根据以上计算分析，本工程塔吊桩基设计满足要求。