教育社危旧房改造工程塔吊基础专项施工方案(33页).pdf
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2022-08-29
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1、塔塔吊吊基基础础专专项项施施工工方方案案GQJ-SF-2 20 01 16 6 年年 8 8 月月目录一、编制依据一、编制依据.1二、工程概况二、工程概况.1三、工程地质特征三、工程地质特征.1四、塔吊布置位置的确定四、塔吊布置位置的确定.2五、塔吊基础形式五、塔吊基础形式.4六、塔吊六、塔吊桩基承台桩基承台基础施工方案基础施工方案.11七七、塔吊、塔吊板式板式基础施工方案基础施工方案.13八八、塔吊基础施工注意事项、塔吊基础施工注意事项.15九九、施工安全注意事项、施工安全注意事项.16十、接地装置十、接地装置.17十一、应急预案十一、应急预案.17十二十二、QTZ5013 塔吊基础计算塔吊2、基础计算.18十三十三、TC5613 塔吊基础计算塔吊基础计算.23十四、十四、塔吊基础平面布置图塔吊基础平面布置图.281塔吊基础施工方案塔吊基础施工方案一、编制依据一、编制依据1、岩土工程勘察报告;2、塔机使用说明书;3、由七建集团设备租赁公司提供的塔吊基础配筋图;4、甘肃教育社危旧房改造工程施工一标段工程施工图纸;5、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009;6、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015。二、工程概况二、工程概况甘肃教育社危旧房改造工程施工一标段工程建设场地位于兰州市城关区南滨河东路 571 号。施工内容为一标段 1#、2#楼及标段内划分的3、地下车库工程。1#楼为一类高层商住楼,地上 28 层,地下二层,地下一层与一层之间为设备夹层,结构形式主楼 E 单元为剪力墙结构,裙房为框架结构,建筑主体高度 85.4m;E 单元为 1200 厚平板式筏形基础,裙房为人工挖孔灌注桩基础,深约 6 米。2#楼为一类高层住宅楼,地上 D 单元 33 层,B 单元 34 层,地下二层,地下一层与一层之间为设备夹层,结构形式为剪力墙结构,建筑主体高度98.9m。D 单元为 1100 厚平板式筏形基础,B 单元为 1300 厚平板式筏形基础。地下车库为两层,框架结构,基础为 900 厚平板式筏形基础,上覆 1400厚配重混凝土,地下车库顶板上覆 1.64、1.8 米种植土。三、工程地质特征三、工程地质特征根据建设单位提供的地质资料,本工程场地地层从上至下分述如下:1、填土层:厚度 0.300.30m,褐黄色,以粉土为主,土质不均匀,含2卵石颗粒,建筑垃圾等,稍密,稍湿。2、黄土状粉土层:埋深 0.303.30m 厚度 0.803.50m,层面高程为1514.401517.23m 黄褐色,土质较均匀,虫孔,孔隙较发育,无光泽,干强度低,韧性低,摇振反应中等,稍密,稍湿,局部含有细沙层,厚度0.300.40m。3、卵 石 层:埋 深 2.504.60m 厚 度 3.406.40m,层 面 高 程 为1512.901514.93m。杂色,磨圆度较好,5、呈亚圆形一次圆形,粒径以 2-5cm为主,最大 10cm,骨架颗粒含量约占全重 6065%级配一般交错排列,成分以花岗岩,变质岩和石英岩为主,卵石颗粒呈中风化,充填物以细沙及圆砾石为主,中密。4、砂 岩 层:埋 深 6.6010.30m 厚 度 5.9014.00m,层 面 高 程 为1507.141510.41m。西北角埋深浅,半成岩,细沙岩,砖红岩,矿物成分以以石英,长英为主,含少量暗色矿物,泥钙质胶结,岩石呈碎碎痟结构,块状结构,微裂隙及风化裂隙较发育,遇水易软化,上部 3.503.90m 强风化,其下中风化,致密,不透水,较坚硬。强风化岩体基本质量等级为 V级。中风化岩体基本等级为 V6、 级。地下水埋深 6.107.20m,层面高程为 1510.601511.30m,水位变化幅度为 2.03.0m,地下水为阶地型潜水,主要含水层为卵石层,地下水主要受场地周边工程降水影响较大,其次也受黄河水补给和大气降水影响。抗浮设计水位为 1514.30m。本工程开挖前需进行降水处理。四、塔吊布置位置的确定四、塔吊布置位置的确定根据 1#、2#楼工程及一标段区域内地下车库建筑结构特点,计划 1#、2#楼各布置一台塔吊,以满足其工程施工材料和设备料垂直运输的需要。1#楼布置一台 QTZ5013 型塔吊,臂幅 30m,2#楼布置一台 TC5613 塔吊,臂幅 51m。考虑到标段内地下车库的施工及7、现场情况,1#楼塔基设置在 1#楼西侧,2#楼布置在 B 单元南侧,满足 1#、2#楼及标段内地下车库的施工3需要。塔吊位置详见下图示:1#楼塔吊位置图2#楼塔吊位置图41#楼与 2#楼塔身中心距为 56.025m,现两台塔吊在其回转半径内不会撞到塔身,但两台塔机之间顶升高差始终要保持在 6 米以上。由于两台塔吊旋转范围平面交幅,为防止发生塔吊碰撞,现场制定 塔吊防碰撞措施,定人定事,严格执行。保证塔机自由旋转、不相互干扰作业,以提高工作效率,保证施工安全作业。各塔吊指挥要统一协调指挥,且塔吊司机要时刻保持头脑清醒,随时可鸣笛提醒对方,且要相互礼让,在同时运转的过程中,始终保持一定的安全距离,8、在确保塔吊安全运行的情况下正常施工。根据甘肃教育社危旧房改造工程施工一标段施工进度要求,塔吊基础计划在 年 10 月 1 日开始施工,以使塔吊在基础筏板钢筋开始绑扎前安装完成并投入使用。五、塔吊基础形式五、塔吊基础形式1 1、塔吊基础形式、塔吊基础形式甘肃教育社危旧房改造工程施工一标段工程基坑土方开挖、降水施工、边坡支护施工由我公司组织进行。根据地质勘查资料及施工图基坑开挖深度要求,1#、2#楼主楼持力层均为砂岩层,塔吊基础持力层亦为持力层。为保证塔吊基础的承载力及稳定性,1#楼塔吊采用“井桩+承台”基础,桩基顶部由承台将其连为一体,共同承担塔身传来的各种荷载作用。2#楼塔吊基础位置在地下车库9、基础上,地下车库基础为 900 厚平板式筏形基础+1400 厚抗浮配重素混凝土,考虑地下车库基础施工影响,决定塔吊基础顶标高与配重素混凝土顶标高平齐,即塔吊基础顶标高为 1507.00m(具体详见塔吊基础剖面图)。51#楼塔吊基础剖面图62#楼塔吊基础剖面图2#楼塔吊塔身穿越各楼层板顶留洞加设暗梁,暗梁钢筋必须伸入两端框梁内,由框梁做支座,顶留洞四周梁板断开的砼端头必须做可靠支撑。2 2、防水做法要求、防水做法要求1#楼塔吊基础在建筑物外侧,不考虑防水。2#楼塔吊基础坐落在地下7车库内,塔吊基础底标高位于地下车库基础底标高位置,四周与筏板基础混凝土之间施工缝位置增加止水钢板。3 3、1#1#楼10、塔吊楼塔吊桩基及承台构造配筋桩基及承台构造配筋桩基及承台结构做法按塔吊租赁公司提供的基础图纸进行施工,C35 混凝土浇筑。塔吊桩基采用机械成孔灌注桩基础,4 根井桩,桩径1000,桩长约20 米,井桩进入持力层深度8000。井桩主筋采用 HRB400 级 1628,箍筋采用 HPB300 级8200 螺旋箍,桩顶以下 5000mm 范围内的加密箍筋采用HPB300 级8100 螺旋箍,定位箍采用 HRB400 级162000(具体详见下图)。81#楼塔吊基础承台顶标高1516.00,承台尺寸为 310031001350,上下双向钢筋采用 HRB400 级20155,拉筋采用 HRB335 级111、2465(具体详见下图)。1700700700170070070011塔吊基础平面图塔吊基础平面图9350135013501700100010001-1 剖面图剖面图4 4、2 2#楼塔吊楼塔吊承台构造配筋承台构造配筋2#楼塔吊基础为承台式塔吊基础,承台尺寸为 550055001350,钢筋配置如下图所示:5500490X30=5390490X30=539055003501350135055001700105500490X30=5390490X30=539055005 5、基础塔吊塔身防水、基础塔吊塔身防水(1)根据地质勘查资料地下水的埋藏条件,本工程采取降水措施,详见基坑支护、降水、开挖方案12、。(2)基础回填后,2#楼塔吊基础低于自然地面。采取在塔吊基础上部四周砌筑 240mm 的砖砌挡土墙,挡土墙上部高出自然地面 300mm,以利于挡水。(3)在塔吊基础挡土墙上口,沿塔吊基础节四周水平搭设钢管脚手架,上部满铺竹胶板,在靠近基坑一侧留置竹胶板可开启的检查口,并做向外坡水坡度,减少雨水进入基础内。(4)平时注意检查塔吊基础内是否留有积水,如发现积水后及时清除,保证塔吊基础节部位处于干燥环境中。11六、塔吊六、塔吊桩基承台桩基承台基础施工方案基础施工方案1 1、施工工艺流程、施工工艺流程放线定桩位线及高程机械成孔清底成孔验收放钢筋笼桩身砼浇注绑扎承台下网钢筋放置塔吊基座锚杆绑扎承台上网13、钢筋验收复核浇筑承台砼砼养护。2 2、塔吊基础桩施工、塔吊基础桩施工(1 1)成孔)成孔成孔采用机械成孔,在开挖过程中,注意随时检查校正桩孔桩径、垂直度及孔深。根据孔口设好的桩位十字轴线,用十字线对中,吊线坠向井底投测,以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度,随之进行修整。孔深以事先在孔口设好的标高基准点为依据向下引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。(2 2)检查验收)检查验收当桩孔挖至规定的深度后,及时组织相关人员对桩身直径、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行验收,办理隐蔽验收手续。(3 3)吊放钢筋笼)吊放钢筋笼钢筋笼放入前先绑好砂浆垫块,吊放钢筋笼时,要对准孔位,直吊扶稳14、缓慢下沉,避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时,立即固定,以确保钢筋位置正确,保护层厚度符合要求。(4 4)浇筑井桩砼)浇筑井桩砼钢筋笼吊放完成,经验收合格后,及时浇筑井桩砼。井桩砼采用预拌砼。浇筑时用溜槽向桩孔内连续浇筑混凝土,并分层振捣密实,分层高12度不大于 1.5m。混凝土浇筑到桩顶时,随时检查浇筑高度,保证桩顶标高符合设计要求。(5 5)承台钢筋绑扎)承台钢筋绑扎基础桩施工完成后,凿除桩头浮浆及松动石子,经复核桩顶标高符合要求后,即可进行承台施工,井桩进入承台 1200。塔吊承台基础施工时,先绑扎承台结构下部钢筋网片,然后按塔吊位置及图纸要求高度安放塔吊基础节,并对塔吊基础节进行初步15、找平固定。待基础节安放完毕后,再进行基础上部钢筋网片的绑扎安装。钢筋绑扎时,纵横向钢筋每一交点均需绑扎牢固,并注意垫放好钢筋保护层垫块,保证钢筋保护层厚度顶筋不小于 25mm,底筋不小于 40mm。在上部钢筋网片绑扎完成后,对已安放的塔吊基础节用水准仪进行精确找平,保证基础节四个角部顶面处于同一水平面上。待基础节调整水平后,将其进行可靠固定,防止在后续施工中出现移位现象。(7 7)承台砼浇筑)承台砼浇筑待承台钢筋绑扎完成、塔吊基础节找平并可靠固定并经检查合格后,通知监理工程师对基础钢筋、基础节埋设等施工内容进行隐蔽验收,验收合格后方可进行塔吊基础砼的浇筑施工。浇筑时采用分层浇筑的方法进行施工,16、分层厚度不大于 500。浇筑过程中随浇筑随振捣,使用振动棒将基础砼机械振捣密实,不得漏振、欠振或过振。浇筑完成后,在砼初凝前进行二次复振,保证砼的密实度。在砼终凝前用木抹子进行二次抹压,以消除砼表面收缩裂缝。塔吊基础砼浇筑完成后,及时用水准仪对塔吊基础节四个角部标高进行复核,如发现因浇筑砼导致基础节出现移位而使四个角部标高不一致的情况,在砼初凝前将其校正标高一致。13七七、塔吊、塔吊板式板式基础施工方案基础施工方案1 1、施工工艺流程、施工工艺流程塔吊基础定位放线塔吊基础土方开挖100 厚 C20 砼垫层施工 塔吊基础防水层及保护层基础钢筋绑扎模板施工预埋基础专用标准节浇筑基础砼、养护塔吊安装17、保护墙2 2、塔吊基础技术要求及措施、塔吊基础技术要求及措施1、技术要求1)、混凝土强度不小于 C35,基础承拉能力不低于 0.2MPa,基础的总重量不得小于 80T。2)、混凝土的捣制参照有关规定执行,要求表面平整。3)、地面基础的承压能力不得低于 0.2MPa。4)、四个固定支腿顶端所组成的平面与水平面的斜度不大于 1/1000。5)、固定支腿受力最大,由厂家配套。2、技术措施1)、混凝土按级配严格选料配制,浇筑时采用分层浇筑的方法进行施工;振捣密实;进行二次抹压施工;做好混凝土养护工作。(具体做法见以下第 8 条内容)2)、按塔吊租赁方提供的塔吊基础图纸进行钢筋的配料加工,钢筋绑扎时,纵18、横向钢筋每一交点均需绑扎牢固。(具体做法见以下第 6 条内容)3 3、基础土方开挖、基础土方开挖(1)、塔吊基础土方开挖前,根据设计施工图纸及现场轴线定位桩确定塔吊基础位置,然后以塔吊基础轮廓尺寸+500(每边)做为塔吊基础基坑底边线,基坑底标高为 1504.60,塔吊基础座落于砂岩层。(2)、塔吊基础土方采用机械开挖的方法进行施工,人工配合进行施工。144 4、100100 厚厚 C C2020 砼垫层施工砼垫层施工土方开挖至塔吊基础垫层底表面清底完成后,及时进行 100 厚 C20 砼垫层施工。砼采用商品混凝土进行浇筑,机械振捣密实,垫层表面压光处理,并控制其表面平整度达到要求。5 5、塔19、吊基础钢筋绑扎、构造柱插筋、塔吊基础钢筋绑扎、构造柱插筋按塔吊租赁方提供的塔吊基础图纸进行钢筋的配料加工,并提前进行砼配合比的委托工作。钢筋绑扎时,纵横向钢筋每一交点均需绑扎牢固,并注意垫放好钢筋保护层垫块,保证钢筋保护层厚度顶筋不小于 25mm,底筋不小于 40mm。在塔吊基础上部钢筋网片绑扎成型前,将构造柱插筋按照位置绑扎到位,符合其位置、规格、间距,并有可靠的固定。6 6、塔吊基础模、塔吊基础模板板施工施工垫层施工完毕后进行防水和防水保护层的施工,采用木框胶合板模板,钢管扣件加固固定;模板面板采用 18mm 胶合板,模板背楞采用 4080 方木。7 7、预埋塔吊基础节、预埋塔吊基础节钢筋20、绑扎完成后,配合塔吊租赁厂家进行基础节预埋工作,对已安放的塔吊基础节用水准仪进行精确找平,保证基础节四个角部顶面处于同一水平面上。待基础节调整水平后,将其进行可靠固定,防止在后续施工中出现移位现象。8 8、浇筑塔吊基础砼、浇筑塔吊基础砼待塔吊基础钢筋绑扎完成,上部插筋可靠固定并复核无误后,经隐蔽验收合格后进行砼的浇筑施工。塔吊基础砼强度等级为 C40P8,采用商品砼进行浇筑施工。浇筑时采用分层浇筑的方法进行施工,分层厚度不大于15500mm。浇筑过程中随浇筑随振捣,使用振动棒将基础砼机械振捣密实,不得漏振、欠振或过振。浇筑完成后,在砼初凝前进行二次复振,保证砼的密实度,二次复振后,对塔吊基础节21、顶标高进行复测,如有偏差及时调整;在砼终凝前用木抹子进行二次抹压,以消除砼表面收缩裂缝。在砼浇筑过程中按规范要求留置同条件及标养试块各一组。9 9、塔吊基础砼养护、塔吊基础砼养护抹压后塑料薄膜覆盖养护;12 小时后开始逐步蓄水养护,经计算三天后蓄水深度约 80mm,塔吊基础砼养护时间不小于 14 天。1010、塔身保护墙及防排水、塔身保护墙及防排水保护墙采用普通红土粘砖砌筑,墙厚 240mm、墙高 2100mm(高出自然地面 300mm),并在保护墙四角和中部设置构造柱,构造柱内配 412,6200;在保护墙高度中部和顶部设置构造圈梁,圈梁内配 412,6200。保护墙顶部于塔身处采用 12 22、厚胶合板封闭防雨,胶合板在塔身处高于保护墙顶部 200mm,并在某侧面预留 700700 洞口,洞口上安装悬板门(上锁);保护墙四周设置 300200 排水明沟,沟内积水排入现场污水池(待基坑回填后完成)。八八、塔吊基础施工注意事项、塔吊基础施工注意事项1、保护好已成形的钢筋笼,不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时,防止碰坏孔壁。浇筑砼时注意溜槽放置位置及角度,防止混凝土斜向冲击孔壁,破坏护壁土层,造成夹土。2、同一塔吊基础桩应按对角依次施工,在前一基础桩砼浇筑完成 24小时后方可进行下一根基础桩的开挖施工。3、钢筋笼在制作、运输和安装过程中,采取措施防止钢筋笼变形。吊入桩孔内后及时固定,防止上浮。23、4、注意控制每根桩最后一次砼浇注量,并复核检查单桩成桩砼浇筑量。16桩顶砼标高控制在凿去泛浆后进入承台底部 50,并保证暴露桩顶砼强度满足设计要求。5、1#楼塔吊基础承台施工时,对井桩与承台间的地基采用换填卵石的方法进行处理。6、塔吊基础砼浇筑时按规定留置同条件和标养试块,塔吊安装前,同条件试块抗压强度达到 90以上。7、塔吊基础所有构件钢筋均进行隐蔽验收,并建立记录资料。8、塔吊基础砼浇筑施工时,砼必须振捣密实,振捣时振动棒不得碰撞钢筋,并严禁振动棒碰撞已埋设加固好的塔吊基础节,防止造成塔吊基础节移位而影响塔吊安装质量。9、塔吊基础砼浇筑完成后,在砼终凝之前将塔吊基础节四个角部标高调整一致,24、并做好塔吊基础节标高测量记录,以备后用。10、塔吊安装好后,经验收合格,且塔吊基础体强度达到设计值的 100以上后,方可使用塔吊。11、塔吊安装和拆除的具体要求见塔吊安装(拆卸)施工方案。九九、施工安全注意事项、施工安全注意事项1、在施工挖掘前,认真研究钻探资料,分析地下情况,对可能出现的流砂,涌水及有害气体等情况制定安全的防护措施。2、为保证护壁牢固,防止护壁坍塌,井口 5 米深范围内放护筒。3、桩孔作业人员必须戴好安全帽。4、每班作业前要对旋挖钻机、汽车吊等进行检查,存在安全隐患时及时予以消除,不得带病作业,确保施工人员安全。5、桩孔中挖出的土方要及时运走,不得堆在孔口周围,井孔周围 1.25、0m范围内严禁堆放重物。6、每天施工作业结束时及时对井桩孔进行封闭。防止土块、杂物、人17员坠落。并作明显的安全警示。严禁用草袋、塑料布虚掩。7、已挖好的桩孔及时放好钢筋笼,及时浇筑混凝土,间隔时间不得超过 4h,以防坍方。8、塔吊基础混凝土浇筑前现场临时电工认真检查振捣棒,查看有无漏电、线路破皮现象。并及时检查基坑边防护措施是否到位,坑边有无裂缝迹象。十、接地装置十、接地装置塔基避雷针的接地和保护接地要求必须按塔吊起重机使用说明书中的相关规定去做,此接地底架安装和维护等均由厂家提供,接地装置还应符合下列要求。1、将接地保护装置的电缆与任何一根主弦杆的螺栓连接并清除螺栓及螺母油污或锈蚀。2、地26、基锚固连接的底架严禁作为接地避雷器。3、接地保护避雷器的电阻4 欧姆。4、必须安装相应的“接地保护装置”。5、接地装置由专业人员安装,接地电阻测试由专业电工用校核的万用表测量,符合要求后填写塔吊相关资料并存档。十一、应急预案十一、应急预案坚持“安全第一,预防为主”的方针,贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。(一)应急组织体系组长:苏志龙组员:汪学军、李天宏、周亚赟、芮月、张安民(二)危险源监控建立健全工程项目重大危险源信息监控方法与程序,完善危险源辩识工作,对危险源进行识别和评估。在技术和管理措施上加强重大危险源的18监控,防止重、特大事故发生。对危险设备的危险区域予以明显标27、识,实现规范化、标准化管理。(三)响应程序施工现场发生无法预料的需要紧急抢救处理的危险时,应迅速逐级上报。塔吊事故应急抢险完毕后,项目经理立即召集安全员、施工员和塔吊司机组的全体同志进行事故调查,找出事故原因、责任人以及制订防止再次发生类似事故的整改措施。(四)塔吊监测控制悬臂桩在使用过程中塔吊承台四角埋设观测点,对轴线偏移和沉降量允许偏差控制在50mm,进行定期观测。如发现异常立即停止运行,通知应急指挥小组领导组织专家进行现场勘查采取措施。十二十二、QTZ5013 塔吊基础计算塔吊基础计算本工程 1#楼塔吊基础施工计算按四桩基础进行计算。依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T18728、-2009)。(一)参数信息塔吊型号:QTZ5013塔机自重标准值:Fk1=800.00kN起重荷载标准值:Fqk=50.00kN塔吊最大起重力矩:M=490.00kN.m塔吊计算高度:H=100m塔身宽度:B=2.00m非工作状态下塔身弯矩:M1=-200kN.m桩混凝土等级:C35承台混凝土等级:C35保护层厚度:50mm矩形承台边长:3.10m承台厚度:Hc=1.350m承台箍筋间距:S=140mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=1.500m桩直径:d=1.000m桩间距:a=1.700m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:20.00m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算29、简图如下:19(二)荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=800kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=3.13.1(1.3525+1.517)=569.39kN3)起重荷载标准值Fqk=50kN2.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)=0.81.481.951.540.2=0.71kN/m2=1.20.710.352=0.60kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.60100.00=59.73kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.559.7310030、.00=2986.66kN.m2)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)=0.81.511.951.540.35=1.27kN/m2=1.21.270.352.00=1.07kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=1.07100.00=106.65kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.5106.65100.00=5332.61kN.m3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值20Mk=-200+0.9(490+2986.66)=2929.00kN.m非工作状态31、下,标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-200+5332.61=5132.61kN.m(三)桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(800+569.39)/4=342.34kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(800+569.39)/4+(5332.61+106.651.35)/2.40=2615.22kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(800+569.39-0)/4-(5332.61+106.651.35)/2.40=-1948.6kN工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(800+569.39+50)/4=354.32、85kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(800+569.39+50)/4+(2929.00+59.731.35)/2.40=1599.82kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(800+569.39+50-0)/4-(2929.00+59.731.35)/2.40=-908.2kN(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(800+50)/4+1.35(2929.00+59.731.333、5)/2.40=1977.12kN最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35(800+50)/4-1.35(2929.00+59.731.35)/2.40=-1403.37kN非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35800/4+1.35(5332.61+106.651.35)/2.40=3233.39kN最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35800/4-1.35(5332.61+106.651.35)/2.40=-2693.39kN2.弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基34、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)。由于非工作状态下,承台正弯矩最大:21Mx=My=23233.39-0.15=-970.02kN.m承台最大负弯矩:Mx=My=2-2693.39-0.15=808.02kN.m3.配筋计算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002 第 7.2.1 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35、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=-970.02106/(1.00016.7005000.00013002)=-0.0069=1-(1-2-0.0069)0.5=-0.0069s=1-0.0069/2=1.0034As=-970.02106/(1.00341300.0360.0)=-2065.6mm2(五)承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=3233.39kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第 7.5.7 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,=36、1.500ft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=1300mm;fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2;S箍筋的间距,S=140mm。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22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=1.352765.42=3733.337、1kN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 0.75fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;Aps桩身截面面积,Aps=785399mm2。桩身受拉计算,依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008 第5.8.7 条受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35Qkmin=-2626.56kN经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=6092.963mm2。由于桩的最小配筋率为 0.20%,计算得最小配筋面积为 1571mm2综上所述,全部纵向钢筋面积 6093mm2(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 6.338、.3 和 6.3.4条轴心竖向力作用下,Qk=582.81kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=2615.22kN.m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=3.14m;Ap桩端面积,取 Ap=0.79m2;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120302000密实粉土由于桩的入土深度为 20m,所以桩端是在第 1 层土层。最大压力验算:Ra39、=3.14(2030)+20000.79=3455.75kN由于:Ra=3455.75 Qk=582.81,所以满足要求!由于:1.2Ra=4146.91 Qkmax=2615.22,所以满足要求!(九)桩的抗拔承载力验算23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 条偏向竖向力作用下,Qkmin=-1624.79kN.m桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式: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=3.14(0.7502030)=1476.550kNGp=0.785(2025-16.8510)=260.360kN由于:1476.40、55+260.36=1624.79满足要求!十三十三、TC5613 塔吊基础计算塔吊基础计算本工程 1#楼塔吊基础施工计算按四桩基础进行计算。依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T187-2009)。(一)参数信息塔吊型号:TC5613,塔吊起升高度H=120.00m,塔吊倾覆力矩M=3142kN.m,混凝土强度等级:C35,塔身宽度B=1.8m,基础埋深D:=1.40m,自重F1=800kN,基础承台厚度h=1.35m,最大起重荷载F2=120kN,基础承台宽度Bc=5.500m,钢筋级别:级钢。(二)塔吊基础承载力计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条41、承载力计算。计算简图:当不考虑附着时的基础设计值计算公式:24当考虑附着时的基础设计值计算公式:当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式:式中 F塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=920.00kN;G基础自重与基础上面的土的自重:G=25.0BcBcHc+mBcBc(D-h)=1693.75kN;m土的加权平均重度Bc基础底面的宽度,取Bc=5.5000m;W基础底面的抵抗矩,W=BcBcBc/6=20.833m3;M倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=3142.00kN.m;e偏心矩,eM/(F+G)1.202 m,故e承台宽度/6=0.833 m;a合力42、作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:a=Bc/2-M/(F+G)=5.5000/2-3142.000/(920.000+1693.750)=1.55m。经过计算得到:有附着的压力设计值 P=(920.000+1693.750)/5.50002=86.40kPa;偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2(920.000+1693.750)/(35.50001.55)=204.399kPa。(三)地基承载力验算地基承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条。计算公式如下:fa-修正后的地基承载力特征值(kN/m2);fak-地基承载力特征值,按本43、规范第5.2.3条的原则确定;取280.000kN/m2;b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;-基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;25b-基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取5.5000m;m-基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;d-基础埋置深度(m)取2.000m;解得地基承载力设计值:fa=328.000kPa;实际计算取的地基承载力设计值为:fa=328.000kPa;地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=104.550kPa,满足要求!地基承载力特征值1.44、2fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=268.512kPa,满足要求!(四)基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2002第8.2.7条。验算公式如下:式中hp-受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,hp取1.0.当h大于等于2000mm时,hp取0.9,其间按线性内插法取用;ft-混凝土轴心抗拉强度设计值;ho-基础冲切破坏锥体的有效高度;am-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;at-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽(即塔身宽度);当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽;ab-冲切破坏锥体最不利45、一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长,当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内,计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效高度;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。pj-扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对偏26心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力;Al-冲切验算时取用的部分基底面积Fl-相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。则,hp-受冲切承载力截面高度影响系数,取 hp=0.94;ft-混凝土轴心抗拉强度设计值,取 ft=1.43MPa;am-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:am46、=1.80+(1.80+21.55)/2=3.35m;ho-承台的有效高度,取 ho=1.50m;Pj-最大压力设计值,取 Pj=268.51KPa;Fl-实际冲切承载力:Fl=268.51(5.00+4.90)(5.00-4.90)/2)/2=66.46kN。其中5.00为基础宽度,4.90=塔身宽度+2h;允许冲切力:0.70.941.433350.001500.00=4715648.44N=4715.65kN;实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!(五)承台配筋计算1.1.抗弯计算抗弯计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。计算公式如下:式中:M47、I-任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值;a1-任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离;当墙体材料为混凝土时,取a1=b即取a1=1.60m;Pmax-相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值,取268.51kN/m2;P-相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值;P=268.51(31.80-1.60)/(31.80)=188.95kPa;27G-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重,取1693.75kN/m2;l-基础宽度,取l=5.500m;a-塔身宽度,取a=1.80m;a-截面I-I在基底的投影长度,取a=1.80m。经过48、计算得MI=1.602(25.500+1.80)(204.399+188.95-21693.75/5.502)+(204.399-188.95)5.5/12=786.45kN.m。2.2.配筋面积计算配筋面积计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.7.2条。公式如下:式中,l-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,取为0.94,期间按线性内插法确定,取l=1.04;fc-混凝土抗压强度设计值,查表得fc=14.30kN/m2;ho-承台的计算高度,ho=1.50m。经过计算得:s=786.45106/(1.0414.305.500103(1.50103)2)=0.004;=1-(1-20.004)0.5=0.005;s=1-0.005/2=0.997;由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.001550.000.15%=12787.5mm2。故取 As=112787.5mm2。28十四、十四、塔吊基础平面布置图塔吊基础平面布置图293031