塔吊桩承台施工方案.docx

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塔吊桩承台施工方案

滨海新城辣椒槌片区14号地块拆迁安置房建设项目（一期）工程4#楼塔吊四桩承台基础施工方案

施

工

方

案

施工单位：

南通建工（集团）股份有限公司

建设单位：

广西滨海城市建设发展有限公司

日期：

2012年8月15日

施工方案责任表

编制人：

审核人：

审批人：

南通建工（集团）股份有限公司

广西钦州项目部

日期：

2012年8月15日

目录

1、编制说明及编制依据…………………………………………………………4

1、工程概况…………………………………………………………………4

2、工程地质、水文地质情况……………………………………………………4

3、编制依据、……………………………………………………………………6

4、塔吊基础平面图………………………………………………………………6

5、塔吊布置位置…………………………………………………………………6

二、塔吊基础计算书……………………………………………………………7

1、塔吊的基本参数信息…………………………………………………………7

2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算……………………………………7

3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算…………………………………………7

4、承台截面主筋的计算…………………………………………………………8

5、承台斜截面抗剪切计算………………………………………………………9

6、桩顶轴向压力验算……………………………………………………………10

7、桩竖向极限承载力验算………………………………………………………10

8、桩基础抗拔验算………………………………………………………………11

9、桩配筋计算……………………………………………………………………12

一．编制说明及编制依据

1、工程概况

1）项目组织机构

工程名称：

滨海新城辣椒槌14号地块拆迁安置房项目（一期）工程4#、7#楼。

建设单位：

滨海城市建设发展有限公司

勘察单位：

钦州市地质基础工程公司

设计单位：

南宁市建筑设计院

监理单位：

天津国际工程建设监理公司

施工单位：

南通建工集团股份有限公司

工程地点：

钦州市钦南区大藩坡镇，扬帆大道东南侧

建筑面积：

6677.76㎡

建筑层数：

地下0层，地上11层

建筑高度：

34.05米

2）工程简介

4#楼公寓楼框架剪力墙结构，塔吊桩直径为1000mm，共4根桩，有效桩长6000-8000mm进入持力层不小于2000mm,人孔桩最深约7m才能入中化岩。

4#楼地上11层，塔吊使用高度45.5m。

布置QQZT80A（5613）塔吊一台。

.2、工程地质、水文地质情况

（1）场地工程地质概况

建设场地辖属大藩坡镇辣椒槌自然村，位于进港铁路以南1000米，扬帆大道东侧的山坡上，施工时属于自然地貌。

建筑场地横跨一冲沟，一小型水库地形高差大，山坡陡峭，最大坡度约40度左右，谷底标高约8.5米，与山顶钻孔中最大高差约32米，场地属于丘陵与沟谷地貌。

通过土石方开挖回填山沟，松填平整至设计绝对标高，场地范围内回填土石方、炮渣等，情况比较复杂，原山沟沟底存在有流水及淤泥和滞留系下统连滩群的中到厚层状泥岩和泥质粉砂岩的风化层。

现根据现场调查岩芯描述、室内岩石工实验、原位测试结果及地区工作经验勘察场地揭露深度范围内岩土可分为5层。

自上而下分述如下：

第①层：

填土（Qm1）仅小范围分布于简易路基上、属筑路时挖坡填长产物，结构松散至稍密状，颜色为灰黄，成分以粉质粘土为主，含较多的石英砂烁及岩石碎屑、碎片局部有100-150mm硬石块。

层厚0.9-1.5米。

第②层：

耕土（QPR+D1）仅小范围分布在4#楼冲沟底部，可朔状为主，饱和，含较多植物根茎略具腐臭味，呈淤泥状，底部混石英砂厚度0.6。

第③层：

碎石图（QE1+D1）灰黄色、褐灰，结构松散，湿-干状属残、坡积产物，成分主要为粉质粘土和岩石碎屑、此层一般位于基岩之上或山坡上层厚0.4-3.2。

第④层：

强风化粉砂质泥岩，褐灰、灰白、泥质结构，页片状，成分主要为粘土，岩芯多呈碎屑、土状，遇水软化，岩芯手折可断。

该层厚1米。

第⑤层：

中风化砂岩：

灰褐、灰黑色，灰白色粉粒结构薄厚层状，局部夹有薄层状破玻璃的泥质砂岩，岩层较破碎，但局部较完整，质地坚硬，锤击声脆，掩体质量指标RQD值10-50。

此层主要分布在场地西北部天然单轴抗压强度0.4-8.5MPA岩体基本质量等级属IV-III级。

3、编制依据

一、本计算书主要依据滨海新城现场总平面布置图，钦州市茂盛安置小区一期启用4#-9#楼岩土工程勘察报告，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》（JGJ94-94）等编制。

4、塔吊基础平面布置

说明：

1、单桩桩身纵向钢筋14Φ16箍筋Φ8@100/200。

2、桩身混凝土强度等级为C35。

5、塔吊布置位置

（1）4#楼塔吊布置在21轴与22轴之间，M轴往北3.5米处，充分满足4#楼施工阶段的垂直、水平运输工作。

二、四桩塔吊基础计算书

1、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：

QZT80A（5613），塔吊起升高度H：

48.4000m，

塔身宽度B：

1.65m，基础埋深D：

1.500m，

自重F1：

550kN，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:

RRB400，桩直径或者方桩边长：

1.000m，

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；

2、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=550.00kN，

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）=732.00kN，

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mkmax＝2175.65kN·m；

3、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》（JGJ94-94）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）/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑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=732.00kN；

G──桩基承台的自重：

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc）=1.2×（25×5.00×5.00×1.20）=900.00kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取3045.91kN·m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.47m；

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=（732.00+900.00）/4+3045.91×2.47/（2×2.472）=1023.37kN。

最小压力：

Nmin=（732.00+900.00）/4-3045.91×2.47/（2×2.472）=-207.37kN。

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=0.93m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=798.37kN；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×798.37×0.93=1476.98kN·m。

4、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。

αs=M/（α1fcbh02）

ζ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ζ/2

As=M/（γsh0fy）

式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1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=1150.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；

经过计算得：

αs=1476.98×106/（1.00×16.70×5000.00×1150.002）=0.013；

ξ=1-（1-2×0.013）0.5=0.013；

γs=1-0.013/2=0.993；

Asx=Asy=1476.98×106/（0.993×1150.00×360.00）=3591.76mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5000.00×1200.00×0.15%=9000.00mm2。

建议配筋值：

RRB400钢筋，25@255。

承台底面单向根数19根。

实际配筋值9327.1mm2。

5、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：

γ0V≤βfcb0h0

其中，γ0──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=1150mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=（3500.00-1650.00）/2=925.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.80；

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=0.11；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

则，1.00×1023.37=1023.367kN≤0.11×16.70×5000×1150/1000=10562.75kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

6、桩顶轴向压力验算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

γ0N≤fcA

其中，γ0──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=7.85×105mm2。

则，1.00×1023366.75=1.02×106N≤16.70×7.85×105=1.31×107N；

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！

7、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=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp

Qsk=u∑qsikli

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；

ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；

γs,γp──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=3.142m；

Ap──桩端面积,Ap=0.785m2；

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）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）抗拔系数土名称

16.0025.00825.000.80粘性土

210.0025.00965.000.70粉土或砂土

由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第2层土层。

单桩竖向承载力验算:

R=3.142×（6.00×25.00×0.85+4.00×25.00×1.12）/1.65+1.31×965.00×0.785/1.65=1.06×103kN>N=1023.367kN；

上式计算的R的值大于最大压力1023.37kN,所以满足要求!

8、桩基础抗拔验算

非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

Uk=Σλiqsikuili

其中：

Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；

ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×1=3.142m；

qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；

λi──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；

li──第i层土层的厚度。

经过计算得到：

Uk=Σλiqsikuili=596.90kN；

整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

Ugk=（ulΣλiqsikli）/3=1140.00kN

ul──桩群外围周长，ul=4×（3.5+1）=18.00m；

桩基抗拔承载力公式：

γ0N≤Ugk/2+Ggp

γ0N≤Uuk/2+Gp

其中N-桩基上拔力设计值，Nk=207.37kN；

Ggp-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp=1012.50kN；

Gp-基桩自重设计值，Gp=196.35kN；

Ugk/2+Ggp=1140/2+1012.5=1582.50kN>1.0×207.367kN

Uuk/2+Gp=596.903/2+196.35=494.80kN>1.0×207.367kN

桩抗拔满足要求。

9、桩配筋计算

（1）桩构造配筋计算

As=πd2/4×0.65%=3.14×10002/4×0.65%=5105mm2

（2）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

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.4条正截面受拉承载力计算。

N≤fyAs

式中：

N──轴向拉力设计值，N=207366.75N；

fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2；

As──纵向普通钢筋的全部截面积。

As=N/fy=207366.75/360.00=576.02mm2

建议配筋值：

RRB400钢筋，1416。

实际配筋值5228.6mm2。

依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-94），

箍筋采用6－8@100-200mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶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焊接加劲箍筋。

桩锚入承台37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。