马边县红旗棚户区工程塔吊桩基础专项方案.docx
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马边县红旗棚户区工程塔吊桩基础专项方案
施工组织设计（方案）报审表
工程名称：
马边彝族自治县红旗城市棚户区改造建设项目编号：
致：
四川思成工程项目管理有限公司（监理单位）:
现报上塔吊桩基础专项方案施工组织设计（方案）（全套、部分），已经我单位上级技术负责人审查批准，请予审查和批准。
附：
塔吊桩基础专项方案
承包单位项目部（公章）：
项目负责人（签字）：
项目技术负责人（签字）：
年月日
专业监理工程师审查意见：
1.同意2.不同意3.按以下主要内容修改补充
专业监理工程师（签字）:
年月日
总监理工程师审查意见：
1.同意2.不同意3.按以下主要内容修改补充
项目监理机构（公章）：
总监理工程师（签字）：
年月日
注：
本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理审查。
建设、监理、施工单位各留一份。
四川省建设厅制
马边彝族自治县红旗城市棚户区改造建设项目
吊桩基础专项方案
签名
日期
编制人
刘宾龙
审核人
审批人
山河建设集团有限公司
二零一五年一月十五日
目录
第一节、编制依据…………………………………………………………………………1
第二节、工程概况…………………………………………………………………………1
第三节、塔吊布置概况………………………………………………………………2
第四节、塔吊桩基础计算书………………………………………………………2
一、塔吊基本参数……………………………………………………………………2
二、塔吊及基础桩基本参数………………………………………………………3
三、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算…………………………………4
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、矩形承台斜截面抗剪切计算…………………………………………………6
七、桩承载力验算……………………………………………………………………7
八、桩竖向极限承载力验算………………………………………………………7
第五节、塔吊基础桩施工技术…………………………………………………………8
塔吊基础桩施工-专项方案
第一节、编制依据
1、马边彝族自治县红旗城市棚户区改造工程建设项目安置房设计施工图
2、四川省乐山地质工程勘察院2014年9月6日（马边彝族自治县红旗新区回迁安置房）岩土工程勘察报告
3、塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）
4、建筑安全检查标准（JGJ59-99）
5、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）
第二节、工程概况
总建筑面积为98644.19㎡，总工期：
660天。
其中1#安置房建筑面积14376.30㎡，11层建筑物总高度为35.55m，结构型式框架剪力墙结构，基础形式为人工挖孔、承台、基础梁。
2#安置房建筑面积5515.63㎡，7层建筑物总高度为23.25m，结构型式框架结构，基础形式为人工挖孔结合独立基础、承台、基础梁。
3#安置房建筑面积7592.08㎡，7层建筑物总高度为23.25m，结构型式框架结构，基础形式为人工挖孔结合独立基础、承台、基础梁。
4#安置房建筑面积10131.53㎡，11层建筑物总高度为34.65m，结构型式框架剪力墙结构，基础形式为人工挖孔、承台、基础梁。
5#安置房建筑面积10060.39㎡，11层建筑物总高度为34.65m，结构型式框架剪力墙结构，基础形式为人工挖孔、承台、基础梁。
6#安置房建筑面积10055.89㎡，11层建筑物总高度为34.65m，结构型式框架剪力墙结构，基础形式为人工挖孔、承台、基础梁。
7#安置房建筑面积10133.83㎡，11层建筑物总高度为34.65m，结构型式框架剪力墙结构，基础形式为人工挖孔、承台、基础梁。
8#安置房建筑面积9322.20㎡，11层建筑物总高度为35.85m，结构型式框架剪力墙结构，基础形式为人工挖孔结合预应力管桩、承台、基础梁。
9#安置房建筑面积4772.47㎡，7层建筑物总高度为23.25m，结构型式框架结构，基础形式为人工挖孔、承台、基础梁。
10#安置房建筑面积5921.57㎡，7层建筑物总高度为23.25m，结构型式框架结构，基础形式为人工挖孔、承台、基础梁。
11#安置房建筑面积5832.82㎡，6层建筑物总高度为20.55m，结构型式框架结构，基础形式为预应力管桩、承台、基础梁。
12#安置房建筑面积4714.11㎡，6层建筑物总高度为20.55m，结构型式框架结构，基础形式为预应力管桩、承台、基础梁。
第三节、塔吊布置概况
1、根据现场实际情况结合本工程各栋号建筑平面布置图拟定塔吊布置位置（详见施工平面塔机布置图）
①#塔机（QTZ630R=50m）布置在1#安置房23～26轴线之间，塔机中心距A轴线墙皮4.00m。
覆盖1#安置房、2#安置房、3#安置房。
②#塔机（QTZ630R=50m）布置在11#安置房18～20轴线之间，塔机中心距A轴线墙皮4.00m。
覆盖11#安置房、10#安置房、9#安置房。
③#塔机（QTZ630R=50m）布置在8#安置房21～23轴线之间，塔机中心距A轴线墙皮4.00m。
覆盖8#安置房、12#安置房、9#安置房、7#安置房。
④#塔机（QTZ630R=50m）布置在7#安置房30～34轴线之间，塔机中心距A轴线墙皮4.00m。
覆盖7#安置房、6#安置房、9#安置房、10#安置房。
⑤#塔机（QTZ630R=50m）布置在6#安置房21～23轴线之间，塔机中心距A轴线墙皮4.00m。
覆盖5#安置房、6#安置房、3#安置房。
⑥#塔机（QTZ630R=50m）布置在4#安置房11～137轴线之间，塔机中心距A轴线墙皮4.00m。
覆盖4#安置房、5#安置房、2#安置房。
2、本工程塔吊基础顶板拟埋深在室外地面以下0.50米位,根据《四川省乐山地质工程勘察院2014年9月6日（马边彝族自治县红旗新区回迁安置房）岩土工程勘察报告》土质情况。
⑤#塔机、⑥#塔机现场土质强度能满足塔吊基础安装地耐力要求。
①#塔机、②#塔机、③#塔机、④#塔机现场土质强度不能满足塔吊基础安装地耐力要求。
经会同公司安全设备科研究决定，拟对塔吊基础进行打桩处理，桩基要求参照房屋基础桩基。
（详见塔吊基础桩平面布置图）
第四节、塔吊桩基础计算书
一、塔吊基本参数
机构工作级别
起升机构
M4
回转机构
M5
变幅机构
M4
公称起重力矩（KN.m）
630
起重工作幅度（m）
最小2.5
最大50
最大工作高度（m）
螺栓固定式
32
附着式
140
最大起重量（t）
4
起升机构
型号
QS470
倍率
α=2
α=4
起重量/速度（m/min）
1/7
2/35
2/7.5
2/35
4/17.5
4/3.7
4倍率最低稳定下降速度（m/min）
≤5
功率（KW）
15/15/3.5
设幅机构
速度（m/min）
40/20
功率（kw）
2.4/1.5
回转机构
速度（r/min）
0~0.6
功率（kw）
3.7
顶升机构
速度（m/min）
0.47
功率（kw）
5.5
工作压力（mpa）
25
平衡重（t）
最大工作幅度（m）
50
45
40
35
30
25
20
重量（t）
10.0
8.8
8.3
7.6
7.1
5.0
4.2
总功率（kw）
21.1
工作温度（℃）
-20~+40
二、塔吊及基础桩基本参数
塔吊型号:
QTZ630，塔吊起升高度H=30.00～40.00m，塔身宽度B=1.60m，自重F1=357.70kN，最大起重荷载F2=50.00kN，塔吊倾覆力矩M=490.00kN.m。
基础承台宽度Bc=5.00m，基础承台厚度Hc=1.35m，混凝土强度等级:
C35。
桩间距a=3.00m，桩直径=0.40m。
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=357.70kN，
塔吊最大起重荷载F2=40.00kN，
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=489.24kN，
塔吊的倾覆力矩M=1.4×490.00=686.00kN。
四、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
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《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。
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=489.24kN；
G──桩基承台的自重
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4）=
1.2×（25×5.00×5.00×1.25+20×5.00×5.00×0.00）=937.50kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取686.00kN.m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.40m；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）；
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，
最大压力：
N=（489.24+937.50）/4+686.00×1.40/（4×1.402）=479.19kN。
塔吊桩基础桩位布置图
设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
2.矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条。
其中Mx1,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方向距离取a/2-B/2=0.65m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n=244.81kN/m2；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx1=My1=2×244.81×0.65=318.25kN.m。
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。
式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/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：
αs=318.25×106/（1.00×14.30×5000.00×1200.002）=0.003；
ξ=1-（1-2×0.003）0.5=0.003；
γs=1-0.003/2=0.998；
Asx=Asy=318.25×106/（0.998×1200.00×300.00）=885.41mm2。
六、矩形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。
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=479.19kN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：
其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；
bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm；
ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1200mm；
λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，
此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得（Bc/2-B/2）-（Bc/2-a/2）=650.00mm，
当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；
在0.3-3.0范围内按插值法取值。
得λ=0.54；
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=0.14；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
S──箍筋的间距，S=150mm。
则，1.00×479.19=4.79×105N≤0.14×300.00×5000×1200=1.22×107N；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
七、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1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=479.19kN；
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中，γo──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=1.47×105mm2。
则，1.00×479185.00=4.79×105N≤16.70×1.47×105=2.46×106N；
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
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3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=479.19kN；
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：
最大压力:
其中R──最大极限承载力；
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,νp──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，
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=1.571m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.147m2；
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:
序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）
11.680.000.00
20.6630.000.00
34.5320.000.00
41.9435.000.00
52.0422.000.00
66.4548.002000
由于桩的入土深度为13.00m,所以桩端是在第5层土层。
最大压力验算R=1.57×（4.00×14.00×1.02+6.00×58.00×0.98）/1.65+1.18×2500.00×0.147/1.65=6.44×102kN；
上式计算的R的值大于最大压力479.19kN,所以满足要求!
第五节、塔吊基础桩施工技术
1、打桩前，应用粉笔从桩尖向桩顶划出1m的分线，以便显示入土深度。
2、桩架就位后即定桩，桩升起垂直位中心，缓缓施下插入土中，垂直度偏差不超过0.1%，桩就位后，在戴上桩帽，然后放下桩锤轻轻压住桩帽。
3、桩锤、桩帽、桩身垂线应在同一垂直线上，在桩和锤的自重作用下，桩向下沉入一定深度达到稳定，这时再次校正桩的垂直度。
4、垂直度要以吊线锤支在垂直于桩架和平行桩的两个方向控制。
桩身检查后，即可进行打桩，施打时宜重锤低击，待桩尖入土到一定深度，可逐步将锤提升到规定的数值，在施工中桩身倾斜要及时校正。
5、打桩完成最后贯入度必须符合承载力参数要求。
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