精品省直塔吊基础设计资料Word下载.docx

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2、工程概况

2.1工程建设概况

福建省直屏东小区危旧房改造项目二期位于福州鼓楼区华屏路1号，华林路与华屏路交叉处，华屏路东侧，东临福建省环境监测综合大楼，周边交通便利。

建设单位：

福建省直房地产开发公司

设计单位：

福建省建筑设计研究院

监理单位：

福州弘信工程监理有限公司

施工单位：

中建七局第三建筑有限公司

建筑面积：

省直屏东小区危旧房改造二期上部地上建筑面积：

76211.34m2，地下室约13436.22m2。

工程控制价：

约1.5亿元

总工期：

600日历天

本工程由六栋高层住宅组成，7#楼15层，8#楼18层，9#楼（幼儿园）3层，10#楼24层，11#楼18层，12#楼31层，设有一层连体地下室，地下室主要功能为超市及停车场。

本工程场地原为危旧房住宅区，存在有旧基础。

设计基础为桩承台基础，桩端持力层为（8）碎块状强风化花岗岩层或（7），砂土状即强风化花岗岩下段；

9#楼（幼儿园）为框架结构，7#、8#、10#、11#、12#楼上部为钢筋混凝土框架剪力墙结构。

2.2塔吊布置原则

本工程作业面积大、建筑物高度较高，7#楼单层面积约1062平方米，8#楼单层面积约510平方米，9#楼（幼儿园）单层面积约1013平方米，10#楼单层面积约815平方米，11#楼单层面积约440平方米，12#楼单层面积约735平方米。

主楼下部为连体地下室，在施工中垂直运输工作量很大。

项目部结合建筑物的高度、结构特点、施工现场环境，综合考虑工期、吊运能力、机械类型等因素，合理安排机械数量和布置位置，作出以下布置原则：

2.2.1由于受场地条件限制，将塔吊布置在地下室基坑内。

2.2.2塔吊选型：

现场计划在7#楼北侧、8#楼北侧、10#楼南侧、12#楼北侧各设置一部QTZ80A型塔吊（具体位置详附图），其中7#楼、8#楼、12#楼塔吊臂长50m，10#楼塔吊臂长55m。

2.2.3各栋楼塔吊具体平面位置详见附图。

2.2.4塔吊布置在基坑内，考虑到土方开挖后无法安装，塔吊在土方开挖前安装完毕。

2.2.5从本工程的结构特性、土质情况、土方开挖后承台的支撑以及现场现有打桩机械等因素考虑，7#～12#楼塔吊基础采用预应力混凝土管桩+承台基础。

3、工程地质情况

3.1场地岩土层结构

根据福州市勘测院2009年11月提供的《省直屏东小区危旧房改造（二期）岩土工程详细勘察报告》可知，本工程场地钻探揭露范围内岩土层自上而下依次分布为：

⑴杂填土：

揭示厚度约0.9～3.2米。

⑵粘土：

厚度为0.4～2.1米。

⑶淤泥：

厚度4.8～9.7米。

⑷粉（砂）质粘土：

厚度0.6～14.5米。

⑸淤泥质土：

厚度1.1～6.7米。

⑹砂质粘土：

⑺含粘土圆砾：

厚度0.8～9.5米。

⑻残积（砾质）粘性土：

1.2～9.9米。

⑼全风化花岗岩：

厚度1.9～10.4米。

⑽砂土状强风化花岗岩:

厚度.1-10.7米。

⑾碎块状强风化花岗岩：

最大揭露厚度为7.3米。

⑿中风化花岗斑岩：

最大揭露厚度9.76米。

3.2地基基础设计计算有关参数

层号

土层名称

预制（管）桩

承载力特征值

Fak（Kpa）

桩侧阻力极限值qsik（Kpa）

桩端阻力极限值qpk（Kpa）

⑴

杂填土

60-70

⑵

粘土

30-40

160-180

⑶

淤泥

20

50

⑷

粉（砂）质粘土

45-50

180-200

⑸

淤泥质土

22

60

⑹

砂质粘土

44

220

⑺

含粘土圆砾

80-90

400-500

⑻

残积（砾质）粘性土

65-70

4500-6000

220-270

⑼

全风化花岗岩

100-110

8000-9500

500-550

⑽

砂土状强风化花岗岩

110-120

9500-10000

600-650

4、塔吊基础设计

4.1基础设计的基本参数

⑴基础桩桩型：

各塔吊均采用PHC500-125AB静压预应力管桩

⑵桩顶标高：

各塔吊承台设置在地下室底板底以下，塔吊承台面与底板底距离10cm（具体位置关系详见附图），由此得出塔吊-5.0m。

⑶塔吊桩桩长：

根据地质勘查报告中各塔吊所在位置的地质剖面图，塔吊桩桩长按照打入第（8）层碎块状强风化花岗岩层1m深处计算，从而得出塔吊32m。

⑷承台尺寸：

7#～12#楼塔承台尺寸4.5m×

4.5m，承台高度为均1.5m。

承台砼强度等级均为C35。

4.2塔吊荷载参数

⑴塔吊基础参数

根据自升塔式起重机使用说明书要求，QTZ80A型塔吊在工作与非工作情况下最大力学数据如下，应满足以下基础截荷：

基础载荷表

载荷名称

数值

P1

基础所受的垂直载荷（KN）

840

P2

基础所受的水平载荷（KN）

79

M

基础所受的倾翻力矩（KN·

m）

1530

MK

基础所受的扭矩（KN·

337

⑵塔吊塔身参数

根据自升塔式起重机使用说明书要求，QTZ80A型塔吊塔吊全机自重（不含配重）共36.86t，配重最大值12.5t，标准节宽度1.645m，标准节重量9.3kn。

塔吊第三次附着时塔身总高度106.868m，满足7#楼总高H=43.7m，8#楼总高=52.2m，10#楼总高H=69.3m,12#楼总高H=88.9m的吊装高度要求。

⑶承台顶面竖向力及弯矩计算

塔吊的最不利位置在Z轴上，故只需对塔吊运行在Z轴方向时的受力情况进行验算即可。

因塔吊在非工作状况时为最不利情况，故只需计算塔吊非工作状况受力，根据QTZ80A塔吊使用说明书，QTZ80A塔吊安装到自由高度42.468m高度时要附墙，因此在进行荷载分析时，弯矩和剪力取在42.468m高度时塔吊非工作状态数值，竖向荷载取塔吊安装到最终安装高度时数值为安全取值。

故取计算荷载：

塔吊自重（包括配重）：

368KN+125KN=493kN，

塔吊标准节（38节）38×

9.3=353kN

F1=塔吊自重+标准节重量=846kN

塔吊最大起重荷载F2=84.00kN，根据JGJ94-2008中5.1.1中G值的要求，自重荷载分项系数按荷载对结构不利的情况取1.2，则作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×

（F1+F2）=1116kN，

塔吊的倾覆力矩M=1.4×

1530=2142kN。

承台自重：

G=1.2×

（25×

4.50×

1.50）=911kN

4.3塔吊桩验算

根据福州市勘测院编写的省直屏东小区危旧房改造一期项目岩土工程勘察报告，对1#、6#塔吊桩进行计算。

⑴桩顶竖向力的计算

依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1-2条。

=（1116+911）/4+（2142*1.5）/（4*1.5*1.5）

=691.75±

357kN。

由此可得:

Nmax=691.75+357=1048.75KN（抗压状态）

Nmin=691.75-357=-334.75KN（抗拔状态）

⑵单桩竖向承载力特征值

本工程塔吊桩同工程桩桩型，为PHC500-125AB，压桩力及压桩深度均同最邻近处工程桩，查阅福建省建筑设计研究院设计的《福建省直屏东小区危旧房改造项目地下室桩基平面图结施-3》可知，

单桩竖向抗压承载力特征值=2300KN>

1048.75KN,

单桩竖向抗拔承载力特征值=700KN>

-334.75KN，均满足竖向承载力要求。

4.4塔吊承台验算

4.4.1矩形承台弯矩的计算（承台砼等级C35）

依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的第5.16.1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=1.5-1.645/2=0.6775m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），

Ni1=Ni-G/n=1048.75-911/4=821kN/m2；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx1=My1=2×

821×

0.6775=1112kN·

m。

4.5.2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，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《混凝土结构设计规范GB20010-2002》表4.1.4得16.70N/mm2；

ho──承台的计算高度Hc-50.00=1450.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

经过计算得：

αs=1112×

106/（1.00×

16.70×

4500.00×

1450.002）=0.007；

ξ=1-（1-2×

0.007）0.5=0.007；

γs=1-0.007/2=0.997；

Asx=Asy=1112×

106/（0.997×

1450.00×

300.00）=2564mm2。

4.4.3矩形承台斜截面抗剪切验算

依据《钢筋混凝土承台设计规程》（CECS88:

97）的第4.3.1条。

根据4.3塔吊桩验算中的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力Nmax,考虑对称性，

记为V=1048.75kN，在承台不配置箍筋及弯起钢筋的情况下，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=4500mm；

ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1450mm；

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）=677.50mm，

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=0.47；

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=0.16；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200mm。

则，1.00×

1048.75=1.05×

106N≤0.16×

4500×

1450=1.70×

107N；

满足抗剪切要求。

4.4.4矩形承台斜截面抗冲切验算

因塔吊标准节尺寸为1.645mx1.645m,桩心距3m，各桩均在冲切正常范围内,故不会发生冲切破坏

4.5塔吊承台配筋

因四桩承台受弯矩值很小，承台配筋按最小配筋率进行计算，最小配筋率为0.2%。

承台配筋量=4500×

1500×

0.2%=13500mm2。

承台上下层钢筋采用Ⅱ级钢直径22，双向布置2×

3722@125，配筋量为14057.78mm2,拉钩14@500。

承台侧面配14@200构造钢筋!

满足上面计算要求。

具体配筋详下图：

4.6塔吊承台施工及其它

7#~12#楼因塔吊基础位于地下室范围内，计划塔吊承台顶标高低于地下室底板底标高100mm，塔吊部位地下室底板预留4米×

4米洞口，地下室顶板以及裙房顶板预留2米×

2米洞口，待塔吊拆除后另行浇筑预留洞口混凝土。

请设计院予以确定地下室底板、顶板预留洞口节点做法。

7#~12#楼塔吊大样

5、塔吊基础的施工

5.1施工流程

塔吊在承台砼浇筑达到设计强度后,土方开挖前安装,施工流程如下:

塔吊预制桩施工→塔吊承台施工→塔吊安装调试

5.2现场施工

5.2.1、施工准备

⑴施工前对施工员及施工班组进行技术、安全交流

⑵现场采用静压桩机进行施工

⑶承台采用商品砼，强度等级C35

5.2.2、承台施工

承台施工顺序为：

支模→承台网筋绑扎→预埋件定位预埋→浇筑承台砼。

5.3施工注意事项

由于采用板式承台，施工关键在于预埋钢板的定位，除预埋位置准确外，钢板面应与砼面保持同一水平。

在预埋时要先观测水平并将钢板与梁内钢筋焊牢，并重新观测；

在砼浇捣完毕后，要再次观测预埋。

6、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差较正

6.1塔吊基础沉降观测每半月一次。

垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定。

6.2当塔基出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，应进行偏差校正，在附墙未设之前，在最低节与塔吊基脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四方缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身。

如需附墙安装，则通过调节附墙，加设附墙的方法进行垂直度校正。

7、附图

附图1：

省直屏东旧房改造项目塔吊总平面布置图

附图2：

7#~12#楼塔吊承台平面位置图及7#~12#楼塔吊标准节与7#~12#楼楼标准层关系图

7#~12#楼塔吊与7#~12#楼楼底板位置关系图（7#~12#楼塔周边底板施工洞口平面示意图）

附图1

附图2

附图3各塔吊底板位置关系图