5#塔吊基础施工方案QTZ806012Word格式.docx

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层厚0.60~10.0m,为棕红色,黄棕色,灰白色等,呈花斑状,可塑,局部硬塑,粘性较好,切面光滑。

综合建议其承载力特征值fak=180kPa。

4>

淤泥质土:

层厚1.40m,为深灰、灰黑色,饱和,流塑,含少量粉细砂及大量腐木碎屑,有腥臭味。

综合建议其承载力特征值fak=50kPa。

5>

粉细砂:

层厚1.50~3.30m,平均2.27m,为浅黄色,灰白色,灰黄色,饱和,松散~稍密,级配一般,成分为石英。

综合建议其承载力特征值fak=100kPa。

6>

中粗砂:

层厚1.80~7.20m,平均4.21m,为黄棕色,灰白色,土黄色等,饱和,松散~稍密,级配良好,成分为石英砂,含少量粘粒。

综合建议其承载力特征值fak=160kPa。

7>

砾砂:

层厚0.60~9.40m,平均4.78m,以砾砂、圆砾为主。

为浅黄色,灰白色、灰褐色等,饱和,稍密~中密,局部松散,分级配良好,成分为石英砂,磨圆较差,次棱角状。

综合建议其承载力特征值fak=200kPa。

8>

卵石:

层厚0.60~3.50m,平均1.52m,为灰黄色,灰白色等,饱和,稍密~中密,卵石含量50~60%,成分以石英砂岩为主,粒径一般2~5cm,充填物为粗砾砂。

综合建议其承载力特征值fak=300kPa。

9>

粉质粘土:

层厚0.40~8.80m,平均3.64m,为棕褐色,土黄色等,稍湿,硬塑,粘性一般,含少量粉细粒石英砂颗粒,为风化残积土,遇水易软化。

综合建议其承载力特征值fak=250kPa。

10>

强风化岩:

主要由泥质粉砂岩和砂砾岩等组成,层厚0.50~5.20m,平均2.53m,为棕褐色,岩石风化强烈,岩石结构大部分已破坏,岩芯呈半岩半土状、碎块状、岩柱状,局部夹中风化岩块。

综合建议承载力特征值fa=500kPa。

二、地下水

场区内各钻孔所遇地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水,<

2-3>

粉细砂、<

2-4>

中粗砂、<

2-5>

砾砂和<

2-6>

卵石为主要含水层,属于中等~强透水层,在场地呈厚层状连续分布,故第四系孔隙水较丰富。

下伏基岩强风化或中风化岩,在裂隙发育部位,有一定水量,但水量一般不大。

根据现场开挖情况,无明显地下水。

四、塔吊布置选型及基础设计

考虑工作面的覆盖范围以及利用率,同时考虑施工段间的流水施工方案,本工程拟继续投入一台QTZ100(TCT6012)型塔式起重机。

序号

塔吊编号

塔吊型号

安装位置

安装臂长(m)

拟安装高度

基础尺寸(㎜)

1

5#

QTZ100型(TCT6012)

1-18~1-19×

D-D~D-E轴

60

40m

5500×

1400

塔吊型号:

QTZ100型(TCT6012),

塔吊起升高度(独立式)H:

40.5m,(附着式)H:

200m,

塔身宽度B:

1.8m,基础埋深D:

1.500m,

自重F1:

450kN,基础承台厚度Hc:

1.400m,

最大起重荷载F2:

60kN,基础承台宽度Bc:

5.500m,

标准节长度:

2.8m,基础垫层厚度Hc:

0.100m,

桩钢筋级别:

HRB400,桩直径:

0.500m,

桩间距a:

4.0m承台箍筋间距S:

170.000mm,

承台混凝土的保护层厚度:

40mm,承台混凝土强度等级:

C35;

额定起重力矩是:

1000kN·

m,

主弦杆材料:

角钢/方钢,宽度/直径c:

120mm,

所处城市:

广东广州市,基本风压ω0:

0.75kN/m2,

地面粗糙度类别为:

B类田野、乡村,风荷载高度变化系数μz:

1.32。

本方案选用的QTZ100型塔式起重机。

塔机为水平臂架,小车行走变幅,上旋转自升起塔式起重机,最大起重6T,结合主体情况考虑,安装高度为40m,最大幅度起重时为1.0T。

基础设计:

按照塔吊厂家提供的塔吊使用说明书,QTZ100型塔吊基础选用5500×

1400mm,根据塔吊说明书所提供的数据显示所需要的地基承载力设计值需200KN/m2(即为200Kpa/m2)。

结合塔吊说明书及现场实际情况,本工程设计塔机基础为5500×

1500mm,桩基选用与本工程基础桩做法相同的4根D=500预制管桩,单桩设计竖向承载力为1900KN,桩端持力层为强风化砂岩,入持力层不小于1.0m。

由于塔吊基础面与地下室底板底部平标高,根据勘察报告及现场地下室开挖情况,地下室底板土质基本为粉质粘土层,综上所述,当塔吊桩入岩强风化持力层时,有效桩长约为7m。

其施工方法按工程桩设计做法要求进行施工。

五、施工方案

施工流程:

定位防线→土方开挖(支护)→100厚砂石垫层施工→钢筋制作及绑扎→预埋塔吊基础预埋件→模板支设→C35基础砼浇筑

1、定位放线:

根据塔吊具体位置放出塔吊基础土方开挖边线。

2、土方开挖:

进行机械挖土和人工清理,机械挖至预定标高层,满足规范承载能力的要求,人工清理后及时进行垫层施工。

注意事项:

A.土方开挖时,不得在已开挖的基坑边进行其它施工活动。

B.注意地表水的合理排放,防止地表水流入基坑或渗入边坡。

C.观测边坡,发现失稳先兆(如产生裂纹时),立即采取有效措施修复支护边坡。

3、基础模板的制作:

根据现场情况,本工程塔吊基础模板采用18厚夹板,螺杆双向对拉加支撑。

4、钢筋的制作与绑扎和预埋件预埋:

按方案要求均匀绑扎钢筋,绑扎完毕后垫好垫块,保证钢筋保护层厚度。

预埋件的预埋:

先绑扎好基础底板下层钢筋后,用吊车将预埋平板按放好的位置点放好。

用水准仪校正标准节水平后,用钢筋做支撑及斜撑把预埋件与塔吊基础钢筋焊牢。

防雷钢筋采用φ14钢筋,分别在塔吊基础四个角位与塔吊基础钢筋及桩钢筋进行焊接,焊接长度为20cm,伸出塔吊基础长度1m。

经质检人员检查无误后方可浇筑砼。

5、砼浇筑:

塔吊基础采用C35商砼配浇筑。

砼必需振捣密实,并制作试块。

基础混凝土一次性浇捣密实,加强养护,控制混凝土内外温差不得大于25℃。

六、防雷接地

1、塔吊基础接地采用40*40的角铁垂直向下埋设,埋设深度不小与1000;

2、接地角铁用4*100的扁钢与基础钢筋焊接牢固(或采用不小于4m2的铜芯线)。

3、置于基础的塔吊基础节决不能做为接地装置;

4、接地装置的电阻不得超过4欧姆;

5、接地装置应由专业人员安装,因为接地电阻率视时间和条件不同而有很大变化,测定电阻要高效精密的仪器,且要定期检查接地线及电阻;

七、塔吊基础质量要求

1、塔吊基础土方开挖到设计标高后应会同监理、甲方等单位检查土质是否符合〈岩土工程勘察报告〉要求,并形成相关隐蔽资料,验收合格后及时浇筑垫层混凝土;

2、基础采用C35商品混凝土,混凝土要振捣密实,施工时制作同条件试件一组;

3、基础混凝土强度达到设计要求的75%以上时方可安装塔吊;

4、基础表面应平整,平面度误差应小与1/500;

5、与基础节下端四个大法兰的连接处应用二次浇筑的方法找平至水平,可用水平仪测量,其水平误差值应小于1/1000;

6、基础采用浇水养护,养护时间不少于7d;

八、基础降排水

1、本工程塔吊基础面相对于自然地面较低,雨水与地基土层含水汇集到基坑内,合理的排水系统将关系到塔吊基础的正常使用。

2、基础施工时在距基础边任意一方1.5米处设置一个圆形钢筋笼,钢筋笼采用6Ф16,Ф8@500制作,钢筋笼下口低于基础面500,并及时进行抽水。

3、日后地下室底板施工时要进行要在地下室底板预埋止水钢板。

九、塔吊基础设计(四桩)计算书

编制单位:

广东省冶金建筑安装有限公司

1.计算参数

(1)基本参数

采用1台QTZ100(6012)塔式起重机,塔身尺寸1.80m,地下室开挖深度为-7.70m;

现场地面标高-5.80m,承台面标高-6.20m;

采用预应力管桩基础,地下水位-9.00m。

1)塔吊基础受力情况

荷载工况

基础荷载

P(kN)

M(kN.m)

Fk

Fh

M

MZ

工作状态

558.20

19.70

1545.70

301.10

非工作状态

451.00

80.40

1677.30

比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按非工作状态计算如图

Fk=451.00kN,Fh=80.40kN

M=1677.30+80.40×

1.30=1781.82kN.m

Fk,=451.00×

1.35=608.85kN,Fh,=80.40×

1.35=108.54kN

Mk=(1677.30+80.40×

1.30)×

1.35=2405.46kN.m

2)桩顶以下岩土力学资料

地层名称

厚度L

(m)

极限侧阻力标

准值qsik(kPa)

极限端阻力标准值qpk(kPa)

qsik

i

(kN/m)

抗拔系数λi

λiqsik

砾砂

1.52

70.00

106.40

0.50

53.20

2

粉质粘土

3.64

26.00

94.64

0.70

66.25

3

强风化砾岩

2.53

220.00

7000.00

556.60

389.62

桩长

7.69

∑qsik*Li

757.64

∑λiqsik*Li

509.07

3)基础设计主要参数

基础桩采用4根φ500预应力管桩,桩顶标高-7.50m;

桩混凝土等级C80,fC=35.90N/mm2,EC=3.80×

104N/mm2;

ft=2.22N/mm2,桩长7.69m,壁厚125mm;

钢筋HRB400,fy=360.00N/mm2,Es=2.00×

105N/mm2

承台尺寸长(a)=5.50m,宽(b)=5.50m,高(h)=1.40m;

桩中心与承台中心2.25m,承台面标高-6.20m;

承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3

Gk=abhγ砼=5.50×

5.50×

1.40×

25=1058.75kN

塔吊基础尺寸示意图

2.桩顶作用效应计算

(1)竖向力

1)轴心竖向力作用下

Nk=(Fk+Gk)/n=(451.00+1058.75)/4=377.44kN

2)偏心竖向力作用下

按照Mx作用在对角线进行计算,Mx=Mk=1781.82kN.m,yi=2.25×

20.5=3.18m

Nk=(Fk+Gk)/n±

Mxyi/Σyi2=(451.00+1058.75)/4±

(1781.82×

3.18)/(2×

3.182)=377.44±

280.16

Nkmax=657.60kN,Nkmin=97.28kN(基桩不承受竖向拉力)

(2)水平力

Hik=Fh/n=80.40/4=20.10kN

3.单桩允许承载力特征值计算

管桩外径d=500mm=0.50m,内径d1=500-2×

125=250mm=0.25m,hb=2.53

hb/d=2.53/0.50=5.06,λp=0.80

(1)单桩竖向极限承载力标准值计算

Aj=π(d2-d12)/4=3.14×

(0.502-0.252)/4=0.15m2,Apl=πd12/4=3.14×

0.252/4=0.05m2

Qsk=u∑qsik

i=πd∑qsik

i=3.14×

0.50×

757.64=1189.49kN

Qpk=qpk(Aj+λpApl)=7000.00×

(0.15+0.80×

0.05)=1330.00kN,Quk=Qsk+Qpk=1189.49+1330.00=2519.49kN

Ra=1/KQuk=1/2×

2519.49=1259.75kN

(2)桩基竖向承载力计算

Nk=377.44kN<Ra=1259.75kN,竖向承载力满足要求。

Nkmax=657.60kN<Ra=1.2×

1259.75=1511.70kN,竖向承载力满足要求。

4.桩基水平承载力验算

(1)单桩水平承载力特征值计算

I=π(d4-d14)/64=3.14×

(0.504-0.254)/64=0.0029m4

EI=EcI=3.80×

107×

0.0029=110200kN.m2

查表得:

m=6.00×

103kN/m4,Xoa=0.010m

bo=0.9(1.5d+0.5)=1.13m=1130mm

α=(mbo/ECI)0.2=(6.00×

1000×

1.13/110200)0.2=0.57

αL=0.57×

7.69=4.38>4,按αL=4,查表得:

υx=2.441

RHa=0.75×

(α3EI/υx)χoa=0.75×

(0.573×

110200/2.441)×

0.01=62.70kN

(2)桩基水平承载力计算

Hik=20.10kN<Rha=62.70kN,水平承载力满足要求。

5.抗拔桩基承载力验算

(1)抗拔极限承载力标准值计算

Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1/4×

(2.25×

2+0.50)×

509.07=2545.35kN

Tuk=ΣλiqsikuiLi=509.07×

3.14×

0.50=799.24kN

(2)抗拔承载力计算

Ggp=Ggp1+Ggp2=5.50×

18.80/4+5.50×

6.19×

(18.80-10)/4=610.99kN

Gp=Gp1+Gp2=0.15×

1.50×

25+0.15×

(25-10)=19.55kN

Tgk/2+Ggp=2545.35/2+610.99=1883.67kN

Tuk/2+Gp=799.24/2+19.55=419.17kN

由于基桩不承受竖向拉力,故基桩呈整体性和非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。

6.抗倾覆验算

a1=2.25+0.50/2=2.50m,bi=2.25×

2+0.50/2=4.75m

倾覆力矩M倾=M+Fhh=1677+80.40×

(7.70-6.20)=1797.60kN.m

抗倾覆力矩M抗=(Fk+Gk)ai+2(Tuk/2+Gp)bi

=(451.00+1058.75)×

2.50+2×

(799.24/2+19.55)×

4.75=7756.49kN.m

M抗/M倾=7756.49/1797.60=4.31

抗倾覆验算4.31>1.6,满足要求。

7.桩身承载力验算

(1)正截面受压承载力计算

按照Mx作用在对角线进行计算,Mx=Mk=2405.46kN.m,yi=2.25×

Nk=(Fk‘+1.2Gk)/n±

Mxyi/Σyi2=(608.85+1.2×

1058.75)/4±

(2405.46×

3.182)

=469.84±

378.22

Nkmax=848.06kN,Nkmin=91.62kN

Ψc=0.85,ΨcfcAj=0.85×

35.90×

0.15=4577.25kN

正截面受压承载力=4577.25kN>Nkmax=848.06kN,满足要求。

(2)预制桩插筋受拉承载力验算

插筋采用HRB400,fy=360.00N/mm2,取620,As=6×

314=1884mm2

fyAs=360×

1884=678240N=678.24kN

fyAs=678.24kN>Nkmin=91.62kN,正截面受拉承载力满足要求。

M倾/(4x1As)=1797.60×

1000/(4×

2.25×

1884)=106.02N/mm2

M倾/(4x1As)=106.02N/mm2<360.00N/mm2,满足要求。

(3)承台受冲切承载力验算

1)塔身边冲切承载力计算

Fι=F-1.2ΣQik=Fk,=608.85kN,ho=1.40-0.10=1.30m=1300mm

βhp=1.0+[(2000-1400)/(2000-800)]×

(0.9-1.0)=0.95

а0=2.25-0.50/2-1.80/2=1.10m,λ=а0/ho=1.10/1.30=0.85

β0=0.84/(λ+0.2)=0.84/(0.85+0.2)=0.80

um=4×

(1.80+1.30)=12.40m

βhpβ0umftho=0.95×

0.80×

12.40×

1.57×

1.30=19234.38kN

承台受冲切承载力=19234.38kN>Fι=608.85kN,满足要求。

2)角桩向上冲切力承载力计算

N1=Nk,=Fk,/n+Mxyi/Σyi2=608.85/4+2405.46×

3.18/(2×

3.182)=530.43kN

λ1x=λ1y=а0/ho=1.10/1.30=0.85,c1=c2=0.50+0.25=0.75m

V=2Nk,=2×

530.43=1060.86kN

β1x=β1y=0.56/(λ1x+0.2)=0.56/(0.85+0.2)=0.53

[β1x(c2+а1y/2)+β1y(c1+а1x/2)]βhpftho

=0.53×

(0.75+1.10/2)×

0.95×

1.30=2671.87kN

角桩向上冲切承载力=2671.9kN>V=1060.86kN,满足要求。

3)承台受剪切承载力验算

Nk,=Fk,/n+Mxyi/Σyi2=608.85/4+2405.46×

βhs=(800/ho)1/4=(800/1300)0.25=0.89,λ=а0/ho=1.10/1.30=0.85

α=1.75/(λ+1)=1.75/(0.85+1)=0.95,b0=5.50m=5500mm

βhsαftb0ho=0.89×

1.30=9491.16kN

承台受剪切承载力=9491.16kN>V=1060.86kN,满足要求。

(4)承台抗弯验算

1)承台弯矩计算

Ni=Fk,/n+Mxyi/Σyi2=608.85/4+2405.46×

3.182)=530.43kN,Xi=2.25m

M=ΣNiXi=2×

530.43×

2.25=2386.94kN.m

2)承台配筋计算

承台采用HRB400,fy=360.00N/mm2

As=M/0.9fyho=2386.94×

106/(0.9×

360×

1300)=5667mm2

取2820@194mm(钢筋间距满足要求),As=28×

314=8792mm2

承台配筋面积8792mm2>7150mm2,满足要求。

8.计算结果

(1)基础桩

4根φ500预应力管桩,桩顶标高-7.50m,桩长7.69m;

桩混凝土等级C80,壁厚125mm,桩顶插筋620。

(2)承台

长(a)=5.50m,宽(b)=5.50m,高(h)=1.40m,桩中心与承台中心2.25m,承台面标高-6.20m;

混凝土等级C35,承台底钢筋采用双向2820@194mm。

(3)基础大样图

塔吊基础平面图

塔吊基础剖面图

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