修改塔吊基础施工方案.docx

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修改塔吊基础施工方案

目录

一、工程概况2

二、编制依据2

三、塔吊基础安装定位3

四、塔式起重机基础验算4

塔吊基础施工方案

一、工程概况

工程名称：

自治区监狱管理局民警职工住宅C地块

建设单位：

新疆和兴房地产开发有限公司

设计单位：

大连大学亿达建筑设计院

监理单位:

新疆高新工程建设建设监理有限责任公司

施工单位：

江苏省第一建筑安装股份有限公司

工程地点：

乌鲁木齐市北京北路西侧，安宁渠镇东戈壁村，健福路北侧，东、北为规划路。

规划总建筑面积约46.7万平方米，由商业、住宅组成，1#～16#为住宅26-32层均为剪力墙结构，17#—29#为2～3层商业裙房,，均为框架结构，2层地下室.。

地下总建筑面积为82943.4平方米，地上38.4万平米。

住宅34.67万平米。

二、塔吊布置原则

1、地耐力要符合塔吊使用说明书的要求。

当自然地耐力达不到设计说明要求时，需要对基础进行处理。

本工程的塔吊基础处理方案为采用桩承台基础。

根据计算依据（详后附计算书），塔吊基础桩采用钢筋混凝土灌注桩4根；桩径800mm;桩长7米；桩位布置详见计算书中附图

2、塔吊所在的位置既要便于工程施工，覆盖范围处于最佳最合理的位置，又要考虑施工完毕后塔吊能方便拆除。

3、本工程塔吊数量多，分布较密集，属于群塔作业。

塔吊基础的布置，决定了塔身所在的位置。

群塔之间的相对关系，需要确定清楚，不得有碰撞、打架的情况发生。

4、塔吊安装后，必须经过验收，合格后，投入使用，且应在地下室底板施工前进行安装、检测完毕。

5、需要甲方协调配合的事项：

根据我项目部上报的本方案，协调桩基施工单位，优先对塔吊基础的桩进行施工。

此部分的施工，由监理单位、甲方共同签证确认，按实收方，费用由甲方承担。

1、根据自治区监狱管理局民警职工住宅C地块工程占地面积大,分布广的特点，我司拟设置16台塔吊，塔吊统一型号为QTZ80（5610Fz），臂长56m。

层数

（标准层层高）

高度（m）

塔吊安装高度（m）

塔吊

26-32

2.9

98.1

109.3

2、塔吊说明：

根据塔吊的使用说明书，QTZ80（5610Fz）型额定最大起重为6吨。

本机基本高度（独立式）44米供货，最大设计高度可到达140米，满足本工程安装最大高度的要求。

同时塔吊未设置附着前的自由高度不得超过44米。

地面基础的承压能力不得低于0.2MPa,根据新疆建筑科学院提供的（自治区监狱管理局民警职工住宅C地块地基处理工程施工设计图），地基不能满足塔吊承压能力，因此塔吊基础必须由甲方进行处理。

处理方案及计算式如下：

3、塔吊基础：

基础采用C35砼基础，承台尺寸5500×5500×1400。

二、编制依据

1．《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）；

2.《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）；

3.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；

4.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

5.《简明钢筋混凝土结构计算手册》；

6.《地基处理工程施工设计图》；

7.建筑、结构设计图纸；

8.塔式起重机使用说明书；

9.塔式起重机设计规范（GB/T13752-92）；

10．《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001、J119-2001）；

11．《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）。

三、塔吊基础安装定位

1、基础定位说明：

塔吊基础定时，根据塔楼桩基础、地下室图纸和主体结构图纸，塔吊基础定位根据地下室总平面图定位。

塔吊基础定位图、基础尺寸5500×5500×1500C35砼，坐标定位后需要与轴线复核。

2、塔吊附着定位

附着平面定位图。

四、塔式起重机基础验算

1.计算参数

（1）基本参数

采用1台QZT80A（5610）塔式起重机，塔身尺寸1.70m,基坑底标高-6.70m；现场地面标高-1.00m,承台面标高-5.30m。

（2）计算参数

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

950.00

30.00

1000.00

340.00

非工作状态

850.00

70.00

1800.00

0

比较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=850.00kN，Fh=70.00kN，M=1800.00+70.00×1.30=1891.00kN.m

Fk，=850.00×1.35=1147.50kN，Fh，=70.00×1.35=94.50kN，Mk=（1800.00+70.00×1.30）×1.35=2552.85kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料

序号

地层名称

厚度L

（m）

极限侧阻力标准值qsik（kPa）

岩石饱和单轴抗压强度标准值frk（kPa）

qsik*

i

（kN/m）

抗拔系数λi

λiqsik*

i

（kN/m）

1

粉砂

6.00

40.00

4000.00

240.00

0.40

96.00

2

砾砂

1.00

45.00

4000.00

45.00

0.40

18.00

桩长

7.00

∑qsik*Li

285.00

∑λiqsik*Li

114.00

（3）基础设计主要参数

基础桩采用4根φ800钻（冲）孔灌注桩,桩顶标高-6.60m,桩端不设扩大头，桩端入砾砂1.00m；桩混凝土等级C35,fC=16.70N/mm2,EC=3.15×104N/mm2；ft=1.57N/mm2,桩长7.00m；钢筋HRB335,fy=300.00N/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1.60m,承台面标高-5.30m；承台混凝土等级C35，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。

Gk=a×b×h×γ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=（850.00+1058.75）/4=477.19kN

2）偏心竖向力作用下

按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=1891.00kN.myi=1.60×20.5=2.26m

Nk=（Fk＋Gk）/n±Mxyi/Σyi2=（850.00+1058.75）/4±（1891.00×2.26）/（2×2.262）=477.19±418.36

Nkmax=895.55kN,Nkmin=58.83kN（基桩不承受竖向拉力）。

（2）水平力

Hik=Fh/n=70.00/4=17.50kN

3.桩基竖向承载力验算

（1）单桩竖向极限承载力标准值计算

d=0.80m=800mm,hr=1.00m,hr/d=1.00/0.80=1.25,查表得：

ζr=0.83

Ap=πd2/4=3.14×0.802/4=0.50m2

Qsk=u∑qsik

i=πd∑qsia

i=3.14×0.80×285.00=715.92kN

Qrk=ζrfrkAp=0.83×4000.00×0.50=1660.00kN

Quk=Qsk+Qrk=715.92+1660.00=2375.92kN

Ra=1/KQuk=1/2×2375.92=1187.96kN

（2）桩基竖向力作用下

1）轴心竖向力作用下

Nk=477.19kN＜Ra=1187.96kN,竖向承载力满足要求。

2）偏心竖向力作用下

Nkmax=895.55kN＜Ra=1.2×1187.96=1425.55kN,竖向承载力满足要求。

4.单桩水平承载力验算

（1）单桩水平承载力特征值计算

αE=Es/Ec=2.00×105/3.15×104=6.35,γm=2,ζN=0.50

ρg=0.2+（2000-800）/（2000-300）×（0.65-0.2）=0.52%

Wo=πd/32[d2＋2（ES/EC－1）ρgd02]

=（3.14×0.80/32）×[0.802+2×（6.35-1）×0.52%×（0.80-2×0.10）2]=0.05m3

Io=Wod/2=0.05×0.80/2=0.0200m4

EI=0.85ECIo=0.85×3.15×107×0.0200=535500kN.m2

查表得:

m=6.00×103kN/m4,bo=0.9（1.5d+0.5）=1.53m=1530mm

α=（mbo/ECI）0.2=（6.00×1000×1.53/535500）0.2=0.44

αL=0.44×7.00=3.08＜4,按αL=3.08,查表得:

υm=0.711

Nk=（Fk’＋1.2Gk）/n=（1147.50+1.2×1058.75）/4=604.50kN,

An=πd2/4[1＋（Es/Ec-1）Pg]=3.14×0.802/4×（1+（6.35-1）×0.52%）=0.52m2

Rha=（0.75αγmftW0/υm）（1.25+22ρg）（1+ζNNk/γmftAn）

=（0.75×0.44×2×1.57×1000×0.05/0.711）×（1.25+22×0.52%）×[1+0.50×604.50/（2×1.57×1000×0.52）]=117.83kN

（2）桩基水平承载力计算

Hik=17.50kN＜Rha=117.83kN,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×（1.60×2+0.80）×4×114.00=456.00kN

Tuk=ΣλiqsikuiLi=114.00×3.14×0.80=286.37kN

（2）抗拔承载力计算

Ggp=5.50×5.50×6.90×（18.80-10）/4=459.20kN

Gp=0.50×7.00×（25-10）=52.50kN

Tgk/2+Ggp=456.00/2+459.20=687.20kN

Tuk/2+Gp=286.37/2+52.50=195.69kN

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

bi=5.50/2+1.60=4.35mai=5.50/2=2.75m

倾覆力矩M倾=M＋Fhh=1800+70.00×1.30=1891.00kN.m

抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）ai＋2（Tuk/2+Gp）bi

=（850.00+1058.75）×2.75+2×（286.37/2+52.50）×4.35=6951.52kN.m

M抗/M倾=6951.52/1891.00=3.68

抗倾覆验算3.68＞1.6,满足要求。

（1）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=2552.85kN.m，yi=1.60×20.5=2.26m

Nk=（Fk‘＋1.2Gk）/n±Mxyi/Σyi2=（1147.50+1.2×1058.75）/4±（2552.85×2.26）/（2×2.262）=604.50±564.79

Nkmax=1169.29kN，Nkmax=39.71kN

Ψc=0.70

ΨcfcAp=0.70×16.70×1000×0.50=5845.00kN

正截面受压承载力=5845.00kN＞Nkmax=1169.29kN,满足要求。

2）配筋计算

配筋率ρ=ρg=0.52%

As=ρAP=0.52%×0.50×106=2600mm2,采用HRB335，fy=300.00N/mm2取920

As1=9×314=2826mm2>As=2600mm2（满足要求）

3）正截面受拉承载力计算

fyAs=300×2826=847800N=847.80kN

fyAs=847.80kN＞Nkmin=39.71kN,正截面受拉承载力满足要求。

M倾/（4x1As）=1891.00×1000/（4×1.60×2826）=104.55N/mm2

M倾/（4x1As）=104.55N/mm2＜300.00N/mm2,满足要求。

（2）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，=1147.50kN，ho=1.40-0.10=1.30m=1300mm

βhp=1.0+（2000-1400）/（2000-800）×（0.9-1.0）=0.95

а0=1.60-0.80/2-1.70/2=0.35m,λ=а0/ho=0.35/1.30=0.27

β0=0.84/（0.27+0.2）=1.79，um=4×（1.70+1.30）=12.00m

βhpβ0umftho=0.95×1.79×12.00×1.57×1000×1.30=41648.65kN

承台受冲切承载力=41648.65kN＞Ft=1147.50kN,满足要求。

2）角桩向上冲切力承载力计算

N1=Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1147.50/4+2552.85×2.26/（2×2.262）=851.66kN

λ1x=λ1y=а0/ho=0.35/1.30=0.27,c1=c2=1.15+0.40=1.55m

β1x=β1y=0.56/（λ1x+0.2）=0.56/（0.27+0.2）=1.19

[β1x（c2+а1y/2）+β1y（c1+а1x/2）]βhpftho=1.19×（1.55+0.35/2）×2×0.95×1.57×1000×1.30=7960.36kN

角桩向上冲切承载力=7960.36kN＞2Nl=1703.33kN,满足要求。

3）承台受剪切承载力验算

Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1147.50/4+2552.85×2.26/（2×2.262）=851.66kN

V=2Nk，=2×851.66=1703.32kN

βhs=（800/ho）1/4=（800/1300）0.25=0.89,λ=а0/ho=0.35/1.30=0.27

α=1.75/（λ+1）=1.75/（0.27+1）=1.38,b0=5.50m=5500mm

βhsαftb0ho=0.89×1.38×1.57×1000×5.50×1.30=13787.16kN

承台受剪切承载力=13787.16kN＞2Nl=1703kN,满足要求。

（4）承台抗弯验算

1）承台弯矩计算

Ni=Fk/n+Mxyi/Σyi2=1147.50/4+2552.85×2.26/（2×2.262）=851.66kN,xi=0.75m

M=ΣNixi=2×851.66×0.75=1277.50kN.m

2）承台配筋计算

承台采用HRB335，fy=300.00N/mm2

As=M/0.9fyho=1277.50×106/（0.9×300×1300）=3640mm2

取2918@194mm（钢筋间距满足要求）,As=29×254=7366mm2

承台配筋面积7366mm2＞7150mm2,满足要求。

7.计算结果

（1）基础桩

钻（冲）孔4根φ800灌注桩，桩顶标高-6.60m,桩长7.00m,桩端入砾砂1.00m；桩混凝土C35,，桩身钢筋采用920，箍筋采用φ8@250mm；

（2）承台

长（a）=5.50m,宽（b）=5.50m,高（h）=1.40m;桩中心与承台中心1.60m,承台面标高-5.30m；混凝土等级C35,承台底钢筋采用双向2918@194mm。

（3）基础大样图

塔吊基础平面图

桩大样图

塔吊基础剖面图

3、检验措施：

本工程塔吊按照塔吊部件进场、塔吊基础钢筋隐蔽、塔吊机械安装、电气安装、整机完成自检、技术监督局进行验收，确保资料齐全。

4、防雷处理：

将在塔吊基础内钢筋网做防雷接地体，用-4X40扁铁引上与塔吊标准节底座焊接。

等主体施工时还需与建筑物接地焊接。

附件：

1、塔吊平面布置图