预应力管桩塔吊基础设计方案.docx
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预应力管桩塔吊基础设计方案
五矿·二十三冶建设集团有限公司
施工组织设计（施工方案）内部审核记录
编号：
（）第号
工程名称
金桥国际商贸城一期2区金街（北）工程
报审文件名称
塔吊基础方案
报送单位（项目部）
五矿·二十三冶建设集团金桥国际商贸城一期2区四标段项目经理部
项目部审核意见：
项目技术负责人：
项目经理：
年月日
安全环保部审核意见：
审核人：
年月日
工程管理部审核意见：
审核人：
年月日
总工程师审核意见：
总工程师：
年月日
质监统编
施2002-10
施工组织设计（方案）审批记录
工程名称：
金桥国际商贸城一期2区金街（北）
结构类型：
框架
结构层次：
地下1层，地上2层
建筑面积：
3.2万m2
我项目部根据施工合同和施工图设计的要求已完成了塔吊基础方案
（方案）的编制，并经公司技术部门组织审查批准，请予审查。
附：
塔吊基础方案
项目经理：
项目部（章）:
年月日
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
年月日
监理（建设）单位审查意见：
监理单位项目总监理工程师
（建设单位项目技术负责人）：
监理（建设）项目部（章）:
年月日
塔
吊
基
础
方
案
编制人：
审核人：
审批人：
编制单位：
五矿·二十三冶建设集团金桥国际商贸城项目经理部
编制时间：
二0一五年一月二十日
一、工程概况2
二、方案编制依据2
三、现场地质条件2
四、塔吊布置及选型2
五、塔吊基础的确定4
六、桩基础要求4
七、防雷接地4
八、塔吊基础施工5
九、基坑排水措施及沉降观测7
附件一：
塔吊基础设计计算书
附件二：
塔吊平面布置图
一、工程概况
由湖南百家汇投资有限公司开发的金桥国际商贸城一期2区金街（北）工程位于长沙市望城区普瑞大道西端，本工程共12栋建筑，包含2区金街1324#栋及对应部位地下室和电瓶车道，总面积约3.2万平方米。
本工程计划采用2台5610型塔式起重机，用于垂直运输施工，塔吊布置及覆盖情况详见附图。
二、方案编制依据
1、金桥国际商贸城金街北建筑、结构设计图纸；
2、《建筑施工手册》（中国建筑工业出版社出版）；
3、《建筑桩基技术规范94-2008》；
4、《砼结构设计规范》（50010-2010）；
5、塔吊厂家提供的塔吊使用说明书；
6、望城金桥国际商贸城一期B地块岩土工程详细勘察报告；
三、现场地质条件
本工程场地主要为素填土①、淤泥质粉质粘土①-1、粉质粘土②、全风化泥质板岩③、强风化泥质板岩④、中风化泥质板岩⑤。
工程地质详见2013年12月湖南省勘测设计院提供的《望城金桥国际商贸城一期B地块岩土工程详细勘察报告》。
四、塔吊布置及选型
在满足本工程施工需要的前提下，为了合理利用资源，根据我单位施工总体部署及施工总平面布置要求，本工程拟投入2台5610自升塔式起重机，位置设在金街南北两侧，塔身穿过地下室顶板，预留施工缝。
塔吊原工作半径为56m，根据塔吊安全运行要求需考虑塔吊的相互让行及防碰撞等措施，塔吊臂长改为54m（计算仍按56m最不利计算），2台塔吊独立高度均低于40.5m（仍按40.5m最不利计算），其中2号塔吊较1号塔吊低2个标准节（5.8m）,2台塔吊均无附着。
塔吊布置原则：
1、最大限度的满足垂直运输的要求和服务半径，满足现场施工需求。
2、两台塔吊之间的距离最大限度的满足安全规范的要求；
3、满足塔吊安装和拆卸的工作面要求，保证塔吊安装拆卸的可行性。
塔吊的工作范围及示意图详见附图，详细定位图如下：
五、塔吊基础的确定
根据地质报告及现场地质情况，现场土质为全分化泥质板岩③，承载力特征值为320，塔吊使用说明书地基承载力要求为150，地基承载力能满足塔吊天然基础的安装要求，根据建设方指令，要求我部将塔吊基础设计成桩基，桩基选用与本工程基础桩相同的4根500桩，单桩设计竖向承载力为2000；
预应力管桩的施工方法完全按桩基施工的要求进行，要求入岩。
六、桩基础要求
1、塔基承台尺寸为5000×5000×1350。
2、桩基承台砼等级为C35，钢筋选用400，3602，具体配筋见计算书。
3、桩基承台构造要求：
承台最小宽度不应小于5000，承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径（详见建筑桩基技术规范94-94）。
七、防雷接地
塔吊避雷的接地和保护接地必须按图规定制作。
接地装置必须符合下列要求：
1.接地杆插入地面以下部分长度必须＞1.5米，不能与建筑物基础的金属加固件连接；
2.与接地杆连接的连接线采用截面面积不小于16的绝缘铜芯电缆；
3.基础以上部分接地装置安装严格按塔吊使用说明书以及塔吊安拆方案执行，并可靠连接，保证接触良好；
八、塔吊基础施工
1.测量放线：
根据建设方提供控制点对塔吊基础桩进行测量放线；
2.桩施工：
由专业公司进行预制管桩施工，要求按本工程相同的施工工艺进行管桩施工，根据地勘报告,1、2号塔吊第一根试桩配桩长度为15米、贯入度应达到2；
3.土方开挖：
塔吊基础桩施工完毕后，进行基础承台土方开挖，开挖至设计标高50.55米后人工清底至50.45米，采用C15混凝土完成基础承台垫层施工；
4.锯桩头：
塔吊桩按照本工程桩基设计要求锚入塔吊承台8；在50.63m标高处将多余部分桩身锯除，然后采用C40混凝土进行桩芯填芯；
5.基础承台施工：
根据施工图纸完成钢筋、模板工程的安装，主筋保护层为40；钢筋绑扎完成后塔吊预埋螺栓由塔吊安装公司进行定位、安装，报请监理公司对钢筋、模板等分项工程验收合格后进行塔吊基础承台混凝土施工，基础混凝土采用C35混凝土，施工过程中严格控制混凝土密实度以及混凝土质量；
6.混凝土养护：
安排专人对基础混凝土进行洒水养护，养护期应大于15天；
承台施工详图如下：
承台配筋图
桩头大样图：
九、基坑排水措施及沉降观测
根据现场测量勘察该工程基坑底标高为51.5米~52米之间，塔吊基础顶标高为51.9米，且附近设置有300深明排水沟，固地下室部分不进行施工时，塔吊基坑不会积水；地下室部分施工期间在塔吊基础西侧设置集水井，采用抽水泵将积水抽至地下室底板排水沟，排至市政排水点；
塔吊基础沉降观测每一个月一次。
垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定，当塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，须进行偏差校正在最低节与塔吊机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，塔身用大缆绳四面缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身。
塔吊基础设计计算书
1、2号塔吊均选用中联重科5610，取塔吊附近且最不利土质的钻孔56进行计算，则该计算书适用于1、2号塔吊，以下为计算过程：
一、塔机属性
塔机型号
5610
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40.5
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值1（）
464
起重荷载标准值（）
47.2
竖向荷载标准值（）
511.2
水平荷载标准值（）
18.3
倾覆力矩标准值（·m）
1335
非工作状态
竖向荷载标准值'（）
464
水平荷载标准值'（）
73.9
倾覆力矩标准值'（·m）
1552
2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1（）
1.351＝1.35×464＝626.4
起重荷载设计值（）
1.35＝1.35×47.2＝63.72
竖向荷载设计值F（）
626.4+63.72＝690.12
水平荷载设计值（）
1.35＝1.35×18.3＝24.705
倾覆力矩设计值M（·m）
1.35＝1.35×1335＝1802.25
非工作状态
竖向荷载设计值F'（）
1.35'＝1.35×464＝626.4
水平荷载设计值'（）
1.35'＝1.35×73.9＝99.765
倾覆力矩设计值M'（·m）
1.35＝1.35×1552＝2095.2
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.35
承台长l（m）
5
承台宽b（m）
5
承台长向桩心距（m）
3
承台宽向桩心距（m）
3
桩直径d（m）
0.5
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC（3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
承台上部覆土的重度γ'（3）
19
承台混凝土保护层厚度δ（）
50
配置暗梁
否
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
（hγ'γ'）=5×5×（1.35×25+0×19）=843.75
承台及其上土的自重荷载设计值：
1.351.35×843.75=1139.062
桩对角线距离：
（22）0.5=（32+32）0.5=4.243m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
（）（464+843.75）/4=326.938
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
（）（）
=（464+843.75）/4+（1552+73.9×1.35）/4.243=716.262
（）（）
=（464+843.75）/4-（1552+73.9×1.35）/4.24362.387
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：
（）（）
=（626.4+1139.062）/4+（2095.2+99.765×1.35）/4.243=966.954
（）（）
=（626.4+1139.062）/4-（2095.2+99.765×1.35）/4.24384.223
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C80
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz（3）
25
桩混凝土保护层厚度б（）
50
桩入土深度（m）
14.02
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
2000
地基属性
地下水位至地表的距离（m）
0
承台埋置深度d（m）
1.35
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.6
土名称
土层厚度（m）
侧阻力特征值（）
端阻力特征值（）
抗拔系数
承载力特征值（）
粘性土
0.8
12
0
0.6
0
全风化岩
13
55
2500
0.6
0
强风化岩
16
110
3800
0.6
0
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
π3.14×0.5=1.571m
桩端面积：
πd2/4=3.14×0.52/4=0.196m2
承载力计算深度：
（2,5）（5/2,5）=2.5m
（0.8×0+1.7×0）/2.5=0/2.5=0
承台底净面积：
（）（5×5-4×0.196）/4=6.054m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Σ··η1.571×（12.45×55+2.35×110）+3800×0.196+0.6×0×6.054=2227.782
326.938≤2227.782
716.262≤1.21.2×2227.782=2673.338
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
62.387<0
按荷载效应标准组合计算
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