塔吊基础安全专项施工方案.doc
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塔吊基础安全专项施工方案
目录
一、工程概况 -1-
三、施工平面布置 -1-
见附页 -2-
四、编制依据 -2-
五、塔吊基础计算书 -2-
一、工程概况
本工程7#楼为33层框剪高层建筑
工程名称：
桓大·东方国际
建筑面积：
24565.61m2
层数：
33层
层高：
99.0米
建设地点：
重庆市璧山区青杠街道白云湖200号旁
建设单位：
重庆市桓大建设集团房地产开发有限公司
二、基本参数
1、吊塔：
吊塔型号：
QTZ63
起重工作幅度：
最小2.5m最大60m
额定起重量：
1300kg-6000kg
最大工作高度：
固定式110.0m附着式220m
塔身截面积：
1.8m×1.8m
整机功就：
39KW
2、塔基基础：
采用人工挖孔桩,桩顶标高—1.7米，桩端不设扩大头，桩端入中风化砾岩1.50m；桩混凝土等级C30,桩长7.6m；钢筋HRB400。
承台尺寸长（a）=4.00m,宽（b）=4.00m,高（h）=1.70m，桩中心与承台中心1.60m,承台面标高-70cm；承台混凝土等级C35，底面双向68φ14@200。
三、施工平面布置
见附页
四、编制依据
《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（06版本）
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
南沙城-商务A栋工程《施工组织设计》及其建筑、结构施工图纸
QTZ6013型塔式起重机《使用说明书》
五、塔吊基础计算书
1.计算参数
（1）基本参数
采用1台QTZ63塔式起重机，塔身尺寸1.6m,基坑底标高-1.8m现场地面标高0.00m,承台面标高-700mm；采用人工挖孔桩基础.
（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
1600.00
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
λiqsiki
（kN/m）
1
淤泥质土
8.80
12.00
40.00
105.60
0.40
42.24
2
中砂
8.10
53.00
120.00
429.30
0.50
214.65
3
中风化砾岩
1.50
160.00
3000.00
240.00
0.50
120.00
桩长
18.40
∑qsik*Li
774.90
∑λiqsik*Li
376.89
（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-5.35m,桩端不设扩大头，桩端入中风化砾岩1.50m；桩混凝土等级C30,fC=14.30N/mm2,EC=3.00×104N/mm2；ft=1.43N/mm2,桩长18.40m；钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2。
承台尺寸长（a）=5.00m,宽（b）=5.00m,高（h）=1.40m，桩中心与承台中心1.60m,承台面标高-4.05m；承台混凝土等级C35，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
Gk=abhγ砼=5.00×5.00×1.40×25=875.00kN
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+875.00）/4=431.25kN
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.m，yi=1.60×20.5=2.26m
Nk=（Fk＋Gk）/n±Mxyi/Σ
yi2=（850.00+875.00）/4±（1891.00×2.26）/（2×2.262）=431.25±418.36
Nkmax=849.61kN,Nkmin=12.89kN（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=1.50m,hr/d=1.50/0.80=1.88,查表得：
ζr=0.89
Ap=πd2/4=3.14×0.802/4=0.50m2
Qsk=u∑qsiki=πd∑qsiai=3.14×0.80×774.90=1946.55kN
Qrk=ζrfrkAp=0.89×3000.00×0.50=1335.00kN，
Quk=Qsk+Qrk=1946.55+1335.00=3281.55kN
Ra=1/KQuk=1/2×3281.55=1640.78kN
（2）桩基竖向力作用下
1）轴心竖向力作用下
Nk=431.25kN＜Ra=1640.78kN,竖向承载力满足要求。
2）偏心竖向力作用下
Nkmax=849.61kN＜Ra=1.2×1640.78=1968.94kN,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=2.00×105/3.00×104=6.67,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×（6.67-1）×0.52%×（0.80-2×0.10）2]=0.05m3
Io=Wod/2=0.05×0.80/2=0.0200m4
EI=0.85ECIo=0.85×3.00×107×0.0200=510000kN.m2
查表得:
m=6.00×103kN/m4,bo=0.9（1.5d+0.5）=1.53m=1530mm
α=（mbo/ECI）0.2=（6.00×1000×1.53/510000）0.2=0.45
αL=0.45×18.40=8.28＞4,按αL=4,查表得:
υm=0.768
Nk=（Fk’＋1.2Gk）/n=（1147.50+1.2×875.00）/4=549.38kN
An=πd2/4[1＋
（Es/Ec-1）Pg]=3.14×0.802/4×（1+（6.67-1）×0.52%）=0.52m2
Rha=（0.75αγmftW0/υm）（1.25+22ρg）（1+ζNNk/γmftAn）
=（0.75×0.45×2×1.43×1000×0.05/0.768）×（1.25+22×0.52%）×[1+0.50×549.38/（2×1.43×1000×0.52）]=101.58kN
（2）桩基水平承载力计算
Hik=17.50kN＜Rha=101.58kN,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/nu1Σλ
iqsikLi=1/4×（1.60×2+0.80）×4×376.89=1507.56kN
Tuk=ΣλiqsikuiLi=376.89×3.14×0.80=946.75kN
（2）抗拔承载力计算
Ggp=5.00×5.00×18.30×（18.80-10）/4=1006.50kN
Gp=3.14×0.402×18.40×（25-10）=138.00kN
Tgk/2+Ggp=1507.56/2+1006.50=1760.28kN
Tuk/2+Gp=946.75/2+138.00=611.38kN
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=5.00/2+1.60=4.10mai=5.00/2=2.50m
倾覆力矩M倾=M＋Fhh=1800+70.00×（14.154.05）=2507.00kN.m
抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）ai＋2（Tuk/2+Gp）bi
=（850.00+875.00）×2.50+2×（946.75/2+138.00）×4.10=9325.78kN.m
M抗/M倾=9325.78/2507.00=3.72
抗倾覆验算3.72＞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/Σ
yi2=（1147.50+1.2×875.00）/4±（2552.85×2.26）/（2×2.262）
=549.38±564.79
Nkmax=1114.17kN，Nkmin=-15.42kN
Ψc=0.70,ΨcfcAp=0.70×14.30×1000×0.50=5005.00kN
正截面受压承载力=5005.00kN＞Nkmax=1114.17kN,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=15.42kN,正截面受拉承载力满足要求。
M倾/（4x1As）=2507.00×1000/（4×1.60×2826）=138.61N/mm2
M倾/（4x1As）=138.61N/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
βhpβ
0umftho=0.95×1.79×12.00×1.57×1000×1.30=41648.65kN
承台受冲切承载力=41648.65kN＞Fι=1147.50kN,满足要求。
2）角桩向上冲切力承载力计算
N1=Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σ
yi2=1147.50/4+2552.85×2.26/（2×2.262）=851.66kN
V=2Nk，=2×851.66=1703.33kN
λ1x=λ1y=а0/ho=0.35/1.30=0.27,c1=c
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