天安数码城塔吊基础施工方案(四桩).doc

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东莞天安数码城E区工程塔吊基础施工方案

东莞天安数码城E区工程

塔吊基础

施

工

方

案

编制：

审核：

审批：

中铁二局股份有限公司

东莞天安数码城E区工程项目经理部

二○一二年四月十九日

12

中铁二局股份有限公司

目录

一．工程慨况 2

二．编制依据 2

三．位置布设 2

四．基础选型 3

五．有关基本参数 3

六．力学验算 4

七．施工要求 10

八．其他要求 11

九．附图 12

一．工程慨况

东莞天安数码城E区位于广东省东莞市市南城区白马地块，东莞运河东南岸，地块的西面接广深高速，总建筑面积105273.398,地下室建筑面积20322.82，地上建筑面积84950.578，其中地下室一层，为地下室车库,总高4.2米，总长176.7米，总宽198.07米，1、6栋为28层，2、7栋为27层，3、4、5栋为22层，8、9栋为24层，更衣室1层，连廊1层，垃圾站1层，框剪结构。

二．编制依据

1．有关塔式起重机基础施工技术要求；

2．TC5013B型塔式起重机的有关技术资料、产品说明书；

3．GB50010-2002混凝土结构设计规范；

4．JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程；

5．JGJ94-2008建筑桩基技术规范；

6．GB50007-2002建筑地基基础设计规范；

7．GB50204-2002混凝土结构质量验收标准；

8.本工程现场实际情况。

三．位置布设

1．根据现场实际情况，考虑到地下室面积较大，分析塔吊的覆盖范围与相互干扰的影响，分析塔吊定位与基坑地下室外侧墙关系，综合考虑1#~9#楼之间施工联系。

我司经充分论证后，在地下室主体结构施工阶段设置4台塔吊；

2．分析塔吊基础承台与基坑承台之间的关系，保证塔吊承台与主体工程基础承台之间相互不影响，塔吊基础与各栋建筑之间的距离不小于2米；

3．分析塔式起重机的附墙连接方案，附墙不能太远，属于超长附墙对附墙的专项设计和配置要求高，成本不合算；

4．考虑地下室施工流水安排，地下室施工期间的塔吊运输能力要求和转运需要；

5．根据相关资料、现场具体情况，在上述考虑因素外，同时考虑到塔吊基础施工、塔机安装拆除的技术要求，以及塔吊辅助施工升降机、物料提升机或外架钢管拆除的要求，以及塔吊安装距离建筑物的合理距离、护臂安装需要情况，考虑到塔吊覆盖范围安全使用、不影响场地施工临时变压器、临时施工用房，综合塔吊基础位置不影响地下室底板、顶板后浇带施工等因素；

6．设计定位考虑到建筑物阳台外飘或其他外挑结构影响，塔吊机身尺寸1600mm×1600mm，以及建筑物与塔机之间的安全距离，同时综合塔吊基础可能对工程基础的影响。

在考虑、分析上述因素基础上，我司进行了塔吊方案的比选、经济技术比选，已确认有关塔吊的安装定位和布置，所选择确定的方案为最优方案。

最后确定：

整个主体施工塔吊选型为TC5013B，均采用冲孔桩基础。

原则上根据现场具体情况，一旦结构封顶具备条件情况下及时拆除。

本工程经技术经济评价分析、比选，确定的塔吊平面位置及尺寸详附图。

四．基础选型

1．考虑到本工程基坑底地质实际情况，为方便统一管理和协调，初定塔吊基础采用5000×5000承台、整板形式；

2．初步确定本工程塔吊承台板混凝土等级采用C35早强型混凝土，承台板板厚1200mm；

3．经力学计算、验算上述塔吊基础承台满足要求，请监理公司审核确认上述平面位置，以不影响使用和后期总体规划为宜；

4．由于目前确定的位置布设、基础选型是在目前的图纸基础上确定的，若由于各种原因需要更改，以施工现场实际定位为准。

5．桩采用直径为1000mm冲孔桩，每个塔吊基础做四条冲孔桩,桩底深入强风化岩层底，强风化岩层约8m深。

冲孔桩主筋为18Φ22，螺旋箍筋为Ф8@150及Ф8@250，加劲箍为Ф14@1500。

五．有关基本参数

1．本工程建筑标高最高为88.20米；

2．选用塔吊型号：

TC5013B四台，臂长50m，用于9栋楼，设计最大安装高度为100米。

六．力学验算

中联TC5013B塔吊抗倾覆验算及基础结构验算

1．设计参数

塔吊型号:

中联TC5013B,最大4绳起重荷载6t；

塔吊有附墙起重最大高度=100m,塔身宽度B=1.60m；

承台基础混凝土强度:

C35,厚度Hc=1.20m，承台长度Lc或宽度Bc=5m；

承台钢筋级别:

Ⅱ级,箍筋间距S=200mm,保护层厚度:

50mm；

参考塔吊说明书可知：

塔吊处于工作状态（ES）时：

最大弯矩=1335KN·m最大压力=511.2KN

塔吊处于非工作状态（HS）时：

最大弯矩=1552KN·m最大压力=464.1KN

2．基础抗倾覆验算

取塔吊最大倾覆力矩，在非工作状态（HS）时：

=1552KN·m,按如下公式验算：

式中e----偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离m；

Mk---作用在基础上的弯矩，；

Fk---作用在基础上的垂直载荷，kN；

Fk----作用在基础上的水平载荷，kN；

Gk----混凝土基础的重力，kN；

已知：

弯矩M=1552，水平载荷Fh=73.9KN，塔吊重量FV=1000kN

基础承台尺寸为b×b×h=5m×5m×1.2m

基础承台的重力=5×5×1.2×25=750kN

求：

偏心距e

解：

抗倾覆稳定性满足要求。

3．基础压应力验算

地面压应力按如下公式验算

式中：

FV---作用在基础上的垂直载荷，kN；

Gk----混凝土基础的重力，kN；

pB----地面计算压应力，Pa；

[pB]—地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定。

一般取[pB]=2×105Pa～3×105Pa，现取

求：

地面压应力pB

地面容许压应力满足要求。

根据TC5013B塔吊说明书，在工作状态下，塔吊垂直轴力最大为511.2KN，弯矩1335KN.M，水平力18.3KN

Fv（kN）

Fh（kN）

M（kN.m）

T（kN.m）

工况

511.2

18.3

1335

269.3

非工况

464.1

73.9

1552

0

承台自重=25×Bc×Bc×Hc=25×5×5×1.20=750kN

4.桩顶竖向力计算

工作时单桩平均竖向力为

单桩桩顶所受的最大压力与最大拔力分别为：

故不需要验算桩的抗拔。

其中，F、FV、M、G均取基本组合值，即：

=403.92KN<单桩设计承载力为1000kN满足要求

=851.09<1.21000=1200KN满足要求

5.承台斜截面抗剪切计算

承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.10条。

其中

bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm；

ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1150mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/ho

此处，a=（5000.00/2-1600.00/2）-（5000.00/2-3000.00/2）=700.00mm；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.667；

──受剪切承载力截面高度影响系数；当ho<800mm时，取ho=800mm；当ho>2000mm时,取ho=2000mm；其间按线性内插法取值，因此本计算式取ho=1150mm

ft──C35混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.57N/mm2；

将各值带入计算式

=

则851.09KN≤；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

6.承台截面主筋

依据TC5013B塔吊安装说明书，塔吊基础面筋采用双向配置24条钢筋，塔吊基础底筋同样采用双向配置24条钢筋。

7.桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1条。

根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=F=715.68kN；

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中，

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

A──桩的截面面积，A=7.85×105mm2。

=1.0×715.68=715.68KN;

=16.7×7.85×105=1.311×107N=13110KN

故

桩顶轴向压力设计值满足要求

8.桩竖向极限承载力验算

依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：

R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc

Qsk=u∑qsikli

Qpk=qpkAp

Qck=qckAc/n

其中R──单桩的竖向承载力设计值；

Qsk──单桩总极限侧阻力标准值；

Qpk──单桩总极限端阻力标准值；

Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值；

qck──承台底1/2承台宽度深度范围（≤5m）内地基土极限阻力标准值，qck=55.000kPa；

Ac──承台底地基土净面积，Ac=5.000×5.000-4×0.785=21.860m2；

n──桩数量，n=4；

ηc──承台底土阻力群桩效应系数，ηc=ηciAci/Ac+ηceAce/Ac

ηs,ηp,ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；

γs,γp,γc──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；

qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；

qpk──极限端阻力标准值；

u──桩身的周长，u=3.141m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.785m2；

li──第i层土层的厚度；

各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）抗拔系数土名称

11.1443.0060.000.80淤泥质粘土

26.3086.50130.000.70中砂

30.70127.00200.000.50粉质粘土

48.4138.00500.000.50强风化岩

单桩