星河塔吊基础设计方案.docx

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星河塔吊基础设计方案

施工组织设计（方案）报审表

工程名称：

星河盛世（南区标段）工程GD2202002□□□

致：

深圳市中行建设监理有限公司（监理单位）

我方已根据施工合同的有关规定完成了塔吊基础设计方案工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人批准，请予以审查。

附：

塔吊基础设计方案

承包单位（章）中国建筑一局（集团）有限公司

项目经理

日期

专业监理工程师审查意见：

专业监理工程师

日期

总监理工程师审查意见：

项目监理机构

总监理工程师

日期

星河盛世（南区标段）工程

塔吊基础设计方案

中国建筑一局（集团）有限公司

版次

提交日期

版本

编制人

审核人

批准人

01

2011-6

第一版

一、编制依据

1、图纸及现场地勘报告

2、中联重科TC6013A-6型塔式起重机使用手册

3、《GB/T5031-2008塔式起重机》

二、工程概况

1、项目概况

星河盛世（南区标段）工程位于深圳市民治街道办，梅龙路与民治南路交界处。

建设单位为深圳市星河房地产开发有限公司，总建筑面积为16.5万m2，由J、K、L、M栋以及地库、裙房、幼儿园组成。

其中地下室两层，裙房两层、地上主楼层高为100M，31层。

基础类型有人工挖孔桩、预应力管桩、天然基础。

2、塔吊布置概况

本工程共布置3台长沙中联重科TC6013A-6型塔吊来解决现场平面、垂直运输问题。

其中1#塔吊主要负责M栋及M栋周边地下室、裙房的材料运输；2#塔吊主要负责J栋及M栋周边地下室、裙房的材料运输；3#塔吊主要负责K、L栋及K、L栋周边地下室、裙房的材料运输。

三、塔吊平面布置方案

1、塔吊平面定位

根据建筑物现场情况，经项目经理部有关工程技术人员确定，塔吊1-3#定位如下：

2、塔吊基础持力层

经查地勘报告，1#塔吊（M栋）边最近钻探口为ZK85，塔吊基础下的土层依次为含砾粘土3M，粉质粘土4M，砾质粘性土4M，全风化花岗岩8M，强风化岩5.1M。

2#塔吊（L栋）边最近钻探口为ZK109，塔吊基础下的土层依次为含砾粘土3M，全风化花岗岩10.1M，强风化岩4.8M。

3#塔吊（J栋）边最近钻探口为ZK98，塔吊基础下的土层依次为全风化花岗岩3M，强风化岩6.8M，微风化岩4.5M。

经查地勘报告，含砾粘土的地耐力为0.20MPa，满足塔吊基础无需打桩下的基础持力层要求。

因此，本工程塔吊基础采用天然基础形式。

3、塔吊基础设计

根据长沙中联重科TC6013A-6型塔吊使用说明书，塔吊基础尺寸在地耐力达到0.19MPa时为5500*5500*1350；塔吊基础混凝土标号为不低于C35；基础配筋为主筋双层双向，上下纵、横向各30根二级25钢筋，架立筋共225根二级12钢筋。

根据本工程塔吊基础旁的设计情况，塔吊基础尺寸为5500*5500*1600，混凝土标号为C35P8；基础配筋为主筋双层双向，上下纵、横向各30根二级25钢筋，架立筋共225根二级12钢筋。

塔吊基础设计符合塔吊说明书中的要求。

4、塔吊基础标高

塔吊基础面标高平底板面标高。

5、塔吊基础防雷设计

四、塔吊基础施工

1、塔吊基础施工条件

根据现场情况做好三通一平工作，路应铺设好，以便于塔吊的安装。

2、施工程序

测量放线

基坑开挖检查基坑尺寸、标高及地质符合要求清理基坑混凝土垫层施工绑基础底部钢筋安放塔吊预埋螺栓绑扎基础顶部钢筋校正固定预埋螺栓支设模板隐蔽验收浇筑砼

3、塔吊基础土方的开挖及地质的验收

根据确定的塔吊位置撒出灰线，然后利用机械进行塔吊基础的开挖任务，最后20cm土采用人工清理至标高，基坑开挖完后应请地质部门及监理验槽，确保基坑受力层符合要求。

4、塔吊基础施工

①钢筋提前按照施工图纸配制完成，侧面、顶部钢筋保护层均为50㎜，钢筋绑扎完毕后，进行塔吊预埋螺栓及垫板预埋（螺栓及垫板均应由厂家提供并有国家认可的检验合格证），由测量人员配合，经仪器确认垫板水平和垂直公差均在允许范围以内方可浇筑砼，砼浇筑前并应做好防雷接地工作。

②塔吊基础钢筋及预埋螺栓经业主、监理、项目经理部、塔吊安装单位共同验收后，填写隐蔽记录，浇筑塔吊基础砼，砼采用商品砼浇筑，振捣密实、抹平、洒水养护，并按规范要求留设砼试块。

砼设计等级为C35P8，同条件养护试块达到C25强度后方可开始塔身的安装。

④塔吊基础施工完毕，在基础周围边设置砖砌集水井及排水沟，防止下雨时塔吊基础被雨水浸泡。

⑤基坑放线、验槽、钢筋隐蔽、砼浇筑等施工过程均应做好相关资料，待设备验收后存档。

⑥塔吊安装前应按要求刷漆。

五、质量、安全保证措施

1、塔吊基础预埋的塔吊支腿安装位置务必准确，且预埋的支腿平整度需控制在2%以内。

2、塔吊底部需做好防雷接地工作。

采用截面30mm*35mm表面经电镀的扁铁，接地件需与承台钢筋进行焊接。

3、塔吊基础混凝土强度需达到C25强度时方可进行塔吊的安装工作。

六、塔吊基础持力层计算书

1、参数信息

塔吊型号:

TC6013（QTZ80）塔吊起升高度H=120.00m，

塔吊倾覆力矩M=1000fkN.m，混凝土强度等级:

C35P8，

塔身宽度B=1.8fm，基础以上土的厚度D:

=0.50m，

自重F1=1033.9fkN，基础承台厚度h=1.60m，

最大起重荷载F2=60fkN，基础承台宽度Bc=5.50m，

钢筋级别:

II级钢。

2、基础最小尺寸计算

1）、最小厚度计算

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.7条受冲切承载力计算。

根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算：

（7.7.1-2）

其中:

F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。

η──应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00；

（7.7.1-2）

（7.7.1-3）

η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；

η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；

βh--截面高度影响系数：

当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9，

其间按线性内插法取用；

ft--混凝土轴心抗拉强度设计值，取16.70MPa；

σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值

宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内，取2500.00；

um--临界截面的周长：

距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的

最不利周长；这里取（塔身宽度+ho）×4=10.40m；

ho--截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；

βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜

大于4；当βs<2时，取βs=2；当面积为圆形时，取βs=2；这里取βs=2；

αs--板柱结构中柱类型的影响系数：

对中性，取αs=40;对边柱，取αs=30;对角柱，

取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值，取αs=40。

计算方案：

当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将ho1从0.8m开始，每增加0.01m，

至到满足上式,解出一个ho1；当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个ho2，最后ho1与ho2相加，得到最小厚度hc。

经过计算得到：

塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时，得ho1=0.80m；

塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得ho2=0.80m；

解得最小厚度Ho=ho1+ho2=1.6m；

实际计算取厚度为:

Ho=1.60m。

2.最小宽度计算

建议保证基础的偏心矩小于Bc/4，则用下面的公式计算：

其中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，

F=1.2×（1033.90+60.00）=1312.68kN；

G──基础自重与基础上面的土的自重，

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D）

=1.2×（25.0×Bc×Bc×1.40+20.00×Bc×Bc×0.50）；

γm──土的加权平均重度，

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×1000.00=1400.00kN.m。

解得最小宽度Bc=3.07m，

实际计算取宽度为Bc=5.50m。

3、塔吊基础承载力计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。

计算简图:

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：

式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=304.30kN；

G──基础自重与基础上面的土的自重：

G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D）=1350.00kN；

γm──土的加权平均重度

Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.500m；

W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.833m3；

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×1000.00=1400.00kN.m；

a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：

a=Bc/2-M/（F+G）=5.500/2-1400.000/（1312.680+1350.000）=1.974m。

经过计算得到:

无附着的最大压力设计值Pmax=（1312.680+1350.000）/5.0002+1400.000/20.833=173.707kPa；

无附着的最小压力设计值Pmin=（1312.680+1350.000）/5.0002-1400.000/20.833=39.307kPa；

有附着的压力设计值P=（1312.680+1350.000）/5.0002=106.507kPa；

偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×（1312.680+1350.000）/（3×5.000×1.974）=179.831kPa。

4、地基基础承载力验算

地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。

计算公式如下:

fa--修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；

fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取200.000kN/m2；

ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;

γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；

b--基础底面宽度（m），当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.500m；

γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；

d--基础埋置深度（m）取0.500m；

解得地基承载力设计值：

fa=206.000kPa；

实际计算取的地基承载力设计值为:

fa=206.000kPa；

地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=173.707kPa，满足要求！

地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=179.831kPa，满足要求！

5、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。

验算公式如下:

式中

βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，

βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；

ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；

ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；

am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；

at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，

取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；

ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面

落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效

高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。

pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏

心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；

Al---冲切验算时取用的部分基底面积

Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。

则，βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.95；

ft---混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57MPa；

am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[1.80+（1.80+2×1.40）]/2=3.20m；

ho---承台的有效高度，取ho=1.35m；

Pj---最大压力设计值，取Pj=179.83KPa；

Fl---实际冲切承载力：

Fl=179.83×（5.00+4.60）×（（5.00-4.60）/2）/2=172.64kN。

其中5.00为基础宽度，4.60=塔身宽度+2h；

允许冲切力：

0.7×0.95×1.57×3200.00×1350.00=4510296.00N=4510.30kN；

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

6、承台配筋计算

1）、抗弯计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。

计算公式如下: