塔吊基础方案.docx
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塔吊基础方案
滨江名都塔吊基础设计方案
1、编制依据
滨江名都3#地块拟采用四台QTZ63塔式起重机进行垂直运输，具体计算和施工方案见后。
本方案的编制主要参考以下资料：
1.滨江名都3#地块1#~8#楼及地库
2.《盐城市骏剑塔机使用说明书-QTZ63》
3.《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》
4.《混凝土结构设计规范GB50010-2010》
5.《滨江名都3#地块岩土工程勘察报告》
6.《建筑桩基设计规范JGJ94-2008》
7.《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）
2、工程概况
滨江名都3#地块工程位于太仓港港区，龙江路与碧云路交汇处。
本工程±0.00为85国家高程3.95m,本工程拟采用四台QTZ63塔式起重机进行垂直运输，具体平面位置见塔吊基础平面布置图（附后）。
3、塔吊基础位置塔吊的安装高度：
根据现场的实际情况，考虑使用四台塔吊QTZ63：
1#楼、3#楼、5#楼、7#楼各一台（具体位置见附图），QTZ63安装高度为均为115米，塔吊最大臂长为58米；
4、地基情况
本工程塔吊采用桩基础，桩顶标高为－5.49m（相当于黄海标高-0.200m），塔吊基础开挖至-5.59m。
塔吊代号及名称
桩顶标高
基础底标高
QTZ63
-5.49m
-5.59m
根据《滨江名都3#地块岩土工程勘察报告》，本工程塔吊的塔吊基础底部位于淤泥质粉质粘土，该土层的地基承载力为fak=55kpa。
该地块土层不宜作为塔吊基础的天然持力层，故采用桩基础：
塔吊代号及名称
桩长
管桩根数
桩端持力层
QTZ63
30m
4根
⑤3-1粉质粘土
塔吊基础以36’-36，9-9’，13-13’19-19’工程地质剖面图
土层代号及名称
土层厚度（m）
该层桩长（m）
承载力
特征值
fak（kpa）
Ck标准值
Фk标准值
Fak
（kpa）
②粉质粘土
0.97
90
18.9
13.1
113.0
③淤泥质粉质粘土
8.10
55
12.5
12.8
81.3
④淤泥质粘土
8.30
60
14.5
12.3
88.9
⑤2粉土夹粉质粘土
2.03
110
10.8
17.7
93.2
⑤3-1粉质粘土
7.42
120
20.5
13.4
121.4
⑤3-2粉质粘土
9.88
135
23.5
13.4
135.1
5、基础形式、配筋、砼强度
5.1、基础形式：
方块式；
5.2、砼强度等级：
C35
5.3、塔吊基础平面尺寸为5.5m×5.5m、高1.45m，基础配筋详基础图
6、对QTZ63塔吊进行计算：
一.参数信息
基础载荷（根据《QTZ63塔式起重机使用说明书》）
载荷
工况
基础载荷
垂直载荷F
（kN）
水平载荷H
（kN）
弯矩M
（kN·m）
扭矩MK
（kN·m）
基础自重G
（kN）
工作工况
780
26
1500
200
906
塔吊最大起重荷载F1=60.00kN，起重高度H=104m，塔身宽度B=1.6m，
二、桩基承载力计算
（1）考虑采用桩径为Ф500管桩,长30m，桩顶标高－5.49m，根据《滨江名都3#地块岩土工程勘察报告》36’-36，9-9’，13-13’19-19’工程地质剖面图，计算单桩竖向极限承载力标准值。
Quk=u∑qsiali+qpa（Ap+=3.14×0.5×（18×5.06+22×11.3+35×7.3+40×4.9+45×1.44）+1400×0.18+=1595.25kN
同时考虑安全系数K=2，故Ra=Quk/K=1595.25/2=797.6kN
（2）桩顶竖向力计算
＜1.2Ra=957.1kN，满足要求。
不需要验算桩的抗拔
式中：
——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，桩基的平均竖向力；
——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，角桩的最大竖向力；
——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，角桩的最小竖向力；
——荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；
——桩基承台和承台上土自重标准值，水下部分按浮重度计；
——桩基中的桩数。
——荷载效应标准组合时，沿矩形承台的对角线方向纵向作用于承台顶面的力矩
——荷载效应标准组合时，塔机作用于承台顶面的水平力
h——承台的高度
L——矩形承台对角线两端基桩的轴线距离
三、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）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=539.23kN；
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.90N/mm2；
A──桩的截面面积，A=1.26×105mm2。
则，1.00×761500=761500N≤35.90×1.26×105=4510000N；
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！
四、塔吊对承台冲切的承载力验算
承台混凝土C35，则ft=1570kN/m
相应于荷载效应基本组合时作用于塔吊底的荷载设计值为：
塔吊根部设计值：
F=1.35×763=1030kN
M=1.35×1700=2295kN
承台有效高度h0=1450-100=1350mm
受冲切承载力截面高度影响系数
（当h不大于800mm，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值）
塔吊边至桩边的水平距离α0x=α0y=0.595m
冲垮比γ0x=γ0y=（α0x，α0y）/h0=0.595/1.35=0.44
冲切系数βox=βoy=0.84/[（γ0x，γ0y）+0.2]=0.84/（0.43+0.2）=1.3
塔吊标准节的长，宽bc=hc=1.51m
作用在冲切破坏椎体上相应与荷载效应基本组合的冲切力设计值Fl=F=1030kN
2[βox（bc+α0y）+βoy（hc+α0x）]βhpfth0
=2×[2×1.3×（1.51+0.595）]×0.934×1570×1.35=21668.84kN>Fl=1030kN
所以满足塔吊对承台冲切承载力的验算
五、角桩对承台冲切的承载力验算
受冲切承载力截面高度影响系数
（当h不大于800mm，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值）。
从承台底角桩内边缘引45°冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离α1x=α1y=0.595m
角桩冲垮比γ1x=γ1y=（α1x，α1y）/h0=0.595/1.35=0.44
角桩冲切系数β1x=β1y=0.56/[（γ1x，γ1y）+0.2]
=0.56/（0.44+0.2）=0.875
从角桩内边缘至承台外边缘的距离c1=c2=1.15m
扣除承台和其上填土自重后角桩桩顶相应与荷载效应基本组合的竖向力设计值Nl=1030kN
[β1x（c2+α1y/2）+β1y（c1+α1x/2）]βhpfth0
=[2×0.875×（1.15+0.29）]×0.934×1570×1.35=4988.6kN>Fl=1030kN
所以角桩对承台冲切的承载力满足要求。
六、桩基承台受剪切验算
受剪切承载力截面高度影响系数
（当h0不大于800mm，h0取800，当h大于2000mm时，h0取2000）。
塔吊边至x、y方向计算一排桩的桩边水平距离αx=αy=0.595m
计算截面剪跨比γ=（αx，αy）/h0=0.595/1.35=0.44
剪切系数β=1.75/（γ+1.0）=1.75/（0.44+1.0）=1.22
承台计算截面处的计算宽度b0=5.5m
扣除承台和其上填土自重后相应与荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值V=1030kN
βhsβftb0h0
=0.876×1.2×1570×5×1.35=11140kN>Fl=1030kN
所以桩基承台受剪切验算满足要求。
七、桩基承台受弯承载力计算
Ni=1.35×Qkmax=1.35×761.5=1028kN
M=2Niyi=2×1028×0.845=1737.32kN·m
As=M/0.9fyh0=1737.32×1000000/0.9×360×1350=3972
As/bh=3972/500×1450=0.05%<最小配筋率ρ=0.2%
故以最小配筋率计算
As=0.2%×5500×1450=15950
故查表为：
35Φ20双向（As=15950mm2）
故基础配筋为：
Φ20＠160双层双向
基础中间配拉钩筋Φ16＠540梅花形布置,钢筋保护层为50，承台边侧钢筋搭接>laE
八、管桩承台塔吊设计基础设计概要
1、为了加强管桩与承台的连接，一般做法是管桩上部1~1.5m范围灌注混凝土，并在填心混凝土中插入钢筋。
对于塔吊管桩基础，管桩的填心长度比单桩最大弯矩的位置至少超过1m为宜，即桩身上部填心混凝土的长度以2.5~3m为宜。
2、按塔吊说明书要求做5500×5500×1450混凝土塔吊承台，考虑桩顶锚入基础承台100mm，钢筋锚固长度为1200mm.
6、塔吊基础施工说明
6.1.1、塔吊基础土方开挖
由于本工程基础开挖采用了机械二级放坡开挖，并四周留1m的操作空间。
6.1.2、钢筋工程
（1）钢筋采用：
HRB400E级，保护层为35㎜。
（2）钢筋作业层管理人员必须熟悉塔吊基础施工图。
翻样时要充分考虑施工条件，即钢筋交汇处相互穿插条件，钢筋之间、钢筋与预埋螺栓之间、钢筋与安装预埋之间要遵守相互避让的原则，预埋位置准确避免现场硬撬、硬打而影响质量。
（3）所有进场钢筋必须要有合格证（或质保书），合格证必须数据齐全、合格证的发货批号、炉号等必须与钢材挂牌符合，没有合格证或证货不符的钢材不得进场。
（4）施工作业层要执行交底制作、按翻样制作。
钢筋制作时，钢筋的几何尺寸和形状要求严格按照设计。
（5）钢筋统一在现场加工，采取提前加工，逐项检查制。
（6）钢筋在隐蔽之前，要做工序检查，自检合格后由专职质量员进行中间验收，现场人员通知监理及塔吊安装的技术人员进行隐蔽工程验收签字，合格后方可进行下道工序。
6.1.3、模板工程
（1）塔吊基础模板采用木模板。
（2）模板安装完毕后必须派专职技术人员对轴线、标高、几何尺寸进行仔细认真的复核、验收，同时对支撑系统的扣件螺栓是否紧固，模板拼缝是否平整，接缝是否严密等进行检查，在确认无误后方可进行下道工序的施工。
施工过程中，随时复核轴线位置、几何尺寸并填写模板验收记录。
6.1.4、混凝土工程
（1）垫层混凝土为100厚C10，基础承台混凝土强度等级为C35，施工时表面原浆抹光。
（2）砼施工配合比由实验室配置，现场按配合比单进行各种原料过磅计算。
（3）砼浇筑前所有机械设备必须齐全，并经检验确保安全可靠，以保证砼浇筑过程中所有机械设备运转正常，施工中维修人员跟班维修。
（4）确保模板工程、钢筋工程与设计相符合，再进行砼浇筑。
6.2、安装塔吊时砼强度应达到设计强度的85%以上，塔吊运行使用时砼强度应达到设计强度的100%以上。
6.3、塔吊基础施工中，应在基础顶面四角作好沉降及位移观测点，并作好原始记录，塔吊安装完成后应定期观测并记录，沉降量不得大于50mm、倾斜率不得大于0.001。
如其倾斜率或沉降量超过规范的规定值，应立即停止使用，采取必要的安全技术措施。
6.4、塔吊安装完毕后，应通过验收方可使用。
7、基础拆除施工说明
1、基础和桩采用机械拆除，由承台到桩身从上向下进行，逐层分段开始拆除。
拆除的脚手架搭设严格按照施工组织设计和方案实施，采取可靠的安全保证措施。
基础和桩采用机械拆除之前必须进行安全技术交底。
2、现场清理建筑垃圾文明清理，严禁向下铲落、倾倒，采用集中装车，使用运输机械清运。
。
附件
1、塔吊立面布置图；
2、塔吊基础定位图；
3、塔吊基础配筋图；
4、灌注桩剖面图；
5、勘探点位置平面图；
6、36’-36，9-9’,13-13’19-19’工程地质剖面图；
7、地基土主要参数表；
8、塔吊使用说明书及主要参数。
9、桩基础设计图
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