塔吊基础文档.docx

塔吊基础文档.docx

《塔吊基础文档.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塔吊基础文档.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

塔吊基础文档

商住楼D6#多层、商住楼G4-G5#高层、地下车库B3、B5、开闭所工程

塔吊基础专项方案

编制人：

职务（称）：

审核人：

职务（称）：

批准人：

职务（称）：

批准部门（章）：

日期：

浙江新盛建设集团有限公司

2010年5月

一、工程概况

工程名称：

商住楼D6#多层、商住楼G4-G5#高层、地下车库B3，B5、开闭所项目工程

建设单位：

设计单位：

勘察单位：

监理单位：

施工单位：

建设地点：

商住楼D6#多层、商住楼G4-G5#高层、地下车库B3，B5、开闭所工程位于瓶窑瓶仓大道及羊城大道交叉口西南侧。

本工程由2幢18层高层住宅楼、1幢5层多层住宅楼、沿街2层商铺及两座地下车库组成。

本工程均采用钢筋混凝土框架结构。

各幢地下室为自行车库及设备用房（战时人防），公建商铺及地下室汽车库，为框架结构。

地下室一层，层高3.4～4.5米；商铺2层；主楼5～18层，檐高15.8米～55.3米，标准层层高均为2.90米；工程总建筑面积61701.2m2。

本工程建筑结构安全等级为二级，场地类别属于三类：

剪力墙结构为三级，框架结构为四级。

抗震设防烈度六度，耐火等级地上二级、地下一级。

本工程总建筑面积为61701.2平方米。

G4#楼、B3#地下车库、B5#地下车库±0.00相对于黄海标高5.30m。

G5#楼±0.00相对于黄海标高4.40m，D6#楼±0.00相对于黄海标高7.00m。

由于考虑到工程实际情况,建筑物形状和施工现场部署情况,现在G4#楼南侧即B3#地下车库内设置一台QTZ60塔吊。

G5#楼南侧即B5#地下车库内设置一台QTZ80塔吊。

（具体部署位置见施工总平面布置图。

）

二、塔吊设置

根据本工程实际情况以及建筑物总平面布置，G5#楼南侧B5#地下车库内23—24/G-E轴处设置一台QTZ80塔吊，G4#楼南侧B3#地下车库内8-9/K-J轴处设置一台QTZ60塔吊。

QTZ80塔吊安装总高度为63m（21个标准节，每节高3m），QTZ60塔吊安装总高度为63m（21个标准节，每节高3m）。

其中塔吊附墙杆件的安装参照塔吊使用说明书要求的每处最大间距要求，（平均不大于24m），结合本工程实际标高，按6层设一个附墙杆件。

塔吊附墙连接杆采用特制桁架式型钢作撑杆，具体按实际尺寸计算确定。

现施工场地内北侧有原电力局220kv高压电缆线，距G5#楼塔吊基础约66.8m，距G4#楼塔吊基础约53m。

根据电力局提供的资料要求塔吊起重臂顶点距高压电缆线6m以上为安全距离，我项目部根据规定将G5#楼塔吊原臂长55m的起重臂减少5m，即塔吊起重臂顶点距高压电缆线距离为16.8m。

将G4#楼塔吊原臂长50m的起重臂减少12m，即塔吊起重臂顶点距高压电缆线15m。

G4#楼、G5#楼塔吊距高压电缆线均达到安全距离15m以上符合电力局要求。

按塔吊的旋转半径，均能满足建筑单体的垂直运输。

根据塔吊使用说明书要求，G5#楼南侧QTZ80塔吊基础采用4根φ700的混凝土钻孔灌注桩，塔吊桩桩顶为底板底，标高为-6.60m，有效桩长为22.13m,桩端持力层为6-3层中风化凝灰岩1米处。

砼强度等级为C30。

桩上部采用井字架型钢构架,截面尺寸为400×400mm,井字桁架由四根L110×10的角钢和400×100×10@400的缀板焊接而成.钢桁架下部插入钻孔灌注桩内2000mm,施工时先将桁架与下部钻孔灌注桩的钢筋笼主筋焊接牢固,再整体吊入孔内。

为防止塔吊在使用中产生动荷载影响基坑围护结构的安全性，把塔吊底座面标高降至-1.3m标高处。

G4#楼南侧QTZ60塔吊基础采用4根φ800的混凝土钻孔灌注桩，塔吊桩桩顶为底板底，标高为-6.60m，有效桩长为22m,桩端持力层为6-3层中风化凝灰岩1米处。

砼强度等级为C30。

桩上部采用井字架型钢构架,截面尺寸为450×450mm,井字桁架由四根L110×10的角钢和400×100×10@400的缀板焊接而成.钢桁架下部插入钻孔灌注桩内2000mm,施工时先将桁架与下部钻孔灌注桩的钢筋笼主筋焊接牢固,再整体吊入孔内。

为防止塔吊在使用中产生动荷载影响基坑围护结构的安全性，把塔吊底座面标高降至-1.3m标高处。

三、塔吊性能参数

QTZ80塔吊性能参数

1、最大工作幅度57m，臂端点吊重1.5t；

2、最大单机功率30kw，总功率31.7kw；

3、固定独立高度40.5m，附着式121.5m；

4、最大安装高度121.5m，最大起吊重量为6t。

5、起重力矩0.63·M，平衡重13.06T，压重6.3T。

6、最大附着高度：

第一节30m，第二、三、四节27.2m，最上节与塔机自由高度不超过21m。

QTZ60塔吊性能参数

1、最大工作幅度50m，臂端点吊重1t；

2、最大单机功率30kw，总功率35.6kw；

3、固定独立高度40m，附着式120m；

4、最大安装高度120m，最大起吊重量为6t。

5、起重力矩600KN·M，平衡重10725Kg，压重63920Kg。

6、最大附着高度：

第一节30m，第二、三、四节27.2m，最上节与塔机自由高度不超过21m。

四、设计依据

1）本工程的地质勘察报告

2）本工程的施工图

3）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）

4）《钢结构设计规范》GB50017-2003

五、G5#楼南侧QTZ80塔吊基座及桩基承载力验算

设计时参用非工作状态的技术参数，单独承载力根据打桩时承载力读数，本地质资料测定按《余政挂出（2007）55号地块项目岩土工程勘察报告》。

验算分工作状态和非工作状态进行验算（其中工作时最不利状态为吊臂与承台组成450，非工作时最不利状态为吊臂与轴线平行），塔吊技术参数按《QTZ80液压自升塔式起重机使用说明书》，详见下表及图一：

注：

（）内为工作状态参数

表：

状态

弯距（KN*M）

水平力（KN）

自重（KN）

非工作状态

1668

71

449

工作状态

1039

31

509

1、塔吊基座钢构架及桩基验算

塔吊的最不利状态及基座构架型式（如图所示）

塔吊在施工地下工程期间的最不利状态为塔吊停止吊运，与承台组成450，发生大风时的状态。

此时：

塔吊自重（含配重）G1=449KN

最大风载（水平）W=71KN

最大弯距MMAX=1668+71×5.05=2026.55KN·m

2、单桩承载力Rsk验算

单桩竖向承载力特征值按下面的公式计算：

R=qpaAp+up∑qsiali

qsia──桩侧第i层土的极限侧阻力特征值；

qpa──极限端阻力特征值；

up──桩身的周长，u=2.513m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.502m2；

li──第i层土层的厚度；

各土层厚度及阻力标准值如下表:

层序

土厚度（m）

土侧阻力特征值（kPa）

土端阻力特征值（kPa）

抗拔系数

土名称

3-1

10.7

7

0.6

淤泥质粘土

3-2

6.30

8

0.70

淤泥质粘土

4

1.50

31

1.70

粉质粘土

5-2

3.00

42

3000

0.90

圆砾

6-3

1.00

56

4000

1.70

中风化凝灰岩

桩顶为底板底，标高设计为-6.60m，由于桩的入土深度为22.00m,所以桩端是在第6-3层土层1.0m处。

单桩竖向承载力验算:

R=qpaAp+up∑qsiali

R=4000.00×0.502+2.513×（10.7×7+6.3×8+1.5×31+3×42+1.0×56）

=2897.1kN＞N1=1076.463kN

符合要求。

C、单桩抗拔力验算（抗倾覆验算）

单桩破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

其中：

Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；

ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×0.8=2.514m；

qski──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；

λi──抗拔系数，粘土层为0.6，粉质粘土与粉土互层为0.7；

li──第i层土层的厚度。

经过计算得到

Uk=0.6×10.7×2.514×7+0.7×8×2.514×6.3+1.7×1.5×2.514×31+3×0.9×2.514×42＋1×56×1.7×2.514

=861.08>831.37KN

一、桩基计算

1、单桩最大荷载

（1）工况1

N=G/4±MXi/∑Xi2=449+283.5×10-3×5.3±1668+71×5.3

44（1.5/2）

=794.0581/568.81

（1）工况2

N=G/4±MXi/∑Xi2=449+283.5×10-3×5.3±1668+71×5.3

42×（2/2）×1.5

=1076.463/831.37

单桩最大竖向力为抗压1076.463KN,抗拔831.37KN。

根据地质报告:

参照Z10钻孔土层数据计算。

桩身长22.5m,桩身钢筋笼

As=1.35×802.49×103/12×400=225.7

既选用12Φ18（254.5mm2）

桩主筋采用12Φ18,或同抗压工程桩配筋,做法按图集施工。

二、钢构柱计算

最大轴向拉力831.37KN，轴向压力1076.46KN，考虑轴向力产生的弯矩引起为主，乘以1.35荷载分项系数即为设计值。

1、强度

L110×10角钢参数

A=21.26cm，y=3.09cm，Ix=242.19cm

Wx.max=78.48ix=3.38cm

λ=N/A=（1.35×1076.46×103）

（4×21.26×102）=163.86N/㎜<215N/㎜

2.整体稳定性（按最不利影响7m计算）

计算长度按一端固支，一端铰支限水平位移μ取1.0

L=μL=1.0×7000=7000㎜

回转半径：

Ix=4×[242.19×10+21.26×102×（200-30.9）]=2.578×108㎜4

Ixy=2×384.39×10+2×[99.98×104+21.26×102（×30.9）]

I=IX/A=172.4mm

λ=7000/172.4=40.6查表按3#钢,b类截面得φ=0.896

γφ=N/Aφ=163.86/0.896=182.88N/mm2<215N/㎜

3、钢构柱相互水平及斜撑

按10%的柱轴力计算，采用L110×10角钢

N=10%×1.35×1032.22×103=139349.7N

L=×1500=21mmimax=21.7mm

长细比：

λ=L/imax=2121/21.7=97.7b类截面得φ=0.569

γφ=N/Aφ=139349.7/2121×0.569=115.47N/mm2

连接焊缝高度10mm，双面焊，E43手工焊

LW1=k1N/0.7hf1ffW=0.7×139349.7/0.7×10×160=87.09mm

实际需求焊缝缝长度最小处不小于120mm;并采取三面围焊。

120mm三面围焊

4、钢构柱局部强度及綴板

竖向力N=1.35×1032.22=1393.5KN

横向力V=73+1510/5.3=89.47

4

L=400mmimin=21.7mmγ=0.975

L/i=400/21.7=18.43

γφ=N/Aφ=1393.5×103/4×2126×0.975=168.07＜215N/mm2

L110×10角钢局部稳定满足

缀板强度及稳定缀板为400×100×10

A=100×10=1000mm2imin=0.289×10=2.89

L=200/2.89=69.2φ=0.755

γφ=72.2×103/2=47.8N/mm2

1000×0.755

焊缝Lw=72.2×103/2=32.2N/mm2

0.7×10×160

实际要求缀板二面焊接，最短处不小于60mm

5、支座钢板及锚拴

钢构柱4角角钢角部焊接4根锚拴，用螺栓连接支座钢板。

锚栓抗拉，支座钢板抗弯、抗剪。

采用4颗Φ30螺栓,每颗抗拉Nt6=95.3KN,抗剪Nt6=91.9KN

抗拉N=1.35×756.46/4×4=63.83KN

焊缝长度:

假定按10mm角焊缝,每厘米受力设计值为11.2KN

L=N/11.2=5.70cm,实际两面焊长度保证12cm以上

钢板采用50mm厚,尺寸600×600

γ弯=1/8×1393.5×0.4×106=139.35

2×1/6×600×502

γ剪=1393.5×103=17.42

400×4×50

塔吊标准节和支座钢板连接处需垫钢板,螺母均为双螺母。

螺栓孔位置根据现场实际调整。

（塔吊基础示意图）

六G4#楼南侧QTZ60塔吊基座及桩基承载力验算

设计时参用非工作状态的技术参数，单独承载力根据打桩时承载力读数，本地质资料测定按《余政挂出（2007）55号地块项目岩土工程勘察报告》。

验算分工作状态和非工作状态进行验算（其中工作时最不利状态为吊臂与承台组成450，非工作时最不利状态为吊臂与轴线平行），塔吊技术参数按《QTZ60液压自升塔式起重机使用说明书》，详见下表及图一：

注：

（）内为工作状态参数

表：

状态

弯距（KN*M）

水平力（KN）

自重（KN）

非工作状态

1628

66.2

434

工作状态

1211

22.5

513

1、塔吊基座钢构架及桩基验算

塔吊的最不利状态及基座构架型式（如图所示）

塔吊在施工地下工程期间的最不利状态为塔吊停止吊运，与承台组成450，发生大风时的状态。

此时：

塔吊自重（含配重）G1=434KN

最大风载（水平）W=66.2KN

最大弯距MMAX=1628+66.2×5.05=1962.31KN·m

钢构柱自重：

L110×1016.69㎏/m

缀板—420×90×100.42×0.09×0.01×7850=2.97㎏÷0.4m=7.42㎏/m

钢构柱自重+缀板=16.69㎏/m+7.42㎏/m=24.11㎏/m

算上斜支撑近似1.2，则如1.2×24.11=28.93㎏/m=283.5N/n

2、单桩承载力Rsk验算

单桩竖向承载力特征值按下面的公式计算：

R=qpaAp+up∑qsiali

qsia──桩侧第i层土的极限侧阻力特征值；

qpa──极限端阻力特征值；

up──桩身的周长，u=2.198m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.385m2；

li──第i层土层的厚度；

各土层厚度及阻力标准值如下表:

层序

土厚度（m）

土侧阻力特征值（kPa）

土端阻力特征值（kPa）

抗拔系数

土名称

3-1

9.24

7

0.60

淤泥质粘土

3-2

6.90

8

0.70

淤泥质粘土

4

3.00

31

1.70

粉质粘土

5-2

0.40

42

3000

0.90

圆砾

6-2

1.50

44

3000

1.20

强风化凝灰岩

6-3

1.00

56

4000

1.70

中风化凝灰岩

桩顶为底板底，标高设计为-6.60m，由于桩的入土深度为22.00m,所以桩端是在第6-3层土层1.0m处。

单桩竖向承载力验算:

R=qpaAp+up∑qsiali

R=4000.00×0.385+2.198×（9.27×7+6.9×8+3×31+0.4×42+1.5×44+1×56）

=2317.83kN＞N1=1042.68kN

符合要求。

C、单桩抗拔力验算

单桩破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

其中：

Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；

ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×0.8=2.198m；

qski──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；

λi──抗拔系数见上表

li──第i层土层的厚度。

经过计算得到

Uk=2.918×（9.24×7×0.6+6.9×8×0.7+3×31×1.7+0.4×42×0.9+1.5×44×1.2+1×56×1.7）

=1240>823.28KN

一、桩基计算

1、单桩最大荷载

（1）工况1

N=G/4±MXi/∑Xi2=434+502×10-3×5.3±1628+66.2×5.3

44（1.5/2）

=768.79/-550.45

（1）工况2

N=G/4±MXi/∑Xi2=434+502×10-3×5.3±1628+66.2×5.3

42×（2/2）×1.5

=1042.68/-823.28

单桩最大竖向力为抗压1042.68KN,抗拔823.28KN。

根据地质报告:

参照Z10钻孔土层数据计算。

桩身长22.13m,桩身钢筋笼

As=1.35×802.49×103/12×400=225.7

既选用12Φ18（254.5mm2）

桩主筋采用12Φ18,或同抗拔工程桩配筋,做法按图集施工。

二、钢构柱计算

最大轴向拉力823.28KN，轴向压力1042.68KN，考虑轴向力产生的弯矩引起为主，乘以1.35荷载分项系数即为设计值。

1、强度

L110×10角钢参数

A=21.26cm，y=3.09cm，Ix=242.19cm

Wx.max=78.48ix=3.38cm

λ=N/A=（1.35×1042.68×10）

（4×21.26×10）=164.05N/㎜<215N/㎜

2.整体稳定性

计算长度按一端固支，一端铰支限水平位移μ取1.0

L=μL=1.0×7000=7000㎜

回转半径：

Ix=4×[242.19×10+21.26×10×（200-30.9）]=2.578×10㎜

Ixy=2×384.39×10+2×[99.98×104+21.26×102（×30.9）]

I=IX/A=172.4mm

λ=7000/172.4=40.6查表按3#钢,b类截面得φ=0.896

γφ=N/Aφ=162.03/0.896=180.8N/mm2<215N/㎜

3、钢构柱相互水平及斜撑

按10%的柱轴力计算，采用L110×10角钢

N=10%×1.35×1042.68×103=140761.8N

L=×1500=21mmimax=21.7mm

长细比：

λ=L/imax=2121/21.7=97.7b类截面得φ=0.569

γφ=N/Aφ=140761.8/2126×0.569=116.36N/mm2

连接焊缝高度10mm，双面焊，E43手工焊

LW1=k1N/0.7hf1ffW=0.7×140761.8/0.7×10×160=87.98mm

实际需求焊缝缝长度最小处不小于120mm;并采取三面围焊。

120mm三面围焊

4、钢构柱局部强度及綴板

竖向力N=1.35×1042.68=1407.62KN

横向力V=66.2+1628/5.3

4

L=400mmimin=21.7mmγ=0.975

L/i=400/21.7=18.43

γφ=N/Aφ=1407.62×103/4×2126×0.975=169.77=215N/mm2

L110×10角钢局部稳定满足

缀板强度及稳定缀板为400×100×10

A=100×10=1000mm2imin=0.289×10=2.89

L=200/2.89=69.2φ=0.755

γφ=72.2×103/2=47.8N/mm2

1000×0.755

焊缝Lw=72.2×103/2=32.2N/mm2

0.7×10×160

实际要求缀板二面焊接，最短处不小于60mm

5、支座钢板及锚拴

钢构柱4角角钢角部焊接4根锚拴，用螺栓连接支座钢板。

锚栓抗拉，支座钢板抗弯、抗剪。

采用4颗Φ30螺栓,每颗抗拉Nt6=95.3KN,抗剪Nt6=91.9KN

抗拉N=1.35×823.28/4×4=69.46KN

焊缝长度:

假定按10mm角焊缝,每厘米受力设计值为11.2KN

L=N/11.2=6.0cm,实际两面焊长度保证12cm以上

钢板采用50mm厚,尺寸600×600

γ弯=1/8×1407.62×0.4×106=140.76

2×1/6×600×502

γ剪=1407.62×103=17.6

400×4×50

塔吊标准节和支座钢板连接处需垫钢板,螺母均为双螺母。

螺栓孔位置根据现场实际调整。

（塔吊基础示意图）