塔吊桩基基础专项施工方案.docx
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塔吊桩基基础专项施工方案
附图：
塔吊基础平面布置图
@@@@经营用房工程塔吊基础专项施工方案
一、基本情况介绍
1、工程名称：
@@@@管理经营用房工程
2、建设单位：
@@@@
3、建设地点：
@@@@
4、塔吊覆盖大部分主要单体的垂直运输，包括办公楼，班组办公楼，辅助用房，沿街商铺。
5、塔吊设计参数
塔吊
型号
QTZ63
起升高度
32米
塔吊地质报告
ZK10孔
塔吊倾覆力矩
1200KN.M
塔吊自重
340KN
桩承台尺寸
5m×5m×1.35m
最大起重荷载
60KN
承台砼强度
C35
桩型及长度
4根预应力管桩PC500（100），35米长
塔吊搭设类型
独立式
附墙设置
无
塔吊高程位置
承台底标高为-2.0米（按3.55米为±0.00米）
塔吊平面位置
见附图
6、工程地质情况：
根据塔吊平面位置，塔吊位置的探孔为ZK10孔附近，具体土层情况如下：
序号
土层名称
厚度（m）
桩周土摩擦力特征值（kPa）
桩端土承载力特征值（kPa）
1
素填土
1
10
2
粉质粘土
1.6
12
3-1
淤泥质粉质粘土
2.5
6
3-3
淤泥质粉土
18
6
3-4
淤泥质粉质粘土夹砂
3.4
10
4
粘土
12.1
12
400
5
粉土
9.8
20
800
7、编制依据：
1）、本工程施工组织设计；
2）、@@@@办公用房岩土工程勘察报告；
3）、GB50202-2002地基与基础施工质量验收规范；
4）、GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》
5）、JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》；
6）、JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程。
7）、本工程设计文件
8）、山东大汉建设机械有限公司QTZ63塔吊使用说明书。
二、塔吊桩基础设计
根据塔吊安装要求及现场实际情况，塔吊基础采用预应力混凝土管桩。
桩型为PC500（100）入土40米，桩端进入土层5为粉土，基础为钢筋砼独立承台，按照塔吊说明书设置，长×宽×高＝5×5×1.35m。
（塔吊平面位置见附图）
其中塔吊的建筑物高度为28米，因此独立高度即可。
塔吊接地利用2Ф10与建筑物避雷系统连接。
三、塔吊基础施工技术措施及质量验收
1、混凝土强度等级为C35；
2、基础表面平整度允许偏差1/1000；
3、埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。
4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。
5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于4Ω。
6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。
7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。
8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。
9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。
如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。
10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。
以备作塔吊验收资料。
11、钢筋、砼应具有出厂合格证或试验报告。
12、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述方可施工。
13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。
14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用圆钢直接与基础底板钢筋焊接相连，基础底板钢筋与主厂房垃圾坑避雷接地连接，焊接长度不小于10d，圆钢净面积不得小于72㎜2。
15、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报分公司、公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。
四、塔吊基础的计算书
1、塔吊基本参数
QTZ63型塔吊:
安装高度H：
32m塔身宽B：
1.6m
自重F1=340kN基础承台厚度Hc=1.35m
最大起重荷载F2：
60kN基础承台宽度Bc：
5m
承台钢筋间距:
φ20@165（二级钢）承台混凝土：
C35
承台保护层：
50mm桩：
PC500（100）
根据地质情况要求在塔吊基础增设4根φ500预应力管桩，桩端持力层入5层土内，本次采用40m桩长。
2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=340kN
塔吊最大其中荷载F2=60kN
作用于塔吊基础顶面的竖向力Fk=F1+F2=400kN;
塔吊的最大倾覆力矩为：
Mkmax=1200kN·m
基础自重计算：
G1=5×5×1.35×25=843.75kN
计算简图:
3、单桩竖向力计算
依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条。
Nik=（Fk+G1）/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2；
其中n──单桩个数，n=4；
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=400kN；
G1──桩基承台的自重标准值：
G1=843.75KN
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取1200kN·m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离=2.76m；
Nik──单桩桩顶竖向力标准值；
最大压力：
Nkmax=（400+843.75）/4+1200×2.76/（2×2.762）=528.33kN。
最小压力：
Nkmin=（400+843.75）/4-1200×2.76/（2×2.762）=93.55kN。
不需要进行抗拔验算
4、承台弯矩的计算
依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。
Mx=∑Niyi
My=∑Nixi
其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取1.95m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×（Nkmax-G1/4）=260.87kN；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx=My=2×260.87×1.95=1017.39kN·m。
5、承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。
αs=M/（α1fcbh02）
ζ=1-（1-2αs）1/2
γs=1-ζ/2
As=M/（γsh0fy）
式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；
ho──承台的计算高度：
Hc-50.00=1300.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
经过计算得：
αs=1017.39×106/（1.00×16.70×5000.00×13002）=0.0072；
ξ=1-（1-2×0.0072）0.5=0.0072；
γs=1-0.0072/2=0.9964；
Asx=Asy=1017.39×106/（0.9964×1300×300.00）=2618.12mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
5000.00×1350×0.15%=10125mm2。
根据基础图（见附图）配筋面积为3.14159*10*10*52=16336.27mm2＞10125mm2。
故实际配筋值满足要求。
6、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：
V≤βhsβftb0h0
其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；
λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=0.44m；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.34；
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，
βhs=（800/1300）1/4=0.886；
β──承台剪切系数，α=1.75/（λ+1）=1.3；
0.886×1.3×1.57×5000×1300=11754.12kN≥1.2×655.44=768.53kN；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
7、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑地基基础设计技术规范》（GB50007-2002）的第8.5.5条：
桩的轴向压力设计值中最大值Nk=528.33kN；
各土层厚度及阻力特征值如下表:
序号
土层名称
厚度（m）
桩周土摩擦力特征值（kPa）
桩端土承载力特征值（kPa）
1
素填土
1
10
2
粉质粘土
1.6
12
3-1
淤泥质粉质粘土
2.5
6
3-3
淤泥质粉土
18
6
3-4
淤泥质粉质粘土夹砂
3.4
10
4
粘土
12.1
12
400
5
粉土
9.8
20
800
设计桩的入土深度为35.00m,所以桩端进入第4层土层8.5米。
单桩竖向承载力验算:
Ra=U∑qsia*Li+Qpa*Ap
=1.571*（1*10+12*1.6+2.5*6+18*6+10*3.4+12*8.5）+400*0.196
=531.16kN
Ra——为单桩竖向承载力特征值；
U——桩身周长u=1.571m；
qsia——总极限侧阻力特征值；
Li——桩周第i层土的厚度；
Qpa——极限桩端阻力特征值；
Ap——桩底端横截面面积Aj=0.088m2；
N=528.33kN≤Ra=531.16kN；
桩基竖向竖承载力满足要求！
8、塔吊稳定性验算
根据塔吊自由状态下最不利弯矩1200KN.m作为倾覆力矩进行计算。
e=（Mmax+P2*h）/（F+G）=（1200+26.4*1.35）/（400+843.75）=0.99m＜b/3=5/3=1.67m，塔吊抗倾覆能力安全。
故塔吊的稳定性满足要求。
附图：
塔吊平面布置图
基础底标高为-2.00米，±0.00米相当于绝对标高3.55米
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