塔吊基础防补充方案.docx
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塔吊基础防补充方案
中建二局第三建筑工程有限公司天津水岸银座项目经理部
塔吊基础方案补充修改
工程
名称
签名栏
天津水岸银座工程
修改内容
补（修）字第001号
日期
2011.9.30
外架方案补充修改
审批
1、补充修改原因说明
原基础方案中并未明确2#和4#塔吊在挖至设计标高的基础坑防护措施，在本补充方案中给予补充。
另外在宜兴太湖施工2#塔吊桩基础时，围墙一侧有一根支承桩偏移超过400mm，改变桩间距，造成最小桩间距仅2374mm，故需要调整承台角度（塔身随承台旋转），确保桩基设计符合设计和规范要求。
2、补充修改的内容
2.12#、4#塔吊挡土墙按照下图施工
4#塔吊基础坑设置重力式挡土墙，详下图。
4#塔机挡土墙平面布置图
审核
原编制人
修改人
中建二局第三建筑工程有限公司天津水岸银座项目经理部
塔吊基础方案补充修改
工程
名称
签名栏
天津水岸银座工程
修改内容
补（修）字第001号
日期
2011.9.30
外架方案补充修改
审批
4#塔机挡土墙剖面图
2#塔机挡土墙平面布置图（剖面参4#塔机挡土墙剖面图）
审核
原编制人
修改人
中建二局第三建筑工程有限公司天津水岸银座项目经理部
塔吊基础方案补充修改
工程
名称
签名栏
天津水岸银座工程
修改内容
补（修）字第001号
日期
2011.9.30
外架方案补充修改
审批
2.22#塔吊基础承台处理
1）塔基桩偏位如下图所示（全站仪测绘结果）：
2）由于上述偏移造成塔吊基础受力工况产生本质变化，故按照最小桩间距复核计算（计算书见附件一）。
塔吊中心位置需要重新定位，以便满足最不利工况计算条件，并位于桩中心连线的所成多边形型心点，该型心点还需与塔吊基础承台型心点重合，如下图所示：
审核
原编制人
修改人
中建二局第三建筑工程有限公司天津水岸银座项目经理部
塔吊基础方案补充修改
工程
名称
签名栏
天津水岸银座工程
修改内容
补（修）字第001号
日期
2011.9.30
外架方案补充修改
审批
故，塔基承台按照上图定位，但需要承台每边加大160mm，以便满足JGJ94-2008关于桩与承台边距的构造要求。
处理措施如下：
将承台改为4820×4820（计算书见附件2），如下图所示：
审核
原编制人
修改人
附件1塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。
一.参数信息
塔吊型号:
ST70/30塔机自重标准值:
Fk1=2,126.60kN起重荷载标准值:
Fqk=120.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=2950.00kN.m塔吊计算高度:
H=160m塔身宽度:
B=2.00m
非工作状态下塔身弯矩:
M1=-2000kN.m桩混凝土等级:
C35承台混凝土等级:
C35
保护层厚度:
35mm矩形承台边长:
4.50m承台厚度:
Hc=1.300m
承台箍筋间距:
S=300mm承台钢筋级别:
HRB335承台顶面埋深:
D=0.000m
桩直径:
d=0.800m桩间距:
a=2.370m桩钢筋级别:
HRB335
桩入土深度:
35.00m桩型与工艺:
泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩
计算简图如下：
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1）塔机自重标准值
Fk1=2126.6kN
2）基础以及覆土自重标准值
Gk=4.5×4.5×1.30×25=658.125kN
承台受浮力：
Flk=4.5×4.5×1.30×10=263.25kN
3）起重荷载标准值
Fqk=120kN
2.风荷载计算
1）工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）
=0.8×1.77×1.95×.99×0.2=0.55kN/m2
=1.2×0.55×0.35×2=0.46kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.46×160.00=73.48kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×73.48×160.00=5878.31kN.m
2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值（本地区Wo=0.35kN/m2）
=0.8×1.81×1.95×.99×0.35=0.98kN/m2
=1.2×0.98×0.35×2.00=0.82kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.82×160.00=131.49kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×131.49×160.00=10519.51kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-2000+0.9×（2950+5878.31）=5945.48kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-2000+10519.51=8519.51kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（2126.6+658.13）/4=696.18kN
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（2126.6+658.125）/4+（8519.51+131.49×1.30）/3.35=3289.43kN
Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（2126.6+658.125-263.25）/4-（8519.51+131.49×1.30）/3.35=-1962.88kN
工作状态下：
Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（2126.6+658.13+120）/4=726.18kN
Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×h）/L
=（2126.6+658.125+120）/4+（5945.48+73.48×1.30）/3.35=2528.83kN
Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L
=（2126.6+658.125+120-263.25）/4-（5945.48+73.48×1.30）/3.35=-1142.28kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：
工作状态下：
最大压力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×（2126.6+120）/4+1.35×（5945.48+73.48×1.30）/3.35=3191.80kN
最大拔力Ni=1.35×（Fk+Fqk）/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×（2126.6+120）/4-1.35×（5945.48+73.48×1.30）/3.35=-1675.35kN
非工作状态下：
最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×2126.6/4+1.35×（8519.51+131.49×1.30）/3.35=4218.62kN
最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×（Mk+Fvk×h）/L
=1.35×2126.6/4-1.35×（8519.51+131.49×1.30）/3.35=-2783.16kN
2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值（kN）。
由于非工作状态下，承台正弯矩最大：
Mx=My=2×4218.62×0.19=1560.89kN.m
承台最大负弯矩:
Mx=My=2×-2783.16×0.19=-1029.77kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条
式中1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。
底部配筋计算:
s=1560.89×106/（1.000×16.700×4500.000×12652）=0.0130
=1-（1-2×0.0130）0.5=0.0131
s=1-0.0131/2=0.9935
As=1560.89×106/（0.9935×1265.0×300.0）=4140.1mm2
顶部配筋计算:
s=1029.77×106/（1.000×16.700×4500.000×12652）=0.0086
=1-（1-2×0.0086）0.5=0.0086
s=1-0.0086/2=0.9935
As=1029.77×106/（0.9957×1265.0×300.0）=2725.2mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值：
Vmax=4218.62kN
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的第7.5.7条。
我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
式中──计算截面的剪跨比,=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；
b──承台的计算宽度，b=4500mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1265mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；
S──箍筋的间距，S=300mm。
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩
冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.8.2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=1.35×3289.43=4440.74kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中c──基桩成桩工艺系数，取0.75
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2；
Aps──桩身截面面积，Aps=502655mm2。
桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-2649.89kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=8832.977mm2。
由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为1005mm2
综上所述，全部纵向钢筋面积8833mm2
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下，Qk=726.18kN；偏向竖向力作用
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