塔吊基础方案 2.docx
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塔吊基础方案2
一、工程概况
本工程地处广州市天河区林和村，紧临林和东路、林和中路、天誉花园等，道路交通车流量大，场区地理位置极其显要，文明施工、噪音和粉尘控制要求高。
本次施工B区一期占地面积约为20734m2，由4栋高层住宅及其地库停车场、1栋会所、室外景观、周边道路等组成。
基坑深，地下水量大。
地下室施工时需进行内支撑的拆除。
本工程属于综合型商业住宅建筑群，本次投标的总建筑面积121106.927m2，含B1-B4栋塔楼及其地下室、地下车库、会所，项目集居住、办公、商业等众多功能为一体，最高建筑檐高高131.4m。
由于B1-B4栋塔吊选型、安装高度及基础形式相同，所以本次方案针对B1-B4栋楼每两栋安装1台塔吊，B1-B2栋塔吊编号塔吊1；B3-B4栋塔吊编号塔吊2；塔吊定位详见附图
附图
二、编制依据
1《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）
2《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
3《简明钢筋混凝土结构计算手册》
4《建筑结构荷载规范》（GB50009-2006）
5.金地天玺花园岩土工程勘察报告
6.金地天玺花园建筑、结构设计图纸
7《塔式起重机使用说明书》（长沙中联）
8.《桩基础施工技术规范》JGJ-49-2008
9.《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》JGJ187-2009
三、塔吊的定位及选型
选用TC6013型塔式起重机，该机起升最大高度150米，最大工作幅度50米。
在安装过程中必须严格按照起重机使用说明及现行各施工、设计规范执行。
按照塔吊选择满足施工要求及便于安拆的原则，并结合工程实际情况将1#塔吊布置在B1-B2楼的北面、2#塔吊布置在B3-B4楼的南面（详细定位详见附图），本方案针对1#、2#塔吊设计同时应注意以下几点：
1、塔吊选型充分考虑施工需要和技术经济比选。
安装提升高度大于建筑总高度131米，臂长50米。
2、垂直于塔吊卸臂方向，塔吊基础中心线离建筑物装饰外轮廓线不少于4.5m，不大于5.5米（已考虑脚手架宽度为1.2m）。
2、沿塔吊卸臂方向，塔吊基础中心线距离建筑物边线不少于臂长。
2号塔吊主要考虑南边和西边原有建筑物的影响
3、塔吊基础顶面标高同地下室底板面标高，在基础接缝处预留底板插筋和预埋止水钢板。
塔身穿过地下室楼板处预留插筋，待塔吊拆除后再封闭该区域楼板砼，施工缝处理按照设计要求提高一个强度等级。
（详见附图）
4．防雷接地按照相关规范塔吊基础钢筋网与桩身钢筋和地下室底版钢筋网连接，并采用焊接连接塔身和主体。
避雷连接宜用ø10镀锌钢筋焊接长度10D.
四、基础设计（由于缺少地质详勘资料暂定采用直径500mm的灌注桩）
计算简图
说明：
（中标后单桩承载力参照地质详勘资料重新计算设计桩长，桩长暂定20—25米，桩尖进入微风化。
1．承台尺寸6000×6000×1400，桩距4500mm×4500mm，承台混凝土强度等级不低与地下室底板设计强度且不小于Ｃ35，塔吊基础顶面标高同地下室地板顶面标高。
2．桩头进入承台100mm,桩身钢筋为伸入基础承台40d。
桩身钢筋锚如塔吊基础（如下图）
3．承台钢筋按双层双向布置，底层为φ25@200，另外桩顶每层每个方向放3根。
面筋为φ25@200。
连接上下层主筋的架立筋为φ12，每隔2根主筋拉1根。
塔吊基础与承台重叠时，塔吊基础预留承台插筋。
（详见附图）
一）、设计原始数据依据
1．厂家提供TC6013型塔吊有关设计数据：
项目
非工作工况
工作工况
塔吊垂直力FK
589.6KN
646.7KN
塔吊的水平力Fh
97KN
22.8KN
倾覆弯距M
2594KN·M
2092.3KN·M
从上表看出：
塔吊抗倾覆验算和承台配筋应按非工作工况计算。
竖向荷载FV取值按工作状态计算。
2．塔吊地质资料（1#塔吊位于详勘报告的钻孔及2#塔吊位于详勘报告的钻孔和钻孔柱状图待甲方提供相关资料后后补）。
暂定各岩土层地基，桩周土的摩擦力特征值qsa；桩端土的承载力特征值qpa
序号
地层名称
平均厚L
（m）
极限侧阻力标
准值qsik（kPa）
极限端阻力标准值qpk（kPa）
qsik
i
（kN/m）
抗拔系数λi
λiqsik*
i
（kN/m）
1
杂填土
3.0
10
30
0.60
18
2
粉质粘土
3.5
25
87.5
0.60
52.5
3
淤泥质粉质粘土
2.0
10
20
0.60
12
4
全风化软质岩
5.0
50
250
0.60
150
5
中风化泥质粉砂岩
8.0
60
480
0.60
288
6
微风化泥质岩
3.0
80
4000
桩长=25.5∑qsik*Li=1107.5∑λiqsik*Li=520.5
注：
Tuk=ΣλiqsikuiLi=520.5×3.14×0.50=832.27kN
Ra=Σqsik
i+qpk=1107.5×0.19×4000=1867.57kN
Gp=0.19×25.5×（25-10）=75.07kN
1#塔吊位于详勘报告钻孔和2#塔吊位于详勘报告钻孔及钻孔柱状图待甲方提供相关资料后后补。
并再根据实际资料验算。
二）、塔吊基础计算
1．塔吊基础设计数据及计算参数：
塔吊为四桩基础：
承台尺寸：
6.0m×6.0m×1.4m（长A×宽B×高H），承台顶标高暂定+4.9米。
混凝土强度等级计算时取C35，承台底筋、面筋均为双层双向HRB335钢筋。
管桩直径：
Ø500mm、桩距4.5m，桩长暂定20m～25m。
单桩允许承载力特征值（Ra＝桩侧摩擦阻力＋桩端端阻力）。
塔吊基础桩最不利计算模型是在非工作工况条件下，吊车吊臂垂直于承台对角线状态，这时承台往往只有1根桩来抵抗弯矩荷载，桩所受竖向力最大，因此以该状态时桩所受竖向力作为桩承载力的设计值。
垂直力P＝塔吊自重FK＋塔吊承台重GK
（1）承台混凝土自重:
GK＝6.0×6.0×1.4×25＝1260KN
⑵垂直力P＝FK＋GK＝589.6＋1260＝1849.6KN
⑶倾翻弯矩MK＝M＋Fh×H＝2594＋97×1.4＝2729.8KN-m
2.桩顶作用效应计算
（1）竖向力
1）轴心竖向力作用下
Nk=（Fk＋Gk）/n=（589.6+1260）/4=462.4kN
2）偏心竖向力作用下
按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=2729.8kN.myi=2.25×20.5=3.18m（yi为第i基桩至群桩型心x、y主轴距离，即桩中心到承台中心的距离）
Nk=（Fk＋Gk）/n±Mxyi/Σyi2=（589.6+1260）/4±（2729.8×3.18）/（2×3.182）=462.4±429.21
压Nkmax=891.61kN；拔Nkmax=33.19kN（基桩承受竖向拉力＞0无向上反力）。
（2）桩基竖向承载力计算
1）轴心竖向力作用下
Nk=462.4kN＜Ra=1867.57kN,竖向承载力满足要求。
2）偏心竖向力作用下
Nkmax=891.61kN＜Ra=1.2×1867.57kN,竖向承载力满足要求。
抗拔桩基承载力验算
（3）抗拔极限承载力标准值计算
Nk拔=（Fk＋Gk）/n-Mxyi/Σyi2=33.19kN（基桩承受竖向拉力＞0无向上力，抗拔稳定性安全）。
桩心抗拔详图下
（4）.塔吊抗倾覆验算（安全系数取K=1.6）
塔吊的扶墙件按照设备厂家提供的，最高效使用时要求的高度安装。
a1=6.00/2=3.0m,bi=6.00/2+2.25=5.25m，
倾覆力矩M倾=M＋Fhh=2594＋97×1.4＝2729.8KN-m
抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）ai＋2（Tuk/2+Gp）bi
=（589.6＋1260）×3+2×（832.27/2+75.07）×5.25=10706.45kN.m
M抗/M倾=10706.45/2830.9=3.78
抗倾覆验算3.78＞1.6,满足要求。
（5）.承台配筋计算
⑴当吊车吊臂垂直于承台对角线，处于非工作工况时：
a.）当吊车吊臂垂直于承台对角线，处于非工作工况时,配筋计算取综合荷载分项系数1.35。
b.）塔吊基础标准节外框尺寸1.8m，对角线一半长度S
=1.27m。
c.）吊车吊臂垂直于承台对角线时，一个桩心对塔吊基础标准节角边的取矩为M
。
计算配筋Nmax取891.61KN
M
＝1.35Nmax×（S－S
）＝1.35×891.61×（3.18－1.27）
M
＝2401.2KN-m
公式中S为每个桩中心到承台对角线距离，即桩中心到承台中心距离S＝3.18m。
AS＝
＝2401.2×10
/0.9×300×（1400－70）＝6686.7mm2
AS为一个桩对角线方向配筋，当配筋方向平行承台边方向时，应乘cos45
AS1＝cos45°×AS＝0.707×6686.7＝4727.5mm2
承台底层为双层双向配筋，每个方向配筋相同，考虑每个桩作用范围为1/4扇形平面，每个方向每层配筋应为As2＝2AS1＝2×4727.5＝9455.0mm2
〔2〕承台配筋
根据规范要求，承台配筋除须按设计计算配置外，尚应满足最小配筋率规定：
按最小配筋率：
0.15％Bho=0.15%×6000×（1400－70）＝7980mm2＜As2＝9455.0mm2
综上所述：
配筋应按非工作工况时吊臂垂直于承台对角线的状态下的配筋。
实际配筋为：
双层双向配筋，底筋每个方向不少于30根φ25@200＝14718.75mm2，另外桩顶每个方向放3根。
面筋每个方向30根，为φ25@200。
连接上下层主筋的架立筋为φ12，每隔2根主筋拉1根。
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