塔吊基础方案.docx
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塔吊基础方案
目录
一、工程概况2
二、编制依据2
三、塔吊基础设计方案2
1、塔吊型号2
2、平面布置3
3、岩土力学资料（技5孔）3
4、塔吊基础受力情况3
5、基础设计4
四、单桩承载力设计5
1、轴心竖向力作用下5
2、偏心竖向力作用下5
五、单桩抗拔验算6
1、抗拔验算6
2、桩顶插筋计算7
六、承台配筋计算8
1、基础承台弯矩计算8
2、基础承台配筋8
七、承台受冲切、受剪切承载力验算9
八、施工方法及安全措施10
1、施工组织10
2、静压桩施工11
3、基础承台施工11
九、附件12
一、工程概况
工程名称：
南沙产业园区管理服务中心新建工程
建设单位：
广州发展南沙投资管理有限公司
设计单位：
华南理工大学建筑设计研究院
监理单位：
广州建达建设监理有限公司
施工单位：
广州协安建设工程有限公司
本工程位于南沙开发区珠电进厂路及环岛路交叉路口（原火电大院内），为一栋地上四层，地下一层（半地下室）的建筑物，地块面积约9612m2，建筑面积约19974m2，其中架空层（停车场）约5827m2，办公区约12327m2，配送中心约1010m2，食堂约810m2。
基础为钢筋砼预应力管桩，主体为钢筋砼框架结构。
负一层底板标高-3.40m，室外标高-1.50m~-3.40m；天面标高18.0m。
二、编制依据
1、塔吊厂家技术交底资料；
2、本工程施工设计图纸；
3、本工程地质勘察报告；
4、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）。
5、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
7、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
8、《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）；
9、《简明钢筋混凝土结构计算手册》；
10、GJJ塔式起重机使用说明书；
三、塔吊基础设计方案
1、塔吊型号
选用京龙QTZ80（Q5613）塔式起重机（支腿固定独立式）一台，臂幅56m，塔吊支撑钢架中心线距吊臂最前端57.5m，距尾端12.5m，最大起升限高45m，臂根吊重6t（四倍率），臂端吊重1.3t。
2、平面布置
根据本工程建筑设计特点，建筑物内庭院（由H轴到K轴和3轴到5轴围成）大小15.6*15.6=243.36m2，拟在庭院内距H轴2m，距5轴2m外设置塔吊基础。
经实测，塔吊覆盖范围在南面和东面均未超出该工程建筑外围墙；北面超出围墙12米，居民建筑物距围墙20米外，所以，北边亦没受影响；西面超出围墙5米，电厂建筑物离围墙10米以外，故西边也没受影响。
本工程塔吊设计高度为35米。
平面图附后。
3、岩土力学资料（技5孔）
序号
地层名称
厚度（m）
承载力特征值fak（kPa）
桩侧阻力标准值qsia（kPa）
岩层桩端极限阻力标准值qpa（kPa）
1
素填土
1.5
/
25
/
2
耕土
0.6
/
12
/
3
淤泥
7.50
35
15
/
4
砂质粘性土
2.6
250
45
1900
5
全风化花岗岩岩
2.8
350
70
2500
6
强风化花岗岩
2.3
550
100
3500
7
微风化花岗岩
3.8
6000
/
/
4、塔吊基础受力情况
荷载工况
基础荷载
P（kn）
M（kn.m）
Fh
Fk
M
Mz
工作状态
701
24.5
2117.2
279
非工作状态
592.5
100.4
2717.1
0
比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况，非工作状态的弯矩和水平力比工作状态大了很多，因此，桩基础按非工作状态计算。
5、基础设计
（1）基础桩
基础桩采用4条Φ500的PHC预制管桩（静压桩）。
（2）基础承台
承台尺寸为5.2×5.2×2.5m，承台面标高为-3.7m（现场地标高约为-3.4m），承台底标高为-6.2m，现浇混凝土强度等级C35。
Gh为混凝土承台自重：
Gh=25×5.2×5.2×2.5=1690kN。
如下图所示：
四、单桩承载力设计
1、轴心竖向力作用下
（JGJ94-2008）（5.1.1-1）
kN
2、偏心竖向力作用下
（1）按照Mx作用在承台轴线进行计算
（JGJ94-2008）（5.1.1-2）
其中n──单桩个数，n=4；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=592.5kN；
G──桩基承台的自重，G=1690kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取M+Fk×h=2968.1kN.m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离2.6/2=1.30m；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）；
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，
最大压力：
Nmax=（592.50+1690）/4+2968.1×1.30/（4×1.302）=1141.42kN。
最小压力：
Nmin=（592.50+1690）/4-2968.1×1.30/（4×1.302）=-0.16kN。
（2）按照Mx作用在承台对角线进行计算
（JGJ94-2008）（5.1.1-2）
其中n──单桩个数，n=4；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=592.5kN；
G──桩基承台的自重，G=1690kN；…………………………
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取M+Fk×h=2968.1kN.m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离1.414×1.30=1.84m；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）；
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，
最大压力：
Nmax=（592.50+1690）/4+2968.1×1.84/（2×1.842）=1377.18kN。
最小压力：
Nmin=（592.50+1690）/4-2968.1×1.84/（2×1.842）=-235.92kN。
由以上算可知：
静压桩承载力极限值R必须大于1377.18kN,才能满足塔吊及基础的承载力要求。
取R=1500kN。
根据本工程岩土工程报告，由于技5孔没有勘察出中风化岩层，要达到极限值R=1500kN，则必须压至微风化表面。
（现场实际压的四根桩承载力均为3200KN）
五、单桩抗拔验算
1、抗拔验算
（DBJ15-31-2003）（10.2.10）
其中：
Rta──按荷载效应标准组合计算的基桩拔力；
Tuk──呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值；
G0──桩基自重；
ｕp──桩身周长；
qsia──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；
li──第i层土层的厚度；（参照技5孔）
λi──抗拔系数,砂土取0.4，岩层取0.7；
计算桩长，取现压最短桩长为13.45m,计算有效桩长，按13.45-0.15-2.5-0.3=10.50m计算。
=3.14×0.5×（0.4×15×7.1+0.4×45×2.6+0.7×70×0.7）=193.27kN
Rta=193.27+0.9×π×（0.52-0.42）×10.50×25=260.03kN
Rta>Nmin=235.92kN
满足要求！
2、桩顶插筋计算
为了方便计算，按轴心受拉构件计算
受拉钢筋面积As=γ0N/ft
其中：
γ0——结构重要系数，取1.1；
N——拉力设计值；取1.2×235.92=283.1kN；
ft——钢筋抗拉强度设计值，取360N/mm2；
As=1.1×283100/360=865mm2
桩顶插筋选用618，受拉钢筋面积1525mm2，伸入承台1200mm，插入桩芯800mm。
六、承台配筋计算
1、基础承台弯矩计算
其中Mx,My──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方向距离取a/2=b/2=1.30m；
Ni──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni=Nmax-G/n=954.68kN；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx=My=2×954.68×1.3=2482.17kN.m
2、基础承台配筋
基础采用HRB400钢筋，fy＝360n/mm2，
h0＝2500－100－35＝2365mm
ρ＝0.1％，
＝0.1％×5200×2365＝12298mm2，
按
配筋。
取2625（25@200）
as=26×490.87=12762.72mm2＞
＝12298mm2
满足要求！
承台配筋如下图：
七、承台受冲切、受剪切承载力验算
根据以上计算可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
记为V=1377.18kN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：
V≤βhsαftboho（JGJ94-2008）（5.9.10-1）
α=1.75/（1+λ）
βhs=（800/ho）1/4
其中bo──承台计算截面处的有效宽度，bo=5200mm；
ho──承台计算截面处的有效高度，ho=2365mm；
λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，
此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得150.00mm，当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。
该处取λ=0.30；
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数；当h＜800mm时，取ho=800mm；当h>2000mm时，取ho=2000mm；其间按照插入法取值；
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.57N/mm2；
α──承台抗剪系数，α=1.35；
βhsαftboho=20729kN>V=1377kN
满足要求，只需配置构造筋！
八、施工方法及安全措施
1、施工组织
施工组织架构如下：
管理人员职责表
序号
岗位
工作范围
人数
1
项目负责人
全面负责
1
2
技术负责人
现场施工技术指导
1
3
施工员
现场施工管理与施工协调
1
4
质量员
质量监督、工序验收、试验检测
1
5
安全员
安全监督检查工作
1
6
测量员
测量工作
１
合计
6
2、静压桩施工
（1）利用本工程静压桩基础机械还未退场，直接进行塔吊基础桩施工。
（2）机械司机在施工操作时，听从指挥信号，不得随意离开岗位，经常注意机械的运转情况，发现异常立即检查处理。
（3）吊装运输及起吊喂桩时，需要专人指挥及监护，隔离操作，严禁人员通行。
（4）机电设备维修时必须要切断电源后无电方能操作。
（5）因露天作业，需注意安全用电防护，实行三相五线制，做好机械漏电保护，防潮防雨设施，一机一闸，闸箱上锁。
确保用电作业安全。
（6）静压桩施工质量保证措施详见本工程专项方案《静压高强预应力混凝土管桩专项施工方案》第十一点“施工质量控制”。
3、基础承台施工
（1）静压管桩施工检验合格后方可进行承台施工。
（2）模板采用240*115*53mm灰砂砖砌筑，厚180mm。
内用水泥砂浆批荡。
（3）承台底部土方必须夯实。
（4）静压桩伸入承台100mm，并用618钢筋伸入承台1200mm，插入桩芯800mm。
（5）采用商品混凝土，混凝土生产厂家为广东景泰混凝土公司。
（6）钢筋焊接采用电弧焊（搭接焊）。
（7）搬运钢筋时，要注意前后方向有无碰撞危险或被钩挂料物，特别是避免碰挂周围和上下方向的电线。
人工抬运钢筋，上肩卸料要注意安全。
（8）成型钢筋不准踩踏。
（9）钢筋运输过程注意轻装轻卸，不能随意抛掷。
（10）混凝土分层浇注，每层浇注不超过500mm；混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m。
（11）混凝土浇注连续进行。
（12）做好塔吊基础预埋和接地工作。
九、附件
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