1#塔吊方案.docx
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1#塔吊方案
杭州闸弄口回迁安置小区工程
1#塔吊（QTZ63B）基础方案
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审定：
浙江省长城建设集团股份有限公司
杭州闸弄口回迁安置小区工程
1#塔吊（QTZ63B）基础方案
一、塔吊概况
按施工组织设计的要求，杭州闸弄口回迁安置小区工程施工时设塔吊两台,建筑物结构标高+34.9，现选用QTZ63B型塔吊，起升高度为40米，最大工作幅度为50米。
具体布置位置及该位置的工程地质剖面图见附图。
根据塔吊生产厂提供的使用说明书，塔吊基础最外边尺寸为5米，厚度为1.35米基础混凝土,地基土承载力不小于20吨每平方米。
根据地质报告，场地土层无法满足承载力要求，故塔吊基础采用四桩承台。
承台采用C35混凝土，承台配筋见附图。
1#塔吊桩长42米，桩顶标高-2.65，桩型号为PC－A500（100），直径500mm。
塔吊传到基础顶的设计荷载如下：
水平力H=24.5KN（参照省建机厂60T·M塔吊取值）
竖向力P=513+30=543KN力矩M=1796KN·M
二、工程地质概况
塔吊设置处土层分布及土层性质如下表：
1#塔吊处主要土层指标
序号
土层编号
土层厚度
土侧阻力标准值（kPa）
土端阻力标准值（kPa）
土名称
1
③-1
4.65
18
砂质粉土
2
③-2
4.5
30
砂质粉土
3
③-3
3.7
23
粉砂
4
④
25.6
8
淤泥质粉质粘土
5
⑤
2.5
18
粉质黏土
6
⑥-2
1.05
45
2500
砾砂
三、塔吊基础选择
塔吊基础按构造配筋，经验算，基础抗弯、抗剪、抗冲切均符合要求。
（计算书附后）
考虑到塔吊的特殊性，加强塔吊的工作性能，桩身内部用钢筋混凝土浇灌密实，混凝土采用C35，钢筋笼具体配筋如下：
四、塔吊的使用与管理
1、塔吊防雷接地：
用镀锌扁铁和塔基主筋焊接并引出一根镀锌扁铁至承台面，扁铁型号为60×5，接地避雷器电阻不得大于4欧姆，塔顶设置避雷针，引避雷线与承台面镀锌扁铁相连。
2、塔吊四周排水措施：
塔吊四周排水主要考虑排雨水措施，承台四周地面全部用C20砼硬化，使承台四周地表水汇入基坑四周截水沟集中系统排出，采取措施以确保承台四周及下部地基土的稳定；1#塔吊承台坑内的水用潜水泵将水打入排水沟进行排放。
1#塔吊桩基础的计算书
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ63B,独立高度自重（包括压重）F1=513.00kN,最大起重荷载F2=30.00kN
塔吊倾覆力距M=1796.00kN·m,塔吊起重最大高度H=40.00m,塔身宽度B=1.6m,建筑物结构标高+34.900。
混凝土强度:
C35,钢筋级别:
Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m
桩直径d=0.50m,桩间距a=4.00m,承台厚度Hc=1.35m
基础埋深D=0.50m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:
50mm
二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊独立高度自重（包括压重）F1=513.00kN
2.塔吊最大起重荷载F2=30.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=543kN
水平力H=24.5kN
塔吊的倾覆力矩M=1796.00kN·m
三、桩竖向极限承载力计算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3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
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：
最大压力:
其中R——最大极限承载力；
Qsk——单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk——单桩总极限端阻力标准值:
s,
p——分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；
s,
p——分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；
qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；
u──桩身的周长，u=1.571m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.196m2；
li──第i层土层的厚度,取值如下表；
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土层编号
土层厚度
土侧阻力标准值（kPa）
土端阻力标准值（kPa）
土名称
1
③-1
4.65
18
砂质粉土
2
③-2
4.5
30
砂质粉土
3
③-3
3.7
23
粉砂
4
④
25.6
8
淤泥质粉质粘土
5
⑤
2.5
18
粉质黏土
6
⑥-2
1.05
45
2500
砾砂
桩长42m,桩端是在第6-2层土层。
最大压力验算:
R=1.571×（4.65×18+4.5×30+3.7×23+25.6×8+2.5×18+1.05×45）+0.195×2500=1431.4kN
RK=R/KK——安全系数K取2
计算得RK=715.7kN
四.矩形承台弯矩的计算
计算简图：
图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条）
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=1.2×543.00=651.60kN；
G──桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc=843.75kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；xi,yi=2m
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：
N=（651.60+843.75）/4+（1796+73.5×1.3）×2÷（22×4）=610.28kN
2.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条）
其中Mx1,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）；
Ni1——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值：
N=（651.60+843.75）/4+2514.40×（4.00/2）/[4×（4.00/2）2]=818.40kN
Mx1=My1=2×（610.28-843.75/4）×（2.00-0.80）=958.42kN·m
N<1.2RKN=610.28<1.2×715.7=858.84满足要求
五.矩形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。
式中
1──系数，混凝土强度为C35，
1取为1.0；
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=210N/mm2。
经过计算得
s=958.42×106/（1.00×16.70×5000.00×1300.002）=0.009
=1-（1-2×0.009）0.5=0.009
s=1-0.009/2=0.996
Asx=Asy=958.42×106/（0.996×1300.00×210.00）=3524.79mm2。
结合实际，采用塔吊产家要求的钢筋混凝土基础配筋：
横向双层双向φ20@165,纵向φ14@495，钢筋均采用Ⅱ级钢
六.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
记为V=932.48kN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：
其中
0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
──剪切系数,
=0.19；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210.00N/mm2；
S──箍筋的间距，S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋φ14@300，钢筋采用Ⅱ级钢。
七、塔吊稳定性验算
抗倾覆力计算应满足下面公式：
K=（M+H·h）÷（F+G）〈B/3=1.667
M——抗倾覆力矩，M=1796kN·m；
H——基础所受水平力，H=24.5Kn
h——塔吊高度，h=40米；
F——基础所受垂直力，F=543kN
G——承台自重，G=1613.93Kn
经计算K=1.287＜1.667稳定性验算满足要求。
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