厦门火车新站2#地块安置房塔吊基础设计方案.docx

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厦门火车新站2#地块安置房塔吊基础设计方案

厦门火车（新）站2#地块安置房

塔

吊

基

础

设

计

方

案

厦门集三建设集团有限公司

2017年10月

八、塔式起重机的维护

附图五、塔吊基础大样

一、工程概况：

1、工程概况

建设单位：

厦门市集美区建设局

代建单位：

厦门市集美建设发展有限公司

勘察单位：

厦门地质工程勘察院

设计单位：

中元（厦门）工程设计研究院有限公司

监理单位：

广州华申建设工程管理有限公司

施工单位：

厦门集三建设集团有限公司

工程位于厦门市集美区孙坂北路，由联合地下室、清洁楼、1#楼、2#楼、3#楼、4#楼组成，总建筑面积为51249.44m2。

其中：

联合地下室，建筑层数为地下一层，主要层高要求为4.00-4.20米，单体建筑面积为7403.94平方米。

清洁楼：

建筑高度为7.05米，建筑层数为地上二层（局部一导），主要层高要求为一层3.00米，二层3.90米（局部一层6.90米），单体建筑面积为159.65平方米。

1#楼建筑高度为86.40米，建筑层数为地上二十九层，主要层高是一层、二层3.90米，三至二十九层均为2.90米，单体建筑面积为12736.48平方米（含骑楼122.01平方米，因此计容建筑面积为12614.47平方米）。

2#楼建筑高度为71.90米，建筑层数为地上二十四层，主要层高要求为一层、二层3.90米，三于二十四层均为2.90米，单体建筑面积为8697.69平方米（含骑楼92.94平方米，因此计容建筑面积为8604.75平方米）。

3#楼建筑高度为74.80米，建筑层数为地上二十五层，主要层高要求为一层、二层3.90米，三于二十五层均为2.90米，单体建筑面积为10249.1平方米（含架空46.38平方米，骑楼250.59平方米，因此计容建筑面积为9952.13平方米）。

4#楼建筑高度为92.20米，建筑层数为地上三十一层，主要层高要求为一层、二层3.90米，三至三十一层均为2.90米，单体建筑面积为12002.58平方米（含架空178.68平方米，骑楼163.05平方米，因上计容建筑面积为11660.85平方米）。

基础类型为PHC静压桩，基础设计等级为甲级，所在地区的抗震设防裂度为7度，建筑结构安全等级为二级，框架抗震等级为二级，建筑物耐火等级一级，总工期1052日历天。

2、工程地质情况：

根据厦门地质工程勘察研究院提供的《岩土工程勘察报告》揭示，本工程岩土体特征分述如下：

1、人工填土层（地层编号1a、1b）:

厚度0.40-1.70m。

2、素填土（地层编号Qmi）1b:

承载力标准值95Kpa,厚度0.7-3.2m。

3、耕植土（地层编号QS）②:

承载力标准值120-130Kpa,分布层厚在0.3-0.6m。

4、淤泥（地层编号Q1）③:

承载力标准值115-125Kpa,层厚在1.2-2.3m。

5、粉质粘土（地层编号Q4ai-pi）④:

承载力标准值125Kpa,层厚1.9-3.1m。

6、中沙（地层编号Q4al-pl）⑤:

承载力标准值150-180Kpa,层厚0.7-3.1m。

7、淤泥质土（地层编号Q4m）⑥:

承载力标准值160Kpa,层厚0.50-3.2m。

8、粉质粘土（地层编号Q3al-pl）⑦:

承载力标准值170-190Kpa,层厚0.3-5.50m

9、中沙层（地层编号Q3al-pl）7a:

承载力标准值180-200Kpa,层厚3.7-5.3m

10、淤泥质土层（地层编号Q31）7b:

层厚0.4-2.40m

11、粗沙层（地层编号Q3a1-p1）⑧：

层厚0.50-6.60m

12、残积沙质粘性土（Qe1）⑨:

层厚1.6-17.7m

13、全风化花岗岩（Y52（3）c）⑩:

层厚1.4-13.2m

14、沙跞状强风化花岗岩（Y52（3）c）11:

层厚1.05-54.90m

15、碎块状强风化花岗岩（r52（3）c）12：

层厚:

2.90-12.60m

16、中风化花岗岩（Y52（3）c）13：

层厚:

2.:

40-9.20m

本塔吊基础桩基设计持力层残积沙质粘性土（地层编号9），1#楼塔吊安装在①-②交D-C轴之间，4#塔吊安装在3-A/H交⑦-⑧轴之间，现场施工中，各承台桩施工按工程桩标准进行施工，有效桩长约为15m，承载力为4592KN。

二、塔式起重机型号及定位的选择

塔式起重机（简称塔吊，下同）主要用于结构施工中的大宗物料（如：

钢筋、模板和混凝土等）的水平、垂直运输，根据本工程的实际情况和工期要求（总工期1052天），经项目部综合考虑，拟采用2台江西宜春中天TC5610塔吊。

TC5610型塔吊是一种水平臂、小车变幅上回转自升式塔机。

该机标准前臂长56m，

根据工程现场条件限制。

最大起重量为6t，最大幅度起重量为1t，额定起重力矩为630KN/m,采用液压顶升机构使塔吊随建筑物升高而升高，本工程塔吊使用高度在140m高度之内。

针对塔吊服务范围广，应尽量满足施工现场工作面的需要，减少工作死角；尽量避开建筑物的突出部位，减少对施工的影响；尽量避免穿越裙房或地下室设置，以免留下预留洞和后浇施工部分；保证塔吊安装和拆除时所必须的场地和工作条件以及尽量保证施工场地物料的堆放、搬运在塔吊工作范围内，减少二次搬运等。

本工程2台塔吊具体定位详附图。

三、塔吊桩、基础尺寸及钢筋选择

根据工程的实际情况，本工程塔吊基础为二座，其型号均为TC5610。

塔吊基础：

5米×5米×1.5米，每座基础采用四根静压桩，桩端持力层为第五层为碎块状强风化花岗岩，桩端进入持力层约9m，有效桩长按15米设计。

承台为C35商品泵送砼。

四、塔吊桩基础设计

（一）编制依据

1建筑桩基技术规范《JGJ94-2008》；

2混凝土结构设计规范《GB50010-2002》；

3《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

4钢筋混凝土桩标准图集等规范。

（二）TC5610塔吊基础设计

塔吊桩基础的计算书

一.参数信息

塔吊型号:

TC5610（QTZ63A）自重（包括压重）:

F1=740.00kN

最大起重荷载:

F2=60.00kN

塔吊倾覆力距:

M=1784.79kN.m塔吊起重高度:

H=120.00m

塔身宽度:

B=1.60m

桩混凝土等级:

C40承台混凝土等级:

C35

保护层厚度:

50mm

矩形承台边长:

5.00m承台厚度:

Hc=1.5m

承台箍筋间距:

S=200mm

承台钢筋级别:

Ⅲ级承台预埋件埋深:

h=1.20m

承台顶面埋深:

D=0.000m

桩直径:

d=0.500m桩间距:

a=3.500m

桩钢筋级别:

Ⅱ级

桩入土深度:

23.00m桩型与工艺:

静压桩

塔吊最大起重力矩:

600.00kN.m塔吊总高度:

H=140m

基本风压:

Wk=0.45kPa

塔吊主弦杆截面宽度:

b=0.16m塔身最大水平力:

Vh=0kN

水平力作用高度:

h=120m

标准节数:

n=41

二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

1.塔吊自重（包括压重）F1=740.000kN

2.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN

作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=800.000kN

塔吊的倾覆力矩M=1.5×1430.000=2145.000kN.m

三.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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条）

其中n──单桩个数，n=4；

Fk──作用于承台顶面的竖向力，Fk=800.000kN；

Gk──桩基承台自重标准值，Gk=25.0×Bc×Bc×Hc=1125.000kN；

Mxk,Myk──荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y轴的力矩

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离均为1.75m；

Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力（kN）。

经计算得到:

桩顶竖向力设计值最大压力：

N=1.2×（800.000+1125.000）/4+2145.000×（3.500×1.75/2）/[2×（3.500×1.75/2）2]=927.704kN

桩顶竖向力标准值最大压力：

N=（800.000+1125.000）/4+2145.000×（3.500×1.75/2）/[2×（3.500×1.75/2）2]=831.454kN

2.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条）

其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值（kN.m）；

xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离（m）；

Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力，Ni=Ni-G/n。

经过计算得到弯矩设计值：

压力产生的承台弯矩：

N=1.2×（800.000+1125.000）/4+2145.000×（3.500/2）/[4×（3.500/2）2]=883.929kN

Mx1=My1=2×（883.929-1125.000/4）×（1.500-0.875）=753.349kN.m

四.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，当混凝土强度不超过C50时，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=300N/mm2。

承台底面配筋:

s=1507.481×106/（1.000×1.570×5000.000×1500.0002）=0.0853

=1-（1-2×0.0853）0.5=0.09

s=1-0.0126/2=0.955

Asx=Asy=0.0853×1×35×5×1.5×1.5/（0.955×1.5*300）=15826.28mm2

满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5000.00×1500×0.15%=11250.00mm2。

实际配筋：

HRB400φ20@200mm，实际配筋值15826.28mm2大于11250.00mm2，满足要求。

五.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=1218.141kN

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0.950

fc──混凝土抗压强度设计值，fc=35.900N/mm2；

Aps──桩身截面面积，Aps=0.3847m2。

经过计算得到桩顶轴向压力设计值为：

0.950×3590×0.3847=1279.128kN

满足要求,只需构造配筋!

构造规定：

静压桩最小配筋率不宜小于0.8%,采用承压静压桩时,最小配筋率不宜小于0.4%,直径不宜小于14mm

六.桩抗压承载力计算

桩顶竖向力标准值最大压力：

N=（800.000+1125.000）/4+2145.000×（3.500×1.75/2）/[2×（3.500×1.75/2）2]=831.454kN

桩顶竖向力设计值最大压力：

N=1.2×831.454=927.704kN

根据《岩土勘察报