2#栋塔吊基础施工方案改.docx
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2#栋塔吊基础施工方案改
第一节、编制依据
本方案主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
《本塔吊说明书》
《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
《地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）
第二节、工程概况
本工程（B1、B2区）为地下人防工程，地下一层，东西向长189.3m，南北长25.5m，B1区建筑面积3106.15m2，B2区2279.24m2，地下一层，基坑深6.75m，地下室结构净高4.8m。
本工程因为工期紧，场地狭小，施工难度大，为保证工期要求，拟在B1、B2区设置型号5613塔吊三台（1#、2#、3#塔吊），1#塔吊设置在西向基坑以外，2#塔吊设B1-7~B1-8/B1-A~B1-B之间，2#塔吊设置在基础底板以下，3#塔吊设置在B2-9~B2-10之间，在现施工的B1、B2区基坑以外，如设置在基坑以内，则塔吊无法使用，故设置在现已施工的基坑外，在进行以后施工的B3区施工时，拆除塔吊后，破除砼基础。
第三节、塔吊基本性能
矩形板式桩基础所用塔吊参数为：
塔吊型号为：
JL5610塔吊自重为：
511.2kN
最大起重荷载为：
60kN塔吊额定起重力矩为：
800kN·m
塔吊起升高度为：
40m塔身宽度为：
1.6m
第四节、塔吊基础定位及施工
1、塔吊基础定位详见塔吊平面布置图；
2、塔吊基础施工见“计算书”设计要求。
基础施工前应由塔吊拆装队技术负责人进行如下几方面的技术交底：
混凝土强度等级、钢筋配置图、基础与建筑平面图、基础剖面图、基础表面平整度要求、预埋螺栓误差要求等，接底人为工程施工负责人，双方书面交接。
基础施工应由塔机所有部门派专人监督整个施工过程，同时做好各个隐蔽验收纪录。
施工完毕做好砼的养护，砼强度达到要求后方可安装塔吊；
3、顶面用水泥砂浆找平，用水准仪校水平，倾斜度和平整度误差不超过1/5000；
4、机脚螺栓位置、尺寸要绝对正确，应特别注意做好复核工作，尺寸误差不超过±0.5mm，螺纹位须抹上黄油，并注意保护。
第五节、防雷、接地措施
1、塔吊供电电源为三相五线制，采用接地保护，零线不接塔身，接地电阻不得大于4欧姆，安装前应测量各部分对地绝缘电阻，电动机的绝缘电阻值不低于0.2欧姆，导线对地绝缘电阻不低于1欧姆。
2、避雷引下线采用直径为10mm的镀锌圆钢，一端与镀锌扁铁用M10螺栓焊接，上端与塔帽避雷针焊接，避雷针采用直径20镀锌钢管，下焊70*70*5镀锌角钢，针尖采用直径16mm镀锌圆钢磨尖，安装长度高于塔帽1米。
3、保护接地与塔吊连接，在塔基底座上焊一只M12的螺栓，保护接地线一端固定在螺栓上，一端固定在开关箱箱内保护接地端子板上。
第六节、塔吊基础排水措施
因塔吊基础标高位于地面以下，塔吊基础易受雨水的浸泡。
为确保塔吊的安全使用，应采用排抽水泵抽水，确保基础不浸泡。
1、采用M10页岩多孔砖、M100水泥砂浆沿塔吊基础四周砌240厚墙砌至地面或底板。
2、在积水坑常备一台污水泵，将积水经沉砂池后排入市政雨水管网。
第七节、地基土质情况
根据地勘资料及现场情况，地基土质为灰岩，地基承载力达到6000kpa
第八节、沉降观测
在塔吊标准节上设置沉降观测点，每个月进行一次观测，做好记录。
第九节、矩形板式基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
JL5610
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
511.3
起重臂自重G1（kN）
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
15.8
最小起重荷载Qmin（kN）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
50
最大起重力矩M2（kN·m）
800
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.8
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
湖南省怀化市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.35
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
D类（有密集建筑群且房屋较高的城市市区）
风振系数βz
工作状态
2.12
非工作状态
2.18
风压等效高度变化系数μz
0.66
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×2.12×1.95×0.66×0.2＝0.52
非工作状态
0.8×1.2×2.18×1.95×0.66×0.35＝0.94
3、塔机传递至基础荷载值
工作状态
竖向荷载值P1（kN）
511.2
水平荷载值P2（kN）
18.3
倾覆力矩值M（kN·m）
1335
非工作状态
竖向荷载值P1（kN）
464.1
水平荷载值P2（kN）
73.9
倾覆力矩矩值M（kN·m）
1552
三、2#、3#塔吊基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
5.5
基础宽b（m）
5.5
基础高度h（m）
1.6
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc（kN/m3）
25
基础上部覆土厚度h’（m）
0
基础上部覆土的重度γ’（kN/m3）
19
基础混凝土保护层厚度δ（mm）
40
地基参数
地基承载力特征值fak（kPa）
6000
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
1.6
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1（mm）
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2（mm）
20
基础倾斜方向的基底宽度b'（mm）
5500
基础及其上土的自重荷载标准值：
Fg=blhγc=5.5×5.5×1.6×25=1210kN
1、抗倾覆验算
1）工作状况
验算公式：
e=（M+P2h）/（P1+Fg）≤b/3
e=（1335+18.3*1.6）/（511.2+1210）=0.79≤5.5/3=1.67满足要求
2）非工作状况
e=（1552+73.9*1.6）/（464.1+1210）=0.998≤5.5/3=1.67满足要求
2、基础底面压力计算
验算公式Pb=2（P1+Fg）/3BL≤[PB]
Pb=2（511.1+1210）/3*5.5*5.5=37.5kpa≤6000kpa满足要求
3、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1600-（40+25/2）=1568mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×[511.1/30.25-（1552+18.3×1.600）/14.08]=-111.1
kN/m2
Pxmax=γ[Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx]=1.35×[511.1/30.25+（1552+18.3×1.600）/14.08]=113.5
kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（[b+B）/2）Pxmax/b=[（5.500+1.600）/2）×113.5/5.500]=73.3kN/m2
Y轴方向净反力：
Pxmin=γ[Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx]=1.35×[511.1/30.25-（1552+18.3×1.600）/14.08]
=-111.1kN/m2
Pxmax=γ[Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx]=1.35×[511.1/30.25+（1552+18.3×1.600）/14.08]
=113.5kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.500+1.600）/2）×113.5/5.500=73.3kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（113.5+73.3）/2=93.4kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（113.5+73.3）/2=93.4kN/m2
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=93.4×（5.5-1.6）×5.5/2=1001.7kN
Vy=|py|（l-B）b/2=93.4×（5.5-1.6）×5.5/2=1001.7kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1568/5500=0.28≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5500×1.568=36005.2kN≥Vx=1001.7kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/l=1568/5500=0.28≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5500×1.568=36005.2kN≥Vx=1001.7kN
满足要求！
4、地基变形验算
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5500=0≤0.001
满足要求！
5、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ25@225
基础底部短向配筋
HRB400Φ25@225
基础顶部长向配筋
HRB400Φ25@225
基础顶部短向配筋
HRB400Φ25@225
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5.5-1.6）2×93.4×5.5/8=976.7kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5.5-1.6）2×93.4×5.5/8=976.7kN•m
2、基础配筋计算
底面长短向配筋面积
αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=976.7×106/（1×16.7×5500×15682）=0.0043
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.0043）0.5=0.001
γS1=1-ζ1/2=1-0.001/2=0.999
AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=976.7×106/（0.999×1568×360）=1731.9mm2
基础底需要配筋：
A1=max（535，ρbh0）=max（1731.9，0.0015×5500×1568）=12936mm2
基础底长短向实际配筋：
As1'=21560mm2≥A1=12936mm2
满足要求！
顶面配筋相同
6、配筋示意图
24Ф25
24Ф25
24Ф25
24Ф25
矩形板基础配筋图
1#塔吊四桩基础计算书
1、塔吊的基本参数信息
塔吊型号：
QZT80A（5610），塔吊起升高度H：
40m，
塔身宽度B：
1.60m，基础埋深D：
1.600m，
自重F1：
511.1kN，基础承台厚度Hc：
1.600m，
最大起重荷载F2：
60kN，基础承台宽度Bc：
5.500m，
桩钢筋级别:
RRB400，桩直径或者方桩边长：
800，
桩间距a：
3.0m，承台箍筋间距S：
150.000mm，
承台混凝土的保护层厚度：
40mm，承台混凝土强度等级：
C35；
2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=511.1kN，
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN，
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=685.32kN，
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mkmax＝2184.65kN·m；
3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
（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，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。
Ni=（F+G）/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2
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=685.32kN；
G──桩基承台的自重：
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc）=1.2×（25×5.50×5.50×1.60）=1452.00kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取3058.51kN·m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.05m；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值；
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，
最大压力：
Nmax=（685.32+1125.00）/4+3058.51×2.05/（2×2.052）=1210.01kN。
最小压力：
Nmin=（685.32+1125.00）/4-3058.51×2.05/（2×2.052）=-281.51kN。
需要验算桩的抗拔
（2）.承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.1条。
Mx=∑Niyi
My=∑Nixi
其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.63m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=928.76kN；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx=My=2×928.76×0.63=1160.95kN·m。
4、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。
αs=M/（α1fcbh02）
ζ=1-（1-2αs）1/2
γs=1-ζ/2
As=M/（γsh0fy）
式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；
ho──承台的计算高度：
Hc-50.00=1450.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；
经过计算得：
αs=1160.95×106/（1.00×16.70×5500.00×1550.002）=0.007；
ξ=1-（1-2×0.007）0.5=0.007；
γs=1-0.007/2=0.997；
Asx=Asy=1160.95×106/（0.997×1550.00×360.00）=2231.44mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
5500.00×1500.00×0.15%=11250.00mm2。
建议配筋值：
RRB400钢筋，25@225。
承台底面单向根数24根。
实际配筋值11403mm2。
5、承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式：
γ0V≤βfcb0h0
其中，γ0──建筑桩基重要性系数，取1.00；
b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1550mm；
λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=（2900.00-1650.00）/2=625.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.43；
β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/（λ+0.3）；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/（λ+1.5），得β=0.16；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
则，1.00×1210.01=1210.006kN≤0.16×16.70×5000×1450/1000=19372kN；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
6、桩顶轴向压力验算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
γ0N≤fcA
其中，γ0──建筑桩基重要性系数，取1.00；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；
A──桩的截面面积，A=7.85×105mm2。
则，1.00×1210006.26=1.21×106N≤14.30×7.85×105=1.12×107N；
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！
7、桩竖向极限承载力验算
依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：
R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp
Qsk=u∑qsikli
Qpk=qpkAp
其中R──复合桩基的竖向承载力设计值；
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值；
Qpk──单桩总极限端阻力标准值；
ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；
γs,γp──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数；
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；
qpk──极限端阻力标准值；
u──桩身的周长，u=3.142m；
Ap──桩端面积,Ap=0.785m2；
li──第i层土层的厚度；
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）抗拔系数土名称
16.0025.006000.000.80粘性土
由于桩的入土深度为6.00m,所以桩端是在岩石层。
单桩竖向承载力验算:
R=3.142×6.00×25.00/1.65+1.31×6000.00×0.785/1.65=3.19×103kN>N=1210.006kN；
上式计算的R的值大于最大压力1210.01kN,所以满足要求!
8、桩基础抗拔验算
非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
Uk=Σλiqsikuili
其中：
Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；
ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×1=3.142m；
qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；
λi──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；
li──第i层土层的厚度。
经过计算得到：
Uk=Σλiqsikuili=816.81kN；
整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
Ugk=（ulΣλiqsikli）/3=1352.00kN
ul──桩群外围周长，ul=4×（2.9+1）=15.60m；
桩基抗拔承载力公式：
γ0N≤Ugk/2+Ggp
γ0N≤Uuk/2+Gp
其中N-桩基上拔力设计值，Nk=281.51kN；
Ggp-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp=1064.70kN；
Gp-基桩自重设计值，Gp=274.89kN；
Ugk/2+Ggp=1352/2+1064.7=1740.70kN>1.0×281.506kN
Uuk/2+Gp=816.814/2+274.889=683.30kN>1.0×281.506kN
桩抗拔满足要求。
9、桩配筋计算
1、桩构造配筋计算
As=πd2/4×0.65%=3.14×10002/4×0.65%=5105mm2
2、桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！
3、桩受拉钢筋计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.4条正截面受拉承载力计算。
N≤fyAs
式中：
N──轴向拉力设计值，N=281506.26N；
fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2；
As──纵向普通钢筋的全部截面积。
As=N/fy=281506.26/360.00=781.96mm2
建议配筋值：
RRB400钢筋，14根18。
实际配筋值3560.76mm2。
依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-94），
箍筋采用Φ6－8@200-300mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道12-18焊接加劲箍筋。
桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。
24Ф25
24Ф25
24Ф25
24Ф25
矩形板基础配筋图
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