3#4#塔吊施工方案.docx

3#4#塔吊施工方案.docx

《3#4#塔吊施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3#4#塔吊施工方案.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3#4#塔吊施工方案

恒元广场工程3#、4#塔吊专项施工方案

一、工程概况及编制依据

慈溪市文化商务区恒元广场位于慈溪市文化商务区15-A、15-B，东至三洞桥村耕地，南至三洞桥村耕地、上周塘村耕地，西邻规划中央大街（宽度24m），北邻规划广场路（宽度16m）。

其中15-A、15-B地块总建筑面积约13.75万㎡，由主楼、裙房和整体地下室组成，其中主楼建筑层数24层，建筑高度99.25m，裙房为三层商业用房，设有两层地下室，均采用框剪结构。

本工程布局二台QTZ60塔吊分别用于垂直运输，其中3#塔吊位置14-15/H-J轴之间,4#塔吊位置4-5/H-J,桩基为φ800㎜钻孔灌注桩,桩顶标高-3.600m.

塔吊扶墙位置设置如下：

各道附着装置之间的间隔距离必须严格按照塔吊使用说明书进行设置，允许根据实际情况在1M的范围内进行适当调整，调整到附墙框安装在塔身标准节有横腹杆的位置。

根据《工程地质勘察报告》J5号钻孔、J23号钻孔；《QTZ60塔吊说明书》、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）、《宁波市建筑桩基设计与施工细则》（2001甬DBJ02－12）。

本方案计算采用品茗安全软件2010版本。

二、3#塔吊格构式基础设计验算.（3#塔吊位于J5号钻孔附近）

1、塔吊基本参数

塔吊型号：

QTZ60；标准节长度b：

3m；

塔吊自重Gt：

430kN；塔吊地脚螺栓性能等级：

高强10.9级；

最大起重荷载Q：

60kN；塔吊地脚螺栓的直径d：

30mm；

塔吊起升高度H：

12m；塔吊地脚螺栓数目n：

12个；

塔身宽度B:

1.6m；

2、格构柱基本参数

格构柱计算长度lo：

6m；格构柱缀件类型：

缀板；

格构柱缀件节间长度a1：

0.5m；格构柱分肢材料类型：

L125x10；

格构柱基础缀件节间长度a2：

2m；格构柱钢板缀件参数:

宽100mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b1：

0.5m；格构柱基础缀件材料类型：

L100x10；

3、基础参数

桩中心距a：

2.7m；桩直径d：

0.8m；

桩入土深度l：

28m；桩型与工艺：

泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩；

桩混凝土等级：

C35；桩钢筋型号：

HRB335；

桩钢筋直径：

20mm；

承台宽度Bc：

4m；承台厚度h：

1.2m；

承台混凝土等级为：

C35；承台钢筋等级：

HRB335；

承台钢筋直径：

20；承台保护层厚度:

50mm；

承台箍筋间距：

170mm；

4、塔吊计算状态参数

地面粗糙类别：

A类近海或湖岸区；风荷载高度变化系数：

0.5；

主弦杆材料：

角钢/方钢；主弦杆宽度c：

250mm；

工作状态：

所处城市：

浙江慈溪市，基本风压ω0：

0.45kN/m2，

额定起重力矩Me：

600kN·m；基础所受水平力P：

35kN；

塔吊倾覆力矩M：

684.6kN·m；

工作状态下荷载计算

一）、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

承台自重：

Gc=25×Bc×Bc×h=25×4.00×4.00×1.20=480.00kN；

作用在基础上的垂直力：

Fk=Gt+Gc+Q=430.00+480.00+60.00=970.00kN；

2、塔吊倾覆力矩

总的最大弯矩值Mkmax=684.60kN·m；

3、塔吊水平力计算

挡风系数计算：

φ=（3B+2b+（4B2+b2）1/2c/Bb）

挡风系数Φ=0.79；

水平力：

Vk=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×12.00×0.79+35.00=41.83kN

4、每根格构柱的受力计算

作用于承台顶面的作用力：

Fk=970.00kN；

Mkmax=684.60kN·m；

Vk=41.83kN；

图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

（1）、桩顶竖向力的计算

Nik=（F+G）/n±Myyi/Σyj2；

式中：

n－单桩个数，n=4；

F－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G－桩基承台的自重标准值；

My－承台底面的弯矩标准值；

yj－单桩相对承台中心轴的Y方向距离；

Nik－单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：

Nkmax=Fk/4+（Mkmax×a×2-0.5）/（2×（a×2-0.5）2）=970.00/4+（684.60×2.70×2-0.5）/（2×（2.70×2-0.5）2）=421.79kN；

最小压力：

Nkmin=Fk/4-（Mkmax×a×2-0.5）/（2×（a×2-0.5）2）=970.00/4-（684.60×2.70×2-0.5）/（2×（2.70×2-0.5）2）=63.21kN；

桩基础抗拔满足要求。

（2）、桩顶剪力的计算

V0=1.2V/4=1.2×41.83/4=12.55kN；

二）、塔吊与承台连接的螺栓验算

1、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×310/4=219.13kN；

Nv=1.2Vk/n=1.2×41.83/12=4.18kN<219.13kN；

螺栓抗剪强度满足要求。

三）、承台验算

1、承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.1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-B）/2=（2.70-1.60）/2=0.55m；

Ni1－单桩桩顶竖向力设计值；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×0.55×301.79×1.2=398.36kN·m。

2、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ho=1200.00-50.00=1150.00mm；

fy－钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；

经过计算得：

αs=398.36×106/（1.000×16.700×4.000×103×（1150.000）2）=0.005；

ξ=1-（1-2×0.005）0.5=0.005；

γs=1-0.005/2=0.998；

Asx=Asy=398.36×106/（0.998×1150.000×300）=1157.293mm2；

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

1200×4000×0.15%=7200mm2；

建议配筋值：

HRB335钢筋，20@170。

承台底面单向根数23根。

实际配筋值7226.6mm2。

3、承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.10条。

桩对矩形承台的最大剪切力为V=506.15kN。

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≤βhsαftb0h0

其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=4000.00mm；

λ－计算截面的剪跨比，λ=a/ho，此处，a=（2700.00-1600.00）/2=550.00mm，

当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.48；

βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=（800/1150）1/4=0.913；

α──承台剪切系数，α=1.75/（0.478+1）=1.184；

ho－承台计算截面处的计算高度，ho=1200.00-50.00=1150.00mm；

506.15kN≤0.91×1.184×1.57×4000×1150/1000=7808.05kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

四）、单肢格构柱截面验算

1、格构柱力学参数

L125x10

A=24.37cm2i=3.85cmI=361.67cm4z0=3.45cm

每个格构柱由4根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：

Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2]×4=[361.67+24.37×（50.00/2-3.45）2]×4=46716.64cm4；

An1=A×4=24.37×4=97.48cm2；

W1=Ix1/（b1/2-z0）=46716.64/（50.00/2-3.45）=2167.83cm3；

ix1=（Ix1/An1）0.5=（46716.64/97.48）0.5=21.89cm；

2、格构柱平面内整体强度

Nmax/An1=506.15×103/（97.48×102）=51.92N/mm2

格构柱平面内整体强度满足要求。

3、格构柱整体稳定性验算

L0x1=lo=6.00m；

λx1=L0x1×102/ix1=6.00×102/21.89=27.41；

单肢缀板节间长度：

a1=0.50m；

λ1=L1/iv=50.00/2.48=20.16；

λ0x1=（λx12+λ12）0.5=（27.412+20.162）0.5=34.02；

查表：

Φx=0.92；

Nmax/（ΦxA）=506.15×103/（0.92×97.48×102）=56.32N/mm2

格构柱整体稳定性满足要求。

4、刚度验算

λmax=λ0x1=34.02<[λ]=150满足；

单肢计算长度：

l01=a1=50.00cm；

单肢回转半径：

i1=3.85cm；

单肢长细比：

λ1=lo1/i1=50/3.85=12.99<0.7λmax=0.7×34.02=23.82；

因截面无削弱，不必验算截面强度。

分肢稳定满足要求。

五）、整体格构柱基础验算

1、格构柱基础力学参数

单肢格构柱力学参数：

Ix1=46716.64cm4An1=97.48cm2

W1=2167.83cm3ix1=21.89cm

格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的，整个基础的力学参数：

Ix2=[Ix1+An1×（b2×102/2-b1×102/2）2]×4=[46716.64+97.48×（2.70×102/2-0.50×102/2）2]×4=4904898.54cm4；

An2=An1×4=97.48×4=389.92cm2；

W2=Ix2/（b2/2-b1/2）=4904898.54/（2.70×102/2-0.50×102/2）=44589.99cm3；

ix2=（Ix2/An2）0.5=（4904898.54/389.92）0.5=112.16cm；

2、格构柱基础平面内整体强度

1.2N/An+1.4Mx/（γx×W）=1164.00×103/（389.92×102）+958.44×106/（1.0×44589.99×103）=51.35N/mm2

格构式基础平面内稳定满足要求。

3、格构柱基础整体稳定性验算

L0x2=lo=6.00m；

λx2=L0x2/ix2=6.00×102/112.16=5.35；

An2=389.92cm2；

Ady2=2×19.26=38.52cm2；

λ0x2=（λx22+40×An2/Ady2）0.5=（5.352+40×389.92/38.52）0.5=20.82；

查表：

φx=0.97；

NEX'=π2EAn2/1.1λ0x22

NEX=166241.99N；

1.2N/（φxA）+1.4βmxMx/（Wlx（1-1.2φxN/NEX））≤f

1.2N/（φxA）+1.4βmxMx/（Wlx（1-1.2φxN/NEX））=27.13N/mm2≤f=300N/mm2；

格构式基础整体稳定性满足要求。

4、刚度验算

λmax=λ0x2=20.82<[λ]=150满足；

单肢计算长度：

l02=a2=200.00cm；

单肢回转半径：

ix1=21.89cm；

单肢长细比：

λ1=l02/ix1=200/21.89=9.14<0.7λmax=0.7×20.82=14.57

因截面无削弱，不必验算截面强度。

刚度满足要求。

六）、桩竖向极限承载力验算

单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算：

Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp

u──桩身的周长，u=2.513m；

Ap──桩端面积,Ap=0.503m2；

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）土名称

18.8010.000.00粉土

21.8011.000.00粉质粘土夹粉土

336.4010.00375.00淤泥质粉质粘土

由于桩的入土深度为28.00m,所以桩端是在第3层土层。

单桩竖向承载力验算:

Quk=2.513×281.8+375×0.503=896.736kN；

单桩竖向承载力特征值：

R=Ra=Quk/2=896.736/2=448.368kN；

Nk=421.791kN≤1.2R=1.2×448.368=538.042kN；

桩基竖向承载力满足要求！

七）、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

按照构造要求配筋。

As=πd2/4×0.65%=3.14×8002/4×0.65%=3267mm2

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

桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！

建议配筋值：

HRB335钢筋，1120。

实际配筋值3456.2mm2。

依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-2008），

箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

三、4#塔吊格构式基础设计验算.（4#塔吊位于J23号钻孔附近）

1、塔吊基本参数

塔吊型号：

QTZ60；标准节长度b：

3m；

塔吊自重Gt：

430kN；塔吊地脚螺栓性能等级：

高强10.9级；

最大起重荷载Q：

60kN；塔吊地脚螺栓的直径d：

30mm；

塔吊起升高度H：

12m；塔吊地脚螺栓数目n：

12个；

塔身宽度B:

1.6m；

2、格构柱基本参数

格构柱计算长度lo：

6m；格构柱缀件类型：

缀板；

格构柱缀件节间长度a1：

0.5m；格构柱分肢材料类型：

L125x10；

格构柱基础缀件节间长度a2：

2m；格构柱钢板缀件参数:

宽100mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b1：

0.5m；格构柱基础缀件材料类型：

L100x10；

3、基础参数

桩中心距a：

2.7m；桩直径d：

0.8m；

桩入土深度l：

28m；桩型与工艺：

泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩；

桩混凝土等级：

C35；桩钢筋型号：

HRB335；

桩钢筋直径：

20mm；

承台宽度Bc：

4m；承台厚度h：

1.2m；

承台混凝土等级为：

C35；承台钢筋等级：

HRB335；

承台钢筋直径：

20；承台保护层厚度:

50mm；

承台箍筋间距：

170mm；

4、塔吊计算状态参数

地面粗糙类别：

A类近海或湖岸区；风荷载高度变化系数：

0.5；

主弦杆材料：

角钢/方钢；主弦杆宽度c：

250mm；

工作状态：

所处城市：

浙江慈溪市，基本风压ω0：

0.45kN/m2，

额定起重力矩Me：

600kN·m；基础所受水平力P：

35kN；

塔吊倾覆力矩M：

684.6kN·m；

工作状态下荷载计算

一）、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

承台自重：

Gc=25×Bc×Bc×h=25×4.00×4.00×1.20=480.00kN；

作用在基础上的垂直力：

Fk=Gt+Gc+Q=430.00+480.00+60.00=970.00kN；

2、塔吊倾覆力矩

总的最大弯矩值Mkmax=684.60kN·m；

3、塔吊水平力计算

挡风系数计算：

φ=（3B+2b+（4B2+b2）1/2c/Bb）

挡风系数Φ=0.79；

水平力：

Vk=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×12.00×0.79+35.00=41.83kN

4、每根格构柱的受力计算

作用于承台顶面的作用力：

Fk=970.00kN；

Mkmax=684.60kN·m；

Vk=41.83kN；

图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

（1）、桩顶竖向力的计算

Nik=（F+G）/n±Myyi/Σyj2；

式中：

n－单桩个数，n=4；

F－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G－桩基承台的自重标准值；

My－承台底面的弯矩标准值；

yj－单桩相对承台中心轴的Y方向距离；

Nik－单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：

Nkmax=Fk/4+（Mkmax×a×2-0.5）/（2×（a×2-0.5）2）=970.00/4+（684.60×2.70×2-0.5）/（2×（2.70×2-0.5）2）=421.79kN；

最小压力：

Nkmin=Fk/4-（Mkmax×a×2-0.5）/（2×（a×2-0.5）2）=970.00/4-（684.60×2.70×2-0.5）/（2×（2.70×2-0.5）2）=63.21kN；

桩基础抗拔满足要求。

（2）、桩顶剪力的计算

V0=1.2V/4=1.2×41.83/4=12.55kN；

二）、塔吊与承台连接的螺栓验算

1、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×310/4=219.13kN；

Nv=1.2Vk/n=1.2×41.83/12=4.18kN<219.13kN；

螺栓抗剪强度满足要求。

三）、承台验算

1、承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.1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-B）/2=（2.70-1.60）/2=0.55m；

Ni1－单桩桩顶竖向力设计值；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×0.55×301.79×1.2=398.36kN·m。

2、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ho=1200.00-50.00=1150.00mm；

fy－钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；

经过计算得：

αs=398.36×106/（1.000×16.700×4.000×103×（1150.000）2）=0.005；

ξ=1-（1-2×0.005）0.5=0.005；

γs=1-0.005/2=0.998；

Asx=Asy=398.36×106/（0.998×1150.000×300）=1157.293mm2；

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

1200×4000×0.15%=7200mm2；

建议配筋值：

HRB335钢筋，20@170。

承台底面单向根数23根。

实际配筋值7226.6mm2。

3、承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.10条。

桩对矩形承台的最大剪切力为V=506.15kN。

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≤βhsαftb0h0

其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=4000.00mm；

λ－计算截面的剪跨比，λ=a/ho，此处，a=（2700.00-1600.00）/2=550.00mm，

当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.48；

βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=（800/1150）1/4=0.913；

α──承台剪切系数，α=1.75/（0.478+1）=1.184；

ho－承台计算截面处的计算高度，ho=1200.00-50.00=1150.00mm；

506.15kN≤0.91×1.184×1.57×4000×1150/1000=7808.05kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

四）、单肢格构柱截面验算

1、格构柱力学参数

L125x10

A=24.37cm2i=3.85cmI=361.67cm4z0=3.45cm

每个格构柱由4根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：

Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2]×4=[361.67+24.37×（50.00/2-3.45）2]×4=46716.64cm4；

An1=A×4=24.37×4=97.48cm2；

W1=Ix1/（b1/2-z0）=46716.64/（50.00/2-3.45）=2167.83cm3；

ix1=（Ix1/An1）0.5=（46716.64/97.48）0.5=21.89cm；

2、格构柱平面内整体强度

Nmax/An1=506.15×103/（97.48×102）=51.92N/mm2

格构柱平面内整体强度满足要求。

3、格构柱整体稳定性验算

L0x1=lo=6.00m；

λx1=L0x1×102/ix1=6.00×102/21.89=27.41；

单肢缀板节间长度：

a1=0.50m；

λ1=L1/iv=50.00/2.48=20.16；

λ0x1=（λx12+λ12）0.5=（27.412+20.162）0.5=34.02；

查表：

Φx=0.92；

Nmax/（ΦxA）=506.15×103/（0.92×97.48×102）=56.32N/mm2

格构柱整体稳定性满足要求。

4、刚度验算

λmax=λ0x1=34.02<[λ]=150满足；

单肢计算长度：

l01=a1=50.00cm；

单肢回转半径：

i1=3.85cm；

单肢长细比：

λ1=lo1/i1=50/3.85=12.99<0.7λmax=0.7×34.02=23.82；

因截面无削弱，不必验算截