塔吊基础设计施工方案1Word文档格式.docx

1、1#塔吊桩基础土层分布情况（7C7C地质剖面图Z93孔）层号土层名称土层厚度（m）侧阻力qsia（KPa）端阻力qpa（KPa）抗拔系数1-2粉质粘土2.212/2-1（淤泥质）粉质粘土0.880.753淤泥质粘土11.552.76粘土10.8288-16.030500备注：考虑到塔吊桩基承受较大的荷载，我们选择8-1层粘土作为硬持力层。1#塔吊桩顶标高取至塔吊承台底标高，从3层淤泥质粘土开始计算，进入8-1层粘土2.0m。2、塔吊基础作用荷载工况QTZ63C（5510）塔吊独立高度下基础作用荷载工况荷载工况基础荷载P（kn）M（kn.m）竖向力Fk水平力Fh倾覆弯矩M扭矩Mz工作状态5132

2、4.5125267.0非工作状态43473.51796 3、塔吊基础设计基础桩：根据塔吊的现场使用及场地环境要求，塔吊基础下施工钻孔灌注桩4根，桩径800，有效桩长分别为L=25m，纵向钢筋1018，通长设置，螺旋箍筋8150/250，加强箍筋122000。格构柱：在每根钻孔灌注桩的上部插入450450格构柱（钢构柱底部埋入塔吊桩顶以下长度2.0m），内部L14010角钢1500柱间支撑，外周L14010角钢1500柱间支撑（详见附图）。材料：钻孔桩混凝土为水下C30，钢筋为级，角钢为Q235。塔吊基础位于基坑内，钢格构柱与底板交接位置设止水片并与底板整浇、与顶板交接位置留设施工缝（坑内塔吊施

3、工缝设置在消防通道位置，12-13/J-K轴，采用桩+钢格构柱+转换平台的形式；）并设止水钢板（待塔吊拆除后浇砼）。3.1、塔吊钻孔灌注桩承载力计算塔吊基础的竖向力和弯矩计算，桩基础按非工作状态进行考虑：Fk=434kn；Mk=1796knm3.2、钻孔灌注桩单桩承受荷载 （注：n为桩根数,a为塔身宽）带入数据，得塔吊桩最大压力与拔力如下：单桩最大压力标准值: Qik压955.3kN单桩最大拔力标准值：Qik拔-738.3kN3.3、钻孔灌注桩承载力计算两台塔吊各4颗塔吊桩顶标高取至地下室底标高，从基础底板垫层底开始计算，进入8-1号土层1.0m，其塔吊桩单桩极限承载力特征值分别计算如下：塔吊

4、桩直径取800，塔吊有效桩长均为L=25m；根据建筑地基基础设计规范（GB500072002）8.5.5条：1. 单桩竖向承载力特征值计算公式：式中：Ra-单桩竖向承载力特征值；qpa,qsia-桩端端阻力，桩侧阻力特征值；Ap-桩底端横截面面积，Ap0.5027；up-桩身周边长度，up2.513m；li-第i层岩土层的厚度。经计算：Ra =2.513（105+2.78+10.828+230）+0.50275001342KN进行验算如下：Q压max=955.3KNRa=1342KN，塔吊桩基抗压承载力满足要求。2. 单桩竖向抗拔承载力特征值计算公式：Ra，-单桩竖向承载力特征值；i-桩周i层

5、土抗拔承载力系数；Gpk -单桩自重标准值Ra=2.51330）0.75+（25-10）0.502725=1006KNQ拔max=738.3KN满足要求。3.4、桩身混凝土强度（即抗压验算）本基础桩基砼选用混凝土水下C30。根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）第8.5.9条公式：fc -混凝土轴心抗压强度设计值；按现行混凝土结构设计规范取值，该工程选用水下C30砼，fc14.3N/m2； Q-相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值； Ap-桩身横截面积，该式Ap0.5027m2；c-工作条件系数，本工程为水下灌注桩，取0.6。Apfcc0.502714.31030.6431

6、3.2KNQik压1.2955.3=1146.4KN3.5、灌注桩桩身配筋与格构柱抗拔验算（1）桩身受拉钢筋配置（即抗拔验算）：由NfyAsAsN/fy=（738.3103）/300=2461mm2选用10根18钢筋，即AS=10254.342543.4mm22461mm2（2）格构柱抗拔验算：4L140x10，A=42737=10948mm2，远大于受拉钢筋面积，满足要求。3.6、单肢格构柱截面验算已知：N=955.3KN 格构柱的计算长度lox=4.6m角钢选用4L14010，缀板为40020010，截面尺寸为450450按轴心受压构件进行验算3.6.1、格构柱力学参数L140x10A =

7、27.37cm2 i =4.34cm I =514.7cm4 z0 =3.82cm每个格构柱由4根角钢L140x10组成，格构柱力学参数如下：Ix1=I+A（b1/2z0）2 4=514.7+27.37（45.0/2-3.82）24=40261cm4；An1=A4=27.374=109.48cm2；W1=Ix1/（b1/2-z0）=40261/（45.00/2-3.82）=2155.3cm3；ix1=（Ix1/An1）0.5=（40261/109.48）0.5=19.18cm；3.6.2、格构柱平面内整体强度根据钢结构设计规范（GB50017-2003）第5.1.1条：=Nmax/An1=1.

8、2955.3103/（109.48102）=104.7N/mm2f=215N/mm2；单肢格构柱平面内整体强度满足要求。3.6.3、格构柱整体稳定性验算L0x1=lo=9.0m；x1=L0x1102/ix1=9.0102/19.35=46.5；单肢缀板节间长度：a1=500m；1=L1/i=50/3.83=13.1，140且10.5max0x1=（x12+12）0.5=（46.52+13.12）0.5=48.32；查表：x=0.865；Nmax/（xA）= 1.2103/（0.865109.48102）=121.1N/mm2单肢格构柱整体稳定性满足要求。3.6.4、格构柱缀板的验算缀板柱可视为

9、一多层框架（肢件视为框架立柱，缀板视为横梁）,缀板尺寸为40010mm，焊缝hf=10mm。缀板内力计算如下：剪力：T=,其中V1=V/2，V=26.5KN则T=14.7KN弯矩（与肢件连接处）：M=T=3.31KNT=14.7KNfvbh=12510200=250KN=3.31106/W=49.65 N/mm2f=215N/mm23.7、整体格构柱基础验算已知标准值：Fk=434KN，Mk=1796KN格构柱的计算长度lox=4.6m，截面尺寸为15001500按压弯构件进行验算3.7.1、格构柱基础力学参数单肢格构柱力学参数：Ix1=40261cm4 An1=109.48cm2W1=215

10、5.3cm3 ix1=19.18cm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（b2102/2-b1102/2）24=40261+109.48（1.5102/2-0.454=1368061cm4；An2=An14=109.484=437.92cm2；W2=Ix2/（b2/2-b1/2）= 1368061/（1.5102/2）=26058.3cm3；ix2=（Ix2/An2）0.5=（1368061/437.92）0.5=55.89cm；3.7.2、格构柱基础平面内整体强度=N/An+Mx/（xW）=1.2434103/（437.92102）+1.41796

11、106/（1.026058.3103）=135.2N/mm2格构式基础平面内稳定满足要求。3.7.3、格构柱基础整体稳定性验算计算长度：L0x2=2lo=24.6=9.2m（当作悬臂构件进行计算）；x2=L0x2/ix2=9.2102/55.89=32.2；An2=437.92cm2；Ady2=227.37=54.74cm2；0x2=（x22+40An2/Ady2）0.5=（32.22+40437.92/54.74）0.5=36.8；x=0.910；NEX=2EAn2/1.10x22=3.142206437.92102/1.132.22=1.45105KN=N/（xA）+mxMx/Wlx（1-

12、xN/NEX）103/0.91043792+1.4106/26058300=128.8N/mm2f=215N/mm2；格构式基础整体稳定性满足要求。3.7.4、刚度验算max=0x2=36.8=150 满足；单肢计算长度：l02=a2=150cm；单肢回转半径：ix1=19.18cm；单肢长细比：1=l02/ix1=150/19.18=7.820.7max=0.733.67=23.6；刚度满足要求。3.8、封口板及焊缝强度验算（1）封口板厚度验算q=908.1103/420420=5.15N/mm2按两边支承进行计算：M=qa2=0.1115.152252=28.94KNmmt=（6M/f）0

13、.5=（628.94103/215）0.5=28.4mm按四边支承进行计算：M=qa2=0.0482252=12.5KNt=（6M/f）0.5=18.9mm所以，封口板厚度我们取30mm。（2）焊缝强度验算封口板采用-55030，加劲肋-55040016与封口板双面焊，四周设置缀板-20016与封口板单面焊接。格构柱角钢型号为L14010,焊缝高度最大为1.2t=12mm，本工程焊缝高度为10mm。格构柱与封口板焊缝长为lw=2008+2672+550=2684mmf=N/helw=738.3103/0.72684=39.3N/mm2f=F/helw=852684=4.5N/mm2=32.5N

14、/mm2ffw=160N/mm2，满足要求。3.9、塔吊柱脚M32高强螺栓连接每个塔吊柱脚与封口板均采用2颗M32高强螺栓连接，垫片均采用10010050mm钢板，能满足塔吊抗拔要求。五、坑外2#7#塔吊基础设计1、塔吊基础设计思路2#7#塔吊设计的思路是确定好塔吊的位置后， 采用钻孔灌注桩（600，25m）+承台的形式（4.5m4.5m1.35m），基础顶标高为-4.700m。2、岩土力学资料塔吊桩基础土层分布情况（选择15A15A地质剖面图Z69孔统筹考虑）1-10.41.82-22.07.64-14.52412.06.2塔吊桩顶标高取至塔吊承台底标高-6.200开始计算，进入8-1层粘土

15、2m。3、塔吊基础作用荷载工况根据说明书，混凝土基础所受最大荷载如下：Fk=710kn；Mk=1900knm；Fh=80kn4、塔吊基础设计根据塔吊的现场使用及场地环境要求，塔吊基础下施工钻孔灌注桩4根，桩径600，间距为3000mm，有效桩长分别为L=25m，纵向钢筋1018，通长设置，螺旋箍筋8150/250（桩顶5D范围内加密为8150），加强箍筋122000。混凝土承台：尺寸为450045001350mm。钻孔桩混凝土为水下C30，砼强度等级为C35，钢筋为级，角钢为Q235。塔吊基础位于基坑边，基础周边土体按原设计放坡并打设三道土钉。4.1、塔吊钻孔灌注桩承载力计算G=4.54.51

16、.3525=683.4KN4.2、钻孔灌注桩单桩承受荷载 Qik压702.7kNQik拔-144kN4.3、钻孔灌注桩承载力计算塔吊各4颗塔吊桩顶标高取至地下室底标高，从塔吊承台垫层底开始计算，进入8-1土层2.0m，其塔吊桩单桩极限承载力特征值分别计算如下：塔吊桩直径取600，塔吊有效桩长均为L=25m；（1）. 单桩竖向承载力特征值计算公式：Ap-桩底端横截面面积，Ap0.2826；up-桩身周边长度，up1.884m；Ra =1.884（75+4.524+1230）+0.28265001156.8KNQ压max=702.7KNRa=1156.8KN，塔吊桩基抗压承载力满足要求。（2）.

17、单桩竖向抗拔承载力特征值计算公式：Ra=1.8840.282625=867.6KNQ拔max=144KN4.4、桩身混凝土强度（即抗压验算）4313.2KNQik压702.7KN4.5、灌注桩桩身配筋抗拔验算桩身受拉钢筋配置（即抗拔验算）：AsN/fy=（144103）/300=480mm2254.342543.4mm2480mm24.6、混凝土承台验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。 ho承台的计算高度Hc-50.00=1200mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2； M=1900KN.m经过近似计算得：Asx =Asy =19

18、00106/（0.951300300）=5128.2mm2。实际配筋为双层双向20150（AS=8373.3mm2），满足要求。六、塔吊基础施工要求及注意事项6.1、1#塔吊基础施工1、制作钢构柱所用型钢，应有产品合格证，不能变折、扭曲变形、有裂纹、油渍或严重锈蚀。下料、焊接尺寸应准确。应采取对称电焊，自然冷却。2、钻孔桩桩主筋均与钢构柱焊接，焊接间距200，单面焊长度L=100，hf8mm。钢构柱放入桩孔时，应保持垂直，相邻的塔吊桩和钢构柱中心距应控制在1.5m，桩柱中心对角线控制在2.12m。相邻柱的截面边线应保证在一条直线上，四根柱顶标高一致。3、每台塔吊的4根桩的成孔开始时间应在相邻桩

19、砼浇注完成的48小时后，每根塔吊钻孔桩超灌不少于1.0m。4、基坑土方开挖过程中，自柱顶开始，塔吊周边土方每次开挖深度不得超过2m，并在开挖后立即焊上四面的水平连接杆和斜撑杆。挖土时严禁挖机碰撞钢构柱及塔身。5、地下室内的桩顶标高以上、柱身内外的砼须轻轻削除，防止钢构柱受力过大变形。钢构柱型钢上不得擅自开孔、割，搭设支模架等。6、塔吊在使用过程中应定时检查塔身垂直度，钢构柱各部位焊缝情况，发现异常应立即停止使用，采取措施校正、加固。6.2、2#7#塔吊基础施工1、塔吊基础做在基坑支护放坡的底部，上部按支护图纸放坡+土钉处理，防止出现塌方；2、按控制轴线引测塔吊基础桩位置线、控制线及地脚螺栓予埋件定位线，施工时按线进行施工；3、钢筋按图进行下料，施工时及时做好隐蔽工程验收纪录和相关技术资料；4、予埋地脚螺栓位置的基础钢筋不得切断或减少；5、塔吊基础桩基施工质量控制要求同工程桩。