1、层厚0.6010.0m,为棕红色,黄棕色,灰白色等,呈花斑状,可塑,局部硬塑,粘性较好,切面光滑。综合建议其承载力特征值fak =180kPa。4 淤泥质土:层厚1.40m,为深灰、灰黑色,饱和,流塑,含少量粉细砂及大量腐木碎屑,有腥臭味。综合建议其承载力特征值fak=50kPa。5粉细砂:层厚1.503.30m,平均2.27m,为浅黄色,灰白色,灰黄色,饱和,松散稍密,级配一般,成分为石英。综合建议其承载力特征值fak=100kPa。6中粗砂:层厚1.807.20m,平均4.21m,为黄棕色,灰白色,土黄色等,饱和,松散稍密,级配良好,成分为石英砂,含少量粘粒。综合建议其承载力特征值fak=
2、160kPa。7砾砂:层厚0.609.40m,平均4.78m,以砾砂、圆砾为主。为浅黄色,灰白色、灰褐色等,饱和,稍密中密,局部松散,分级配良好,成分为石英砂,磨圆较差,次棱角状。综合建议其承载力特征值fak=200kPa。8卵石:层厚0.603.50m,平均1.52m,为灰黄色,灰白色等,饱和,稍密中密,卵石含量5060%,成分以石英砂岩为主,粒径一般25cm,充填物为粗砾砂。综合建议其承载力特征值fak=300kPa。9 粉质粘土:层厚0.408.80m,平均3.64m,为棕褐色,土黄色等,稍湿,硬塑,粘性一般,含少量粉细粒石英砂颗粒,为风化残积土,遇水易软化。综合建议其承载力特征值fak
3、=250kPa。10强风化岩:主要由泥质粉砂岩和砂砾岩等组成,层厚0.505.20m,平均2.53m,为棕褐色,岩石风化强烈,岩石结构大部分已破坏,岩芯呈半岩半土状、碎块状、岩柱状,局部夹中风化岩块。综合建议承载力特征值fa=500kPa。二、地下水场区内各钻孔所遇地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水,粉细砂、中粗砂、砾砂和卵石为主要含水层,属于中等强透水层,在场地呈厚层状连续分布,故第四系孔隙水较丰富。下伏基岩强风化或中风化岩,在裂隙发育部位,有一定水量,但水量一般不大。根据现场开挖情况,无明显地下水。四、塔吊布置选型及基础设计考虑工作面的覆盖范围以及利用率,同时考虑施工段间的流水施工方案,本工
4、程拟继续投入一台QTZ100(TCT6012)型塔式起重机。序号塔吊编号塔吊型号安装位置安装臂长(m)拟安装高度基础尺寸()15#QTZ100型(TCT6012)1-181-19D-DD-E轴6040m55001400塔吊型号:QTZ100型(TCT6012), 塔吊起升高度(独立式)H:40.5m,(附着式)H:200m,塔身宽度B:1.8m, 基础埋深D:1.500m,自重F1:450kN, 基础承台厚度Hc:1.400m,最大起重荷载F2:60kN, 基础承台宽度Bc:5.500m,标准节长度:2.8m, 基础垫层厚度Hc:0.100m,桩钢筋级别:HRB400, 桩直径:0.500m,
5、桩间距a:4.0m 承台箍筋间距S:170.000mm,承台混凝土的保护层厚度:40mm, 承台混凝土强度等级:C35;额定起重力矩是:1000kNm, 主弦杆材料:角钢/方钢, 宽度/直径c:120mm,所处城市:广东广州市, 基本风压0:0.75kN/m2,地面粗糙度类别为:B类 田野、乡村,风荷载高度变化系数z:1.32。本方案选用的QTZ100型塔式起重机。塔机为水平臂架,小车行走变幅,上旋转自升起塔式起重机,最大起重6T,结合主体情况考虑,安装高度为40m,最大幅度起重时为1.0T。基础设计:按照塔吊厂家提供的塔吊使用说明书,QTZ100型塔吊基础选用55001400mm,根据塔吊说
6、明书所提供的数据显示所需要的地基承载力设计值需200KN/m2(即为200Kpa/m2)。结合塔吊说明书及现场实际情况,本工程设计塔机基础为55001500mm, 桩基选用与本工程基础桩做法相同的4根D=500预制管桩,单桩设计竖向承载力为1900KN,桩端持力层为强风化砂岩,入持力层不小于1.0m。由于塔吊基础面与地下室底板底部平标高,根据勘察报告及现场地下室开挖情况,地下室底板土质基本为粉质粘土层,综上所述,当塔吊桩入岩强风化持力层时,有效桩长约为7m。其施工方法按工程桩设计做法要求进行施工。五、施工方案施工流程:定位防线土方开挖(支护)100厚砂石垫层施工钢筋制作及绑扎预埋塔吊基础预埋件
7、模板支设C35基础砼浇筑1、定位放线:根据塔吊具体位置放出塔吊基础土方开挖边线。2、土方开挖:进行机械挖土和人工清理,机械挖至预定标高层,满足规范承载能力的要求,人工清理后及时进行垫层施工。注意事项:A.土方开挖时,不得在已开挖的基坑边进行其它施工活动。B.注意地表水的合理排放,防止地表水流入基坑或渗入边坡。C.观测边坡,发现失稳先兆(如产生裂纹时),立即采取有效措施修复支护边坡。3、基础模板的制作:根据现场情况,本工程塔吊基础模板采用18厚夹板,螺杆双向对拉加支撑。4、钢筋的制作与绑扎和预埋件预埋:按方案要求均匀绑扎钢筋,绑扎完毕后垫好垫块,保证钢筋保护层厚度。预埋件的预埋:先绑扎好基础底板
8、下层钢筋后,用吊车将预埋平板按放好的位置点放好。用水准仪校正标准节水平后,用钢筋做支撑及斜撑把预埋件与塔吊基础钢筋焊牢。防雷钢筋采用14钢筋,分别在塔吊基础四个角位与塔吊基础钢筋及桩钢筋进行焊接,焊接长度为20cm,伸出塔吊基础长度1m。经质检人员检查无误后方可浇筑砼。5、砼浇筑:塔吊基础采用C35商砼配浇筑。砼必需振捣密实,并制作试块。基础混凝土一次性浇捣密实,加强养护,控制混凝土内外温差不得大于25。 六、防雷接地1、塔吊基础接地采用40*40的角铁垂直向下埋设,埋设深度不小与1000;2、接地角铁用4*100的扁钢与基础钢筋焊接牢固(或采用不小于4m2的铜芯线)。3、置于基础的塔吊基础节
9、决不能做为接地装置;4、接地装置的电阻不得超过4欧姆;5、接地装置应由专业人员安装,因为接地电阻率视时间和条件不同而有很大变化,测定电阻要高效精密的仪器,且要定期检查接地线及电阻;七、塔吊基础质量要求1、塔吊基础土方开挖到设计标高后应会同监理、甲方等单位检查土质是否符合岩土工程勘察报告要求,并形成相关隐蔽资料,验收合格后及时浇筑垫层混凝土;2、基础采用C35商品混凝土,混凝土要振捣密实,施工时制作同条件试件一组;3、基础混凝土强度达到设计要求的75%以上时方可安装塔吊;4、基础表面应平整,平面度误差应小与1/500;5、与基础节下端四个大法兰的连接处应用二次浇筑的方法找平至水平,可用水平仪测量
10、,其水平误差值应小于1/1000;6、基础采用浇水养护,养护时间不少于7d;八、基础降排水1、本工程塔吊基础面相对于自然地面较低,雨水与地基土层含水汇集到基坑内,合理的排水系统将关系到塔吊基础的正常使用。2、基础施工时在距基础边任意一方1.5米处设置一个圆形钢筋笼,钢筋笼采用616,8500制作,钢筋笼下口低于基础面500,并及时进行抽水。 3、日后地下室底板施工时要进行要在地下室底板预埋止水钢板。九、塔吊基础设计(四桩)计算书编制单位:广东省冶金建筑安装有限公司1.计算参数 (1)基本参数采用1台QTZ100(6012)塔式起重机,塔身尺寸1.80m,地下室开挖深度为-7.70m;现场地面标
11、高-5.80m,承台面标高-6.20m;采用预应力管桩基础,地下水位-9.00m。1)塔吊基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ工作状态558.2019.701545.70301.10非工作状态451.0080.401677.30比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按非工作状态计算如图Fk=451.00kN,Fh=80.40kNM=1677.30+80.401.30=1781.82kN.mFk,=451.001.35=608.85kN,Fh,=80.401.35=108.54kNMk=(1677.30+80.401.30)1.35=2405.46
12、kN.m2)桩顶以下岩土力学资料地层名称厚度L(m)极限侧阻力标准值qsik(kPa)极限端阻力标准值qpk(kPa)qsiki(kN/m)抗拔系数iiqsik砾砂1.5270.00106.400.5053.202粉质粘土3.6426.0094.640.7066.253强风化砾岩2.53220.007000.00556.60389.62桩长7.69qsik*Li757.64iqsik*Li509.073)基础设计主要参数基础桩采用4根500预应力管桩,桩顶标高-7.50m;桩混凝土等级C80,fC=35.90N/mm2 ,EC=3.80104 N/mm2;ft=2.22N/mm2,桩长7.69
13、m,壁厚125mm;钢筋HRB400,fy=360.00N/mm2,Es=2.00105N/mm2承台尺寸长(a)=5.50m,宽(b)=5.50m,高(h)=1.40m;桩中心与承台中心2.25m,承台面标高-6.20m;承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3Gk=abh砼=5.505.501.4025=1058.75kN塔吊基础尺寸示意图2.桩顶作用效应计算(1)竖向力1)轴心竖向力作用下Nk=(FkGk)/n=(451.00+1058.75)/4=377.44kN2)偏心竖向力作用下按照Mx作用在对角线进行计算,Mx=Mk=1781
14、.82kN.m,yi=2.2520.5=3.18mNk =(FkGk)/nMxyi/yi2=(451.00+1058.75)/4(1781.823.18)/(23.182)=377.44280.16Nkmax=657.60kN, Nkmin=97.28kN (基桩不承受竖向拉力)(2)水平力Hik=Fh/n=80.40/4=20.10kN3.单桩允许承载力特征值计算管桩外径d=500mm=0.50m,内径d1=500-2125=250mm=0.25m,hb=2.53hb/d=2.53/0.50=5.06,p =0.80(1)单桩竖向极限承载力标准值计算Aj=(d2-d12)/4=3.14(0.
15、502-0.252)/4=0.15m2,Apl=d12/4=3.140.252/4=0.05m2Qsk=uqsiki=dqsiki=3.140.50757.64=1189.49kNQpk=qpk(Aj+pApl)=7000.00(0.15+0.800.05)=1330.00kN,Quk= QskQpk=1189.49+1330.00=2519.49kNRa=1/KQuk=1/22519.49=1259.75kN(2)桩基竖向承载力计算Nk=377.44kNRa=1259.75kN,竖向承载力满足要求。Nkmax=657.60kNRa=1.21259.75=1511.70kN,竖向承载力满足要求
16、。4.桩基水平承载力验算(1)单桩水平承载力特征值计算I=(d4-d14)/64=3.14(0.504-0.254)/64=0.0029m4EI=EcI=3.801070.0029=110200kN.m2查表得:m=6.00103kN/m4, Xoa=0.010mbo=0.9(1.5d+0.5)=1.13m=1130mm=(mbo/ ECI)0.2=(6.0010001.13/110200)0.2=0.57L=0.577.69=4.384,按L=4,查表得:x=2.441RHa=0.75(3EI/x)oa=0.75(0.573110200/2.441)0.01=62.70kN(2)桩基水平承载
17、力计算Hik=20.10kNRha=62.70kN,水平承载力满足要求。5.抗拔桩基承载力验算(1)抗拔极限承载力标准值计算Tgk=1/nu1iqsikLi=1/4(2.252+0.50)4509.07=2545.35kNTuk=iqsikuiLi=509.073.140.50=799.24kN(2)抗拔承载力计算Ggp=Ggp1Ggp2=5.5018.80/45.506.19(18.80-10)/4=610.99kNGp=Gp1Gp2=0.151.50250.15(25-10)=19.55kNTgk/2+Ggp=2545.35/2+610.99=1883.67kNTuk/2+Gp=799.2
18、4/2+19.55=419.17kN由于基桩不承受竖向拉力,故基桩呈整体性和非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。6.抗倾覆验算a1=2.25+0.50/2=2.50m,bi=2.252+0.50/2=4.75m倾覆力矩M倾=MFhh=1677+80.40(7.70-6.20)=1797.60kN.m抗倾覆力矩M抗=(FkGk)ai2(Tuk/2+Gp)bi=(451.00+1058.75)2.50+2(799.24/2+19.55)4.75=7756.49kN.mM抗/M倾=7756.49/1797.60=4.31抗倾覆验算4.311.6,满足要求。7.桩身承载力验算(1)正截面受压承载力计算按
19、照Mx作用在对角线进行计算,Mx=Mk=2405.46kN.m,yi=2.25Nk=(Fk1.2Gk)/nMxyi/yi2=(608.85+1.21058.75)/4(2405.463.182) =469.84378.22Nkmax=848.06kN,Nkmin=91.62kNc=0.85,cfcAj=0.8535.900.15=4577.25kN正截面受压承载力=4577.25kNNkmax=848.06kN,满足要求。(2)预制桩插筋受拉承载力验算插筋采用HRB400,fy=360.00N/mm2,取6 20,As=6314=1884mm2fyAs=3601884=678240N=678.
20、24kN fyAs=678.24kNNkmin=91.62kN,正截面受拉承载力满足要求。M倾/(4x1As)=1797.601000/(42.251884)=106.02N/mm2M倾/(4x1As)=106.02N/mm2360.00N/mm2,满足要求。(3)承台受冲切承载力验算1)塔身边冲切承载力计算F=F1.2Qik=Fk,=608.85kN,ho=1.40-0.10=1.30m=1300mmhp=1.0+(2000-1400)/(2000-800)(0.9-1.0)=0.950=2.25-0.50/2-1.80/2=1.10m,=0/ho=1.10/1.30=0.850=0.84/
21、(+0.2)=0.84/(0.85+0.2)=0.80um=4(1.80+1.30)=12.40mhp0umftho=0.950.8012.401.571.30=19234.38kN承台受冲切承载力=19234.38kNF=608.85kN,满足要求。2)角桩向上冲切力承载力计算N1=Nk,=Fk,/n+ Mxyi/yi2=608.85/4+2405.463.18/(23.182)=530.43kN1x=1y=0/ho=1.10/1.30=0.85,c1=c2=0.50+0.25=0.75mV=2Nk,=2530.43=1060.86kN1x=1y=0.56/(1x+0.2)=0.56/(0.
22、85+0.2)=0.531x(c2+1y/2)+1y(c1+1x/2)hpftho=0.53(0.75+1.10/2)20.951.30=2671.87kN角桩向上冲切承载力=2671.9kNV=1060.86kN,满足要求。3)承台受剪切承载力验算Nk,=Fk,/n+ Mxyi/yi2=608.85/4+2405.46hs=(800/ho)1/4=(800/1300)0.25=0.89,=0/ho=1.10/1.30=0.85=1.75/(+1)=1.75/(0.85+1)=0.95,b0=5.50m=5500mmhsftb0ho=0.891.30=9491.16kN承台受剪切承载力=949
23、1.16kNV=1060.86kN,满足要求。(4)承台抗弯验算1)承台弯矩计算Ni=Fk,/n+ Mxyi/yi2=608.85/4+2405.463.182)=530.43kN,Xi=2.25mM=NiXi=2530.432.25=2386.94kN.m2)承台配筋计算承台采用HRB400,fy=360.00N/mm2As=M/0.9fyho=2386.94106/(0.93601300)=5667mm2取28 20 194mm (钢筋间距满足要求),As=28314=8792mm2承台配筋面积8792mm27150mm2,满足要求。8.计算结果(1)基础桩4根500 预应力管桩,桩顶标高-7.50m,桩长7.69m;桩混凝土等级C80,壁厚125mm,桩顶插筋6 20。(2)承台长(a)=5.50m,宽(b)=5.50m,高(h)=1.40m ,桩中心与承台中心2.25m,承台面标高-6.20m;混凝土等级C35,承台底钢筋采用双向28 20194mm。(3)基础大样图塔吊基础平面图塔吊基础剖面图
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