QTZ80塔吊基础施工方案.docx

1、QTZ80塔吊基础施工方案 一、工程概况.2 二、编制依据.2 三、QTZ80(ZJ6010)塔式起重机技术性能表.3 四、塔吊基础布置.4 五、抗台风要求.4 六、基础承台及桩基的设计验算.5 （一）塔机属性.5 （二）塔机荷载.5 （三）桩顶作用效应计算.8 （四）桩承载力验算.9 （五）承台计算.12 （六）配筋示意图.14 七、施工人员组织.15 八、施工机具、材料准备.16 九、塔吊基础施工.17 十、安全环保措施.18 附：塔吊现场布置图QTZ80（ZJ6010)型塔吊基础施工方案一、工程概况1、工程名称：三门核电项目场外应急指挥实验室2、建设单位：三门核电有限公司3、勘察单位：郑

2、州中核岩土工程有限公司4、设计单位：上海核工程研究设计院5、监理单位：北京四达贝克斯工程监理有限公司6、施工单位：华亿生态建设有限公司7、建筑高度：16.5m。本工程共设置1台塔吊。主要技术指标如下：1、塔吊功率：31.7KW； 2、塔吊臂长：55m； 3、塔吊自重：32.2t； 4、塔吊最大起重量：6t；最大幅度：57m； 5、塔吊标准节尺寸：1.6m1.6m3.0m； 6、塔吊平衡配重：12.26t； 7、塔吊最大独立高度：40.5m8、塔吊安装高度：约30m。本案塔吊基础尺寸为500050001000，基础埋深1.0m，基础上标高为-0.5m，基础混凝土等级为C35。采用4根直径为800

3、混凝土灌注桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件，灌注桩的混凝土强度为C35。2、编制依据 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑桩基技术规范JGJ94-20084、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 5、建筑结构荷载规范GB50009-20016、建筑施工安全检查标准JGJ59-2011三、QTZ80(ZJ6010)塔式起重机技术性能表塔机工作级别A4塔机利用等级U4塔机载荷状态Q2机构工作级别起升机构M5回转机构M4牵引机构M3起升高度m倍率独立式附着式a=240.5121.5a=440.560最大起

4、重重量t6工作幅度m最小幅度2.5最大幅度57起升机构倍率24起重量t1.533366速度m/min80408.540204.3电机功率KW24/24/5.4回转机构回转速度r/min0.6电机功率KW22.2牵引机构牵引速度m/min40/20电机功率KW3.3/2.2顶升机构顶升速度m/min0.6电机功率KW5.5工作压力MPa20总功率KW31.7（不含顶升机构电机）平衡重重量起重臂长m575552504745重量t13.0612.2612.0411.2411.0210.22工作温度-2040设计风压Pa顶升工况工作工况非工作工况最高处100最高处250020m80020100m110

5、0大于100m1300四、塔吊基础布置1、本案1#塔吊拟布置在1#楼西侧20米，2#楼北侧10米；2、塔吊基础桩位位置： （1）、x=43780.403，y=69056.555； （2）、x=43782.198，y=69053.667； （3）、x=43779.309，y=69051.872； （4）、x=43777.514，y=69054.760。3、具体详见塔吊现场布置图。 五、抗台风要求 三门县是一个台风比较频繁的县城，所以在塔吊施工中要考虑台风的影响，本方案考虑台风等级为15级。风俗41.5-50.9米/秒为风力14-15级强台风，故取风速V=50.9m/s。根据伯努利方程得出的风-压

6、关系，风的动压为：Wp=0.5v2 （1）公式中Wp为风压（KN/m2），为空气密度（Kg/m3），V为风速（m/s）。由于空气密度（）和重度（r）的关系为 r=g，因此有=r/g。在公式（1）中使用这个关系，得到 Wp=0.5rv2 /g （2）公式（2）为标准风压公式。在标准状态下（气压为1013hPa，温度为15），空气重度r=0.01225KN/m3。纬度为300处的重力加速度g=9.8m/s。根据公式15级台风换算成基本分压值是：Wp=0.5rv2 /g =0.50.0122550.92/9.8=1.62 六、基础承台及桩基的设计验 （一）、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）塔机

7、独立状态的最大起吊高度H0(m)40.5塔机独立状态的计算高度H(m)40.5塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)2.3 （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)340.34起重臂自重G1(kN)60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小车最小工作幅度RG2(m)0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)11.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)55最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5，1055690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心

8、至塔身中心距离RG3(m)7平衡块自重G4(kN)120平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kN/m2)塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.5非工作状态1.62 3、风荷载标准值k（KN/m2）工程所在地浙江三门项目一期工程后备应急指挥中心、后备环境实验室、监督性监测流出物实验室场地内基本分压0（KN/m2）工作状态0.5非工作状态1.62塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度A类（近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区）风振系数z工作状态1.519非工作状态1.625风压等效高度变化系数z1.558风荷载体型系数s工

9、作状态1.95非工作状态1.95风向系数a1.2塔身前后片桁架的平均充实率a00.35风荷载标准值k（KN/m2）工作状态0.81.21.5191.951.5580.5=2.215非工作状态0.81.21.6251.951.5581.62=7.678 4、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)340.34+60+3.8+19.8+120543.94起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)543.94+60603.94水平荷载标准值Fvk(kN)0.50.352.340.516.301倾覆力矩标准值Mk(kNm)6022+3.811.5-19.87-120

10、11.8+0.9(690+0.516.30140.5)727.186非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1543.94水平荷载标准值Fvk(kN)1.620.352.340.552.816倾覆力矩标准值Mk(kNm)6022+3.80-19.87-12011.8+0.552.81640.5834.924 5、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2543.94652.728起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)652.728+84736.728水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.416.30122.821倾覆力

11、矩设计值M(kNm)1.2(6022+3.811.5-19.87-12011.8)+1.40.9(690+0.516.30140.5)1056.24非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2543.94652.728水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.452.81673.942倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(6022+3.80-19.87-12011.8)+1.40.552.81640.51215.814 （三）、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3.4承台宽向桩心距ab(m)3.4桩直径d(m)0.8桩间

12、侧阻力折减系数0.8承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否承台底标高(m)-1.5基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=55(125+019)=625kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2625=750kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.42+3.42)0.5=4.808m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(543.94+625)/4=292.235kN 荷载效应标

13、准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(543.94+625)/4+(834.924+52.8161)/4.808=476.861kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(543.94+625)/4-(834.924+52.8161)/4.808=107.609kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(652.728+750)/4+(1215.814+73.9421)/4.808=618.916kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(65

14、2.728+750)/4-(1215.814+73.9421)/4.808=82.448kN （四）、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C20桩基成桩工艺系数C0.8桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩底标高(m)-24.11桩有效长度lt(m)22.61桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值8223.433桩裂缝计算钢筋弹性模量Es(N/mm2)200000法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)100最大裂缝宽度lim(mm)0.2普通钢筋相对粘结特性系数V1预应力钢筋相对粘结特性系数V0.8地基属性地下水位至地表的距离hz(m)4自然地面标高(m)0

15、是否考虑承台效应是承台效应系数c0.26土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)素填土95000.590淤泥12.831500.570圆砂6.1710000.5280粉土11.974000.5180砾砂26.712028000.5400软弱下卧层硬持力层厚度t(m)6地基压力扩散角()30修正后的地基承载力特征值fa(kPa)1909.94地基承载力特征值fak(kPa)280下卧层顶的地基承载力修正系数d3下卧层顶的地基承载力修正系数b2下卧层顶以下的土的重度(kN/m )20下卧层顶以上土的加权平均重度m18 1

16、、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.513m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.503m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m fak=(2.590)/2.5=225/2.5=90kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(55-40.503)/4=5.747m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=0.82.513(7.550+12.8315+2.28100)+00.503+0.26905.747=1733.835kN Qk=292.235kNRa=1733.835

17、kN Qkmax=476.861kN1.2Ra=1.21733.835=2080.602kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=107.609kN0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=123.142202/4=3770mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=618.916kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=8223.433kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=107.609kN0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、桩身构造配筋计算 A

18、s/Ap100%=(3769.911/(0.503106)100%=0.75%0.2% 满足要求！ 5、裂缝控制计算 Qkmin=107.609kN0 不需要进行裂缝控制计算！ 6、软弱下卧层验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(ab+d-3)+dm(lt+t-0.5) =280+220(3.4+0.8-3)+318(22.61+6-0.5)=1845.94kPa (2)、作用于软弱下卧层顶面的附加应力 z=(Fk+Gk)-3/2(al+ab+2d)qsikli/(al+d+2ttan)(ab+d+2ttan) =(543.94+625)-3/2(3.4+3.4+20.8)7

19、95.45/ (3.4+0.8+26tan30)(3.4+0.8+26tan30)=-71.495kPa 因为附加应力小于0kPa，故取附加应力为0kPa (3)、软弱下卧层验算 z+m(lt+t)=0+18(22.61+6)=514.98kPafa=1845.94kPa 满足要求！ （五）、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 20160承台底部短向配筋HRB400 20160承台顶部长向配筋HRB400 20160承台顶部短向配筋HRB400 20160 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1000-50-20/2=940mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(618.916+(8

20、2.448)4.808/2=1686.193kNm X方向：Mx=Mab/L=1686.1933.4/4.808=1192.319kNm Y方向：My=Mal/L=1686.1933.4/4.808=1192.319kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=652.728/4 + 1215.814/4.808=416.038kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/940)1/4=0.96 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.4-2.3-0.8)/2=0.15m a1l=(al-B-d)/2=(3.4-2.3-0.8)/2=0.15m 剪跨比：b=a

21、1b/h0=150/940=0.16，取b=0.25； l= a1l/h0=150/940=0.16，取l=0.25； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.25+1)=1.4 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.25+1)=1.4 hsbftbh0=0.961.41.5710350.94=9922.385kN hslftlh0=0.961.41.5710350.94=9922.385kN V=416.038kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=9922.385kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2.3+20.94=4.1

22、8m ab=3.4mB+2h0=4.18m，al=3.4mB+2h0=4.18m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=1192.319106/(1.0316.750009402)=0.016 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.016)0.5=0.016 S1=1-1/2=1-0.016/2=0.992 AS1=My/(S1h0fy1)=1192.319106/(0.992940360)=3552mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(3552,0.0025000940)=9401mm2 承台底长向实际配筋：AS1=10132mm2A1=9401mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1192.319106/(1.0316.750009402)=0.016 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.016)0.5=0.016 S2=1-2/2=1-0.016/2=0.992 AS2=Mx/(