塔吊基础方案.docx

1、塔吊基础方案河源市商业中心二期住宅工程塔吊基础专项施工方案广东强雄建设集团有限公司一、编制依据 1、本工程桩基础施工设计图纸、勘察报告 2、中联QTZ80（TC6012、6013、6510）塔吊使用说明书 3、建筑桩基技术规范JGJ94-20084、塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）5、地基基础设计规范（GB50007-2011）6、建筑结构荷载规范（GB50009-2012）7、建筑安全检查标准（JGJ59-2011）8、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）9、塔式起重机GB/T5031-2008二、工程概况 本工程位于河源市文祥路东、永康大道以南，总用

2、地面积58594.2，总建筑面积约21万，地下二层，上部主体建筑由10栋高层住宅楼组成，其中1栋、2栋、3栋，9栋、10栋总层数为31层，一、二层为商业，定性为商住楼；7栋、8栋总层数为31层，一层为商业服务网点，定性为住宅楼；4栋、5栋、6栋总层数为31层，为底层架空住宅楼；建筑防火分类为一类高层建筑，耐火等级为一级，屋面防水等级为2级。地下室为停车库，另有高低压配电室、发电机房、弱电机房、通风机房等，地下二层局部设二等人员隐蔽部及人防电站。本工程采用的高程体系为1985国家高程，设计标高0.000等于绝对标高值60.300 m。三、塔吊选型及位置确定塔吊定位首先要考虑将塔楼范围覆盖，地下车

3、库部分尽量覆盖；其次，为保证塔吊安全，塔吊宜尽量缩短附墙长度，附墙宜附着于剪力墙上，若附墙安装与梁或者楼板处必须对结构进行加固，附墙安装位置要求既利于附墙安装及拆卸，又要对后续工序造成影响最小；再次，要利于塔吊安装及拆除。按照上述原则，计划安装5台塔吊如下：表1 塔吊位置及安装选型序号编号塔吊位置选型塔吊臂长立塔高度11#塔吊9栋9-119-15轴X=30253.681/Y=51765.609TC6012-660m122m22#塔吊1栋1-111-13轴X=30166.347/Y=51831.279TC6013A-660m125m33#塔吊3栋3-83-11轴X=30057.883/Y=518

4、40.088TC6012-660m122m44#塔吊7栋7-87-11轴X=30208.060/Y=51898.686TC6510-665m125m55#塔吊6栋6-F6-L轴X=30296.492/Y=51842.418TC6510-665m122m塔吊定位与附图所示位置，塔吊承台与主楼承台关系见附图。四、基础设计承台按说明书制作要求施工，由于塔吊承台定位于地下室内，考虑到附近有主楼结构承台，为保证不互相影响，承台顶面标高与基础底板垫层底标高保持一致，塔机基础面标高统一为-9.5m（绝对标高50.6m）。4.1、1#塔机基础设计深度1.4m，经现场实际开挖，结合地勘报告ZK4确定，塔机基础底

5、下（绝对标高49.2）土质自上而下为：1、含砾粉质粘土，土层厚度0.8米；2、全风化沙砾岩，土层厚度4.8米；3、强风化沙砾岩，土层厚度8.2米。4、中风化沙砾岩，土层厚度6.9米。根据结构桩基设计图纸，直径1400mm的旋挖桩，强度等级C30，入中风化岩层6m，单桩竖向承载力特征值为9060KN，经查TC6012-6说明书，塔机安装高度122m，塔机自重F1=7125KN，因此选用直径1400mm的旋挖桩作为1#塔机的单桩基础，要求入中风化岩层6m，施工工艺按照设计图纸及桩基方案要求施工。4.2、2#塔机基础深度1.4m，经现场实际开挖，结合地勘报告ZK2确定，塔机基础底下（绝对标高49.2

6、）土质自上而下为： 1、素填土，土层厚度0.7米。2、含砾粉质粘土，土层厚度2.8米；3、全风化沙砾岩，土层厚度2.3米；4、强风化沙砾岩，土层厚度9.2米。5、中风化沙砾岩，土层厚度6.3米。根据结构桩基设计图纸，直径1600mm的旋挖桩，强度等级C30，入中风化岩层6m，单桩竖向承载力特征值10857KN，经查TC6013A-6说明书，塔机安装高度125m，塔机自重F1=9790KN，因此选用直径1600mm的旋挖桩作为2#塔机的单桩基础，中风化岩层6m，施工工艺按照设计图纸及桩基方案要求施工。4.3、3#塔机基础设计深度1.4m，经现场实际开挖，结合地勘报告ZK6确定，塔机基础底下（绝对

7、标高49.2）土质自上而下为：1、素填土，土层厚度0.3米。2、全风化沙砾岩，土层厚度1米；3、强风化沙砾岩，土层厚度14米。4、中风化沙砾岩，土层厚度6.6米。根据结构桩基设计图纸，直径1400mm的旋挖桩，强度等级C30，入中风化岩层6m，单桩竖向承载力特征值为9060KN，经查TC6012-6说明书，塔机安装高度122m，塔机自重F1=7125KN，因此选用直径1400mm的旋挖桩作为3#塔机的单桩基础，要求入中风化岩层6m，施工工艺按照设计图纸及桩基方案要求施工。4.4、4#塔机基础设计深度1.4m，经现场实际开挖，结合地勘报告ZK9确定，塔机基础底下（绝对标高49.2）土质自上而下为

8、：1、素填土，土层厚度0.1米。2、全风化沙砾岩，土层厚度4.4米；3、强风化沙砾岩，土层厚度0.7米。4、中风化沙砾岩，土层厚度0.8米。5、强风化沙砾岩，土层厚度3米。6、中风化沙砾岩，土层厚度12.1米。根据结构桩基设计图纸，直径1600mm的旋挖桩，强度等级C30，入中风化岩层6m，单桩竖向承载力特征值为10857KN，经查TC6510说明书，塔机安装高度125m，塔机自重F1=9910KN，因此选用直径1600mm的旋挖桩作为4#塔机的单桩基础，要求入中风化岩层6m，施工工艺按照设计图纸及桩基方案要求施工。4.5、5#塔机基础深度1.4m，经现场实际开挖，结合地勘报告ZK11确定，塔

9、机基础底下（绝对标高49.2）土质自上而下为： 1、素填土，土层厚度1.8米。2、含砾粉质粘土，土层厚度1.7米；3、强风化沙砾岩，土层厚度3.5米。4、中风化沙砾岩，土层厚度15.5米。根据结构桩基设计图纸，直径1600mm的旋挖桩，强度等级C30，入中风化岩层6m，单桩竖向承载力特征值10857KN。经查TC6510说明书，塔机安装高度122m，塔机自重F1=9787KN，因此选用直径1600mm的旋挖桩作为5#塔机的单桩基础，中风化岩层6m，施工工艺按照设计图纸及桩基方案要求施工。五、塔吊基础施工由于塔吊安装时基础砼必须达到设计强度75%以上，同时安装完毕检测需要一定时间，为确保塔吊能及

10、时有效提供服务，决定塔吊基础尽早施工。用一台PC120挖土机开挖土方，按1：1放坡，承台厚1.4 m，承台尺寸为：13#塔吊基础5m5m，45#塔吊基础5.5m*5.5m，混凝土强度等级标号C35。承台垫层采用100厚C15素砼，模板采用18厚夹板及5*10木方。1、基础浇筑前预埋塔机螺栓，其标高相对误差控制在2mm之内。2、主脚钢底板与马凳，马凳腿与底层钢筋之间焊接牢固。3、做两组防雷接地，接地电阻值不大于4，防雷接地做法：用25mm圆钢插入土内1.5m深，用镀锌扁铁与塔基基础节连接。4、塔机钢筋工程进行隐蔽验收，确认合格后进行下道工序。六、塔吊桩基础计算6.1、1#塔吊（6012）基础设计

11、(单桩)计算书1.计算参数（1）基本参数采用1台6012-6塔式起重机，塔身尺寸1.70m,基坑开挖深度-10.90m；现场地面标高-8.50m,承台面标高-9.50m；采用旋挖灌注基础，地下水位-10.50m。（2）计算参数1）塔机基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ工作状态593.9019.701539.50301.10非工作状态483.5080.401670.800比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图Fk=483.50kN，Fh=80.40kN，M=1670.80+80.41.30=1775.32kN.mFk=483.

12、501.35=652.73kN，Fh，=80.401.35=108.54kNMk=(1670.80+80.41.30)1.35=2396.68kN.m2）桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度极限侧阻力岩石饱和单轴抗压强度qsik*i抗拔系数iqsik*iL(m)标准值qsik(kPa)标准值frk(kPa)(kN/m)i(kN/m)1粉质粘土0.8053.0042.400.4016.962全风化砾岩3.60120.00432.000.70302.403强风化砾岩6.70160.001072.000.70750.404中风化砾岩6.00160.006.00960.000.70672.00桩长17

13、.10qsik*i2506.40iqsik*i1741.763）基础设计主要参数基础桩采用1根1400钻（冲）孔灌注桩，桩顶标高-10.80m，桩端不设扩大头，桩端入中风化砾岩 6.00m；桩混凝土等级C30，fC=14.30N/mm2 ,EC=3.00104N/mm2；ft=1.43N/mm2，桩长17.10m；钢筋HRB400,fy=360.00N/mm2 ,Es=2.00105N/mm2承台尺寸长(a)=5.00m、宽(b)=5.00m、高(h)=1.40m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-9.50m；承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25

14、kN/m3。Gk=abh砼=5.005.001.4025=875.00kN2.桩顶作用效应计算（1）轴心竖向力作用下：Nk=(FkGk)/n=(483.50+875.00)/1=1358.50kN （2）水平力作用下：Hik=Fh /n=80.40/1=80.40kN3.桩基竖向承载力验算（1）单桩竖向极限承载力标准值计算hr=6.00m,d=1.40m=1400mm,hr/d=6.00/1.40=4.29,查表得，r=1.04Ap=d2/4=3.141.96/4=1.54m2 Qsk=uqsiki =dqsiai=3.141.402506.40=11018.13kNQrk=rfrkAp=1.

15、0461.54=9.61kN，Quk=Qsk+Qsk=11018.13+9.61=11027.74kNRa=1/KQuk=1/211027.74=5513.87kN4.桩基竖向承载力计算轴心竖向力作用下 Nk=1358.50kNRa=5513.87kN,竖向承载力满足要求。5.桩基水平承载力验算（1）单桩水平承载力特征值计算E=Es/Ec=2.00105/3.00104=6.67,m=2,N=0.50g=0.2+(2000-1400)/(2000-300)(0.65-0.2)=0.36%Wo=d/32d22(ES/EC1)gd02=3.141.40/32(1.402+2(6.67-1)0.36

16、%(1.40-20.10)2)=0.28m3Io=Wod/2=0.281.40/2=0.19m4EI=0.85ECIo=0.853.001070.19=4845000kN.m2查表得:m=35.00103kN/m4 ， bo =0.9(d+1)=2.16m=(mbo/ECI)0.2=(35.0010002.16/4845000)0.2=0.44L=0.4417.10=7.444，按L=4 查表得: Vm=0.768Nk=(Fk1.2Gk)/n=(652.73+1.2875.00)/1=1702.73kN An=d2/41(Es/Ec-1)Pg=1.54(1+5.670.36%)=1.57m2R

17、Ha=(0.75mftW0/Vm)(1.25+22g)(1+NN1k/mftAn)=(0.750.4421.4310000.280.7680)(1.25 + 220.36/100)1 + 0.501702.73/(21.4310001.57)=544.09kN(2)桩基水平承载力Hik=80.40kNRha=544.09kN,水平承载力满足要求。6.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=1.4041741.76=9753.86kNTuk=iqsikuiLi=1741.763.141.40=7656.78kN(2)抗拔承载力计算Ggp=5.005.00

18、17.00(18.80-10)/1=4016.00kNGp=3.140.70.717.10(25-10)=413.11kNTgk/2+Ggp=9753.86/2+4016.00=8892.93kN，Tuk/2+Gp=7656.78/2+413.11=4241.50kN7.抗倾覆验算bi=5.00/2=2.50m倾覆力矩M倾=MFhh=1670.80+80.40(10.90-9.50)=1783.56kN.m抗倾覆力矩M抗=（FkGk）bi(Tuk/2+Gp)bi=(483.50+875.00)2.50+(7656.78/2+413.11)2.50=14000.00kN.mM抗/M倾=14000

19、.00/1783.56=7.85抗倾覆验算7.851.6,满足要求。8.桩身承载力验算(1)正截面受压承载力计算Nk =(Fk1.2Gk)/n=(652.73+1.2875.00)/1=1702.73kNc=0.70,cfcAp=0.7014.3010001.54=15415.40kN正截面受压承载力=15415.40kNNK=1702.73kN,满足要求。（2）配筋计算采用HRB400钢筋,fy=360.00N/mm2,按照配筋率=g=0.36%计算：As1=AP=0.36%1.54106=5544mm2 桩身钢筋抗拔计算As2=2M倾/dfy=21783.56106/(1400360)=7

20、078mm2比较As1和As2,按As2配筋，取23 20，As=23314=7222mm2AS2=7078mm2 (满足要求)9.承台受冲切承载力验算只考虑塔身边冲切承载力计算F=F1.2Qik=Fk=652.73kN，ho=1.40-0.10=1.30m=1300mmhp=1.0+(2000-1400/(2000-800)(0.9-1.0)=0.950=(5.00-1.70)/2=1.65m,=0/ho=1.65/1.30=1.270=0.84/(1.27+0.2)=0.57um=4(1.70+1.65)=13.40mhp0umftho=0.950.5713.401.5710001.30=

21、14809.70kN 承台受冲切承载力=14809.70kNFk=652.73kN,满足要求。10. 承台受剪切承载力计算V=Nk=Fk/n=652.73/1=652.73kNhs=(800/ho)1/4=(800/1300)0.25=0.89,=0/ho=1.65/1.30=1.27=1.75/(+1)=1.75/(1.27+1)=0.77,b0=5.00m=5000mmhsftb0ho=0.890.771.5710005.001.30=6993.49kN 承台受剪切承载力=6993.49kNV=652.73kN,满足要求。11.承台配筋计算（1）承台弯矩计算Ni=Fk=652.73kN，x

22、i =0.70mM=Nixi=652.730.70=456.91kN.m（2）承台配筋计算基础采用HRB400钢筋，fy=360N/mm2,最小配筋率=0.15%计算配筋As1=M/0.9fyho=456.91106/(0.93601300)=1085mm2As2=bho=0.001550001300=9750mm2比较As1和As2，按As2配筋,取32 20159mm (钢筋间距满足要求) As=32314=10048 mm2承台配筋面积=10048mm29750mm2,满足要求。12.计算结果（1）基础桩1根1400 钻（冲）孔灌注桩，桩端不设扩大头,桩顶标高-10.80m，桩长17.1

23、0m，桩端入中风化砾岩 6.00m；桩混凝土等级C30,桩身钢筋采用23 20,箍筋采用10mm250mm。（2）承台长(a)=5.00m、宽(b)=5.00m、高(h)=1.40m；桩中心与承台中心重合，承台面标高-9.50m；混凝土等级C35,承台底钢筋采用双向32 20159mm。6.2、2#塔吊（6013）基础设计(单桩)计算书1.计算参数（1）基本参数采用1台6013-6塔式起重机，塔身尺寸1.80m,基坑开挖深度-10.90m；现场地面标高-8.50m,承台面标高-9.50m；采用旋挖灌注基础，地下水位-10.10m。（2）计算参数1）塔机基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN)M(

24、kN.m)FkFhMMZ工作状态684.5022.802152.00402.00非工作状态624.5097.002695.100比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图Fk=624.50kN，Fh=97.00kN，M=2695.10+97.01.30=2821.20kN.mFk=624.501.35=843.08kN，Fh，=97.001.35=130.95kNMk=(2695.10+97.01.30)1.35=3808.62kN.m2）桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度极限侧阻力岩石饱和单轴抗压强度qsik*i抗拔系数iqsik*iL(m)标准值qsik

25、(kPa)标准值frk(kPa)(kN/m)i(kN/m)1填土0.7020.0014.000.405.602粉质粘土2.0053.00106.000.7074.203全风化砾岩1.80120.00216.000.70151.204强风化砾岩5.80160.00928.000.70649.605中风化砾岩6.00160.006.00960.000.70672.00桩长16.30qsik*i2224.00iqsik*i1552.603）基础设计主要参数基础桩采用1根1400钻（冲）孔灌注桩，桩顶标高-10.80m，桩端不设扩大头，桩端入中风化砾岩 6.00m；桩混凝土等级C30，fC=14.30

26、N/mm2 ,EC=3.00104N/mm2；ft=1.43N/mm2，桩长16.30m；钢筋HRB400,fy=360.00N/mm2 ,Es=2.00105N/mm2承台尺寸长(a)=5.00m、宽(b)=5.00m、高(h)=1.40m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-9.50m；承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3。Gk=abh砼=5.005.001.4025=875.00kN2.桩顶作用效应计算（1）轴心竖向力作用下：Nk=(FkGk)/n=(624.50+875.00)/1=1499.50kN （2）水平力作用下：Hik=

27、Fh /n=97.00/1=97.00kN3.桩基竖向承载力验算（1）单桩竖向极限承载力标准值计算hr=6.00m,d=1.40m=1400mm,hr/d=6.00/1.40=4.29,查表得，r=1.04Ap=d2/4=3.141.96/4=1.54m2 Qsk=uqsiki =dqsiai=3.141.402224.00=9776.70kNQrk=rfrkAp=1.0461.54=9.61kN，Quk=Qsk+Qsk=9776.70+9.61=9786.31kNRa=1/KQuk=1/29786.31=4893.16kN4.桩基竖向承载力计算轴心竖向力作用下 Nk=1499.50kNRa=

28、4893.16kN,竖向承载力满足要求。5.桩基水平承载力验算（1）单桩水平承载力特征值计算E=Es/Ec=2.00105/3.00104=6.67,m=2,N=0.50g=0.2+(2000-1400)/(2000-300)(0.65-0.2)=0.36%Wo=d/32d22(ES/EC1)gd02=3.141.40/32(1.402+2(6.67-1)0.36%(1.40-20.10)2)=0.28m3Io=Wod/2=0.281.40/2=0.19m4EI=0.85ECIo=0.853.001070.19=4845000kN.m2查表得:m=35.00103kN/m4 ， bo =0.9

29、(d+1)=2.16m=(mbo/ECI)0.2=(35.0010002.16/4845000)0.2=0.44L=0.4416.30=7.094，按L=4 查表得: Vm=0.768Nk=(Fk1.2Gk)/n=(843.08+1.2875.00)/1=1893.08kN An=d2/41(Es/Ec-1)Pg=1.54(1+5.670.36%)=1.57m2RHa=(0.75mftW0/Vm)(1.25+22g)(1+NN1k/mftAn)=(0.750.4421.4310000.280.7680)(1.25 + 220.36/100)1 + 0.501893.08/(21.4310001.57)=553.78kN(2)桩基水平承载力Hik=97.00kNRha=553.78kN,水平承载力满