中铁花园塔吊基础施工方案.docx

1、中铁花园塔吊基础施工方案一、工程概况：本工程为中铁花园，地处武汉市青山区铁机路东侧，武汉中铁机械厂住宅小区内，中心广场南侧。工程总建筑面积为39998 m2，建设单位为武汉中铁机械厂（中铁重工），设计单位为武汉市民用建筑设计研究院，监理单位为湖北东泰建设管理咨询有限公司，施工单位为卓峰建设集团有限公司。二、编制依据：1、根据业主提供的由武汉市民用建筑设计研究院设计的工程施工图。2、中华人民共和国颁布的施工质量验收规范及有关技术规定。3、中铁花园工程施工合同。4、场地岩土工程勘察报告书。5、国家现行的技术标准、施工及验收规范、工程质量评定标准及操作规程。6、国家、省、市建设部门颁发的建筑工程施工

2、现场管理规定。7、对同类工程的施工经验。8、本工程现场及周围环境的实际情况。三、使用的国家及地方规范标准：1、地基与基础施工质量验收规范 GB50202-20022、混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-20023、混凝土质量控制标准 GB50164-924、建筑桩基础技术规范 JGJ94-945、混凝土结构设计规范 GB50010-2002四、塔吊选型及平面布置：根据现场实际情况，拟安装QTZ40塔式起重机三台。塔吊承台基础采用桩基础，一号楼QTZ40塔式起重机布置在1117/H轴处（图1），二号楼QTZ40塔式起重机布置在1420/H轴处（图2），三号楼QTZ40塔式起重机布置在

3、410/G轴处（图3）。五、塔吊技术性能参数：型号：QTZ40供电容量：24.0kW额定起重力矩：450kN.m最大起重量：4t回转半径：47m臂尖起重量:0.8t六、主要工程施工方法：1、土方工程：本工程塔吊承台基础土方挖至至19.450m，在塔吊基础土方开挖后，请甲方、监理验收后，人工清理槽底，并迅速浇筑100厚C15垫层。2、截桩工程：截桩工程与土方工程同步进行，采用锯桩器截桩，以减少对桩身影响，确保截桩后管桩的质量，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。截断后，破碎桩头随土方外运。2.1桩顶嵌入承台尺寸100mm。2.2垫层施工后，截桩至桩顶设计标高（垫层上100mm）。3、钢筋工程

4、：3.1根据图纸及规范要求进行钢筋翻样，经技术人员对钢筋翻样料单审核后，方可进行加工制作。3.2钢筋必须有出厂合格证和检验报告，合格后才能使用。3.3钢筋的弯钩应按施工图纸中的规定执行，同时也应满足有关标准。3.4钢筋的绑扎要做到间距均匀，绑扎牢固，绑扎前必须要拉通线，做到钢筋纵横成线。3.5撑铁必须焊接牢固，预埋螺栓螺杆必须按图纸定位准确，与钢筋网焊接牢固。3.6钢筋代换：QTZ40基础钢筋原设计为132根A20钢筋，按钢筋等强度代换原则，代换为B18，则代换后总根数为：n2(132202210)/ (182310)=111根取代换后B18总根数为112根。4、模板工程：采用土体做为模板。5

5、、混凝土工程：5.1砼施工必须在钢筋绑扎完毕，办理隐蔽工程验收后进行砼浇筑。5.2砼采用商品砼，设计标号为C30，施工技术人员对砼的搅拌质量进行监控。5.3砼采用汽车泵送，浇筑前，应对汽车泵等机械进行检查维修，并加强养护，砼浇筑完毕及时冲洗泵管。5.4砼浇筑要按信息化施工的原则加强现场调度管理，确保已浇砼在初凝前被上层砼覆盖，不出现冷缝。5.5砼振捣操作人员必须挂牌上岗，各负其责，必须服从现场施工人员统一安排和指挥。5.6使用插入式振捣器快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行不得遗漏，做到均匀密实。移动间距不大于振动棒作用半径1.5倍，振捣上一层插入下一层50mm，以消除两层间的接缝，每

6、一次振点的延续时间一般为2030秒，以表面出现浮浆和不再沉落为准。5.7砼浇至设计标高后，在终凝前搓平压光，以防止砼表面的沉缩裂缝出现，基础表面允许偏差1.5mm。5.8砼养护十分重要，要充分湿润养护才能有利于砼的性能发挥，必须提高养护意识，设置专人养护。5.9砼浇筑完毕后即应保湿养护14天，砼收平后，即应洒水湿润。七、图例总汇： 八、一号楼QTZ40塔吊基础设计计算： 一、塔吊的基本参数信息 塔吊型号:QTZ40， 塔吊起升高度H=70.00m， 塔吊倾覆力矩M=750.00kN.m， 混凝土强度等级:C30， 塔身宽度B=1.50m， 基础以上土的厚度D=0.00m， 自重F1=190.0

7、0kN， 基础承台厚度Hc=1.35m， 最大起重荷载F2=40.00kN， 基础承台宽度Bc=4.50m， 桩钢筋级别:II级钢， 桩直径或者方桩边长=0.50m， 桩间距a=3.40m， 承台箍筋间距S=200.00mm， 承台砼的保护层厚度=50.00mm， 空心桩的空心直径:0.30m。 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重（包括压重）F1=190.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=40.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=276.00kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.4750.00=1050.00kN。 三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中

8、x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 1. 桩顶竖向力的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条。 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=276.00kN； G桩基承台的自重 G=1.2（25BcBcHc/4+20BcBcD/4)= 1.2(254.504.501.35+204.504.500.00)=820.13kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1050.00kN.m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.70m； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)； 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最

9、大压力：N=(276.00+820.13)/4+1050.001.70/(4 1.702)=428.44kN。 2. 矩形承台弯矩的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.6.1条。 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.95m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=223.41kN/m2； 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=2223.410.95=424.48kN.m。 四、矩形承台截面主筋的计算 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第

10、7.2条受弯构件承载力计算。 式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1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35.90N/mm2； ho承台的计算高度Hc-50.00=1300.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； 经过计算得：s=424.48106/(1.0035.904500.001300.002)=0.002； =1-(1-20.002)0.5=0.002； s =1-0.002/2=0.999； Asx =Asy =424.48106/(0.9991300.00300.0

11、0)=1089.26mm2。 五、矩形承台斜截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=428.44kN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： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=4500mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1300mm； 计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho， 此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2

12、)-(Bc/2-a/2)=950.00mm， 当 3时,取=3， 满足0.3-3.0范围； 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.73； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)， 得=0.12； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.90N/mm2； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。 则，1.00428.44=4.28105N0.12300.0045001300=2.44107N； 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！ 六、桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范

13、(JGJ94-94)的第4.1.1条。 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=428.44kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； A桩的截面面积，A=1.26105mm2。 则，1.00428443.01=4.28105N14.301.26105=1.80106N； 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！ 七、桩竖向极限承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条； 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压

14、力设计值，取其中最大值N=428.44kN； 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力: 其中 R最大极限承载力； Qsk单桩总极限侧阻力标准值: Qpk单桩总极限端阻力标准值: s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数， s, p分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数， qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk极限端阻力标准值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.571m； Ap桩端面积,取Ap=0.126m2； li第i层土层的厚度,取值如下表； 厚度及侧阻力标准值表如下: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 土

15、名称 1 2.00 25.00 1.00 粉质粘土 2 2.40 15.00 1.00 粉质粘土 3 19.60 18.00 1.00 粉质粘土、粉土、粉砂互层 4 2.00 28.00 1800.00 粉细砂 由于桩的入土深度为26.00m,所以桩端是在第4层土层。 最大压力验算: R=1.57(2.0025.001.00+2.4015.001.00+19.6018.001.00+2.0028.001.00)/1.65+1.061800.000.126/1.65=6.16102kN； 上式计算的R的值大于最大压力428.44kN,所以满足要求! 九、二号楼QTZ40塔吊基础设计计算： 一、塔

16、吊的基本参数信息 塔吊型号:QTZ40， 塔吊起升高度H=70.00m， 塔吊倾覆力矩M=750.00kN.m， 混凝土强度等级:C30， 塔身宽度B=1.50m， 基础以上土的厚度D=0.00m， 自重F1=190.00kN， 基础承台厚度Hc=1.35m， 最大起重荷载F2=40.00kN， 基础承台宽度Bc=4.50m， 桩钢筋级别:II级钢， 桩直径或者方桩边长=0.50m， 桩间距a=3.40m， 承台箍筋间距S=200.00mm， 承台砼的保护层厚度=50.00mm， 空心桩的空心直径:0.30m。 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重（包括压重）F1=190.00kN

17、， 塔吊最大起重荷载F2=40.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=276.00kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.4750.00=1050.00kN。 三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 1. 桩顶竖向力的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条。 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=276.00kN； G桩基承台的自重 G=1.2（25BcBcHc/4+20BcBcD/4)= 1.2(254.504.501.35+204.504.500.00

18、)=820.13kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1050.00kN.m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.70m； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)； 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：N=(276.00+820.13)/4+1050.001.70/(4 1.702)=428.44kN。 2. 矩形承台弯矩的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.6.1条。 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.95m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)

19、，Ni1=Ni-G/n=223.41kN/m2； 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=2223.410.95=424.48kN.m。 四、矩形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。 式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1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35.90N/mm2； ho承台的计算高度Hc-50.00=1300.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； 经过计算得：s=424.48106/(1.003

20、5.904500.001300.002)=0.002； =1-(1-20.002)0.5=0.002； s =1-0.002/2=0.999； Asx =Asy =424.48106/(0.9991300.00300.00)=1089.26mm2。 五、矩形承台斜截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=428.44kN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： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=450

21、0mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1300mm； 计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho， 此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=950.00mm， 当 3时,取=3， 满足0.3-3.0范围； 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.73； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)， 得=0.12； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.90N/mm2； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋

22、的间距，S=200mm。 则，1.00428.44=4.28105N0.12300.0045001300=2.44107N； 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！ 六、桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条。 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=428.44kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； A桩的截面面积，A=1.26105mm2。 则，1.00428443.01=4.28105N14.301.26105

23、=1.80106N； 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！ 七、桩竖向极限承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条； 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=428.44kN； 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力: 其中 R最大极限承载力； Qsk单桩总极限侧阻力标准值: Qpk单桩总极限端阻力标准值: s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数， s, p分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数， qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk极限端阻力标准值，按下表

24、取值； u桩身的周长，u=1.571m； Ap桩端面积,取Ap=0.126m2； li第i层土层的厚度,取值如下表； 厚度及侧阻力标准值表如下: 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 1 3.40 25.00 1.00 粉质粘土 2 3.50 15.00 1.00 粉质粘土 3 18.20 18.00 1.00 粉质粘土、粉土、粉砂互层 4 2.00 28.00 1800.00 粉细砂 由于桩的入土深度为27.10m,所以桩端是在第4层土层。 最大压力验算: R=1.57(3.4025.001.00+3.5015.001.00+18.2018.001.

25、00+2.0028.001.00)/1.65+1.061800.000.126/1.65=6.41102kN； 上式计算的R的值大于最大压力428.44kN,所以满足要求!十、三号楼QTZ40塔吊基础设计计算： 一、塔吊的基本参数信息 塔吊型号:QTZ40， 塔吊起升高度H=40.00m， 塔吊倾覆力矩M=750.00kN.m， 混凝土强度等级:C30， 塔身宽度B=1.50m， 基础以上土的厚度D=0.00m， 自重F1=190.00kN， 基础承台厚度Hc=1.35m， 最大起重荷载F2=40.00kN， 基础承台宽度Bc=4.50m， 桩钢筋级别:II级钢， 桩直径或者方桩边长=0.50

26、m， 桩间距a=3.40m， 承台箍筋间距S=200.00mm， 承台砼的保护层厚度=50.00mm， 空心桩的空心直径:0.30m。 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重（包括压重）F1=190.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=40.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=276.00kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.4750.00=1050.00kN。 三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 1. 桩顶竖向力的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条。 其中 n单桩

27、个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=276.00kN； G桩基承台的自重 G=1.2（25BcBcHc/4+20BcBcD/4)= 1.2(254.504.501.35+204.504.500.00)=820.13kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1050.00kN.m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.70m； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)； 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：N=(276.00+820.13)/4+1050.001.70/(4 1.702)=428.44kN。 2. 矩形承台弯矩的计算 依据建筑桩技术规范JGJ

28、94-94的第5.6.1条。 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.95m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=223.41kN/m2； 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=2223.410.95=424.48kN.m。 四、矩形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。 式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；

29、 fc混凝土抗压强度设计值查表得35.90N/mm2； ho承台的计算高度Hc-50.00=1300.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； 经过计算得：s=424.48106/(1.0035.904500.001300.002)=0.002； =1-(1-20.002)0.5=0.002； s =1-0.002/2=0.999； Asx =Asy =424.48106/(0.9991300.00300.00)=1089.26mm2。 五、矩形承台斜截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=428.44kN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： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计