滨江首府二期工程塔吊基础设计方案.docx

1、滨江首府二期工程塔吊基础设计方案塔吊方案滨江首府二期为裙楼高层工程，基础采用整体大开挖，塔吊只能设置于地下室内。塔吊选用四台QTZ63型附着式塔吊，北侧1#2#塔吊最大旋转半径44.554m，有效臂长43.4m，南侧3#4#塔吊最大旋转半径37.954m，有效臂长36.8m，塔身高69m计27节 (其中两台塔吊减少一节)，三道附着，标准节主弦杆16012角钢，独立高度29m(1#2#14节40m-2019.3.27联系方老板)，标准节1.66m1.66m2.5m。塔吊基础下土层承载力不满足塔吊厂家设计要求，需要重新计算塔基。塔吊设在地下室筏板基础中，采用先立塔吊，后施工筏板的方法。塔吊基础有三

2、种方案: 第一种方案，塔吊基础降到筏板下，单独做一个。筏板正常施工。优点：结构受力清晰，无后遗症，缺点：施工时要浪费一节塔吊基础节，塔吊角钢上要做止水；第二种方案，先做塔吊基础下部分底板，塔吊底板与结构底板合二为一。优点：施工方便，无基础节的浪费，缺点：受力不明确，有后遗症。图纸要与设计沟通后进行局部变更。塔吊基础周边要加做施工缝、止水、钢筋接头等；第三种方案和第一种方案基本一样，只是在塔吊基础承台上部相应位置的筏板处预留孔洞后浇，最大的问题是雨水积水问题严重，有极大的安全隐患。一本工程1#2#3#4#塔吊基础选择第一种方案，塔吊基础独立承台表面降到筏板基础底面之下，上下间距50mm。塔吊基础

3、承台表面降到D库CT底面之下，其中2#塔吊基础承台表面降到后浇带底面之下，上下间距50mm。群塔平面布置见附图。塔吊大臂顶端距相邻塔吊塔身最小距离2m。二塔基承台5m5m1.35m(出厂设计承载力要求20t)，内配上下双层双向HRB335型20钢筋145每面33根，架立筋HRB335型14钢筋580，砼C35。塔吊基础承台下设4根直径600mm灌注桩桩距3.4m(其中1#塔吊桩距3m)，桩端进入持力层2m，可为持力层土层为地勘中的层土承载力24t/层土承载力35t/层土承载力80t。三1#塔吊设于2#楼东侧，参地质报告4-4剖面图。塔吊基础承台表面降到D库CT底面之下，上下间距50mm，塔基承

4、台表面黄海高程7.7m,桩顶黄海高程6.4m入承台50mm，桩底端黄海高程-15.2m入层土2m, 再向下为层土层土，承载力均大于层。四2#塔吊设于5#楼东侧，参考地质报告9-9剖面图。塔基承台表面黄海高程8.15m,桩顶黄海高程6.85m入承台50mm，桩端黄海高程-11.4m入层土2m,再向下为层土层土，承载力均大于层。五3#塔吊设于7#楼东南侧，参考地质报告15-15剖面图。塔基承台表面黄海高程7.7m,桩顶黄海高程6.4m入承台50mm，桩端黄海高程-10.7m入层土2m, 再向下为层土层土，承载力均大于层。六4#塔吊设于9#楼东南侧，参考地质报告23-23剖面图。塔吊基础承台表面降到

5、D库CT底面之下，上下间距50mm，塔基承台表面黄海高程8.2m,桩顶黄海高程6.9m入承台50mm，桩端黄海高程-10.2m入层土2m, 再向下为层土层土，承载力均大于层。七塔吊角钢在筏板基础厚度方向的中间部位做钢板止水。八. 在筏板基础表面塔身外侧设置一个直径300深500积水排水孔，设置一台固定专用水泵，保证塔身不被水浸泡。在塔身周边设置240圆形砖墙h1.5m，r1.6m，内外粉刷，外侧做卷材防水。附:1. 四台塔吊基础计算书；2. 群塔布置图；3. 本工程所使用的QTZ63塔式起重机出厂说明书；4. 本工程地质勘探报告；1#塔基四桩基础计算书1#塔吊设于2#楼东侧，参地质报告4-4剖

6、面图。塔吊基础承台表面降到D库CT底面之下，上下间距50mm，塔基承台表面黄海高程7.7m,桩顶黄海高程6.4m入承台50mm，桩底端黄海高程-15.2m入层土2m, 再向下为层土层土，承载力均大于层。一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度H：69.000m，塔身宽度B：1.661m， 基础埋深D：1.350m，自重F1：478kN， 基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：40kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:RRB400， 桩直径：0.600m，桩间距a：3m， 承台架立筋间距S：580.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混

7、凝土强度等级：C35；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=478.00kN， 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)=621.60kN， 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax1019kNm；三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 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，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2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=621.60kN； G桩基承台的自

8、重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(255.005.001.35)=1012.50kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1426.60kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.40m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(621.60+1012.50)/4+1426.602.40/(22.402)=705.22kN。最小压力：Nmin=(621.60+1012.50)/4-1426.602.40/(22.402)=111.83kN。不需要验算桩的抗拔2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的

9、第5.6.1条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.87m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=452.09kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2452.090.87=786.19kNm。四、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。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为

10、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16.70N/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=786.19106/(1.0016.705000.001300.002)=0.006； =1-(1-20.006)0.5=0.006； s =1-0.006/2=0.997； Asx =Asy =786.19106/(0.9971300.00300.00)=2021.52mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5

11、000.001350.000.15%=10125.00mm2。建议配筋值：HRB335钢筋， 20145。承台底面单向根数33根。实际配筋值10368.6mm2。五、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，斜截面受剪承载力满足下面公式： 0Vfcb0h0其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0此处，a=(3400.00-1661.00)/2=869.50mm；当 3时,取=3，得=0.67； 剪切系数，当0.

12、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=16.70N/mm2；则，1.00705.22=705.219kN0.1216.7050001300/1000=13026kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六、桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 0NfcA其中，0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=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=2.83105mm2。则，1.00705218.6

13、9=7.05105N16.702.83105=4.72106N；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依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： R = sQsk/s+pQpk/p Qsk = uqsikli Qpk = qpkAp其中 R复合桩基的竖向承载力设计值； 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分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻

14、力标准值； u桩身的周长，u=1.885m； Ap桩端面积,Ap=0.283m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 抗拔系数 土名称 1 16.90 15.00 0.00 0.70 淤泥质粘质黏土 2 4.20 38.00 0.00 0.70 粉质黏土 3 1.80 130.00 2500.00 0.60 圆砾 4 2.40 160.00 2000.00 0.60 强风化泥质砂岩 5 10.60 200.00 4500.00 0.60 中风化泥质砂岩 由于桩的入土深度为23.10m,所以桩端是在第4层

15、土层。单桩竖向承载力验算: R=1.885(16.9015.001.02+4.2038.001.02+1.80130.001.02+0.20160.001.02)/1.67+1.082000.000.283/1.67=1.15103kNN=705.219kN；上式计算的R的值大于最大压力705.22kN,所以满足要求!八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.146002/40.65%=1838mm22、桩抗压钢筋计算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！3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！建议配筋值：RRB400钢筋，12 14。

16、实际配筋值1846.8 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-94)，箍筋采用 68200-300mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道 12-18焊接加劲箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。2#塔基四桩基础计算书2#塔吊设于5#楼东侧，参考地质报告9-9剖面图。塔基承台表面黄海高程8.15m,桩顶黄海高程6.85m入承台50mm，桩端黄海高程-11.4m入层土2m,再向下为层土层土，承载力均大于层。一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：Q

17、TZ63， 塔吊起升高度H：69.000m，塔身宽度B：1.661m， 基础埋深D：1.350m，自重F1：478kN， 基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：40kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:RRB400， 桩径：0.600m，桩间距a：3.4m， 承台架立筋间距S：580.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；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=478.00kN， 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)=621.60kN， 风荷载对塔吊基础

18、产生的弯矩计算：Mkmax1019kNm；三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 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，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2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=621.60kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(255.005.001.35)=1012.50kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1426.60kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m； Ni单桩

19、桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(621.60+1012.50)/4+1426.602.83/(22.832)=660.71kN。最小压力：Nmin=(621.60+1012.50)/4-1426.602.83/(22.832)=156.34kN。不需要验算桩的抗拔2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.17m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni

20、-G/n=407.59kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2407.591.17=953.35kNm。四、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。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)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16.70N/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.

21、00N/mm2；经过计算得：s=953.35106/(1.0016.705000.001300.002)=0.007； =1-(1-20.007)0.5=0.007； s =1-0.007/2=0.997； Asx =Asy =953.35106/(0.9971300.00300.00)=2452.81mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.001350.000.15%=10125.00mm2。建议配筋值：HRB335钢筋， 20145。承台底面单向根数33根。实际配筋值10368.6mm2。五、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

22、.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式： 0Vfcb0h0其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0此处，a=(4000.00-1661.00)/2=1169.50mm；当 3时,取=3，得=0.90； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.10； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00660.71=660.715kN0.1016.7050001300

23、/1000=10855kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六、桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 0NfcA其中，0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=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=2.83105mm2。则，1.00660714.63=6.61105N16.702.83105=4.72106N；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依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的

24、公式计算： R = sQsk/s+pQpk/p Qsk = uqsikli Qpk = qpkAp其中 R复合桩基的竖向承载力设计值； 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分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=1.885m； Ap桩端面积,Ap=0.283m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 抗拔系数 土名称 1

25、15.15 15.00 0.00 0.70 淤泥质粘质黏土 2 2.70 70.00 0.00 0.70 粉质黏土 3 4.80 130.00 2500.00 0.60 圆砾 4 4.20 160.00 2000.00 0.60 强风化泥质砂岩 5 8.90 200.00 4500.00 0.60 中风化泥质砂岩 由于桩的入土深度为18.15m,所以桩端是在第3层土层。单桩竖向承载力验算: R=1.885(15.1515.001.00+2.7070.001.00+0.30130.001.00)/1.67+1.092500.000.283/1.67=9.77102kNN=660.715kN；上式

26、计算的R的值大于最大压力660.71kN,所以满足要求!八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.146002/40.65%=1838mm22、桩抗压钢筋计算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！3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！建议配筋值：RRB400钢筋，12 14。实际配筋值1846.8 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-94)，箍筋采用 68200-300mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道 12-18焊接加劲箍筋。桩

27、锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。3#塔基四桩基础计算书3#塔吊设于7#楼东南侧，参考地质报告15-15剖面图。塔基承台表面黄海高程7.7m,桩顶黄海高程6.4m入承台50mm，桩端黄海高程-10.7m入层土2m, 再向下为层土层土，承载力均大于层。一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度H：69.000m，塔身宽度B：1.661m， 基础埋深D：1.350m，自重F1：478kN， 基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：40kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:RRB400， 桩径：0.600

28、m，桩间距a：3.4m， 承台架立筋间距S：580.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；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=478.00kN， 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)=621.60kN， 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax1019kNm；三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 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，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/x

29、i2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=621.60kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(255.005.001.35)=1012.50kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1426.60kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.40m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(621.60+1012.50)/4+1426.602.40/(22.402)=705.22kN。最小压力：Nmin=(621.60+1012.50)/4-1426.602.40/(22.402)=111.83kN。不需要验算桩的抗拔2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.87m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=452.09kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=