精建设工程项目塔吊基础施工管桩及天然基础方案.docx

1、精建设工程项目塔吊基础施工管桩及天然基础方案XX职业技术学院XX新校园建设工程项目房建二标段塔吊基础施工方案编制单位：XX集团股份公司 编 制： 审 核： 批 准： 编制日期： 一、工程概况：本工程位于XX市XX区乐平镇乐平工业园，工程总用地面积587335，总建筑面积221054。我公司承建的房建二标段总建筑面积为84950.97。本工程学生宿舍楼、教师宿舍楼、学生食堂及综合服务楼，层高为39层。本工程业主方为XX职业技术学院，设计单位为：深圳机械院建筑设计有限公司及广东启源建筑工程设计有限公司；监理单位为：广东工程建设监理有限公司；施工单位为：XX集团股份公司。本工程采用11台Q5512自

2、升式塔式起重机。二、地质概况：根据地质勘察报告显示：11#塔式起重机所在位置靠近ZK224号钻探孔，地下土质分布如下： 人工填土1.1m厚，粉质粘土2.4m厚，淤泥0.5m厚，粉质粘土5.4m厚，粉质粘土3.1m厚，以下是全风化泥岩、强风化泥岩等；12#塔式起重机所在位置靠近ZK218号钻探孔，地下土质分布如下：粉质粘土4.0m厚，粉质粘土5.0m厚，以下是全风化泥岩、强风化泥岩等；14#塔式起重机所在位置靠近ZK195号钻探孔，地下土质分布如下：粉质粘土3.2m厚，粉质粘土1.0m厚，以下是全风化泥岩、强风化泥岩等；18#塔式起重机所在位置靠近ZK203号钻探孔，地下土质分布如下：人工填土1

3、.0m厚，粉质粘土2.0m厚，粉质粘土3.7m厚，以下是全风化泥岩、强风化泥岩等；故11#、12#、14#、18#学生宿舍采用管桩塔吊基础，其余13#、15#、1925#学生宿舍、教师宿舍、学生食堂及综合服务楼的塔吊基础采用天然基础。三、编制依据：1、塔吊厂家提供的塔吊技术参数；2、XX职业技术学院XX新校园建设工程项目岩土工程勘察报告；3、国家标准，1995年中国建筑工业出版出版的建筑桩基技术规范。四、11#、12#、14#、18#学生宿舍塔吊基础设施：1、设计参数：1）根据施工使用要求，本塔式起重机需满足支腿固定独立式外形尺寸的使用安全。支腿固定式基础上所受荷载：状 态竖向荷载FV（KN）

4、水平荷载Fh（KN）集中弯矩M（KNM）集中扭矩T（KNM）工 况51118.31335269.3非工况46173.9155202）基础承台尺寸及配筋：500050001100，上下各配双向24C25，混凝土为C35，保护层厚100mm。 3）承台自重：GK=551.125=687.5KN 4）承台下部结构采用4根400壁厚95mm的高强预应力管桩。桩身Qik混凝土为C80。要求桩芯至承台外边缘的距离为600mm。 2、设计计算 1）单桩桩顶竖向力、水平剪力、水平扭剪力。分两种情况计算：情况一为弯矩绕对角线；情况二为弯矩绕竖轴； 按下列公式计算结果见表，情况一的计算过程如下： Qik= = +

5、 = 547.77KNFiK = =4.58KN Tik= =25.03KN其它计算略计算结果：计 算 简 图桩顶竖向力Qik（KN）桩顶剪力Fik（KN）桩顶扭剪力Tik（KN）情况一工 况547.77/51.484.5825.03非工况575.60/-10.3518.480情况二工 况650.94/-51.694.5835.43非工况695.54/-121.3018.4802）单桩竖向承载力估算： R=SQSK/rS+PQpk/rP 其中S=P=1.0，rS= rP =1.65 QSK= uqSikLiQpk=qpkAP TC5013B塔式起重机基础位于ZK13号孔附近，故以ZK13号孔的

6、土性参数进行单桩竖向承载力估算。 设有效桩长为27米，且下部1.8米嵌入强风化泥岩，桩径为400mm。 U=d=3.140.4=1.256m AP=(d/2)2=3.140.22=0.1256m2 qpk=4000Kpa qSik1=40Kpa qSik2=100Kpa QSK=1.256(4010+1002)=753.6KN Qpk=40000.1256=502.4KN R= =761.2KN 大于表中的最大QiK值。 3）预制桩与承台锚固要求 （详见图1） 桩伸入承台锚固深度不少于100mm。 4根400预制管桩桩承台配筋及大样（C35砼）4）、桩顶连接构造及桩尖大样： （详见图2）3、承

7、台预埋支腿的方法 1）采用整体钢筋混凝土基础。 2）混凝土强度等级为C35。 3）混凝土基础的深度应大于1000mm。 4）固定支腿上表面应核水平，平面的平整度误差小于 4、固定支腿的安装 （见图3、图4） 1）将4只固定支腿与预埋支腿固定基节EQ用12件10.9级高强度螺栓装配在一起。 2）为了便于施工，当钢筋扎到一定程度时，将装配好的固定支腿和预埋支腿固定基节EQ整体吊入钢筋网内。 3）固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断。 4）主筋通过支腿有因难时，允许主筋避让。 5）吊起装配好的固定支腿和预埋支腿固定基节EQ整体，浇注砼。在预埋支腿固定基节EQ的两个方向中心线上挂铅垂线，保证预埋后预埋

8、支腿固定基节EQ中心线与水平面的垂直度1.5/1000。 6）固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。 7）安装，见图3、图45、基础抗倾覆验算1）、工作状态基础抗倾覆验算e =（M+ Fhh）/ （Fv + Fg）=（1335+18.31.1）/（511+551.125） =1.1301/3b=5/3=1.67m 满足要求2）、非工作状态基础抗倾覆验算e =（M+ Fhh）/ （Fv + Fg）=（1552+73.91.1）/（461+551.125） =1.4221/3b=5/3=1.67m 满足要求6、塔吊的附墙：根据本塔吊使用说明书的要求，结合本工程的特点，本塔吊安装到33.6m（

9、最大自由高度为40.5m），建筑物总高度为（1.5+23.5=25.0m）故不需要设置附墙。7、防雷接地措施：1）防雷接地体采用承台钢筋网与桩主筋焊接，并用16镀锌圆铁与建筑基础防雷网连接，接地电阻不得大于4欧姆； 2）避雷针采用直径20镀锌圆铁并锚固于塔帽上，通过架体、架体四支腿与承台钢筋网连接，连通基础防雷网。避雷针顶磨尖，安装高度高于塔帽1米。 3）保护接地与塔吊连接：在塔基底座上焊一只M12的螺栓，保护接地线一端固定在螺栓上，一端固定在开关箱箱内保护接地端子板上。该线直径与塔吊进线同截面。五、13#、15#、1925#塔吊基础设施：1、设计参数：塔吊基础采用整体式。尺寸为6100610

10、01800mm，采用C35混凝土浇筑。开挖基础时首先应清除回填土，地基基础的土质坚硬平实，塔吊基础埋设在强风化层中。在混凝土浇筑前，要求塔吊安装单位提供塔吊预埋地脚螺栓安装图，并按塔吊基础方案先预埋地脚螺栓，并作固定(详见塔吊基础施工图)。2、塔吊天然基础的计算书：1）基本参数塔吊型号 Q5512自重(包括压重) F1=245 kN最大起重荷载 F2=60 kN塔吊倾覆力距 M=600 kN.m塔身宽度 B=2.5 m混凝土强度等级 C35配筋等级 热轧钢筋级d25基础埋深 d=3.2 m基础厚度 h=1.8 m基础宽度 b=6.1 m基础长度 l=6.1 m地基承载力特征值 fak=200

11、kN/m22）基础最小尺寸计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算最小厚度计算临界截面的周长计算其中: B 塔身宽度 B=2.5 mh 基础厚度 h=1.8 m经过计算: m=4(2.5+1.8)=17.2 m系数计算取下式中较小值其中 s 板柱结构中柱类型的影响系数 s=30s 局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值 s=2h0 截面有效高度 h0=1.75 m经过计算 =1 塔吊作用于基础的竖向力计算其中 F1 自重(包括压重) F1=245 kNF2 最大起重荷载 F2=60 kN经过计算 F=1.2245+60=366 kN基础

12、自重与基础上面的土的自重计算其中 d 基础埋深 d=3.2 mh 基础厚度 h=1.8 mb 基础宽度 b=6.1 ml 基础长度 l=6.1 mG1 混凝土重力密度 G1=25 kN/m3m 基础底面以上土的重度 m=17 kN/m3经过计算 G=1.2(251.8+173.2)6.16.1=4438.41 kN根据最大压力计算的最小厚度其中 ft 混凝土轴心抗拉强度设计值 ft=1.57 N/mm2h 截面高度影响系数 h=0.98塔吊基础对基脚的最大压力F+G=366+4438.41=4804.41 kN时，得h01=0.8 m塔吊基础对基脚的最大拔力计算其中 M 塔吊倾覆力距 M=84

13、0 kN.ml 基础长度 l=6.1 m经过计算 F=28406.1=275.41 kN根据最大拔力计算的最小厚度塔吊基础对基脚的最大拔力F=275.41 kN时，得h02=0.8 m最小厚度计算经过计算 Hc=0.8+0.8+0.05=1.65 m实际厚度h=1.8m，大于等于最小厚度Hc=1.65m，满足要求!最小宽度计算最小宽度由一下两个计算公式计算,取较大值计算公式一其中 F 塔吊作用于基础的竖向力 F=366 kNG 基础自重与基础上面的土的自重 G=4438.41 kNM 塔吊倾覆力距计算值 M=840 kN.m经过计算 Bc1=4840(366+4438.41)=0.7 m计算公

14、式二其中 B 塔身宽度 B=2.5 mh 基础厚度 h=1.8 m经过计算 Bc2=2.5+21.8)=6.1 m所以,最小宽度bc=m实际宽度b=6.1m，大于等于最小宽度Bc=6.1m，满足要求!3）塔吊基础承载力计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计算基础底面压力计算其中 b 基础宽度 b=6.1 ml 基础长度 l=6.1 mF 塔吊作用于基础的竖向力 F=366 kNG 基础自重与基础上面的土的自重 G=4438.41 kN经过计算 P=(366+4438.41)(6.16.1)=129.12 kN/m2基础的截面抵抗矩计算其中 b 基础宽度 b=

15、6.1 m经过计算 W=6.136=37.83 m3合力作用点至基础底面最大压力边缘距离计算其中 M 塔吊倾覆力距 M=840 kN.mb 基础宽度 b=6.1 mF 塔吊作用于基础的竖向力 F=366 kNG 基础自重与基础上面的土的自重 G=4438.41 kN经过计算 e=(6.12)-(840(366+4438.41)=2.88 m不考虑附着时的基础底面最大压力其中 M 塔吊倾覆力距 M=840 kN.mb 基础宽度 b=6.1 ml 基础长度 l=6.1 mF 塔吊作用于基础的竖向力 F=366 kNG 基础自重与基础上面的土的自重 G=4438.41 kN经过计算 Pmax=(36

16、6+4438.41)(6.16.1)+84037.83=151.32 kN/m2偏心距较大时基础底面压力计算其中 e 合力作用点至基础底面最大压力边缘距离 e=2.88 mb 基础宽度 b=6.1 mF 塔吊作用于基础的竖向力 F=366 kNG 基础自重与基础上面的土的自重 G=4438.41 kN经过计算 Pkmax=(366+4438.41)(6.12.88)23=182.32 kN/m24）地基基础承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条，地基基础承载力特征值按下式进行修正其中 b 基础宽度地基承载力修正系数 b=0.15d 基础埋深地基承载力修正系数

17、 d=1.4d 基础埋深 d=3.2 mb 基础宽度 b=6.1 m 基础底面以下土的重度 =17 kN/m3m 基础底面以上土的重度 m=17 kN/m3fak 地基承载力特征值 fak=200 kN/m2经过计算 fa=200+0.1517(6.1-3)+1.417(3.2-0.5)=272.17 kN/m2基础受轴心荷载作用时,基础底面压力Pmax=151.32kN/m2,小于等于修正后的地基承载力特征修正值fa=272.17kN/m2,满足要求!基础受偏心荷载作用时,基础底面压力Pkmax=182.32kN/m2,小于等于修正后的地基承载力特征修正值1.2fa=326.6kN/m2,满

18、足要求!5）受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条，验算基础受冲切承载力冲切破坏锥体最不利一侧计算长度计算其中 at 塔身宽度 at=2.5 mab 基础宽度 ab=6.1 m经过计算 am=(2.5+6.1)2=4.3 m允许冲切承载力计算其中 h 受冲切承载力截面高度影响系数 h=0.9ft 混凝土轴心抗拉强度设计值 ft=1.57 N/mm2h0 截面有效高度 h0=1.75 m经过计算 F=0.70.91.571.754.31000=7442.98 kN冲切验算基底面积计算其中 B 塔身宽度 B=2.5 mh 基础厚度 h=1.8 m经过计算

19、Aj=6.1(6.12-2.52-1.8)=0 m2实际冲切承载力计算其中 Pj 最大压力设计值 Pj=182.32 kN/m2经过计算 Fj=182.320=0 kN实际冲切力Fj=0kN,不大于允许冲切力设计值F=7442.98kN,满足要求!6）承台配筋计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条，计算基础的最大弯矩任意截面至基底边缘最大反力处的距离计算其中 b 基础宽度 b=6.1 mB 塔身宽度 B=2.5 m经过计算 a1=(6.1-2.5)2=1.8 m任意截面处的基底反力计算其中 a 任意截面在基底的投影长度 a=2.5 mPmax 基础底面边缘最大地基

20、反力设计值 Pmax=182.32 kN/m2a1 任意截面至基底边缘最大反力处的距离 a1=1.8 m经过计算 P=182.32(32.5-1.8)(32.5)=138.56 kN/m2基础的最大弯矩计算其中 l 基础长度 l=6.1 mG 基础自重与基础上面的土的自重 G=4438.41 kNA 基础底面积 A=37.21 m2经过计算 M=1.8212(26.1+2.5)(182.32+138.56-24438.4137.21)+(182.32-138.56)6.1)=398.8 kN.m依据最大弯矩计算配筋面积其中 fy 钢筋抗拉强度 fy=310 N/mm2h0 截面有效高度 h0=

21、1.75 m经过计算 As=398.8(0.93101.75)1000=816.79 mm2最小配筋面积计算其中 h 基础厚度 h=1.8 mb 基础宽度 b=6.1 m 最小配筋率 =0.15%经过计算 Amin=1.810006.110000.15100=16470 mm2所以,配筋面积取16470 mm23、施工流程：施工流程：承台土方开挖承台底垫层承台砌砖模及水泥砂浆抹面钢筋制安预埋塔吊连接螺栓隐蔽验收混凝土浇灌、保养安装塔吊。六、质量保证措施：1、承台钢筋施工除了按照方案要求绑扎钢筋外，还要进行塔吊锚固脚定位固定（使用专用锚固脚，由塔吊生产厂家负责施工，定位尺寸详见塔吊使用说明书）、

22、防雷焊接等，完成后需要进行隐蔽验收。2、浇捣混凝土时需安排经验丰富的工人打振动棒，严防出现孔洞、蜂窝等不良现象。3、钢筋在加工过程中，如发现脆断或机械性能有显著异常的现象，应进行化学成分检验或其他专项检验。4、钢筋需准确开料、垫层表面平整度需符合要求以保证钢筋的保护层符合规范要求。5、浇筑混凝土应连续进行，异常情况间歇时间较长需留设施工缝时应征得设计和现场监理人员的同意，不允许随意出现工作面接口冷缝。6、浇筑混凝土现场应测试商品混凝土的坍落度并按规定预留混凝土试件。7、混凝土施工完毕后，采用湿麻包袋覆盖，淋水养护，减小温度变化对混凝土的影响。七、安全文明施工措施:1、如果挖土过程中发现地质条件

23、恶劣不适宜施工，应及时上报，另做处理。2、浇捣承台砼时要留试件，以便进行强度试压。当试压强度达到70%后，方可开始塔吊的安装。切忌在砼强度达不到要求的情况下安装塔吊。3、遵守工地现场管理，做到安全、文明施工。4、钢筋隐蔽验收后，承台混凝土必须一次性连续浇灌。5、塔吊安装前应编制可行的专项安装方案，对安装顺序、吊车行走路线、对基坑施工的影响等问题作出详细的考虑。6、各塔吊吊臂相互之间应有不少于5m的高差，并在臂端设置信号灯。塔吊指挥人员需特别留意塔吊旋转时相互间的平面距离，严防塔臂发生碰撞。7、塔吊的工作环境温度为-2040。塔吊工作时，风速低于6级，如遇到雷电，大暴雨和浓雾等天气，塔吊应停止工作。如天气预报有10级以上大风时，塔机应用缆风绳加固。起重臂高度大于50m时，塔顶应安装风向风速仪。8、塔吊承台四周及承台基坑顶部四周需设300300排水沟（塔吊在靠近筏板基础的一边砌4皮砖挡水）及一个800800800集水井，并常设一自动抽水泵。承台基坑顶部四周还需按洞口防护要求设立防护栏杆。