安徽某高层住宅楼及地下室塔吊基础施工方案(计算书).doc

金宇天地城28#-31#楼QTZ63塔吊基础施工方案本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式超重机规范（GB/T13752-1992）、地基基础设计规范（GB55007-2002）、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-2011）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008)等编制。一. 工程概况金宇天地城28#-31# 楼及3#地下室工程位于合肥市肥西县金寨南路东南、滨河路以南、包公路西北。由北京炎黄联合国际工程设计有限公司设计，由安徽省金宇房地产开发有限责任公司投资兴建。该工程中总建筑面积为87838m2,其中3#地下室为地下车库，28#-31#楼为住宅楼，28#楼建筑面积21360 m2,层数为30层,总高87.3m；29#楼18512m2建筑层数为26层，高75.5m；30#、31#楼建筑面积均为12672m2，建筑层数均为18层，,建筑高度为52.5m。所有楼栋层高均为2.9m。基础为预应力高强混凝土管桩，由甲方分包专业施工单位承包，桩顶与承台连接，基础垫层砼强度为C15，承台的砼强度等级为C35，承台底保护层厚度为100mm.工程名称：金宇天地城28#-31# 楼及3#地下室建设单位：安徽省金宇房地产开发有限责任公司设计单位：北京炎黄联合国际工程设计有限公司勘察单位：安徽建筑工程勘察设计院监理单位：安徽省恒信工程监理有限责任公司施工单位：阳升集团有限公司二. 选用塔吊概述根据工程的特性，拟选用4台QTZ63型自升式起重机，臂长55m，该种塔吊均由金属结构、工作机构、液压顶升系统、电气控制系统以及安全保护装置等组成。1） 本机独立高度为30m.附着式起升高度达120m，第一道附着高度为21.3m,第二道附着距第一道附着17.6m,第三道附着距第二道附着17.6m,第四道附着第三道附着17.6m。2） 最大工作臂长达55m,最大起重力矩630KNm,最大起重重量为6T。3） 本机采用液压顶升来实现增加或减少塔身标准节，使塔机能随着建筑高度变化而升降。4） 该机设有起升高度限位器，小车变幅限位器力矩。5） 塔吊安装使用说明书要求，塔吊基础砼标号不小于C35,基础承拉能力不小于0.2Mpa,地面基础的承压不低于0.2Mpa,上下板筋为HRB335钢筋，20170，拉钩为12隔3拉1根。三. 塔吊基础形式及定位与布置方案现塔吊基础底面标高为-4.4m,根据工程地质勘察报告，塔吊基础承台板所在的持力层为层粘土，承载力为100Kpa,不能满足安装说明要求，现基础拟采用五桩承台基础，基础为承台与五根500的PHC桩基础，桩桩长9米，承台基础为4m4m1.35 m，上下板筋为HRB335钢筋，20145，拉钩为12隔3拉1根。桩端所在的持力层为1层，地基承载力标准值为fak=200Kpa,PHC桩强度等级为C80,承台混凝土强度等级为C35，满足安装使用说明要求。四. 塔吊基础承载力验算据QTZ63型塔吊的技术参数以及基础受力图和使用说明书（未附着前塔机对基础产生的载荷值）可知塔吊基础顶面在塔吊工作与非工作状态下最不利于情况下的受荷情况，见下表：固定方式吊钩高度基础顶面所承受的载荷工作状态非工作状态V1V2MTFV1V2MoTF直接固定40m24.512526751373.51796/434F：基础所受竖向力， 单位kNV：基础所受的水平力， 单位kNM：基础所受的倾翻力矩，单位kNmT：基础所受的扭矩， 单位kNm塔机附着最大高度120m时，基础上平面以上的垂直载荷770KN.五. 基础计算书（一）.塔吊的基础参数信息塔吊型号：QZT63 塔吊起升高度H：120.000m,塔身宽度B：1.5m 自重F1：530kN，基础承台厚度Hc:1.350m, 最大起重荷载F2:60kN，基础承台宽度Bc：4.000m, 桩钢筋级别：HRB400，桩直径或者方桩边长：0.500m, 桩间距a:3.1m,承台拉钩间距S：隔3拉1， 承台混凝土的保护层厚度：50mm,承台混凝土强度等级：C35， 空心桩的空心直径：0.35m.(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）1530.00kN；塔吊最大起重荷载260.00kN；作用于桩基承台顶面的竖向力F1.2（1F2）=708.00 kN，风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax=2143.48kNm;三）承台弯矩及单桩桩竖向力的计算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是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=（F+G）/nMxyi/yi2Myx i/xi2其中n-单桩个数，n=5；F-作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F =708.00kN；G-桩基承台的自重：G=1.2（25BcBcHc）=1.2（255.005.001.35）=1012.50 kN；Mx，My承台底面的弯矩设计值，取3000.87 kNm；xi，yi-单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.19m；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=（708.00+1012.50）/5+3000.872.19/（22.192）=1114.62kN。最小压力：Nmin=（708.00+1012.50）/5-3000.872.19/（22.192）=254.37kN。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计算载面处XY方向的弯矩设计值； Xi，yi单桩相对承台中心轴的YY方向距离取a/2-B/2=0.80 m；Ni1-扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1= Ni-G/n=861.50 kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx= My=2861.500.80=1378.39 kNm。（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。as=M/（a1fcbh02）=1-（1-2as）1/2Vs=1-/2As=M/（Vsh0fy）式中，a1系数，当中，当混凝土强度不超过C50时，a1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，a1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=1300.00mm2；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经计算得：as=1378.39106/(1.0016.705000.001300.002)=0.010;=1-(1-20.010)0.5=0.010;Vs=1-0.010/2=0.995；Asx=Asy=1378.39106/(0.9951300.00300.00)=3551.77mm2.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：Vfcb0ho其中Vo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=5000mm;ho承台计算截面处的计算高度，ho=1300mm; - 计算截面的剪跨比，=a/ho此处，a=(3100.00-1500.00)/2=800.00mm,当3时，取=3，得=0.62；-剪切系数，当0.31.4时，=0.12/（+0.3）；当1.43.0时，=0.2/（+1.5），得=0.13；fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2;则,1.001114.62=1114.621kN0.1316.7050001300/1000=14111.5kN;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；VoNfcA其中，Vo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=6.36105mm2.则，1.00824600.71=8.25105N16.706.36105=1.06107N；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技术规范（JGJ94-94）的第5.2.3-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算；R=sQsk/Vs+pQpk/Vp+cQck/VcQsk=uqsik1iQpk=qpkApQck=qckAc/n其中R单桩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；Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值；Qck承台底1/2承台宽度深度范围（5m）内地基土极限阻力标准值，qck=160.000kpa;Ac承台底地基土净面积，Ac=5.0005.000-40.283=23.869 m2;n桩数量，n=5；c承台底土阻力群桩效应系数，c=ciACi/Ac+ceACe/As，p,c-分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；Vs; Vp; Vc-分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；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=1.571m;Ap桩端面积，取Ap=0.283m2;1i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14.0025.00825.000.80粘土性21.5025.00965.000.70粉土或砂土11.5025.00965.000.70粉土或砂土由于桩的入土尝试为6.00m,所以桩端是在第1层土层。单槠竖向承载力验算； R=1.57（4.0025.000.99+1.5025.000.99+0.5025.000.99）/1.65+1.29965.000.283/1.65+0.72（160.0023.869/5）1.700=7.59102kNN=1114.621kN;上式计算的R的值大于最大压力1114.621kN，所以满足要求！（八）.桩配筋计算1.桩构造配筋计算As= d2/40.65%=3.145002/40.65%=1276mm22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，只需要构造配筋！3. 桩受拉钢筋计算依据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）第7.4条正截面受拉承载力计算。NfyAs 式中N轴向拉力设计值，N=254370.79N；fy钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2;As纵向普通钢筋的全部截面积。As=N/fy=254370.79/360.00=706.59mm2建议配筋值：RRB400钢筋，1710.实际配筋值1334.5 mm2。依据建筑桩基设计规范（JGJ94-94），箍筋采用6-8200-300 mm，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。五.塔吊地脚螺栓的选用根据使用说明书的要求，标准节与基础螺栓连接成一体，螺栓的预紧力矩为2.5KN.m,本基础采用M30*1200的普通螺栓进行紧固连接，材料强度等级不低于4.6级，单颗螺栓力矩为540-680N.m,定位预埋时螺栓与基础钢筋进行焊接，整体紧固力矩能满足要求。未注明拧紧力矩要求时，参考下表（普通螺栓拧紧力矩）螺栓强度级屈服强度N/mm2螺栓公称直径mm68101214161820拧紧力矩N.m24.65.66.88.810.912.924030048064090010804-55-77-99-1213-1616-2110-1212-1517-2322-3030-3638-5120-2525-3233-4545-5965-7875-10036-4545-5558-7878-104110-130131-17555-7070-9093-124124-165180-201209-27890-110110-140145-193193-257280-330326-434120-150150-190199-264264-354380-450448-597170-210210-270282-376376-502540-650635-847螺栓强度级屈服强度N/mm2螺栓公称直径mm22242730333639拧紧力矩N.m24.65.66.88.810.912.92403004806409001080230-290290-350384-512512-683740-880864-1152300-377370-450488-650651-868940-11201098-1464450-530550-700714-952952-12691400-16501606-2142540-680680-850969-12931293-17231700-20002181-2908670-880825-11001319-17591759-23452473-32982968-3958900-11001120-14001694-22592259-30122800-33502812-5082928-12371160-15461559-20792923-38984111-54814933-6577六. 安装前的准备工作1） 根据现场布置情况，做好“三通一平”工作，保证道路进出申通及吊车的作业位置顺平，准备工具间一间，用于堆放塔吊零件及安装人员工具，准备好辅助设备及技术资料。2） 对妨碍起重机工作的障碍物、电缆线等需拆除，对安装区的位置用预警戒线划分，事先请吊装有关人员确定，如道路及组件堆放场地等事宜，并进行专员监督管理。3） 塔机基础旁，设立配电箱一只，供塔吊用电并满足其电容量。七.起重机的安装和拆卸1. 安装程序1）先将二节标准节用8个M36*300高强螺栓连接成一体，然后吊装在砼基础上的锚柱上并用8个M36*200高强螺栓固定。2）用经纬仪检查底节的垂直度，保证主弦杆四面和垂直方向偏斜之差为1/1000。3）吊装顶升套架：组装好除工作平台以外的条件，然后吊起从底架上端慢慢套入放下，到其上端法兰面低于底架上平面30-40mm。应注意顶升套架的方向，保证套架顶升油缸与塔身顶升支耳同侧。安装四周工作平台后，将泵站吊到平台角，按好油管检查液压系统运转情况。4） 吊装回转及塔架部分在地面组装好回转塔架部分（包括回转塔身、上、下支座回转支承及操作室），然后吊装，搁置在底架上，应注意操作室前方是顶长套架的引进门方向，最后起动泵站，使顶升架上升与下支座贴近。用16-M24螺栓将下支座与顶升套架连接好，用8-M36高强螺栓将下支座与底架连接好。地面安装好塔顶全部构件，然后吊上回转身，用8-M30高强螺栓将塔顶与回转连接好。注意：有塔顶滑轮的一倾应与操作室前方一致。5） 整体平衡臂A. 在地面将平衡臂的I节II节用4根36的销轴连接好，平行于建筑物放置，装上平衡工作平台，栏杆起长机构，电气控制柜。B. 将平衡臂I与平衡臂尾部平板连接，然后将平衡臂水平放置，用绳索扎紧准备起吊。C. 吊装平衡臂、臂根单耳扦入回转塔身连接耳板，装上销轴，穿好口销并张开锁定，将拉杆绳索一端穿过塔上小滑轮再落至地面。稍稍起吊到塔顶上部后，按顺序装入塔顶连接销孔。D. 慢慢下放平衡臂拉杆逐步拉直而受张力，直至平衡臂接近水平，起吊钢丝绳松弛。6） 安装起重臂A. 将起重臂各节按1-8编号顺序摆好，用销轴连成一体，并平行于建筑物放置。B. 牵引起构已装妥在第一节臂内，安装小车穿绕好牵引钢丝绳。C. 在地面组装好起重臂上弦的固定卡板。D. 将起