高层、多层单体、商铺及地下车库工程塔吊桩承台基础方案大全

象山大目湾新城熙华府工程塔吊桩承台基础方案PAGE25-中科建设开发总公司象山大目湾新城熙华府工程塔吊桩承台基础方案象山大目湾新城熙华府工程塔吊基础专项方案编制人：职务（职称）项目工程师审核：职务（职称）项目经理批准：职务（职称）公司总工日期：2016年08月28日 施工组织（方案）审批表工程名称象山大目湾新城熙华府建设单位宁波铁工置业有限公司监理单位奉化市凯远工程咨询有限公司施工单位中科建设开发总公司编制人董雷公司部门审核意见审核人：年月日公司审批意见审批人：年月日目录第一章、工程概况……………21.工程简述…………………22. 工程地条件………………23. 塔吊的选型及布置……………………3第二章、编制依据……………5第三章、塔吊基础设计………61.塔吊基础桩………………62塔吊基础承台………………6第四章、塔吊基础施工工艺流程…………71.钻孔灌注桩的施工工艺流程…………72.混凝土承台施工工艺流程…………9第五章、塔吊基础验算……………………101.塔机荷载计算书…………102.桩顶作用效应计算………133.桩承载验算………………154.承台承载力计算…………165.示意图及附图…………18第一章、工程概况工程简述工程名称：象山大目湾新城熙华府建设单位：宁波铁工置业有限公司勘察单位：宁波宁大地基处理技术有限公司设计单位：上海创霖建筑规划设计有限公司监理单位：奉化市凯远工程咨询有限公司监理施工单位：中科建设开发总公司象山大目湾新城熙华府工程位于象山大目湾新城松兰大道南面、悦莱东路东侧、新乐东路西侧、智慧路以北，总用地面积49237m2，总建筑面积89517.2m2，其中地上建筑面积58937.4m2，地下建筑面积30577.8m2，本工程内有22幢高层、多层单体、商铺及地下车库；高层建筑总高度分别为15.9米～38.15米米。2.工程场地条件根据宁波宁大地基技术处理有限公司2016年4月提供的《大目湾新城熙华府住宅小区岩土工程勘察报告》（工程编号：GK2013-311B）。本工程场地地形较平坦，地面高程2.06～3.42之间，在地貌上属于滨海相沉积平原。本工程塔吊基础采用桩承台基础，桩型为钻孔灌注桩，塔吊桩端持力层层号为5或5s。根据各主要岩土层的岩性特性及室内土工试验，结合现场勘察数据，综合确定场地各主要岩土层岩土工程参数如下表：层号土层名称天然地基承载力特征值(Mpa)压缩模量/变形模量(Mpa)钻孔灌注桩特征值（KPａ）侧阻力端阻力Z素填土1粉质粘土804.5142淤泥质粉质粘土552.574粉质粘土753.5135粘土1806.5254505－S粘砂180EO=15256－1粘土1404.5203006－2粘土1706.0234006－3粘土1404.5203006－S粉砂160EO=14227－1含细砂粉质粘土1706.0234007－2粘土1605.0223507－3粉砂200EO=16275007－4粉质粘土1605.0223507－S粉土180EO=15258粘土2208.0296008－T粉质粘土1706.0234009细砂2208.0296009－S粉质粘土220EO=1829塔吊选型及布置1)塔机主要技术参数塔机型号：QTZ80(6013)起重力矩：630kNm臂端吊重：1000kg最大起重量：6000kg自由高度：40m最大臂长：60m；本工程安装臂长：55m、50m本次首次安装最大高度：40m以内。生产厂家：浙江虎霸建设机械有限公司2)提供塔机基础承受的各类载荷（见表）塔机独立式工作时基础载荷数据载荷名称工作状态工况非工作状态工况基础承受垂直载荷（kN）514.48435.28基础承受水平载荷（kN）31.590.52基础承受倾覆力矩（kN.m）1313.832076.41基础承受扭矩（kN.m）27303）平面布置基坑平面面积约30577.8m2，，设置7台QTZ80型塔吊，臂长分别为50m、55m，设置7台塔吊作业基本能覆盖施工全现场，平面布置详见施工总平面布置图，主要用于完成基础阶段和主体结构的建筑材料运输任务。根据项目部实际施工需要，塔式起重机将在基坑开挖之前全部安装调试完毕。根据施工图纸、结合实际情况，为满足地下车库及各幢多层、高层单体垂直运输，计划配备7台QTZ80塔吊，计划布置如下：塔吊编号塔吊型号塔吊生产厂家布置楼号数量（台）备注1#塔吊QTZ80浙江虎霸建设机械有限公司5#楼12#塔吊QTZ80浙江虎霸建设机械有限公司4#楼13#塔吊QTZ80浙江虎霸建设机械有限公司2#楼14#塔吊QTZ80浙江虎霸建设机械有限公司14#楼15#塔吊QTZ80浙江虎霸建设机械有限公司12#楼16#塔吊QTZ80浙江虎霸建设机械有限公司19#楼17#塔吊QTZ80浙江虎霸建设机械有限公司1#楼1第二章、编制依据行标准业《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》 JGJ/T187-2009国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010国家标准图集《钢筋混凝土灌注桩》 10SG813国家标准《建筑地基基础施工质量验收规范》 GB50202-2002国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002国家标准《建筑结构设计荷载规范》 GB50009-2001（2006版）行标准业《建筑桩基检测技术规范》 JGJ106-2003行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002行业标准《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2003地方标准《建筑地基基础设计规范》 DB331001-2003（浙江省）地方标准《钻孔灌注桩施工技术规程》DBJ08-202-2007地方标准图集《钻孔灌注桩》2004浙G23生产厂家：浙江虎霸建设机械有限公司《QTZ80塔式起重机使用说明书》宁波宁大地基处理技术有限公司提供的2016年4月《象山大目湾新城熙华府工程勘察报告（详细勘察）》（工程编号：GK2013－311B）相关基础结构设计图纸第三章、塔吊基础设计1．塔吊基础桩本工程室内地坪±0.000相当于黄海标高6.01m～6.26m（详见各单体±0.000绝对标高标注），图中所注标高除注明外均为相对标高。图中尺寸除注明外均以毫米（mm）为单位，标高以米（m）为单位。塔吊基桩采用四根混凝土钻孔灌注桩，桩径d=0.70m，桩间距a=2.60m，呈正方形布置，桩中心距2.6m≥3d＝2.1m，满足规范要求。底下室基础底板绝对标高为－-0.15m(-0.45m)，基坑开挖深度绝对标高约-0.75m～-1.05m，相对标高为±0.000以下6m左右，塔吊基础承台面标高为1#塔吊绝对标高为＋2.4m,其余塔吊基础承台面均为绝对标高＋1.8m,钻孔灌注桩顶标高为绝对标高－0.75m\-1.05m，桩顶锚入基础底板10cm，灌注桩底绝对标高1号塔吊为－16.9m、其余塔吊均为-18.75m，有效桩长18m。根据地质报告，桩端进入岩土第5层，粘土层，桩端土承载力特征值为450qpa(kpa)。桩周土摩擦力特征值为25pa(kpa)。桩身混凝土强度等级为C30，钢筋笼采用HRB335（10Φ16）全长配置，箍筋采用HPB300(Φ8@200)，灌注桩施工严格按照相关技术规程、规范施工，定位允许误差在20mm以内。2．塔吊基础承台根据《大目湾新城熙华府住宅小区工程地质勘察报告》（详勘）所提供的各土质技术参数。设计QTZ80塔吊基础为4m×4m×1.3m钢筋混凝土桩承台独立基础，。塔吊基础承台采用4根¢700钻孔灌注桩作为桩基础，有效桩长18米，采用C30商品混凝土浇筑。承台内配筋采用HRB400钢筋，为双层双向22@150，箍筋12@200，腰筋采用14@200，承台内部设置拉钩，拉钩采用14@300，梅花型布置（见基础配筋附图），混凝土保护层厚度:50mm。承台采用C35商品混凝土浇筑，承台底标高见承台基础示意图。第四章、塔吊基础施工工艺流程1．钻孔灌注桩的施工工艺流程本工程塔吊基础采用φ700钻孔灌注桩，混凝土设计强度C30，钻头直径为桩的设计直径。钻孔灌注桩应满足桩身质量及焊接质量要求，不得有断桩、混凝土离析、夹泥等现象发生。混凝土应连续灌注，每根桩的浇筑时间不得大于混凝土的初凝时间。混凝土浇筑应适当大于桩顶设计标高（一般反浆高度不小于1m），凿除浮浆后的桩顶混凝土标号必须满足设计要求。钻孔灌注桩工序：钻孔灌注桩定位、钻进成孔（泥浆护壁）、第一次清孔、下放钢筋笼、下导管、第二次清孔、水下浇筑混凝土。泥浆：孔内泥浆液面应保持高于地下水位0.5m以上，泥浆比重配置应保持孔壁稳定。清孔：清孔应分两次进行。第一次在成孔完成后立即进行；第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。钢筋笼制作：钢筋笼宜分段制作。分段长度应视成笼的整体刚度，来料钢筋的长度及起重设备的有效高度因素合理确定。钢筋笼制作前，应将主筋校直，清除钢筋表面污垢、锈蚀等，应准确控制钢筋的下料长度。钢筋笼的外形尺寸应符合设计要求，钢筋笼主筋混凝土保护层允许偏差为±20mm。环形箍筋和主筋的连接应采用电焊连接；螺旋箍筋与主筋的连接可采用铁丝绑扎并间隔电焊固定。成形钢筋笼应平卧堆放在干净的地面上，堆放层数不应超过2层。钢筋笼应经中间验收合格后方可安装。为保证钢筋笼保护层厚度，在钢筋笼的两侧应焊接定位垫块，钢筋笼水平方向每侧设两列，每列垫块纵向间距为4m。钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形。起吊点宜设在加强筋部位。钢筋笼安装深度应符合设计要求，其允许偏差为±100mm。1）钻孔灌注桩成孔允许偏差及检测方法序号项目允许偏差检测方法1孔径0～50mm用井径仪或超声波测井仪2垂直度<1%用测斜以或超声波测井仪3孔深0～300mm核定钻头和钻杆高度或用测绳4桩位<D/6，且不大于100mm基坑开挖后，重新放轴线用卷尺测量5孔底沉渣不大于100mm标准测绳测定2）钢筋笼制作允许偏差序号项目允许偏差（mm）1主筋间距±102箍筋间距±203钢筋笼直径±104钢筋笼整体长度±1003）钢筋笼宜采用绑条焊，绑条长度应符合下表之规定序号项目允许偏差（mm）绑条长度1HPB235单面焊双面焊≥8d≥4d2HRB335HRB400RRB400单面焊双面焊≥10d≥5d4）单桩混凝土坍落度检测次数序号单桩混凝土量（m3）次数检测时间1≤302灌注混凝土前、后阶段各一次2＞303灌注混凝土前、后和中间阶段各一次2．混凝土承台施工工艺流程1）混凝土承台设计要求详见附图，施工时应严格按照设计要求执行。塔吊基础承台采用商品混凝土，强度等级为C35。浇筑施工过程中采用插入式振动棒振捣密实。施工时需进行现场见证取样，砼试块留置组数不少于三组，两组为同一条件养护，一组为标养。塔吊必须待承台、桩基满足28天龄期及混凝土达到设计强度后方可进行安装。2）进入施工现场的钢筋必须要有出厂证明书或试验报告单、标牌，由材料员和质检员按照标准分批抽检验收，合格后方能加工使用。钢筋加工必须严格按照经项目技术部审批后的下料单进行加工。钢筋的数量、品种、型号均应符合图纸要求，绑扎成形的钢筋骨架不得超出规范规定的允许偏差范围。3）在混凝土浇筑时，应有专人进行钢筋保护，严格控制钢筋的保护层厚度，防止因混凝土浇筑对绑扎好的钢筋产生影响。浇筑混凝土前，按照规范要求抽取混凝土做坍落度试验，检查混凝土的凝结时间及和易性，严禁使用不符合要求的混凝土。4）混凝土的振捣应快插慢拔，避免撬振钢筋、模板，每一振点的振捣延续时间，应使混凝土表明呈现浮浆和不再沉落，一般为20～30s，要避免过振产生离析。当采用插入式振捣器时，捣实普通混凝土的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍；捣实轻骨料混凝土的移动间距不宜大于其作用半径；振捣器插入下层混凝土内的深度不应小于50mm。5）混凝土浇筑过程中应派专人看护模板，发现模板变形、位移时立即停止浇筑，并将已浇筑的混凝土在凝结前修整完好。混凝土浇筑完毕后、凝结前，及时用湿抹布将局部漏浆、掉浆擦去，用同样方法及时将粘在钢筋上的混凝土清除。浇筑完毕后的浮浆应在混凝土没有凝固前刮去。第五章、塔吊基础验算1、塔机荷载计算书塔机竖向荷载简图依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。1）参数信息塔吊型号:QTZ80（ZJ6013）塔机自重标准值:Fk1=560.1kN起重荷载标准值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=630kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=1668kN.m塔吊独立计算高度:H=40m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C30承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=4m承台厚度:Hc=1.35m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=1.30m桩直径:d=0.7m桩间距:a=3.8m桩钢筋级别:HRB335桩入土有效深度:18m桩型与工艺:泥浆护壁钻孔灌注桩计算简图如下：2）塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)560.1起重臂自重G1(kN)46.8起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)24小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)14最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)55最大起重力矩M2(kN·m)630平衡臂自重G3(kN)14平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)7.89平衡块自重G4(kN)142平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)113）风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地浙江象山大目湾新城基本风压ω0(kN/m2)工作状态0.4非工作状态0.8塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数βz工作状态1.59非工作状态1.7风压等效高度变化系数μz1.32风荷载体型系数μs工作状态1.95非工作状态1.95风向系数α1.4塔身前后片桁架的平均充实率α00.4风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.4×1.59×1.95×1.32×0.4＝1.83非工作状态0.8×1.4×1.7×1.95×1.32×0.8＝3.924）塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)560.1+46.8+3.8+14+142＝766.7起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)766.7+60＝826.7水平荷载标准值Fvk(kN)1.83×0.4×1.6×43＝50.36倾覆力矩标准值Mk(kN·m)46.8×24.5+3.8×14-14×7.89-142×11+0.9×(630+0.5×50.36×43)＝1068.806非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1＝766.7水平荷载标准值Fvk'(kN)3.92×0.4×1.6×43＝107.88倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)46.8×24.5-14×7.89-142×11+0.5×107.88×43＝1793.565）塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk1＝1.2×766.7＝920.04起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk＝1.4×60＝84竖向荷载设计值F(kN)920.04+84＝1004.04水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk＝1.4×50.36＝70.5倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(46.8×24.5+3.8×14-14×7.89-142×11)+1.4×0.9×(630+0.5×50.36×43)＝1590.86非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'＝1.2×766.7＝920.04水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'＝1.4×107.88＝151.03倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(46.8×24.5-14×7.89-142×11)+1.4×0.5×107.88×43＝2616.162、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.30承台长(m)4承台宽b(m)4承台长向桩心距al(m)2.6承台宽向桩心距ab(m)2.6桩直径d(m)0.7承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重γC(kN/m3)25承台上部覆土厚度h'(m)0承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(mm)50配置暗梁否矩形桩式基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.35×25+0×19)=843.75kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×843.75=1012.5kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.82+3.82)0.5=5.37m1）荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(766.7+843.75)/4=402.61kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(766.7+843.75)/4+(1793.56+107.88×1.35)/5.37=763.46kNQkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(766.7+843.75)/4-(1793.56+107.88×1.35)/5.37=41.77kN2）荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L=(920.04+1012.5)/4+(2616.16+151.03×1.35)/5.37=1007.89kNQmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(920.04+1012.5)/4-(2616.16+151.03×1.35)/5.37=-41.62kN3、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数ψC0.75桩混凝土自重γz(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度б(mm)35桩入土深度lt(m)18m桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB33510Φ16地基属性是否考虑承台效应否土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)1、粉质粘土4.2~0.5m1400.5-2、淤泥质粘土27.6~12.2m700.6-4、粉质粉土9.7~0.5m1300.6-5、粘土11.5~0.5m254500.6-5－s粉砂11.5~0.5m2500.6-1）桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.7=2.219m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.72/4=0.384m2Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap=2.219×(5.8×32+6.2×35+4×30)+500×0.384=1023.68kNQk=402.61kN≤Ra=1023.68kNQkmax=763.46kN≤1.2Ra=1.2×1023.68=1228.41kN满足要求！2）桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=41.77kN≥0不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！3）桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=8×3.14×162/4=1607.68mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=1007.89kNψcfcAp+0.9fy'As'=(0.75×14×0.28×106+0.9×(300×1607.68))×10-3=3786.4kNQ=1007.89kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=3786.4kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=41.77kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！4）桩身构造配筋计算As/Ap×100%=(1607.68/(0.28×106))×100%=0.89%≥0.65%满足要求！4、承台承载力计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400Φ22@150承台底部短向配筋HRB400Φ22@150承台顶部长向配筋HRB400Φ22@150承台顶部短向配筋HRB400Φ22@1501）荷载计算承台有效高度：h0=1300-50-22/2=1239mmM=(Qmax+Qmin)L/2=(1007.89+(-41.62))×5.37/2=2596.37kN·mX方向：Mx=Mab/L=2596.37×2.6/5.37=1257.08kN·mY方向：My=Mal/L=2596.37×2.6/5.37=1257.08kN·m2）受剪切计算V=F/n+M/L=920.04/4+2616.16/5.37=716.83kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1289)1/4=0.89塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.8-1.6-0.6)/2=0.8ma1l=(al-B-d)/2=(3.8-1.6-0.6)/2=0.8m剪跨比：λb'=a1b/h0=800/1289=0.62，取λb=0.62；λl'=a1l/h0=800/1289=0.62，取λl=0.62；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.62+1)=1.08αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.62+1)=1.08βhsαbftbh0=0.89×1.08×1.43×103×5×1.29=8833.25kNβhsαlftlh0=0.89×1.08×1.43×103×5×1.29=8833.25kNV=716.83kN≤min(βhsαbftbh0，βhsαlftlh0)=8833.25kN满足要求！3）受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.29=4.18mab=3.8m≤B+2h0=4.18m，al=3.8m≤B+2h0=4.18m角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4）承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1=My/(α1fcbh02)=1835.91×106/(1.04×14.3×5000×12892)=0.015ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.015)0.5=0.015γS1=1-ζ1/2=1-0.015/2=0.993AS1=My/(γS1h0fy1)=1835.91×106/(0.993×1289×360)=3987mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1梁底需要配筋：A1=max(AS1,ρbh0)=max(3987,0.002×5000×1289)=12890mm2承台底长向实际配筋：AS1'=13052mm2≥A1=12890mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2=Mx/(α2fcbh02)=1835.91×106/(1.04×14.3×5000×12892)=0.015ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.015)0.5=0.015γS2=1-ζ2/2=1-0.015/2=0.993AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1835.91×106/(0.993×1289×360)=3987mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1梁底需要配筋：A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×5000×1289)=12890mm2承台底短向实际配筋：AS2'=13052mm2≥A2=12890mm2满足要求！(3)、承台顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS3'=13052mm2≥0.5AS1'=0.5×13052=6526mm2满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS4'=13052mm2≥0.5AS2'=0.5×13052=6526mm2满足要求！(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ12@600。5、示意图及附图目录TOC\o"1-3"\u第一章项目概要 11.1项目背景 11.2项目建设内容与工期 21.3投资估算和资金筹措 31.3.1投资估算 31.3.2资金筹措方案 31.4效益分析 41.4.1经济效益 41.4.2社会效益 51.4.3生态效益 5第二章项目区概况 62.1自然概况 62.2社会经济状况 8第三章项目建设的必要性和可行性 103.1项目区农业发展的制约因素 PAGEREF_To