感染疾病楼污水处理站塔吊基础方案[优秀工程方案]

1、太原市中心医院门急诊医技住院综合楼太原市中心医院门急诊医技住院综合楼/ / 感染疾病楼感染疾病楼/ /污水处理站污水处理站/ /锅炉房锅炉房/ /液氧站液氧站 B1、B2 及 B4 区塔吊基础专项施工方案 山西建筑工程(集团)总公司 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 2 - 太原市中心医院门急诊医技住院综合楼太原市中心医院门急诊医技住院综合楼/ /感染疾病楼感染疾病楼/ / 污水处理站污水处理站/ /锅炉房、消防水泵房锅炉房、消防水泵房/ /液氧站工程液氧站工程 B1、B2 及 B4 区塔吊基础专项施工方案 编编 号号:SXJG/WF-ZXYY-2015-:SXJG/WF-ZXYY

2、-2015- 审批人: 审核人: 编制人: 山西建筑工程山西建筑工程( (集团集团) )总公司总公司 太原市中心医院迁建工程项目部太原市中心医院迁建工程项目部 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 3 - 目 录 第一章 工程及自然条件概况 .- 4 - 1.1 工程概况.- 4 - 1.2 气象条件.- 4 - 1.3 周围环境条件.- 5 - 1.4 工程土层地质条件.- 5 - 第二章 编制依据 .- 9 - 第三章 塔吊类型的 选择 .- 11 - 第四章 QTZ60 型塔式起重机性能概况.- 12 - 第五章 塔吊基础位置布置 .- 13 - 5.1 B1、B2、B4 塔吊位

3、置布置平面图.- 13 - 5.2 塔吊基础竖向位置布置.- 15 - 第六章 塔吊桩基础设计 .- 17 - 6.1 塔吊基础承台厂家设计指标:.- 17 - 6.2 本案塔吊基础设计.- 18 - 6.3 塔吊承载桩体设计要求.- 19 - 6.4 基坑外围土方回填时塔吊基础及塔身保护做法.- 19 - 第七章 塔吊组合基础承载计算 .- 21 - 7.1 自重荷载及起重荷载.- 21 - 7.2 风荷载计算.- 21 - 7.3 塔机的 倾覆力矩.- 22 - 7.4 综合分析、计算.- 23 - 7.5 按照塔吊工作状态的 荷载组合验算.- 24 - 第八章 塔吊桩基钢筋混凝土灌注桩(

4、回旋钻)施工方法 .- 31 - 8.1 工艺原理.- 31 - 8.2 施工工艺和操作要点.- 31 - 8.3 质量控制及预防措施.- 36 - 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 4 - 第九章 塔吊基础施工安全注意事项 .- 39 - 第十章 塔吊施工应急救援预案 .- 40 - 10.1 防设备、交通事故.- 40 - 10.2 防物体打击.- 40 - 10.3 防止垮塌、防触电.- 41 - 10.4 防火、防爆.- 42 - 第十一章 塔吊基础施工进度计划 .- 43 - 附后图附后图:1-10:1-10 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 5 - 第一章第

5、一章 工程及自然条件概况工程及自然条件概况 1.11.1 工程概况工程概况 工程名称:太原市中心医院门急诊医技住院综合楼/感染疾病楼/污水处 理站/锅炉房、消防水泵房/液氧站. 工程地点:太原市汾东商务区,太茅路贾家寨村; 建设单位:太原市中心医院; 代建单位:山西天地衡项目管理有限公司; 设计单位:太原市建筑设计研究院; 勘察单位:山西省勘察设计研究院; 监理单位:山西省建设监理有限公司; 施工单位:山西建筑工程(集团)总公司; 结构类型:框架剪力墙结构. 工程简介工程简介: : 太原市中心医院迁建工程项目净用地 189461.5 平方米,分为四部分,分 别为门急诊医疗综合楼、医技楼、住院楼

6、和辅助配套工程,总建筑面积 251379.48 平方米. 建设项目包括:门急诊医疗综合楼地下 3 层,地上 4 层,建筑高度 19.10 米;医技楼地下 3 层,地上为 4 层,建筑高度 18.70 米;住院楼 B2 区地下为 3 层(不含隔震层),地上 15 层,建筑高度 63.7 米;住院楼 B1、B3 区地下为 3 层 (不含隔震层),地上 13 层,建筑女儿墙顶高度 59.4 米;污水处理站地下 2 层, 地上 1 层,建筑高度 3.9 米;锅炉房,地下 1 层,地上 1 层,建筑高度 3.9 米;液 氧站,地上一层,建筑高度 4.8 米;感染疾病楼,地上 2 层,建筑高度 12.3

7、米. 本工程0.000 相当于绝对高程 774.5 米,基底最深处标高-18.3 米(756.2 米),基坑相对深度 16.0 米. 1.2 气象条件气象条件 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 6 - 太原小 店区属暖温带大陆性季风气候,季节变化明显.总的 特征为:春 季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷少雪.年平均气温 9.4C,降 水主要集中在夏季 6-8 月份,年平均降水量 479.6 毫米.最冷(一月)平均气温 -7,最热(七月)平均气温 23.7,绝对最高温度 39.4,绝对最低温度- 25.5,历年平均降雨量 450 米米,一日最大降雨量 183.5 米米,

8、历年最大积 雪深度 160 米米,最大冻土深度 770 米米,历年最大风速 25 米/s,历年平均风 速 2.4 米/s,全年主导风向 NW. 1.3 周围环境条件周围环境条件 太原市中心医院项目工程位于太原市汾东商务区,太茅路贾家寨村.太茅 路以东,太茅东巷以西,二号线北街以北,十号线以南.待建建筑物西面为 208 国道,紧挨灌溉用水的 水渠,距用地红线约 60 米.其余三面均为耕地用地,场 地地势较平坦,场地周边交通便利,环境良好. 1.4 工程土层地质条件工程土层地质条件 本工程拟建场地地貌单元属汾河东岸级阶地,地基土岩土构成见附表 1, 建筑场地类别为类,场地属建筑抗震不利地段,第层粉

9、土、第层细砂层 3 4 为主要液化土层,地基液化等级为严重.根据山西省地质勘察研究院提供的 太原市中心医院迁建工程岩土工程勘察报告(详勘)显示,地下水水位绝对 高程为 769.06769.61 米之间,承压水水位绝对标高为 764.00764.45 米. 拟建场地潜水在类环境条件,干湿交替条件和无干湿交替条件下,场地 内上部潜水对于对混凝土结构均具微腐蚀性;干湿交替条件下潜水对钢筋混凝 土结构中的 钢筋具弱腐蚀性,长期浸水条件下具微腐蚀性;拟建场地承压水在 类环境条件下,干湿交替条件和无干湿交替条件下,场地内承压水对于对混 凝土结构均具微腐蚀性;干湿交替条件承压水对钢筋混凝土结构中的 钢筋具

10、弱腐蚀性,长期浸水条件下具微腐蚀性;场地混合水在类环境条件,干湿交替 条件和无干湿交替条件下,场地混合地下水对混凝土结构具微腐蚀性;干湿交 替条件混合水对钢筋混凝土结构中的 钢筋具弱腐蚀性,长期浸水条件下具微 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 7 - 腐蚀性.场地基础埋深范围内地基土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土 结构中的 钢筋具微腐蚀性. 太原市标准冻结深度为 0.74 米.场地及场地附近无全新活动断裂通过,未 发现崩塌、滑坡、地面沉降、泥石流影响场地稳定性的 不良地质作用,场地 内不存在地下洞室、孤石、墓穴等对本工程不利的 埋藏物,属稳定场地.本工 程抗浮设防水位为 77

11、0.45. 附表 1:地基土岩土构成 厚度(米)层底埋深(米)层底标高(米) 层号 岩土 名称 最大 值 最小 值 平均 值 最大 值 最小 值 平均 值 最大 值 最小 值 平均 值 素填土0.700.300.550.700.300.55770.96770.40770.61 粉质黏土4.203.403.714.803.804.27767.26766.51766.90 粉土5.303.304.149.507.508.41763.73761.69762.76 粉细砂6.602.104.1315.0010.4012.54760.54756.24758.63 粉质粘土7.603.705.9719.3

12、017.0018.51754.25751.89752.66 粉质黏土3.500.801.7421.4019.2020.25751.74749.78750.92 细砂5.201.002.7325.5022.0022.98749.19745.75748.19 粉质黏土4.202.103.1628.0024.5026.13746.51743.25745.03 粉质黏土13.5010.2011.8238.7036.8037.96734.35732.33733.21 细砂4.302.303.5142.8040.2041.47731.38728.26729.70 粉质黏土7.102.504.7547.70

13、44.7046.21726.49723.54724.95 细砂4.801.702.8350.0048.2049.04722.86721.26722.12 粉质黏土6.000.501.8855.8050.0050.87721.58715.40720.29 细砂2.300.601.13718.81714.49717.8556.7052.2053.30 粉质粘土 附表 2:桩的 极限侧阻力标准与桩的 极限端阻力标准值 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 8 - 钻孔灌注桩 层序岩 性 桩的 极限侧阻力 标准值 qsik(kPa) 侧阻力后注浆 增强系数 桩的 极限端阻 力标准值 qPk(k

14、Pa) 端阻力后注浆增强系 数 粉质黏土 301.4 粉土 321.4 粉细砂 381.6 粉质黏土 541.5 粉质黏土 581.5 细砂 601.612002.4 粉质黏土 681.57002.2 粉质黏土 741.58002.2 细砂 741.713002.4 粉质黏土 801.612002.2 1.5 场地内地下水文条件场地内地下水文条件 根据山西省太原市地下水动态观察报告以及山西省地质勘察研究院 提供的 太原市中心医院迁建工程岩土工程勘察报告(详勘),汾河冲积平 原区每年 12 月至 2 月为枯水期,7-9 月为丰水期,其余季节为平水期,地下水 位年变幅为 0.8 米-1.4 米.

15、勘探深度范围内揭露地下水类型上部为潜水,含水层主要以第层粉质 粘土中的 粉砂、粉土薄层或透镜体、第层粉土为主,主要以大气降水入渗 补给及侧向径流补给为主,勘察期间实测稳定水位埋深为 1.40-2.0 米,水位 标高 769.06-769.61 米. 其下为承压水,含水层主要为第层粉细砂、第层细砂、第层细砂 为主,主要以侧向径流补给为主,勘察期间实测第层粉砂细砂、第层细砂 稳定水位埋深为 6.80-7.0 米,水位标高 764.00-764.45 米.实测各层稳定水 位埋深为 1.80-2.80 米,水位标高 768.54-769.36 米. 综上所述,根据场地地下水水文地质条件,各建筑物各层性

16、质,本工程各 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 9 - 拟建建筑物抗浮设防水位标高按 770.45 米考虑. 第二章第二章 编制依据编制依据 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 10 - 2.1 太原市中心医院迁建项目工程施工招标文件(CHCZ-01 标)及投标文 件; 2.2 山西省地质勘察研究院提供的 太原市中心医院迁建工程岩土工程 勘察报告(详勘); 2.3 太原市建筑设计研究院提供的 已审批的 设计施工图纸; 2.4 太原市中心医院迁建项目基坑支护设计方案; 2.5 主要施工规程、规范 塔式起重机(GB/T5031-2008); 工程测量规范(GB50026-20

17、07); 建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2009); 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015); 建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2013); 建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013); 建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009); 起重吊运指挥信号(GB5082-85); 塔式起重机安全规程(GB5144-2006); 塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T187-2009); 建筑起重机械安全评估技术规程(JGJ/T189-2009) 大型塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T301-2013); 建筑变形测

18、量规范(JGJ8-2007); 建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012); 施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005); 建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011); 建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002); 建筑桩基技术规范(JGJ942008); 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012); 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 11 - 建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程(JGJ196-2010); 建筑基坑工程技术规范(DBJ/T306-2014); 其它相关的 施工验收规范和安全技术规范; 2.6 项目部编制的 总体施工组织设计和节

19、点进度计划; 2.7 起重机械安全监察规定(92 号令). 第三章第三章 塔吊类型的塔吊类型的 选择选择 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 12 - 太原市中心医院门急诊医疗综合楼、医技楼、住院楼相对位置关系如下 下图,门急诊医疗综合楼建筑高度 19.10 米;医技楼长 78 米,宽 47.4 米,建筑 高度 18.70 米;住院楼 B2 区长 128 米,宽 26.15 米,建筑高度 63.7 米;住院楼 B1、B3 区长 55.9 米,宽 26.1 米,建筑女儿墙顶高度 59.4 米. 详见附后图 1:太原市中心医院门急诊医太原市中心医院门急诊医疗综合 楼、医技楼、住院楼平面关

20、系示意图. 根据本建筑平面形状及基坑支护情况,为满足施工需求,拟在 B1 区东北 部设置一台 QTZ60 型塔式起重机,拟在 B2 区北侧设置两台 QTZ60 型塔式起重 机,拟在 B4 区东西两侧各设置一台 QTZ60 型塔式起重机,负责基础、主体阶 段的 材料及四钢工具的 垂直运输. 塔式起重机具体设置位置详见第五章. 第四章第四章 QTZ60QTZ60 型塔式起重机性能概况型塔式起重机性能概况 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 13 - QTZ60 型塔式起重机塔身为桁架结构,塔身桁架结构宽度为 1.6 米,采用 上回转附着式,独立状态塔机最大起吊高度 40 米,附着最大起升

21、高度可达 120 米,结构充实率 0=0.35,总功率 35.4Kw,最大吊物幅度为 50 米,平衡臂长 11.8 米,额定起重力矩为 63t米,最大起重量为 60KN,(臂端)最小 起重量为 10KN. 塔身自重:独立状态时251KN,最大附着高度时753KN,起重臂自重37.4KN,小 车和吊钩自重3.8KN,平衡臂自重19.8KN,平衡块自重89.4KN.塔机抗倾覆按照 独立状态计算(需要增加支撑格构桩高度),桩基承载力按照附着最大高度状 态计算,分工作状态和非工作状态两种工况分别进行基础受力分析. 详见附后图2:塔吊简图. 第五章第五章 塔吊基础位置布置塔吊基础位置布置 塔吊基础专项施

22、工方案塔吊基础专项施工方案 - 14 - 5.1 B1、B2、B4 塔吊位置布置平面图 详见附后图 3:B1、B2、B4 区塔吊位置布置平面示意图. 5.1.1 B1 区塔吊平面位置 根据本工程基坑支护与帷幕设计方案及现有 B1 区与锅炉房图纸,为使本 区域塔吊能够全覆盖主楼及相邻建筑物,确定本区域设置 1 台塔吊,设置位置 在 B1 区东北部,考虑到 B1 区北侧主体二层以上结构沿 B-T 轴向外悬挑 1.8 米现浇混凝土梁板,主体外防护架设计宽度 1 米,所以 B1 区塔吊具体位置定 为:塔吊基础中心距 B-T 轴线 6 米,距 5 轴线 7.8 米,距 7 轴线 7.8 米. 5.1.2

23、 B2 区塔吊平面位置 B2 区设置 2 台塔吊,设置位置在 B2 区北部,考虑到 B2 区北侧在主体一 层以上结构沿 B-米轴向外悬挑 2.1 米现浇混凝土梁、板,主体外防护架设计 宽度 1 米,所以 B2 区塔吊具体位置定为:西塔吊基础中心距 B-米轴线 6 米, 距 12 轴线 3.9 米,距 13 轴线 3.9 米;东塔吊基础中心距 B-米轴线 6 米,距 23 轴线 3.9 米,距 24 轴线 3.9 米. 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 15 - 5.1.3 B4 区塔吊平面位置 B4 区设置 2 台塔吊,设置位置在 B4 区东西两侧各一台,根据设计图纸该 区主楼两侧

24、有汽车跑道及下沉广场,汽车跑道从室外地面通往地下各层,出入 口位置及标高变化较多,下沉广场位置在 B2 区与 B4 区相交的 东西两侧,基 底标高最低处为-8.08 米(相当于绝对高程 766.42). 考虑到西侧 B-D 至 B-E 轴间从地下三层开始至室外有突出主楼的 现浇 混凝土窗井,窗井宽度距 13 轴 2.5 米;主体一层以上结构沿 13 轴向西悬挑 3.9 米现浇混凝土梁、板,主体外防护架设计宽度 1 米等因素,所以 B4 区西侧 塔吊具体位置定为:西塔吊基础中心距 B-C 轴线 4.05 米,距 B-D 轴线 4.05 米,距 11 轴线 7.8 米,距 13 轴线 7.8 米;

25、 考虑到东侧有回旋加速器、坡道、下沉广场及一层东侧现浇混凝土功 能结构及主体一层以上结构沿 23 轴向外悬挑 3.9 米现浇混凝土梁、板,主体 外防护架设计宽度 1 米等因素,所以 B4 区东侧塔吊具体位置定为:东塔吊基 础中心距 B-C 轴线 4.05 米,距 B-D 轴线 4.05 米,距 23 轴线 16.1 米,距 26 轴 线 7.3 米; 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 16 - 5.2 塔吊基础竖向位置布置 根据塔吊平面位置及施工总设计工况要求,考虑到本工程地下单层面积大、 工期紧、基坑深度较深、破桩工程量大的 特点,塔吊的 早期使用因素非常 关键.对此计划将 B1

26、 区、B2 区塔吊基础设置在基坑内的 地下二层中部位置, B4 区塔吊基础设置在基坑内的 地下一层中部位置,B1 区桩顶标高为-9.61 米 (伸入塔吊基础 0.1 米),塔吊基础顶面标高为-8.36 米,桩长 31.75 米,伸入土 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 17 - 层长度 22 米,塔吊基础底至-19.36 米采用组合格构桩支撑;B2 区桩顶标高为 -9.11 米(伸入塔吊基础 0.1 米),塔吊基础顶面标高为-7.86 米,桩长 31.75 米,伸入土层长度 22 米,塔吊基础底至-18.86 米采用组合格构桩支撑;B4 区 桩顶标高为-6.71 米(伸入塔吊基础

27、0.1 米),塔吊基础顶面标高为-5.46 米, 桩长 31.75 米,伸入土层长度 22 米,塔吊基础底至-16.46 米采用组合格构桩 支撑. 详见附后图4:塔吊基础竖向构造示意图. 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 18 - 第六章第六章 B1、B2、B4 区塔吊桩基础设计区塔吊桩基础设计 6.1 塔吊基础承台厂家设计指标: 基础尺寸:5.05.01.35 米 混凝土标号:C35 配筋:HRB400E22160 双层双向,双层网片之间拉结筋为 HRB400E14400 构造措施:在塔吊基础下层钢筋之上,在塔基对角线位置及四边布设 6 根 200 号工字钢.见下图: 塔吊基础专

28、项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 19 - 6.2 本案塔吊基础设计 根据本工程平面建筑物及工程桩布置情况,按照地质勘查报告,设计塔吊 基础桩身混凝土强度等级 C35,B1、B2、B4 区塔吊基础桩采用 4 根 950 钢 筋砼灌注桩,B1 区、B2 区塔吊基础设置在基坑内的 地下二层中部位置,B4 区 塔吊基础设置在基坑内的 地下一层中部位置,B1 区桩顶标高为-9.61 米(伸 入塔吊基础 0.1 米),塔吊基础顶面标高为-8.36 米,桩长 31.75 米,伸入土层 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 20 - 长度 22 米,塔吊基础底至-19.36 米采用组合格构桩支撑;

29、B2 区桩顶标高为- 9.11 米(伸入塔吊基础 0.1 米),塔吊基础顶面标高为-7.86 米,桩长 31.75 米,伸 入土层长度 22 米,塔吊基础底至-18.86 米采用组合格构桩支撑;B4 区桩顶标 高为-6.71 米(伸入塔吊基础 0.1 米),塔吊基础顶面标高为-5.46 米,桩长 31.75 米,伸入土层长度 22 米,塔吊基础底至-16.46 米采用组合格构桩支撑. 桩承台顶面至受力桩顶高差 11.0 米为格构结构.格构桩顶部制作混凝土 承台.混凝土承台尺寸为 500050001350 米米,在混凝土承台浇筑前,埋设 塔吊基础预埋锚脚. 附图5:塔吊基础桩配筋图; 附图6:塔

30、吊基础桩身预埋件位置图; 附图7:塔吊基础格构桩做法示意图; 附图8:B1区塔吊与B1区及锅炉房剖面关系图; 附图9:B2区塔吊与基坑边坡剖面关系图; 附图10:B4区塔吊与坡道剖面关系图. 6.3 塔吊承载桩体设计要求 6.3.1 本工程塔吊基础桩施工质量应满足规范要求及原设计要求. 6.3.2 钻孔灌注桩要求定位误差在 50 米米以内,预埋件误差小 于 50 米 米. 6.3.3 桩顶部钢筋锚入塔吊基础承台 1000 米米,施工时混凝土泛浆高度 不少于 1.0 米,钢格构桩段土方逐层开挖后,找出逐段预埋钢套筒,并及时焊 制横撑、斜撑以形成格构型式结构,满足塔吊整体受力要求. 6.3.4 塔

31、吊基础桩身配筋图、桩身预埋件及格构桩做法详见附图 5-7. 6.4 基坑外围土方回填时塔吊基础及塔身保护做法 为能够及早对基坑土方的 回填,在降低基坑安全隐患的 同时,为室外工 程展开做有利铺垫,对此对塔吊地下部分(塔吊基础面至室外地坪-0.36 米)设 置挡土墙,做法详见附后图 11:基坑回填塔吊围护做法示意图. 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 21 - 6.4.1 300 米米厚 C40P8 钢筋混凝土挡土墙,挡土墙外侧与塔吊基础外 侧在同一平面; 6.4.2 竖向钢筋 HRB400E 双排直径 18150,伸入塔吊基础内下层钢筋上; 水平筋 HRB400E 双排直径 181

32、50,塔吊基础内水平筋间距不大于 500 米米; 6.4.3 挡土墙外侧设 3+4 厚 SBS 防水卷材,粘贴前混凝土面采用 1:2 水泥 砂浆找平,塔吊基础侧面粘贴部分高度不小 于 1 米,挡土墙外侧防水层粘贴 至挡土墙顶,并与挡土墙顶混凝土面采用不锈钢压条通长固定; 6.4.4 防水外侧设 50 米米厚聚苯乙烯泡沫板保护层; 6.4.5 塔吊基础与挡土墙分两次施工,第一次施工完成塔吊基础及竖向连 接导墙(竖向连接处设不小 于 300 米米导墙),在导墙与挡土墙之间居中设 4 米米厚 350 米米宽不锈钢止水钢板;待土方回填完成至塔吊基础面标高时施 工上部挡土墙, 6.4.6 在塔吊基础上用

33、 1:2 水泥砂浆找 2%的 坡,坡向挡土墙; 6.4.7 在挡土墙内,塔吊上设一个 360 度全智能监控器,与施工现场监控 连接. 6.4.8 在挡土墙上设检查及上下人爬梯,采用圆钢直径 20 米米钢筋制作, 从下至上(垂直方向)间距 200 米米设置. 6.4.9 挡土墙顶部设防坠落保护盖,采用 4 根 20 号槽钢做骨架,上面用 10 米米厚钢板封盖. 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 22 - 第七章第七章 塔吊组合基础承载计算塔吊组合基础承载计算 7.1 自重荷载及起重荷载 7.1.1 塔吊自重标准值: 1)独立状态时:Fk1=401.40KN 2)附着最大高度时: Fk

34、2=903.40KN 7.1.2 塔吊基础自重标准值: Gk=551.3525=843.75KN 7.1.3 起重荷载标准值:Fqk=60.00KN 7.1.4 格构支撑桩自重标准值(9.65 米格构桩总重) 1)格构后压浆灌注桩混凝土总重: 3.140.47529.6525004=68000 千克=680KN 2)钢套筒重(10 米米厚钢板): 0.853.14(0.941.282.954)78.5 =5237.9 千克=52.38KN 3)格构钢材总重: 斜缀条:200*20016: 100.46 米48.7=4892 千克=48.92KN 水平缀条杆:200*20016: 44 米48.

35、7=2143 千克=21.43KN 连接钢板:10 米米厚钢板: 11.36 米 278.5=891.8 千克=8.92KN 4)格构结构总重合计: G5=68052.3848.92+21.43+8.92=811.65KN 7.2 风荷载计算 7.2.1 工作状态下(按照独立高度时)塔机塔身截面对角线方向受风荷载标 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 23 - 准值(见塔式起重机混凝土基础工程技术规程附录 A). 1)塔机所受风力均布荷载标准值(0=0.2KN/米 2) qsk=0.8zsz00BH/H =0.81.21.771.950.990.200.351.6 =0.37KN/米

36、 2)塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk= qskH=0.3750=18.5KN 3)基础顶面风荷载产生的 力矩标准值 米sk=0.5FvkH=0.518.550=462.5 KN米 7.2.2 非工作状态下(按照独立高度时)塔机塔身截面对角线方向受风荷载 标准值(见塔式起重机混凝土基础工程技术规程附录 A). 1)塔机所受风力线荷载标准值(太原市 0=0.4KN/米 2) qsk=0.8zsz00BH/H =0.81.21.831.950.990.400.351.6 =0.76KN/米 2)塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk= qskH=0.7650=38.0KN 3)基础顶面风荷载产生

37、的 力矩标准值 米sk=0.5FvkH=0.538.050=950KN米 7.3 塔机的 倾覆力矩 塔机自身产生的 倾覆力矩,向前(起重臂方向)为正,向后为负. 7.3.1 大臂自重产生的 向前力矩标准值 米1=37.422=822.80 KN米 7.3.2 最大起重荷载产生的 最大向前起重力矩标准值(Q米 ax比 Q米 in 产生的 力矩大) 米2=6011.5=690.00 KN米 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 24 - 7.3.3 小 车位于上述位置时的 向前力矩标准值 米3=3.811.5=43.70KN米 7.3.4 平衡臂产生的 向后力矩标准值 米4=-19.86.

38、3=-124.74KN米 7.3.5 平衡重产生的 向后力矩标准值 米5=-89.411.8=-1054.92KN米 7.4 综合分析、计算 7.4.1 工作状态下塔机对基础顶面的 作用 1)标准组合的 倾覆力矩标准值 米K= 米1+ 米3+ 米4+ 米5+ 0.9(米2+ 米SK) =822.80+43.7-124.74-1054.92+0.9(690.00+462.5) =-313.16+1037.25 =724.09 KN米 2)水平荷载标准值 FVK=18.5KN 3)竖向荷载标准值 (1)塔机自重: 独立状态时:Fk1=401.40KN 附着最大高度时: Fk2=903.40KN (

39、2)基础自重:Gk=843.75KN (3)起重荷载:Fqk=60.00KN (4)格构桩重 G5=811.65KN 独立状态时: Fk= Fk1+ Gk+ Fqk + G5 =401.4+843.75+60+811.65=2116.8KN 附着最大高度时:Fk= Fk2+ Gk+ Fqk+ G5 =903.40+843.75+60+811.65=2618.8KN 7.4.2 非工作状态下塔机对基础顶面的 作用 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 25 - 1)标准组合的 倾覆力矩标准值 米K= 米1+ 米4+米5+ 米SK =822.80-124.74-1054.92+950 =5

40、93.14 KN米 无起重荷载,小 车收拢于塔身身边,故没有力矩米2、 米3. 2)水平荷载标准值 FVK=38.0KN 3)竖向荷载标准值 (1)塔机自重: 独立状态时:Fk1=401.40KN 附着最大高度时:Fk2=903.40KN (2)基础自重:Gk=843.75KN (3)格构桩重 G5=811.65KN 独立状态时: Fk= Fk1+ Gk +G5=401.40+843.75+811.65=2056.8KN 附着最大高度时: Fk= Fk2+ Gk+G5=903.40+843.75+811.65=2558.8KN 根据现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006

41、 年版)第 3.2.4 条规定,工作状态的 荷载效应组合标准值(SK)按下式计算: n SK= SGK+ 0.9=SQik i=1 式中:SGK-按永久荷载标准值计算的 荷载效应值; SQik-按可变荷载标准值计算的 荷载效应值; 比较上述两种工况的比较上述两种工况的 计算计算, ,可知本例塔机在工作状态时对基础传递的可知本例塔机在工作状态时对基础传递的 倾覆力矩最大倾覆力矩最大, ,故应按工作状态的故应按工作状态的 荷载组合进行地基基础设计荷载组合进行地基基础设计. . 7.5 按照塔吊工作状态的 荷载组合验算 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 26 - 由于本工程各区塔吊桩伸入

42、土层内的 标高不一致,计算时取值也有所不 同,此部分计算按塔吊桩伸入土层标高最高和最低分别计算. 各区塔吊桩伸入土层标高情况为:B1 区塔吊桩伸入土层的 顶标高为- 19.36 米,B2 区塔吊桩伸入土层的 顶标高为-18.86 米,B4 区塔吊桩伸入土层 的 顶标高为-16.46 米. 7.5.1 B1 区塔吊工作状态的 荷载组合验算 7.5.1.1 荷载计算 由“7.1 自重荷载及起重荷载”计算得知: 作用于承载力桩顶(米)竖向总荷载 G=811.65843.75401.4060.00=2116.80KN 7.5.1.2 B1 区塔吊桩单桩承载力及竖向抗拉拔力(承载桩部分)计算: 根据工程

43、地质勘查报告,B1 区塔吊桩进入粉质粘土 2.45 米,层底标高 752.66 米,极限侧阻力标准值为 54KPa;进入粉质黏土1.74 米,层底标高 750.92 米,极限侧阻力标准值为 58KPa;进入细砂 2.73 米,层底标高 748.19 米,极限侧阻力标准值为 60KPa;进入粉质黏土 3.16 米,层底标高 745.03 米,极 限侧阻力标准值为 68KPa;进入粉质黏土 11.82 米,层底标高 733.21 米,极 限侧阻力标准值为 74KPa; 根据地质报告 7.2.2 承载力标准值表,计算单桩承载力及抗拉拔力如下: (1) 单桩竖向极限承载力标准值: Quk=Qsk+Qp

44、k=Uqsikli+qpkAp =23.140.475(2.4554+1.7458+2.7360+3.1668+11.82 74)+8003.140.4752 =23.140.475(132.3+100.9+163.8+214.9+874.7)+577.76 =2.9831486.6+566.77 =5001.3KN (2)Ra= Quk/K=5001.3/2=2500.65KN 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 27 - (3)基桩抗拔极限承载力标准值 TUK=iqsiali =(23.140.95/2)(0.82.4554+0.81.7458+0.82.73 60+0.83.1

45、668+0.811.8274) =2.983(105.8480.73131.04171.9699.74) =2.9831189.25 =3547.53KN 式中:Quk单桩竖向极限承载力标准值; Ra单桩竖向承载力特征值; Qk按单桩承载力计算确定的 单桩竖向承载力标准值; Qsk单桩总极限侧阻力标准值; Qpk单桩总极限端阻力标准值; qsia桩侧第 i 层土的 极限侧阻力标准值; li桩穿越第 i 层土的 厚度; qpk极限端阻力标准值; Ap桩端面积; TUK基桩抗拔极限承载力标准值; 桩身周长; i抗拉拔系数,取 0.8; Gp桩身的 重力标准值; K 安全系数,取 K=2. 7.5.

46、1.3 B1 区塔吊桩桩基承载力验算 倾覆力矩按最不利的 对角线方向作用 1)基桩竖向承载力验算 取最不利的 工作状态荷载进行验算. (1)轴心竖向力作用下: 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 28 - Qk=kN n FGGF qkKK 2 . 529 4 6065.81175.843 4 . 401 51 Q Qk k=529.2KN=529.2KNR Ra a =2500.65KN=2500.65KN (2)偏心竖向力作用下: Q千米 ax=KN L hFM n FGGF VKK qkKK 05.722 81 . 4 11 5 . 1809.724 4 8 . 2116 51

47、 Q Q千米 千米 axax =722.05KN =722.05KN1.21.2R Ra a =3000.78KN=3000.78KN Q千米 in=KN L hFM n FGGF VKK qkKK 35.336 81 . 4 11 5 . 1809.724 4 8 . 2116 51 Q Q千米 千米 inin为竖向 为竖向压力压力 336.35KN336.35KN( (TUK/2= =3547.53/2=1773.77KN)KN) 按抗压桩和抗拔桩设计按抗压桩和抗拔桩设计, ,基桩竖向承载力及抗拉拔力符合要求基桩竖向承载力及抗拉拔力符合要求. . 2)桩身轴心抗拔承载力验算 荷载效应基本组

48、合下的 桩顶轴向拉力设计值: 按照混凝土结构设计规范(GB50010-2002)计算 如下: =1.32 m h 120 7 . 06 . 1 950 120 7 . 0 Q=Q千米 in=1.32336.35=443.98KN N=yAS+ tk=310(163.1482)+1.57(3.144752) =2109047.73N=2109.05KN Q=443.98KNN=2109.05KN 桩身轴心抗拉拔承载力符合要求桩身轴心抗拉拔承载力符合要求. . 3)钢筋锚固长度计算: = =0.14= =428 米米 a ld f f t y 16 57. 1 300 按照塔式起重机混凝土基础工程

49、技术规程要求,桩基主筋锚固长度 不应小 于 35d(35d=3516=560 米米). 本工程桩基锚固长度采用本工程桩基锚固长度采用 10001000 米米米米, ,满足规范要求满足规范要求. . 式中: -受拉钢筋的 锚固长度 a l -普通钢筋的 抗拉 y f 强度设计值 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 29 - -混凝土轴心抗拉强度设计值 t f -钢筋的 工程直径d 钢筋外形系数 7.5.2 B4 区塔吊工作状态的 荷载组合验算 7.5.2.1 荷载计算 由“7.1 自重荷载及起重荷载”计算得知: 作用于承载力桩顶(米)竖向总荷载 G=811.65843.75401.40

50、60.00=2116.80KN 7.5.2.2 B4 区塔吊桩单桩承载力及竖向抗拉拔力(承载桩部分)计算: 根据工程地质勘查报告,B4 区塔吊桩进入粉质粘土 5.38 米,层底标高 752.66 米,极限侧阻力标准值为 54KPa;进入粉质黏土1.74 米,层底标高 750.92 米,极限侧阻力标准值为 58KPa;进入细砂 2.73 米,层底标高 748.19 米,极限侧阻力标准值为 60KPa;进入粉质黏土 3.16 米,层底标高 745.03 米,极限侧阻力标准值为 68KPa;进入粉质黏土 8.99 米,层底标高 733.21 米,极限侧阻力标准值为 74KPa; 根据地质报告 7.2

51、.2 承载力标准值表,计算单桩承载力及抗拉拔力如下: (1) 单桩竖向极限承载力标准值: Quk=Qsk+Qpk=Uqsikli+qpkAp =23.140.475(5.3854+1.7458+2.7360+3.1668+8.9974)+ 8003.140.4752 =23.140.475(290.5+100.9+163.8+214.9+665.3)+577.76 =2.983(1435.4)+566.77 =4848.6KN (2)Ra= Quk/K=4848.6/2=2424.3KN (3)基桩抗拔极限承载力标准值: 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 30 - TUK =iqs

52、iali =(23.140.95/2)(0.85.3854+0.81.7458+0.82.7360+0.8 3.1668+0.88.9974) =2.983(232.4280.73131.04171.9532.21) =2.9831148.3 =3425.38KN 式中:Quk单桩竖向极限承载力标准值; Ra单桩竖向承载力特征值; Qk按单桩承载力计算确定的 单桩竖向承载力标准值; Qsk单桩总极限侧阻力标准值; Qpk单桩总极限端阻力标准值; qsia桩侧第 i 层土的 极限侧阻力标准值; li桩穿越第 i 层土的 厚度; qpk极限端阻力标准值; Ap桩端面积; TUK基桩抗拔极限承载力标

53、准值; 桩身周长; i抗拉拔系数,取 0.8; Gp桩身的 重力标准值; K 安全系数,取 K=2. 7.5.2.3 B4 区塔吊桩桩基承载力验算 倾覆力矩按最不利的 对角线方向作用 1)基桩竖向承载力验算 取最不利的 工作状态荷载进行验算. (1)轴心竖向力作用下: 塔吊基础专项施工方案塔吊基础专项施工方案 - 31 - Qk=kN n FGGF qkKK 2 . 529 4 6065.81175.843 4 . 401 51 Q Qk k=529.2KN=529.2KNR Ra a =2424.3KN=2424.3KN (2)偏心竖向力作用下: Q千米 ax=KN L hFM n FGGF

54、 VKK qkKK 05.722 81 . 4 11 5 . 1809.724 4 8 . 2116 51 Q Q千米 千米 axax =722.05KN =722.05KN1.21.2R Ra a =2909.16KN=2909.16KN Q千米 in=KN L hFM n FGGF VKK qkKK 35.336 81 . 4 11 5 . 1809.724 4 8 . 2116 51 Q Q千米 千米 inin为竖向压力 为竖向压力 336.35KN336.35KN( (T TUK UK/2=3425.38/2=1712.69KN) /2=3425.38/2=1712.69KN) 按抗压桩和抗拔桩设计按抗压桩和抗拔桩设计, ,基桩竖向承载力及抗拉拔力符合要求基桩竖向承载力及抗拉拔力符合要求. . 2)桩身轴心抗拔承载力验算 荷载效应基本组合下的 桩顶轴向拉力设计值: 按照混凝土结构设计规范(GB50010-2002)计算 如下: =1.32 m h 120 7 . 06 . 1 950 120 7 . 0 Q=Q千米 in=1.32336.35=443.98KN N=yAS+ tk=310(163.1482)+1.57(3.1