塔机基础方案

施 工 组 织 设 计 审 批 表 上海临港地区 工程名称：工业废物资源化利用与处置示范基地 建设单位：上海华谊建设有限公司编 制 人： 项目工程师： 项目经理： 编制日期： 项目经理部审批技术负责人： 签名 审批意见：项经部有关部门：工程 签名技术 签名质量 签名 安全 签名其他公司级审批总工程师：公司有关科（部）室： 审批意见：工程质量安全材料技术其他监理单位总监理工程师 审批意见：（建设单位项目负责人）：备注审批手续根据公司对施工组织设计编制范围的要求，逐级审批，并说明栏中指明本施工组织审批的范围。施 工 组 织 设 计 （ 方 案 ） 报 审 表工程名称：上海临港产业区工业废物资源利用与处置示范基地 编号：001致：上海天佑工程咨询有限公司 (监理单位)我方已根据施工合同的有关规定完成了 上海临港产业区工业废物资源利用与处置示范基地项目 1#塔机、2#塔机基础部分 工程施工组织设计的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附：专项方案报审（塔吊基础方案）承包单位（章） 项目经理 日 期 专业监理工程师审查意见：专业监理工程师 日 期 总监理工程师审核意见：项目监理机构 总监理工程师 日 期 一、工程概况:序号 项 目 内 容1 工程名称 上海临港地区工业废物资源化利用与处理示范地工程2 建设单位 上海天汉环境资源有限公司3 设计单位 城市建设研究所4 监理单位 上海天佑咨询有限公司5 工程地点 上海临港产业园内6 基础形式 桩基础、钢筋砼独立基础 根据工程总施组规划要求，本工程设置二台塔吊，塔吊型号分别为 H6010 型、LE5810型.塔吊位置：1#塔吊（H6010 型）用于 3 号车间、4 号车间、5 号车间；2#塔吊（LE5810型）用于生产技术楼、1 号车间，具体位置详见附图。塔吊安装高度：1#塔吊施工区域，最高建筑高度 23.35 米（3 号车间），塔吊安装高度为 35 米；2#塔吊施工区域，最高建筑高度 18.60 米（生产技术楼）,塔吊安装高度为 30 米。安装单位及安装日期：由上海升发实业有限公司安装，安装日期暂定：2014 年 03 月20 日-2014 年 03 月 28 日，具体安装以甲方开工报告为准提前一周时间。塔机的工作范围：H16010 塔吊臂长为 60 米，LE5810 塔吊 臂长为 58 米。塔机基础施工方案的编制依：本方案任务是将生产厂家生产的塔机按使用说明书中有关安装要求、地勘方提供的勘探报告及计算书，再结合本工地安装现场的实际情况进行编制。 基础做法根据计算书得出如下：每塔吊基础采用 PHC 400 AB 95-999 桩 4 根，桩长 24米，桩基施工按 JGJ 94-2008 施工；垫层厚度 100mm，每边出基础边 100mm，混凝土标号为C15;塔基础尺寸，长 5000mm宽 5000mm高度 1350mm，混凝土标号为 c35；基础内配20200 双向双层钢筋网片，中间用 14300 钢筋上下网片拉接；塔基顶至地面之间有一段高度，在基顶周边用 M10 砂浆砌筑 240 厚混凝土实心砖围护墙，待塔吊安装完毕后，围护墙内用黄砂回填至厂区地坪 4.0 米高程，防止坑内积水。二基础施工准备；1.施工工人配备；木工：5 人；钢筋工：4 人混凝土工：4 人；电工：1 人；总计 14 人2 土方开挖(1)设计高程 4.400M 基底高程 2.200m，现场交通状况良好。(2)、施工准备：1)根据图纸计算书，核对平面尺寸和坑底标高，摸清地下构筑物及地下管线分布情况，与监理方确认。2)施工方案及施工队伍准备就绪，并将土方施工方案下发给专业施工队伍。3)在现场外就近找临时堆放土方的场地。(3)、基坑开挖平面图的绘制，原则是：下口外边线距基础边 0.5m，按 1:1.5 放坡。(4)、开挖方案及机械选择：1)基础采用大型机械及人工配合，开挖至距基底 200mm 时，人工配合清槽。(5)、基坑开挖程序：测量放线 机械大开挖留足预留土层（ 200mm） 人工清槽 承台、条形基础放线 人工平整条形基础土层。(6)、土方开挖：1)土方开挖由东向西进行，分两步开挖至基底设计标高以上 200mm 处，其余部分分一步开挖承台底标高，然后放条形基础的边线，最后由人工挖条形基础土层。挖土时注意坑底宽度及时修理。2)开挖过程中，配备专职测量员，机械大开挖接近-2m 时，由测量员随时抄平，以控制开挖标高；在人工挖条形槽基时应由测量员测设距离基底 50cm 的标高，每隔 3m 在基槽两侧钉水平标高木桩，拉上小白线，挖至接近基底标高时，用盒尺随时准校核槽底标高，并由两端轴线（中心线）引桩拉通线检查距槽边尺寸，确定槽宽标准（槽宽为条基垫层宽度），根据此来修整槽帮，最后清除槽底土方。(6)排水措施：基坑开挖前，应在地面的基坑四周上口外侧 1m 以外设置水泥围堰与下水接通，防止雨水从地面流入基坑内。(7)、预留土留至验槽钎探前清理，验槽合格后立即打垫层。3 施工钢筋工程(1)、钢筋定位措施：承台钢筋:1.护层用 20 在柱脚设一道井字形钢筋，底层钢筋双向设置采用 20200，上部钢筋双向设置采用 20200，拉筋为 14500 并在上部绑一道临时定位筋，浇灌混凝土时安排专人看管钢筋，发现钢筋位移和变形及时调整。2.板筋绑扎好后，严禁踩在上面行走。为防止浇筑混凝土时工人踩坏钢筋，铺脚手板作行走平台，供人行走，浇灌混凝土中派钢筋工专门负责钢筋修理。 3、浇筑砼过程中，安排专职钢筋工值班，发现钢筋位移和变形后及时修复，保证钢筋间距、位置、保护层始终符合设计要求。4 模板工程主体工程要达到清水混凝土的目标，主要依靠模板设计合理，安装精度高，拆模时混凝土强度达到要求，方法正确。该工程全部采用新模板。(1)、梁、板模： 采用胶合板，自身固定为木垫枋和钢管背杠。(2)承台模板安装：2.1.为控制好梁侧模下口尺寸，支模时按 1000 间距安装用花蓝螺杆加工而成的卡具，防止梁下口胀模。 2.2 根据模板的排列图架设。支柱与龙骨的间距，应根据承台的混凝土重量与施工荷载的大小，鉴于承台较大在模板设计中确定。大龙骨间距为 400500mm，小龙骨间距为300400mm。 2.3 为避免模板拼装不严板缝漏浆，模板接头尽量放在龙骨位置，模板接头不在龙骨位置采用双面胶带粘接。5 混凝土工程(1)、该工程混凝土均采用商品混凝土，由泵车直接至浇筑部位。1）、主要部位混凝土设计强度：基础垫层 C15桩承台 C352）、桩承台均按流水段划分，分二次浇筑。垫层浇筑、承台浇筑3）、混凝土浇筑时，铺设砼输送泵管采用边浇筑边拆管的方法。每作业面后设一根振捣棒，先分别在斜面上、中、下三处同时振捣摊平，后再全面振捣，并严格控制振捣时间，移动间距不得大于 370 mm，既要保证振捣密实，又要避免过振造成漏浆跑浆。边浇筑边成型及抹平底板表面，标高、厚度采用水准仪定点测平，用小白线严格控制板面标高和表面平整。4)浇筑柱混凝土前，清除松散混凝土及杂物，用钢丝刷刷并用高压水冲洗干净，在施工缝上涂刷水灰比0.4 的水泥浆二遍。5)混凝土浇筑完毕，将上口钢筋上的混凝土、落地灰清理干净。6)拆模后应及时进行保湿养护。三、安全管理：1.做好现场安全施工，基坑开挖时按挖土顺序放坡开挖，做好基坑排水，夜间做好照明、用电管理工作，各部位的模板均按照模板工程施工方案的要求进行设计加工，正确使用机械安全操作规程。LE5810 塔吊四桩基础的计算书依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息塔吊型号:TQ60/80(TE5810塔机) 塔机自重标准值:Fk1=592.50kN起重荷载标准值:Fqk=60kN 塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=2661.3kN.m 塔吊计算高度:H=40m塔身宽度:B=1.6m 桩身混凝土等级:C40承台混凝土等级:C35 保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.5m 承台厚度:Hc=1.5m承台箍筋间距:S=200mm 承台钢筋级别:HRB335承台底面埋深:D=2m 桩直径:d=0.4m桩间距:a=3.5m 桩钢筋级别:HRB335桩入土深度:24m 桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.2m计算简图如下：二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值Fk1=592.5kN2) 基础以及覆土自重标准值Gk=5.55.5(1.5025+2.317)=2317.15kN承台受浮力：F lk=5.55.51.0010=302.5kN3) 起重荷载标准值Fqk=60kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m 2) =0.81.591.951.290.2=0.64kN/m2=1.20.640.351.6=0.43kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4340.00=17.20kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.517.2040.00=344.03kN.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m 2) =0.81.621.951.290.35=1.14kN/m2=1.21.140.351.60=0.77kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.7740.00=30.67kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.530.6740.00=613.42kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=2661.3+0.9(800+344.03)=3690.93kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=2661.3+613.42=3274.72kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(592.5+2317.15)/4=727.41kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(592.5+2317.15)/4+(3274.72+30.671.50)/4.95=1398.40kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(592.5+2317.15-302.5)/4-(3274.72+30.671.50)/4.95=-19.20kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(592.5+2317.15+60)/4=742.41kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(592.5+2317.15+60)/4+(3690.93+17.201.50)/4.95=1493.42kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(592.5+2317.15+60-302.5)/4-(3690.93+17.201.50)/4.95=-84.22kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 N i=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35(592.5+60)/4+1.35(3690.93+17.201.50)/4.95=1234.08kN最大拔力 N i=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35(592.5+60)/4-1.35(3690.93+17.201.50)/4.95=-793.64kN非工作状态下：最大压力 N i=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35592.5/4+1.35(3274.72+30.671.50)/4.95=1105.80kN最大拔力 N i=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35592.5/4-1.35(3274.72+30.671.50)/4.95=-705.87kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条其中 M x,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=21234.080.95=2344.75kN.m承台最大负弯矩:Mx=My=2-793.640.95=-1507.92kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条式中 1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,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值；h0承台的计算高度；fy钢筋受拉强度设计值，f y=300N/mm2。底部配筋计算: s=2344.75106/(1.00016.7005500.00014502)=0.0121=1-(1-20.0121)0.5=0.0122 s=1-0.0122/2=0.9939As=2344.75106/(0.99391450.0300.0)=5423.4mm2顶部配筋计算: s=1507.92106/(1.00016.7005500.00014502)=0.0078=1-(1-20.0078)0.5=0.0078 s=1-0.0078/2=0.9939As=1507.92106/(0.99611450.0300.0)=3480.1mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值： V max=1234.08kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：式中 计算截面的剪跨比,=1.500ft混凝土轴心抗拉强度设计值，f t=1.570N/mm2；b承台的计算宽度，b=5500mm；h0承台计算截面处的计算高度，h 0=1450mm；fy钢筋受拉强度设计值，f y=300N/mm2；S箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.351493.42=2016.12kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中 c基桩成桩工艺系数，取0.85fc混凝土轴心抗压强度设计值，f c=19.1N/mm2；Aps桩身截面面积，A ps=94248mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值不满足要求,需桩配筋计算!八. 桩配筋计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)第5.8.2条受压桩桩正截面受压承载力计算。其中 N桩轴向压力设计值，N=1.35Q kmax=2016.12kN；fc混凝土轴心抗压强度设计值，f c=19.1N/mm2；Aps桩的截面面积，A ps=94247.85mm2；fy钢筋强度抗压强度设计值，f y=300N/mm2；As全部纵向钢筋截面面积。经过计算得到纵向受压钢筋截面面积 A s=1620.007mm2。桩身受拉计算，依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008 第5.8.7条 受拉承载力计算，最大拉力 N=1.35Q kmin113.7kN经过计算得到受拉钢筋截面面积 A s=379.0mm2由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为188mm 2综上所述，全部纵向钢筋面积1620mm 2九. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Q k=742.41kN；偏心竖向力作用下，Q kmax=1493.42kN桩基竖向承载力必须满足以下两式：单桩竖向承载力特征值按下式计算：其中 R a单桩竖向承载力特征值；qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；qpa桩端端阻力特征值，按下表取值；u桩身的周长，u=1.26m；Ap桩端面积,取A p=0.13m2；li第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下:序号 土层厚度(m) 侧阻力特征值(kPa) 端阻力特征值(kPa) 土名称1 9 50 2000 粉土或砂土2 4 30 30 粘性土3 5 40 40 粘性土4 3 65 1800 粘性土5 4 70 4000 粉土或砂土由于桩的入土深度为24m,所以桩端是在第5层土层。最大压力验算:Ra=1.26(950+430+540+365+370)+40000.13=1979.20kN由于: R a = 1979.20 Qk = 742.41,最大压力验算满足要求!由于: 1.2R a = 2375.05 Qkmax = 1493.42,最大压力验算满足要求!十. 桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下，Q kmin=-84.22kN桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：式中 G p桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计； i抗拔系数；Ra=1.26(0.700950+0.750430+0.750540+0.750365+0.700370)=1097.359kNGp=0.126(2425-2410)=45.239kN由于: 1097.36+45.24 = 84.22，抗拔承载力满足要求!H6010 塔吊四桩基础的计算书依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息塔吊型号:TQ60/80(虎霸 6010) 塔机自重标准值:Fk1=455.00kN起重荷载标准值:Fqk=60kN 塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=1796kN.m 塔吊计算高度:H=40m塔身宽度:B=1.6m 桩身混凝土等级:C40承台混凝土等级:C35 保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m 承台厚度:Hc=1.35m承台箍筋间距:S=200mm 承台钢筋级别:HRB335承台底面埋深:D=2m 桩直径:d=0.4m桩间距:a=3.5m 桩钢筋级别:HRB335桩入土深度:24m（ PHC 400 AB 95-999） 桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.2m计算简图如下：二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值Fk1=455kN2) 基础以及覆土自重标准值Gk=55(1.3525+2.4517)=1885kN承台受浮力：F lk=550.8510=212.5kN3) 起重荷载标准值Fqk=60kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m 2) =0.81.591.951.290.2=0.64kN/m2=1.20.640.351.6=0.43kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4340.00=17.20kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.517.2040.00=344.03kN.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m 2) =0.81.621.951.290.35=1.14kN/m2=1.21.140.351.60=0.77kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.7740.00=30.67kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.530.6740.00=613.42kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=1796+0.9(800+344.03)=2825.63kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=1796+613.42=2409.42kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(455+1885.00)/4=585.00kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(455+1885)/4+(2409.42+30.671.35)/4.95=1080.22kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(455+1885-212.5)/4-(2409.42+30.671.35)/4.95=36.66kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(455+1885.00+60)/4=600.00kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(455+1885+60)/4+(2825.63+17.201.35)/4.95=1175.64kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(455+1885+60-212.5)/4-(2825.63+17.201.35)/4.95=-28.77kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第 i 桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 N i=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35(455+60)/4+1.35(2825.63+17.201.35)/4.95=950.93kN最大拔力 N i=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35(455+60)/4-1.35(2825.63+17.201.35)/4.95=-603.30kN非工作状态下：最大压力 N i=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35455/4+1.35(2409.42+30.671.35)/4.95=822.10kN最大拔力 N i=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35455/4-1.35(2409.42+30.671.35)/4.95=-514.98kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第 6.4.2 条其中 M x,My1计算截面处 XY 方向的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离(m)；Ni不计承台自重及其上土重，第 i 桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=2950.930.95=1806.77kN.m承台最大负弯矩:Mx=My=2-603.300.95=-1146.28kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010 第 6.2.10 条式中 1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 C60 时， 1取为 0.94,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值；h0承台的计算高度；fy钢筋受拉强度设计值，f y=300N/mm2。底部配筋计算: s=1806.77106/(1.00016.7005000.00013002)=0.0128=1-(1-20.0128)0.5=0.0129 s=1-0.0129/2=0.9936As=1806.77106/(0.99361300.0300.0)=4662.8mm2顶部配筋计算: s=1146.28106/(1.00016.7005000.00013002)=0.0081=1-(1-20.0081)0.5=0.0082 s=1-0.0082/2=0.9936As=1146.28106/(0.99591300.0300.0)=2951.2mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值： V max=950.93kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第 6.3.4 条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：式中 计算截面的剪跨比,=1.500ft混凝土轴心抗拉强度设计值，f t=1.570N/mm2；b承台的计算宽度，b=5000mm；h0承台计算截面处的计算高度，h 0=1300mm；fy钢筋受拉强度设计值，f y=300N/mm2；S钢筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第 5.8.2 条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.351175.64=1587.12kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中 c基桩成桩工艺系数，取 0.85fc混凝土轴心抗压强度设计值，f c=19.1N/mm2；Aps桩身截面面积，A ps=94248mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值不满足要求,需桩配筋计算!八. 桩配筋计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)第 5.8.2