泉州晋江滨江商务区塔吊基础施工工程项目设计方案

- 1 - 泉州晋江滨江商务区 塔吊基础施工工程项目设计方案 一、工程概况 泉州晋江滨江商务区开发建设有限公司拟建泉州晋江滨江商务区 建工程场地位于泉州市晋江池店镇。本工程总用地面积 ，建设用地面积 ，总建筑面积 ；地上建筑为住宅、商业和幼儿园，建筑面积共为 （由 18 栋楼和幼儿园组成，其中 :1、 2、 3 栋楼均为 20层，总高度为 4、 5栋楼为 17层，总高度为 栋楼为 21 层，总高度为 7、 8 栋楼 为 20 层，总高度为 儿园为 4 层，总高度为 宅楼标准层层高均为 地下建筑为车库建筑面积为 根据本工程的实际情况及特点， 决定运用七台塔吊， 型号为 础采用 4桩承台 。本工程地下室为连体地下室，塔吊承台面设置在地下室底板面 100一台设置在 1#楼，臂长为 50m；第二台设在 2#楼，臂长均为 50m；第三台设在 3#楼东北面臂长均为 50m；第四台设置在 4#、 5#楼，臂长为 50m；第五台设置在 6#楼，臂长为 55m（型号为 010） ；第六台 设置在 7#楼，臂长为 50m；第七台设置在 8#楼，臂长为 50m。塔吊服务范围内基本上能覆盖各幢楼及整个地下室，使其最大爬生高度能满足主体屋面的施工要求。 场地地层主要为杂填土、粉质粘土、中砂、淤泥、残积砂质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、基底为中风化花岗岩。 二、编制依据 1、施工图纸（ 08 2、 池店片区安置房工程岩土工程勘察报告 3、施工技术手册 4、厂家塔吊基础采用桩承台，承台截面尺寸为 4500*4500*1500，砼标号为 - 2 - 三、塔式起重机型号及定位选择 1、塔式起重机型 号及定位的选择： 塔式起重机主要用于结构施工中的水平垂直运输，特别是砼、钢筋、模板的运输，根据本工程的具体情况，它主要满足以下要求： 、场地上 拟建的建筑物为九幢 421层商住楼 ，要求所有安装的塔式起重机通过附着起吊钢筋、模板及砼的起升高度基本上能满足主体结构施工。 、本工程地下室为不规则结构，要求塔式起重机的工作范围基本上能覆盖场地的四周，以利于材料和堆场布置和钢筋、砼、模板及各种材料构件的水平和垂直运输。 、本 工程的土方、钢筋、模板及各种构件的垂直运输工作量大，要求塔式起重机的起重量大，提升速度快，以提高工效，满足工期要求。 、选用的塔式起重机使用费用应经济合理，有利于降低工程成本。 2、塔式起重机定位要满足以下要求： 、服务范围要广，应尽量满足工作面的要求，减少服务死角。 、要尽量避开建筑物的突出部位，减少对施工的影响。 、塔吊附着要安全可靠，基础应具有足够的承载力和稳定性。 、要保证塔式起重机拆除时的场地条件。 四、塔吊布置 根据工程及周边环境情况， 本工程共配置六台型号为 5610） 塔吊，臂长为 56 米（ 3#、 4#塔吊臂长控制在 50 米）；另 6#楼采用一台 6010） 型塔吊，臂长 60 米。具体位置详塔吊布置平面图。轴线关系详见塔吊轴线位置图。 - 3 - 塔吊布置平面图 - 4 - 塔吊与轴线相对布置平面图 五、工程地质情况 根据泉州市水电工程勘察院 2010 年 1 月提供的 池店片区安置房工程岩土工程勘察报告 可知，本工程场地岩土层自上而下依次分布为： 杂填土。 杂填土：灰褐，黄褐色；人工堆填约 5 年，未经专门压实，松散；稍湿饱和， - 5 - 松散。层厚 粉质粘土。 粉质粘土：褐黄、褐灰色，以粉质粘土为主，局部砂质土，稍湿饱和，可塑，局部硬塑。稍有光滑，无摇震反应，韧性中等，干强度中等。层厚 4m。 淤泥。 淤泥：深灰色，河口淤积成因，以淤泥为主，局部含少量细中砂。稍有光滑，摇震反应中等，韧性高，干强度高，饱和、流塑。层厚 细中砂 。 细中砂：灰褐、灰黄色，冲击成因。以中砂、细沙为主，局部为粉砂、粗砂，不均匀含泥，饱和，松散 稍密。层厚 淤泥质粘土。 淤泥质粘土：深灰色，河口淤积成因，以淤泥质土为主，局部为淤泥，夹有 1030%左右的中细砂，稍有光滑，摇震反应中等、干强度中等，韧性一般；饱和，流塑软塑。厚度 中粗砂。 中粗砂：灰褐、灰黄色，冲积成因，以中粗砂为主，局部含细砂或砾卵石，不均匀含泥。饱和，稍密中密为主，局部松散或密实。分布尚稳定，厚度 卵石。 卵 石：灰褐、灰黄等色，卵石成份多为硅质或长英质。粒径 3 10m 为主，含量占 55 75%，稍密密实状态；厚度 全风化花岗。 全风化花岗：灰黄、黄白色，花岗岩强烈风化，岩芯呈土状，含约 30%的长英质砾级颗粒。稍湿，坚硬。分布局部，层厚 强风化花岗岩。 强风化花岗岩：褐黄、灰黄色，花岗岩强烈风化，风化程度不均匀，岩芯呈散体状，以碎屑状、碎块状为主。原岩结构、构造尚可辨。极硬状态，厚度 见洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层。按岩土工程勘察规范 (录 场地风化岩的坚硬程度：强风化花岗岩为软岩；岩体完整程度：强风 - 6 - 化花岗岩为极破碎；岩体的质量等级分类：强风化花岗岩为 中等风化花岗岩。 中等风化花岗岩：灰褐、灰白色，花岗岩弱风化，风化裂隙发育，岩芯呈块状、柱状，岩采率 70 85%， 0 见洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层。按岩土工程勘察规范 (录 层岩石坚硬程度等级为较硬岩，岩体的完整程度为较完整，岩体基本质量等级分类为 类。 根据地质报告可知，地下水位较低，因此地下水对开挖不造成大的影响。 六、塔式起重机的基础设计方案与施工 塔吊基础承台平面尺寸设定均为 45004500度均为 1500身截面B=16001600 塔吊基础桩采用 4 根 500台面基本与地下室底板面平。桩基做法同桩基图纸做法，塔吊承台混凝土强度： 筋级别： ，承台长度或宽度c= 塔式起重机在承台上预埋螺栓（根据机械生产厂家提供），塔机基础承台与桩基连接大样 同桩基图纸做法， 塔吊基础处结构底板预留部分做法采用在周边留后浇带的做法后期浇筑。 2、塔式起重机基础施工： 塔式起重机基础施工流程如下： 、塔式起重机桩基的施工； 、钢筋砼承台的立模、扎筋、支脚铁件预埋浇筑砼； 、待承台砼达到设计的强度等级后，应进度要求塔式起重安装调试。 七、基础荷载 荷载 桩型 荷载 基础承受的荷载 M（ m） m） 610) 工作状况 530 25 1480 264 非工作状况 470 69 2040 0 010) 工作状况 738 42 1523 350 非工作状况 658 84 2312 0 - 7 - 受力示意图 2塔吊的垂直压力； 塔吊的水平侧向力； M 是沿塔身对角线方向的倾覆力矩； 八、 塔吊基础计算 1、塔吊基础参数信息 塔吊基础承台平面尺寸设定尺寸均为 45004500度均为 1500身截面 B=16001600 塔吊基础桩采用 4 根 500吊承台混凝土强度： 筋级别：台长度或宽度 c=见下图） 2、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 以 6010） 塔吊作为验算 1） 塔吊自重（包括压重） 2）塔吊最大起重荷载 3）作用于桩基承台顶面的竖向力 F=(2)= 4） 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算： 2312m； 塔吊在工作状态下，竖向力最大；在非工作状态下，塔吊所承受的倾覆力矩最大。 - 8 - 塔吊基础图 3、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 1）桩顶竖向力的计算 依据建筑桩技术规范（ 第 实际情况中 x、 以取最不利情况计算。 F+G)/n 中 n单桩个数， n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值， F= G桩基承台的自重： G=(25 (25 y承台底面的弯矩设计值，取 m； xi,单桩相对承台中心轴的 a/ 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： 4+2 最小压力： 2 需要验算桩的抗拔 2）矩形承台弯矩的计算 依据建筑桩技术规范（ 第 y = 中 y计算截面处 xi,单桩相对承台中心轴的 a/2= 扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值， n= 经过计算得到弯矩设 计值： y=2 m。 4、矩形承台斜截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范 (条和第 截面受剪承 - 9 - 载力满足下面公式： 0V 中， 0建筑桩基重要性系数，取 承台计算截面处的计算宽度， 500 承台计算截面处的计算高度， 450 计算截面的剪跨比， =a/a=(2= 3时 ,取 =3，得 = 剪切系数，当 =+当 =+得 = 混凝土轴心抗压强度设计值， 则， 4500 1450/1000= 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！ 矩形承台抗 剪切计算示意图 5、矩形承台截面主筋的计算 依据混凝土结构设计规范 ( s = M/(1 = 1-(1(式中， l系数，当混凝土强度不超过 1取为 混凝土强度等级为1取为 间按线性内插法得 混凝土抗压强度设计值查表得 - 10 - 承台的计算高度： 钢筋受拉强度设计值， 经过计算得： s=06/( =1-(1 s = 106/( 由于最小配筋率为 所以构造最小配筋面积为 : 建议配筋值： 0130。承台底面单向根数 33根。场按规格 20200，上下单排各 23根，其实际配筋值为 14444 塔吊桩承台配筋大样图 层双向双向双向 - 11 - 管桩与承台连接大样 6、抗倾覆验算 1）根据建筑施工简易计算手册中，为防止塔机倾覆需满足以下条件 ： e=( h)/(F+G) b/3 作用于塔身的不平衡力矩； H 作用于基础的水平力； h 整体基础高度； F 作用于基础顶面的竖向力； G 基础自重； b 基础宽度； e=(2312+84 (b/3=满足要求） 基础改为 5000 5000 1500后计算得： e=(2312+84 (125)=b/3=5/3=合要求 其余 5610）塔吊基础采 用 4500 4500 1500； e=(2040+69 (624+b/3=- 12 - 符合要求 抗倾覆计算 塔吊桩拔力计算： 非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值： 中： 桩基抗拔极限承载力标准值； 破坏表面周长，取 d= 桩侧表面第 i 抗拔系数，砂土取 性土、粉土取 长0时， 取小值； 第 经过计算得到： 整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值： 桩群外围周长， 4（ 桩基抗拔承载力公式： 0N +0N +中 N - 桩基上拔力设计值， 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数， 基桩自重设计值， +034/2+900= + 抗拔满足要求。 7、单桩竖向承载力验算 依据建筑桩基技术规范 (第 桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： R = s+p u 中 R复合桩基的竖向承载力设计值； 单桩总极限侧阻力标准值； 单桩总极限端阻力标准值； s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； s, p分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数； 桩侧第 极限端阻力标准值 ； u桩身的周长， u= 桩端面积 , 第 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 (土端阻力标准值 (抗拔系数 土名称 - 14 - 1： 中砂 2： 泥质土 3： 粗砂 4: 石 由于桩的入土深度为 以桩端是在第 7层卵石层。 单桩竖向承载力验算 : R=(103= 上式计算的 以满足要求 ! 九、塔吊基础施工安全技术措施： 1）、 桩由专业施工队伍施工，工程质量参照工程桩，有效桩长 20 米，质量要求如下： 控制轴线定位控制在： 10 钢筋笼焊接质量必须符合钢筋焊接验收规程规定 桩顶标高允许偏差值控制在 50 成桩桩位允许偏差必须符合设计验收规范要求。 2）、塔式起重机在使用过程中，要设专业人员对其基础沉降进行观测，认真做好记录。 3）、塔式起重机在使用过程中，每台配置两部对讲机供地面指挥人员与塔机人员进行联系，确保施工吊装过 程的安全。 4）、塔吊承台强度需达到 90%设计强度后方可进行整机组装； 5）、塔吊预埋螺栓必须为高强螺栓，其材料、等级、长度、规格等符合使用说明要求； 6）、在浇捣砼前通知租赁站预埋好地锚螺栓，并作好接地隐蔽，在浇捣砼时租赁站派专人看护，保证不移位； 7）、塔吊基础高出底板结构 100周与底板连接处留置 800后浇带，底板钢筋在塔吊砼浇筑时提前预埋在塔吊承台内，外露 500期焊接； 8）、塔吊安装均应作好防雷接地及隐蔽验收交接手续； - 15 - 9）、塔机使用过程中，对单台基础应间隔一个月进行沉降观测。 十、塔基安全防护 由于塔基在地下室上来后均处在地下水位以下，因此提前在塔吊承台外侧设置一个 500*800*1000 的集水坑，有水时用水泵抽出，防止塔基座泡在水中。集