安徽某工业园区框架结构工业厂房及地下车库塔吊施工基础方案((QTZ80)、钻孔灌注桩).doc

苏州孔雀工业园二期工程施工一标段(1#、8#、12#、15#、地下室)项目工程塔吊基础施工方案编制： 审核： 审批：苏州建鑫建设集团有限公司苏州建鑫孔雀工业园二期项目部二0一二年八月一日施工组织设计、专项施工方案审批表工程名称苏州孔雀工业园二期工程施工一标段(1#、8#、12#、15#、地下室)项目工程类 别编制人册数页数施工组织设计专项施工方案1工程概况：本工程在1#、8#楼北侧中部各布置一台塔吊，型号分别均为qtz80（tc5610），搭设高度分别为35m及40m。项目经理： 年 月 日申报简述本塔吊基础施工方案根据设计图纸、地质勘察报告、塔吊使用说明书及施工验收规范等编制而成。申报部门（分包单位）苏州建鑫孔雀工业园二期项目部 申报人： 年 月 日审核意见：施工单位技术部门： 审核人： 年 月 日审批意见： 审批结论：总承包单位（公章）： 审批人： 年 月 日注：附施工组织设计、施工方案。施工组织设计、专项施工方案审批表工程名称苏州孔雀工业园二期工程施工一标段(1#、8#、12#、15#、地下室)项目工程类 别编制人册数页数施工组织设计专项施工方案模板施工方案1工程概况：本工程孔雀工业园二期工程施工一标段(1#、8#、12#、15#、地下室)工程总建筑面积52454.69m2。整个工程为框架结构，其中地下室顶板为180mm、250mm，最大框架梁截面为450*1600mm及500*1200mm，最大跨度为8.40m。项目经理： 年 月 日申报简述本工程模板施工方案根据设计图纸及施工验收规范等编制而成。申报部门（分包单位）苏州建鑫孔雀工业园二期项目部 申报人： 年 月 日审核意见：施工单位技术部门： 审核人： 年 月 日审批意见： 审批结论：总承包单位（公章）： 审批人： 年 月 日注：附施工组织设计、施工方案。塔吊基础方案一、工程概况1、孔雀工业园二期工程施工一标段(1#、8#、12#、15#、地下室)项目工程在苏州市高新区泰山路北、长江路西，由苏州新区枫桥民营科技园有限责任公司投资新建，中铁工程设计院有限公司设计。整个工程由1#、8#、12#、15#厂房及地下车库五个单位工程组成，总建筑面积52454.69m2。3、本工程0.000相当于85国家高程3.60m，地下室筏板面标高为-5.05m，筏板厚为600mm（柱墩处厚900、1000mm）。1#、8#、15#楼檐口标高为21.60m，最高处标高为25.50m。二、塔吊型号选择1、本工程在1#、8#楼北侧中部各布置一台塔吊，型号分别均为qtz80（tc5610），搭设高度分别为35m及40m。2、现按长沙中联重工科技发展股份有限公司的qtz80（tc5610）塔式起重机基础设计数据：（固定式、自由高度下最大高度40.5米非工作状态）三、基础设计：1、根据西北综合勘察设计研究院提供的苏州新区枫桥民营科技园有限责任公司孔雀工业园二期厂房岩土工程勘察报告sz-2012-kc004显示塔吊基础下部持力层及下卧层土质情况为：1#楼北侧中部塔吊位于4-5/a-ha-j轴处，由4轴向东4050mm（85-85剖面中点c160处）。序号土层厚（m）土层名称侧摩力（kpa）端阻力（kpa）12.0外露0/20.24粉质粘土65/31.30粉质粘土50/42.10粉土夹粉质粘土夹40/55.80粉质粘土70/67.401粘土35/8#楼北侧中部塔吊位于4-5/b-kc-a轴处，由4轴向东4050mm（79-79剖面中点c150处）。序号土层厚（m）土层名称侧摩力（kpa）端阻力（kpa）11.90外露0/21.03粉质粘土65/31.70粉质粘土50/42.40粉土夹粉质粘土夹40/56.10粉质粘土70/66.801粘土35/2、因地下车库塔吊基础部位筏板下有抗拔桩，为便于塔吊基础施工，采用高桩承台基础。因本工程地质勘察报告无钻孔灌注桩侧阻力及端阻力参数，现暂按常规预制桩值估算（预制桩侧阻力-5kpa计）。3、两塔吊基础均采用4根800泥浆护壁钻孔灌注桩，有效桩长13.0m（钢筋长14.0m，桩顶1000mm劈桩后钢筋锚入塔吊基础），为4000*4000*1000mm为板式基础，基底标高为-4.05m，具体详见塔吊平面布置图。四、附件1、塔吊平面位置图2、地质勘察报告3、塔吊使用说明书4、塔吊计算书 塔吊四桩基础的计算书（北侧塔吊）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:qtz80（tc5610） 塔机自重标准值:fk1=464.10kn起重荷载标准值:fqk=0.00kn 塔吊最大起重力矩:m=0.00kn.m塔吊计算高度:h=40.5m 塔身宽度:b=1.60m 非工作状态下塔身弯矩:m1=1552kn.m 桩混凝土等级:c35承台混凝土等级:c35 保护层厚度:50mm矩形承台边长:4.00m 承台厚度:hc=1.000m承台箍筋间距:s=200mm 承台钢筋级别:hrb400承台顶面埋深:d=0.000m 桩直径:d=0.800m桩间距:a=2.400m 桩钢筋级别:hrb400 桩入土深度:13.00m 桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩 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=464.1kn2) 基础以及覆土自重标准值 gk=441.0025=400kn 承台受浮力：flk=441.0010=160kn3) 起重荷载标准值 fqk=0kn2. 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/m2) =0.81.481.951.540.2=0.71kn/m2 =1.20.710.351.6=0.48kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值fvk=qskh=0.4840.50=19.35knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值msk=0.5fvkh=0.519.3540.50=391.91kn.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/m2) =0.81.511.951.540.35=1.27kn/m2 =1.21.270.351.60=0.85kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 fvk=qskh=0.8540.50=34.56knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 msk=0.5fvkh=0.534.5640.50=699.74kn.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=1552+0.9(0+391.91)=1904.72kn.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 mk=1552+699.74=2251.74kn.m三. 桩竖向力计算非工作状态下：qk=(fk+gk)/n=(464.1+400.00)/4=216.03knqkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(464.1+400)/4+(2251.74+34.561.00)/3.39=889.73knqkmin=(fk+gk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(464.1+400-160)/4-(2251.74+34.561.00)/3.39=-497.68kn工作状态下：qk=(fk+gk+fqk)/n=(464.1+400.00+0)/4=216.03knqkmax=(fk+gk+fqk)/n+(mk+fvkh)/l =(464.1+400+0)/4+(1904.72+19.351.00)/3.39=783.00knqkmin=(fk+gk+fqk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(464.1+400+0-160)/4-(1904.72+19.351.00)/3.39=-390.95kn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 ni=1.35(fk+fqk)/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35(464.1+0)/4+1.35(1904.72+19.351.00)/3.39=922.04kn最大拔力 ni=1.35(fk+fqk)/n-1.35(mk+fvkh)/l =1.35(464.1+0)/4-1.35(1904.72+19.351.00)/3.39=-608.78kn非工作状态下：最大压力 ni=1.35fk/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35464.1/4+1.35(2251.74+34.561.00)/3.39=1066.14kn最大拔力 ni=1.35fk/n-1.35(mk+fvkh)/l =1.35464.1/4-1.35(2251.74+34.561.00)/3.39=-752.87kn2. 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 mx,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)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大：mx=my=21066.140.40=852.91kn.m承台最大负弯矩:mx=my=2-752.870.40=-602.30kn.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，fy=360n/mm2。底部配筋计算: s=852.91106/(1.00016.7004000.0009502)=0.0141=1-(1-20.0141)0.5=0.0142s=1-0.0142/2=0.9929as=852.91106/(0.9929950.0360.0)=2511.8mm2顶部配筋计算: s=602.30106/(1.00016.7004000.0009502)=0.0100=1-(1-20.0100)0.5=0.0100s=1-0.0100/2=0.9929as=602.30106/(0.9950950.0360.0)=1770.0mm2现按20200双层双向配置(ag=3.1410221=6594mm2),符合要求。五. 承台剪切计算最大剪力设计值：vmax=1066.14kn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,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570n/mm2； b承台的计算宽度，b=4000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=950mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360n/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=1.35889.73=1201.14kn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0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7n/mm2； aps桩身截面面积，aps=502655mm2。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=1.35qkmin=-671.87kn经过计算得到受拉钢筋截面面积 as=1866.316mm2。由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为1005mm2综上所述，全部纵向钢筋面积1866mm2现按0.5%计算，as=0.503*0.5%=0.002515m2=2515mm2现布置1620，as=3.14*102*16=5024mm2,箍筋为8200螺旋筋，满足要求。八.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，qk=216.03kn；偏向竖向力作用下，qkmax=889.73kn.m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 ra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=2.51m； ap桩端面积,取ap=0.50m2； 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) 极限侧阻力标准值(kpa) 极限端阻力标准值(kpa) 土名称 1 1.9 0 0 外露 2 1.03 65 0 粘土 3 1.7 50 0 粉质粘土 4 2.40 40 0 粉土夹粉质粘土 5 6.1 70 0 粉砂 6 6.8 35 0 粉质粘土由于桩的入土深度为13m,所以桩端是在第5层土层。最大压力验算:ra=2.51(1.90+1.0332.5+1.725+2.420+5.9735)+00.50=836.73kn由于: ra = 836.73 qk = 216.03,所以满足要求!由于: 1.2ra = 1004.08 qkmax = 889.73,所以满足要求!九.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条偏向竖向力作用下，qkmin=-497.68kn.m桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式： 式中 gp桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计； i抗拔系数； ra=2.51(0.7001.90+0.7001.0365+0.7001.750+0.7002.440+0.7505.9770)=1256.940kn gp=0.503(1325-1310)=98.018kn 由于: 1256.94+98.02 = 497.68 满足要求!塔吊四桩基础的计算书（南侧塔吊）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:qtz80（tc5610） 塔机自重标准值:fk1=464.10kn起重荷载标准值:fqk=0.00kn 塔吊最大起重力矩:m=0.00kn.m塔吊计算高度:h=40.5m 塔身宽度:b=1.60m非工作状态下塔身弯矩:m1=1552kn.m 桩混凝土等级:c35承台混凝土等级:c35 保护层厚度:50mm矩形承台边长:4.00m 承台厚度:hc=1.000m承台箍筋间距:s=200mm 承台钢筋级别:hrb400承台顶面埋深:d=0.000m 桩直径:d=0.800m桩间距:a=2.400m 桩钢筋级别:hrb400桩入土深度:13.00m 桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩 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=464.1kn2) 基础以及覆土自重标准值 gk=441.0025=400kn 承台受浮力：flk=441.0010=160kn3) 起重荷载标准值 fqk=0kn2.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/m2) =0.81.481.951.540.2=0.71kn/m2 =1.20.710.351.6=0.48kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 fvk=qskh=0.4840.50=19.35knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 msk=0.5fvkh=0.519.3540.50=391.91kn.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/m2) =0.81.511.951.540.35=1.27kn/m2 =1.21.270.351.60=0.85kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 fvk=qskh=0.8540.50=34.56knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 msk=0.5fvkh=0.534.5640.50=699.74kn.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=1552+0.9(0+391.91)=1904.72kn.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 mk=1552+699.74=2251.74kn.m三. 桩竖向力计算非工作状态下：qk=(fk+gk)/n=(464.1+400.00)/4=216.03knqkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(464.1+400)/4+(2251.74+34.561.00)/3.39=889.73knqkmin=(fk+gk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(464.1+400-160)/4-(2251.74+34.561.00)/3.39=-497.68kn工作状态下：qk=(fk+gk+fqk)/n=(464.1+400.00+0)/4=216.03knqkmax=(fk+gk+fqk)/n+(mk+fvkh)/l=(464.1+400+0)/4+(1904.72+19.351.00)/3.39=783.00knqkmin=(fk+gk+fqk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(464.1+400+0-160)/4-(1904.72+19.351.00)/3.39=-390.95kn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 ni=1.35(fk+fqk)/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35(464.1+0)/4+1.35(1904.72+19.351.00)/3.39=922.04kn最大拔力 ni=1.35(fk+fqk)/n-1.35(mk+fvkh)/l =1.35(464.1+0)/4-1.35(1904.72+19.351.00)/3.39=-608.78kn非工作状态下：最大压力 ni=1.35fk/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35464.1/4+1.35(2251.74+34.561.00)/3.39=1066.14kn最大拔力 ni=1.35fk/n-1.35(mk+fvkh)/l =1.35464.1/4-1.35(2251.74+34.561.00)/3.39=-752.87kn2. 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 mx,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)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大： mx=my=21066.140.40=852.91kn.m承台最大负弯矩: mx=my=2-752.870.40=-602.30kn.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，fy=360n/mm2。底部配筋计算: s=852.91106/(1.00016.7004000.0009502)=0.0141 =1-(1-20.0141)0.5=0.0142 s=1-0.0142/2=0.9929 as=852.91106/(0.9929950.0360.0)=2511.8mm2顶部配筋计算: s=602.30106/(1.00016.7004000.0009502)=0.0100 =1-(1-20.0100)0.5=0.0100 s=1-0.0100/2=0.9929 as=602.30106/(0.9950950.0360.0)=1770.0mm2现按20200双层双向配置(ag=3.1410221=6594mm2),符合要求。五. 承台剪切计算最大剪力设计值： vmax=1066.14kn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,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570n/mm2； b承台的计算宽度，b=4000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=950mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360n/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=1.35889.73=1201.14kn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0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7n/mm2； aps桩身截面面积，aps=502655mm2。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=1.35qkmin=-671.87kn经