广东某大型综合住宅小区项目塔吊基础施工方案(计算书).doc

【塔吊基础施工方案】 梅州市敏捷建筑工程有限公司目 录第一章工程概况2一、工程概况2二、地质概况2第二章编制依据3第三章基础设计4一、塔吊的选择4二、塔吊的基础定位4三、塔吊基础设计4第四章基础计算书5一、计算依据：5二、塔机属性5三、塔机荷载6四、桩顶作用效应计算7五、桩承载力验算8六、承台计算11第五章基础施工12第六章附件13-1敏捷.黄金海岸一期工程塔吊基础施工方案第一章 工程概况一、工程概况敏捷.黄金海岸项目由阳江市敏捷房地产开发有限公司投资建设，项目总占地面积约200万平方米，总建筑面积约220万平方米。本项目包含高层住宅、酒店公寓、多层住宅、商业、幼儿园、小学、体育、旅游等公建配套设施的大型综合住宅小区项目。项目设计单位为：广州市番禺城市建筑设计院；勘察单位为：广东省湛江地质工程勘察院；监理单位为：广州市百业建设顾问有限公司；施工单位为：梅州市敏捷建筑工程有限公司。本工程为敏捷.黄金海岸项目一期c区4046栋、1#地下车库工程, 总建筑面积约15万m2，主体结构为剪力墙结构、地下车库为框剪结构，共由7栋高层住宅及地下车库组成；楼层分别为地下1层和地上2832层，层高：地下车库层高为3.75.0m,上部主体结构层高均为3.0m.高层建筑屋面高度最高为97.5米，屋面机房层屋面最高为103.5米。二、地质概况拟建场地位于阳江市江城区海陵岛经济开发区海下牛栏冲村周边，地形地貌为残丘陵山边坡地与海陆交互相沉积平原地带交汇处，地势开阔；根据地勘报告，拟建场地具体地质情况自上而下土层大致如下：粉质粘土：层序号1，棕红色、棕黄色，湿，可塑，由粉、粘粒及砂粒组成，分层厚度约0.59.6m；细砂层：层序号2-1，灰白色、褐灰色、饱和，松散状，级配良好，局部含较多中、粗砂粒，地基承载力特征值的经验值fak取100 kpa，分层厚度为0.610.5m；淤泥质粘质粉土层：层序号2-2，灰黑色，土黄色，很湿，软塑状，局部可塑，由粉、粘粒及砂粒组成，含淤泥质，地基承载力特征值的经验值fak取90 kpa，分层厚度为0.410.3m；砂质粘土层：层序号3，褐黄色、灰白色，湿，可塑，局部硬塑，由粉、粘粒及砂粒组成，地基承载力特征值的经验值fak取150 kpa，分层厚度为0.420.7m；全风化花岗岩：层序号4-1，由全风化岩组成，分布广泛、普遍，棕红色，原岩结构尚清晰，岩石风化成土状，稍湿，岩芯呈坚硬土状，遇水易软化，地基承载力特征值的经验值fak取350kpa，分层厚度为0.514.5m；强风化花岗岩：层序号4-2，主要由强风化岩组成，分布广泛、普遍，棕红色，岩石风化强烈，裂隙很发育，地基承载力特征值的经验值fak取500kpa，分层厚度为0.2315.4m；中风化花岗岩：层序号4-3，麻灰、褐黄色，节理裂隙发育，块状构造，岩心多呈碎块状，地基承载力特征值的经验值fak取200kpa，分层厚度为0.394.98m；地下水位情况：场地地下水埋藏较浅，水位不稳定，地下水主要是赋存于基岩裂隙带中的裂隙水，强、中风化岩裂隙发育，遍布场区，在钻探过程中未发生严重漏水漏浆的现象，说明裂隙的连通性较差，透水性较弱，砂土层分布地段存在孔隙水，总的来说，场区地下水富水性差异较大，沟谷分布地带砂层较厚的地段地下水丰富，其余地段地下水较贫乏，其补给来源为大气降水、地表沟渠渗透；地下水位埋深0.04.3m。第二章 编制依据 1、建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程jgj196-2010；2、塔式起重机混凝土基础工程技术规程jgj/t187-20093、混凝土结构设计规范gb50010-20104、建筑桩基技术规范jgj94-20085、建筑地基基础设计规范gb50007-2011 6、塔式起重机设计规范gb/t13752-1992；7、施工组织设计及其建筑、结构施工图纸；8、jl5613塔式起重机使用说明书；第三章 基础设计一、塔吊的选择根据本工程实际情况，本工程塔吊拟选用jl5613塔吊、臂长为56米，塔吊的安装高度最高约115米，塔吊首次安装自由高度最高36米，附墙每5层附墙一次，最顶端附墙以上塔身自由高度不超过23米，塔吊技术参数详见附件三：“塔吊使用说明书”。二、塔吊的基础定位塔吊安装位置及基础定位放线详图项目部应根据现场实际情况确定，并绘制塔吊平面布置平面示意图及细化并标注详细定位尺寸，塔吊平面安装位置应保证塔吊附墙安装、360度旋转、拆卸、材料吊装等要求。本工程塔吊基础承台可设置在地下室范围内，也可设置在地下室范围外（无地下室塔楼或别墅、裙楼时），如塔吊基础位置设置在地下室范围内，则塔吊基础承台位置应尽量避开建筑物结构承台，且应尽量避开地下室底板地梁位置，如无法避开时应严格按图纸及方案要求预留承台、地梁钢筋。三、塔吊基础设计（一）基础要求： 1、桩基础必须严格按工程桩要求施工，桩端持力层为强风化岩层时应进入持力层1米以上。2、墙面与基础座距离根据现场实际情况及所选的附墙架型号而定。3、基础座应全部埋入混凝土基础内。4、对混凝土表面的水平度进行检验，要求其水平度5/1000。5、按产品说明书及规定的标准节型号，检测基础座是否符合要求。6、检查基础座是否牢固地安装灌注在混凝土基础中。7、测量基础座丝套端面的水平度5/1000的要求是否符合。8、制作基础时必须同时埋好接地装置。（二）塔吊基础设计：1、根据塔吊基础设计要求，本工程塔吊基础选用钢筋混凝土基础、基础承台厚1400mm（如塔吊基础承台位置与塔楼承台重叠时，塔吊基础承台厚度与塔楼承台厚度相同，但不能小于1400mm，具体详附图二），基础承台尺寸为4400 mm4400 mm，承台垫层为100mm厚c15混凝土垫层，钢筋保护层取50mm。承台混凝土强度等级采用c35，塔吊承台桩基础采用4根500预制混凝土桩，桩基施工按工程桩要求施工，入持力层岩深度大于1米（单桩竖向承载力特征值=1200kn），桩顶嵌入承台深度为100mm，桩顶采用插筋连接，采用4根c25钢筋，长度为5.2m（其中锚入承台的钢筋长度为1.0m），箍筋为8200，桩顶采用掺微膨胀剂的c35填芯混凝土4.2m。承台钢筋采用双层双向配置，承台上部选配双向c20160, 承台底部选配双向c25160, 均匀布置。基础底座应全部埋入混凝土基础板内。防雷接地采用基础钢筋焊接主楼防雷接地网。2、塔吊基础具体做法详附件二：塔吊基础做法详图（附图一、附图二、附图三）。（三）其它当塔吊位于地下室范围内时，塔吊基础承台面标高与地下室底板顶面标高平，在塔吊基础承台施工时应按要求错开搭接预埋地下室底板、承台及基础地梁钢筋，并在塔吊基础承台四周预埋止水钢板，具体做法详附图一、附图二。第四章 基础计算书 一、 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程jgj/t187-2009 2、混凝土结构设计规范gb50010-2010 3、建筑桩基技术规范jgj94-2008 4、建筑地基基础设计规范gb50007-2011 二、 塔机属性塔机型号tc5613-6塔机独立状态的最大起吊高度h0(m)40塔机独立状态的计算高度h(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度b(m)1.6三、 塔机荷载 1、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)480起重荷载标准值fqk(kn)60竖向荷载标准值fk(kn)540水平荷载标准值fvk(kn)200倾覆力矩标准值mk(knm)2120非工作状态竖向荷载标准值fk(kn)480水平荷载标准值fvk(kn)320倾覆力矩标准值mk(knm)2330 2、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)1.35fk11.35480648起重荷载设计值fq(kn)1.35fqk1.356081竖向荷载设计值f(kn)648+81729水平荷载设计值fv(kn)1.35fvk1.35200270倾覆力矩设计值m(knm)1.35mk1.3521202862非工作状态竖向荷载设计值f(kn)1.35fk1.35480648水平荷载设计值fv(kn)1.35fvk1.35320432倾覆力矩设计值m(knm)1.35mk1.3523303145.5四、 桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.4承台长l(m)4.4承台宽b(m)4.4承台长向桩心距al(m)3.4承台宽向桩心距ab(m)3.4桩直径d(m)0.5承台参数承台混凝土等级c35承台混凝土自重c(kn/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kn/m3)19承台混凝土保护层厚度(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(hc+h)=4.44.4(1.425+019)=677.6kn 承台及其上土的自重荷载设计值：g=1.35gk=1.35677.6=914.76kn 桩对角线距离：l=(ab2+al2)0.5=(3.42+3.42)0.5=4.81m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：qk=(fk+gk)/n=(480+677.6)/4=289.4kn 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： qkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(480+677.6)/4+(2330+3201.4)/4.81=867.15kn qkmin=(fk+gk)/n-(mk+fvkh)/l =(480+677.6)/4-(2330+3201.4)/4.81=-288.35kn 2、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 =(648+914.76)/4+(3145.5+4321.4)/4.81=1170.65kn qmin=(f+g)/n-(m+fvh)/l =(648+914.76)/4-(3145.5+4321.4)/4.81=-389.27kn五、 桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级c80桩基成桩工艺系数c0.85桩混凝土自重z(kn/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)11桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值1200桩裂缝计算钢筋弹性模量es(n/mm2)200000法向预应力等于零时钢筋的合力np0(kn)100最大裂缝宽度lim(mm)0.2普通钢筋相对粘结特性系数v1预应力钢筋相对粘结特性系数v0.8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)细砂42510.7-粘性土4501000.7-强风化岩210025000.7-强风化岩312035000.8- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.5=1.57m 桩端面积：ap=d2/4=3.140.52/4=0.2m2 ra=uqsiali+qpaap =1.57(2.525+450+2100+2.5120)+35000.2=1884.96kn qk=289.4knra=1884.96kn qkmax=867.15kn1.2ra=1.21884.96=2261.95kn 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 qkmin=-288.35kn0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：qk=288.35kn 桩身的重力标准值：gp=ltapz=110.225=54kn ra=uiqsiali+gp=1.57(0.72.525+0.7450+0.72100+0.82.5120)+54=939.53kn qk=288.35knra=939.53kn 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：aps=nd2/4=133.1410.72/4=1169mm2 (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=1170.65kn 桩身结构竖向承载力设计值：r=1200kn 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：q=-qmin=389.27kn fpyaps=6501168.9610-3=759.83kn q=389.27knfpyaps=759.83kn 满足要求！ 4、裂缝控制计算 裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。 (1)、纵向受拉钢筋配筋率 有效受拉混凝土截面面积：ate =d2/4=5002/4=196350mm2 te=(as+aps)/ate=(0+1168.96)/196350=0.01 0.01 取te=0.01 (2)、纵向钢筋等效应力 sk=(qk-np0)/(aps+as)=(288.35103-100103)/(1168.96+0)=161.12n/mm2 (3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 =1.1-0.65ftk/(tesk)=1.1-0.653.11/(0.01161.12)=-0.15 取=0.2 (4)、受拉区纵向钢筋的等效直径 dep=nidi2/niidi=(0162+1310.72)/(0116+130.810.7)=13.37mm (5)、最大裂缝宽度 max=crsk(1.9c+0.08dep/te)/es=2.20.2161.12(1.935+0.0813.37/0.01)/200000=0.06mmlim=0.2mm 满足要求！六、 承台计算承台配筋承台底部长向配筋hrb400 25160承台底部短向配筋hrb400 25160承台顶部长向配筋hrb400 20160承台顶部短向配筋hrb400 20160 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1400-50-25/2=1338mm m=(qmax+qmin)l/2=(1170.65+(-389.27)4.81/2=1878.56knm x方向：mx=mab/l=1878.563.4/4.81=1328.35knm y方向：my=mal/l=1878.563.4/4.81=1328.35knm 2、受剪切计算 v=f/n+m/l=648/4 + 3145.5/4.81=816.18kn 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1338)1/4=0.88 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-b-d)/2=(3.4-1.6-0.5)/2=0.65m a1l=(al-b-d)/2=(3.4-1.6-0.5)/2=0.65m 剪跨比：b=a1b/h0=650/1338=0.49，取b=0.49； l= a1l/h0=650/1338=0.49，取l=0.49； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.49+1)=1.18 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.49+1)=1.18 hsbftbh0=0.881.181.571034.41.34=9572.93kn hslftlh0=0.881.181.571034.41.34=9572.93kn v=816.18knmin(hsbftbh0， hslftlh0)=9572.93kn 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+21.34=4.28m ab=3.4mb+2h0=4.28m，al=3.4mb+2h0=4.28m 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 s1= my/(1fcbh02)=1328.35106/(1.0316.7440013382)=0.01 1=1-(1-2s1)0.5=1-(1-20.01)0.5=0.01 s1=1-1/2=1-0.01/2=0.995 as1=my/(s1h0fy1)=1328.35106/(0.9951338360)=2772mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：a1=max(as1, bh0)=max(2772,0.00244001338)=11775mm2 承台底长向实际配筋：as1=13990mm2a1=11775mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 s2= mx/(2fcbh02)=1328.35106/(1.0316.7440013382)=0.01 2=1-(1-2s2)0.5=1-(1-20.01)0.5=0.01 s2=1-2/2=1-0.01/2=0.995 as2=mx/(s2h0fy1)=1328.35106/(0.9951338360)=2772mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：a2=max(9674, lh0)=max(9674,0.00244001338)=11775mm2 承台底短向实际配筋：as2=13990mm2a2=11775mm2 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=8954mm20.5as1=0.513990=6995mm2 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=8954mm20.5as2=0.513990=6995mm2 满足要求！ (5)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接