南沙珠江湾F地块塔吊基础施工方案.doc

塔吊基础施工方案 项目部 - 1 - 目 录 1 编制依据.2 2 工程概况.2 3 塔吊选型.2 3.1 FA-2 栋、FA-4 栋塔吊型号选择 2 3.2 FA-3 栋塔吊型号选择 3 3.3 FA-1 栋塔吊型号选择 3 4 地质条件及塔吊基础土质选择.3 4.1 地质条件 .3 4.2 塔吊基础土质选择 .5 5 塔机基础的设计、制作及定位.5 5.1 FA-2 栋、FA-4 栋塔吊基础桩选择 5 5.1.1 FA-2 栋、FA-4 栋塔吊基础桩选择.5 5.1.2 FA-2 栋、FA-4 栋塔吊基础承台.5 5.1.3 FA-2 栋、FA-4 栋塔吊基础平面图.6 5.1.4 FA-4 栋塔吊（自编 1#塔吊）基础定位图.6 5.1.5 FA-4 栋塔吊标准节外侧至二层、三层裙楼装饰线边距离 .7 5.1.6 FA-2 栋塔吊（自编 2#塔吊）基础定位图.7 5.1.7 FA-2 栋塔吊标准节外侧至二层、三层裙楼边装饰线距离 .8 5.2 FA-1 栋、FA-3 栋塔吊基础选择 .8 5.2.1 FA-1 栋、FA-3 栋栋塔吊基础桩选择.8 5.2.2 FA-1 栋、FA-3 栋塔吊基础承台.8 5.2.3 FA-1 栋、FA-3 栋塔吊基础平面图.9 5.2.4 FA-1 栋塔吊基础定位图 .9 5.2.5 FA-1 栋塔吊标准节至二三层裙楼装饰线边距离 .10 5.2.5 FA-3 栋塔吊基础定位图 10 5.3 桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数 11 5.3.1 桩基承载力特征值估算 11 5.3.2 有关岩土设计参数 11 6 塔吊其它相关设置13 6.1 塔吊塔身加强节预埋 .13 6.2 塔吊基础的防雷接地引接 .13 6.3 塔吊基础与相邻承台的施工顺序 13 6.4 塔吊基础、相邻基础承台与底板接头钢筋预留及防水做法 13 6.4.1 塔吊基础承台、基础结构承台与底板交界接头预留钢筋13 6.4.2 塔吊基础承台外侧施工缝防水做法13 6.5 相邻基础承台、塔吊立架体处主、次梁、板断开处接头处理 .14 6.5.1 接头处钢筋处理 14 6.5.2 梁、板预留孔洞砼施工缝接头接头处理14 6.6 地下室顶板预留孔洞围护 .14 7 相关附图及塔吊基础计算书14 7.1 附图一： FA-2 栋、FA-4 栋塔吊基础桩配筋平面图大样 .14 7.2 附图二： FA-2 栋、FA-4 栋塔吊基础桩承台配筋图大样 .15 7.3 附图三： FA-1 栋、FA-3 栋塔吊基础承台配筋图大样 .16 7.4 塔吊基础总平面布置图图 .17 7.5 附 FA-1 栋塔吊基础计算书 18 7.6 附 FA-2 栋塔吊基础计算书 24 7.7 附 FA-3 栋塔吊基础计算书 30 7.8 附 FA-4 栋塔吊基础计算书 36 塔吊基础施工方案 项目部 - 2 - 1 1 编制依据编制依据 1.1 建筑桩基技术规范JGJ94-2008。 1.2 建筑地基基础设计规范GB50007-2011。 1.3 塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T-187-2009。 1.4 南沙珠江湾 F 地块北区地质工程勘探岩土工程勘察报告 。 1.5 南沙珠江湾 F 地块北区超前钻岩土工程勘察报告 ； 1.6 长沙中联重工科技发展股份有限公司6513-6 塔吊说明书 。 1.7 长沙中联重工科技发展股份有限公司6010-8 塔吊说明书 。 1.8 长沙中联重工科技发展股份有限公司5610 塔吊说明书 。 2 2 工程概况工程概况 拟建 3 3 塔吊选型塔吊选型 3.13.1 FA-2FA-2 栋、栋、FA-4FA-4 栋塔吊型号选择栋塔吊型号选择 根据施工现场平面布置及施工需要，计划在.栋楼各安装一台长沙中联重工科技发 展股份有限公司生产的 TC6513-6 型塔式起重机，TC6513-6 型塔式起重机塔身截面为 1.80m1.80m，公称起重力矩 1000KN.M；最大工作幅度为 65m，最大起重量为 6T，最大 幅度处额定起重量为 1.3T。 TC6513-6 型塔式起重机独立起升高度为 46m，附着式最大起升高度 220m 。实际最 大安装起重高度控制：实际安装高度：FA4 栋实际安装高度 169.2m FA2 栋实际安装高 度 166.4m 栋地下结构负二层底板面至地上建筑总高度=8.95+152.55=161.50m,实际安装高度 比建筑物最高点高出 7.7 米。 栋地下结构负二层底板面至地上建筑总高度=8.95+151.05=160.00m,实际安装高度 比建筑物最高点高出 6.40 米。 塔吊总体结构详塔吊 6513-6 说明书 。 3.23.2 FA-3FA-3 栋塔吊型号选择栋塔吊型号选择 根据施工现场平面布置及施工需要，计划在 F栋安装一台长沙中联重工科技发展 股份有限公司生产的 TC6012-6C 型塔式起重机，TC6012-6 型塔式起重机塔身截面为 1.70m1.70m，公称起重力矩 800KN.M；最大工作幅度为 60m，最大起重量为 6T，最大 幅度处额定起重量为 1.2T(2 倍率)。 TC6012-6 型塔式起重机独立起升高度为 40.5m，附着式最大起升高度 220m 。实际 塔吊基础施工方案 项目部 - 3 - 最大安装起重高度控制：实际安装高度：FA-3 栋实际安装高度 166.4m FA-4 栋实际安 装高度 169.2m 栋地下结构负二层底板面至地上建筑总高度=8.95+152.55=161.50m,实际安装高度 比建筑物最高点高出 4.90 米。 塔吊总体结构详塔吊 6012-6 说明书 。 3.33.3 FA-1FA-1 栋塔吊型号选择栋塔吊型号选择 根据施工需要及施工现场平面布置及，计划在栋安装一台长沙中联重工科技发展 股份有限公司生产的 TC5613-6 型塔式起重机，TC5613-6 型塔式起重机塔身截面为 1.60m1.60m，公称起重力矩 800KN.M；最大工作幅度为 56m，最大起重量为 6T，最大 幅度处额定起重量为 1.3T（2 倍率） 。 TC5613-6 型塔式起重机独立起升高度为 40.5m，附着式最大起升高度 220m 。实际 最大安装起重高度控制：FA1 栋塔吊安装高度比栋、3 栋塔吊安装高度高一个标准节高一个标准节 2.8m2.8m,防止大臂交错时碰撞。 实际安装高度：栋实际安装高度m ； 栋实际安装高度 166.4m； 栋地下结构负二层底板面至地上建筑总高度=8.95+152.55=161.50m,实际安装高度 比建筑物最高点高出 7.7 米。 塔吊总体结构详塔吊 5613-6 说明书 。 4 4 地质条件地质条件及塔吊基础土质选择及塔吊基础土质选择 4.14.1 地质条件地质条件 根据钻探资料，按岩土层成因类型和岩土性质自上而下分为 第四系人工填砂层 （Q4ml） 、第四系海陆交互相沉积层（Mac） 、第四系残积层（Qel）和燕山期花岗岩()。 现分述如下： （1）第四系填土层（Q4ml） 人工填砂 Q4ml（）：杂色，以粉细砂为主，含砼块或风化岩块，含量 5%15%，粒径 25cm，结构松散，土质不均；层厚 1.009.50m；层顶埋深 0.000.00m，层顶标高 7.259.57m。该层各钻孔均有揭露。 （2）第四系海陆交互相沉积层（Qmc） 1）粉质粘土 Qmc（1）：灰白色、灰黄色及红褐色等，可塑，捻面光滑，干强度中 等，韧性中等；层厚 0.5011.4m；层顶埋深 1.4016.6m，层顶标高-8.057.32。该 层钻孔有揭露。 塔吊基础施工方案 项目部 - 4 - 2）淤泥质粉质粘土 Qmc（2）：灰黑色、湿、流塑软塑，捻面较光滑，韧性及 干强度低，局部含贝壳和夹粉细砂；层厚 0.6029.40m，层顶埋深 1.0038.70m，层顶 标高-29.647.95m。该层各钻孔均有揭露。 3）粘土 Qmc（3）：红褐色或灰白色、黄褐色，可硬塑，捻面光滑，干强度中等， 韧性中等；层厚 0.6024.8m；层顶埋深 3.4032.00m，层顶标高-23.715.55m。该层 除 ZK7、ZK14 等外各钻孔均有揭露。 4）粗砂 Qmc（4）：灰黑色-灰黄色，松散稍密，饱和，主要矿物成分为长石、 石英，磨圆度较好，砂质纯净均匀，级配较差；层厚 1.105.40m，层顶埋深 3.5033.30m，层顶标高-29.64-2.70m。该层在 ZK8、ZK16 等钻孔揭露。 （3）第四系残积层（Qel） 砂质粘性土 Qel（）：红褐色、黄褐色和灰白色，硬塑为主，干强度中等，韧性 中等，无摇振反应，遇水易软化、崩解；层厚 0.7020.00m；层顶埋深 15.7043.00m，层顶标高-34.33-17.56m。该层除 ZK5 等外各个钻孔均有分布。 （4）燕山期花岗岩() 1）全风化花岗岩（1）：红褐色、黄褐色，绝大部分矿物已风化成土状，节 理裂隙极发育，属极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体质量等级为类，合金钻具易 钻进。层厚 1.4019.30m；层顶埋深 13.5040.50m，层顶标高-36.18-19.46m。该层各 个钻孔均有分布。 2）强风化花岗岩（2）：黄褐色、灰褐色，大部分矿物已显著风化，节理裂隙极 发育，节理裂隙极发育，属极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体质量等级为类，岩 芯呈土柱状及土夹碎块状或块状，合金钻具易钻进；揭露层厚 1.6038m，层顶埋深 24.0070.40m，层顶标高-61.65-15.35m。该层各个钻孔均有分布。 3）中风化花岗岩（3）：红棕色、青灰色，结构部分破坏，裂隙发育，裂面绿泥 石化，岩芯呈块状柱状，岩芯方可钻进，节长 5-25cm，属较软较硬岩，岩体完整程 度为较破碎，饱和单轴抗压强度标准值为 40.36MPa，岩体质量等级为类；揭露层厚 0.8019.9m，层顶埋深 24.7076.00m，层顶标高-66.88-16.02m。该层各个钻孔均有 分布。 4）微风化花岗岩（4）：灰褐、灰白色，结构基本未变，仅节理面有铁锰质渲染 或稍有变色，有少量风化裂隙，岩心呈长柱状，节长 5-50cm，坚硬程度为较硬坚硬岩， 完整程度为较完整，饱和单轴抗压强度标准值为 59.03 MPa，岩石基本质量等级为类； 揭露层厚 1.006.47m，层顶埋深 52.0079.20m，层顶标高-70.96-43.67m。仅钻孔有 塔吊基础施工方案 项目部 - 5 - ZK92 等有揭露。 5）孤石（中风化花岗岩3）：为中风化，节长 5-45cm 不等。 4.24.2 塔吊基础土质选择塔吊基础土质选择 根据钻孔平面布置，塔吊基础土质情况参照其临近钻孔： FA-1 栋（自编 4#塔吊）参照勘探孔（超前钻）ZK68ZK68； FA-2 栋（自编 2#塔吊）参照勘探孔（超前钻）ZK246ZK246； FA-3 栋（自编 3#塔吊）参照勘探孔（超前钻）ZK75ZK75； FA-4 栋 (自编 1#塔吊) 参照勘探孔（超前钻）ZK269ZK269。 5 5 塔机基础的设计、制作塔机基础的设计、制作及定位及定位 5.15.1栋塔吊基础桩选择栋塔吊基础桩选择 5.1.15.1.1 栋塔吊基础桩选择栋塔吊基础桩选择 塔吊基础桩均采用 1 根直径 1600mm 的旋挖钻孔桩灌注桩，桩端不设扩大头, 桩顶 标高-10.20m，桩端入强风化花岗岩层 18.00m；桩混凝土等级 C30，桩身钢筋采用 4318,箍筋采用 10mm250mm。塔吊基础桩底端要求穿过砂层、全风化岩，进入强风 化岩层，桩端支承在强风化岩层，进入强风化岩层 18.00 米。其中 FA-2 栋塔吊基础旋挖 灌注桩有效桩长约 53.7，FA-4 栋塔吊基础旋挖灌注桩有效桩长约 58.50m。 FA-2FA-2 栋、栋、FA-4FA-4 栋塔吊基础桩底与相邻结构承台基础桩底（承台栋塔吊基础桩底与相邻结构承台基础桩底（承台 CTleCTle）在同一持力）在同一持力 层部位层部位 。 旋挖(钻孔)灌注桩基础尺寸、配筋等见附图一 。 5.1.25.1.2 栋塔吊基础承台栋塔吊基础承台 栋塔吊基础承台尺寸为 4.50 米4.50 米1.35 米；桩中心与承台中心重合，承 台面标高-8.95m；混凝土强度等级 C35，混凝土自防水抗渗等级为 P6；承台底、面双向 配筋 23C25mm 钢筋；内肢 C 14mm400mm400mm，箍筋 4B14mm。 承台底为 100 厚 C15 混凝土垫层。为确保塔吊不受影响，应在塔吊基础周边临近桩塔吊基础周边临近桩 施工完毕后再进行塔吊安装施工完毕后再进行塔吊安装。桩承台尺寸、配筋等见附图二 。 塔吊基础施工方案 项目部 - 6 - 5.1.35.1.3 栋塔吊基础平面图栋塔吊基础平面图 5.1.45.1.4 FA-4FA-4栋塔吊（自编栋塔吊（自编 1#1#塔吊）基础定位图塔吊）基础定位图 塔吊基础施工方案 项目部 - 7 - 5.1.55.1.5 FA-4FA-4 栋塔吊标准节外侧至二层、三层裙楼装饰线边距离栋塔吊标准节外侧至二层、三层裙楼装饰线边距离 5.1.65.1.6 FA-2FA-2 栋塔吊（自编栋塔吊（自编 2#2#塔吊）基础定位图塔吊）基础定位图 塔吊基础施工方案 项目部 - 8 - 5.1.75.1.7 FA-2FA-2 栋塔吊标准节外侧至二层、三层裙楼边装饰线距离栋塔吊标准节外侧至二层、三层裙楼边装饰线距离 5.25.2 FA-1FA-1 栋、栋、FA-3FA-3 栋塔吊基础选择栋塔吊基础选择 5.2.15.2.1 FA-1FA-1 栋、栋、FA-3FA-3 栋栋塔吊基础桩选择栋栋塔吊基础桩选择 FA-1 栋、FA-3 栋塔吊基础桩用 4 根 500 预应力管桩,桩顶标高-10.20m,桩混凝土 等级 C80,壁厚 100mm,桩顶插筋 6C22 塔吊基础桩底端要求穿过砂层、全风化岩，进入强风化岩层，桩端支承在强风化岩 层，进入强风化岩层不小于 1 米（计算按 5 米） ；其中，FA-1 栋预应力管桩有效桩长 32.00m，FA-3 栋预应力管桩有效桩长 38.00m。 5.2.25.2.2 FA-1FA-1 栋、栋、FA-3FA-3 栋塔吊基础承台栋塔吊基础承台 FA-1 栋、FA-3 栋栋塔吊基础承长(a)=4.50m，宽(b)=4.50m，高(h)=1.35m ，桩中 心与承台中心 1.50m，承台面标高-8.95m；混凝土等级 C35，混凝土自防水抗渗等级为 P6；承台底、面钢筋采用双向 23C25，内肢 C14mm400mm400mm，箍筋 5B14mm。 承台底为 100 厚 C15 混凝土垫层。为确保塔吊不受影响，应在塔吊基础周边临近桩塔吊基础周边临近桩 施工完毕后再进行塔吊安装施工完毕后再进行塔吊安装。 塔吊基础施工方案 项目部 - 9 - FA-1 栋、FA-3 栋桩承台尺寸、配筋等见附图三 。 5.2.35.2.3 FA-1FA-1 栋、栋、FA-3FA-3 栋塔吊基础平面图栋塔吊基础平面图 塔吊基础施工方案 项目部 - 10 - 5.2.45.2.4 FA-1FA-1 栋塔吊基础定位图栋塔吊基础定位图 5.2.55.2.5 FA-1FA-1 栋塔吊标准节至二三层裙楼装饰线边距离栋塔吊标准节至二三层裙楼装饰线边距离 塔吊基础施工方案 项目部 - 11 - 5.2.55.2.5 FA-3FA-3 栋塔吊基础定位图栋塔吊基础定位图 5.35.3 桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数 5.3.15.3.1 桩基承载桩基承载力特征值估算力特征值估算 单桩竖向承载力特征值 Ra可按建筑地基基础设计规范GB50007-2002 式 8.5.5-1 式 DBJ15-31-2003 式 10.2.3 或 10.2.4 估算。 公式Ra=qsaAp+upqsia Li摩擦桩公式 1 Ra=Rsa+ Rra +Rpa嵌岩桩公式 2 桩基的设计施工还需符合建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)有关要求。 5.3.25.3.2 有关岩土设计参数有关岩土设计参数 根据岩土工程勘察报告 ， 各岩土层桩侧摩阻力特征值、桩端土承载力特征值等 参数详见下页表 1： 塔吊基础施工方案 项目部 - 12 - 各岩土层承载力及桩基设计参数建议值一览表一各岩土层承载力及桩基设计参数建议值一览表一 钻（冲）孔桩预应力砼管桩 成 因 层 序 岩土名称状态 承载力特 征值 fak(kpa) 天然单轴抗压 强度 fkp(MPa) 桩侧摩 阻力特 征值 qsa（Kp a) 桩端阻力特征值 qpa（Kpa) 桩侧摩阻 力特征值 qsa (kpa) 桩的端阻力特征值 qpa（Kpa) Q Q4 4ml ml 人工填砂松散 60 8L15 L15 10 L9 9L1616L30L30 1 1 粉质粘土可塑 90 18 20/ / 2 2 淤泥质粉质粘 土 流塑软塑 70912/ 3 3 粘土可-硬塑 130 24 28/ 4 4 粗砂松散稍密 150 26 32/ Q Qal al 5 5 砂砂稍密中密 1603442/ Q Qel el 砂质粘性土硬塑 220 41 44/ 1 1 全风化花岗岩 300 655007007530004000 2 2 强风化花岗岩 550 100800100012040005000 3 3 中风化花岗岩 1500 40.36220 28003000 / Y Y 4 4 微风化花岗岩 4000 40060008000 / 南沙珠江湾 F 地块北区 FA1 栋、FA2 栋、FA3 栋、FA4 栋塔吊基础施工方案 广东珠江工程总承包有限公司-南沙珠江湾 F 北地块北区项目部 -13- 6 6 塔吊其它相关设置塔吊其它相关设置 6.16.1 塔吊塔身加强节预埋塔吊塔身加强节预埋 塔吊基脚螺栓预埋为 32 根 M36*1100 地脚螺栓，螺栓为原厂产品。安装预埋螺栓时 用固定模具套入，模具上下螺母固定定型，采用水平仪校核准确，与承台钢筋焊接牢固。 6.26.2 塔吊基础的防雷接地引接塔吊基础的防雷接地引接 塔吊基础的防雷接地引接；承台的对角 2 条桩中留出约16、500mm 钢筋焊接头与 承台钢筋连通焊接，并直接连出承台面约 500mm 的 2 处引头，作为连焊接于塔架至塔尾 防雷针。接地电阻值小于 4。 6.36.3 塔吊基础与相邻承台的施工顺序塔吊基础与相邻承台的施工顺序 塔吊基础与相邻基础结构相交的承台，宜与塔吊基础同时施工，施工缝统一留在承 台四周外底板 500mm 宽度处，做法见 6.4.2 承台底板底板防水大样。 基础制作后，等其强度达到 80%并检查合格方可安装塔机。 6.46.4 塔吊基础、相邻基础承台与底板接头钢筋预留及防水塔吊基础、相邻基础承台与底板接头钢筋预留及防水做法做法 6.4.16.4.1 塔吊基础承台、基础结构承台与底板交界接头预留钢筋塔吊基础承台、基础结构承台与底板交界接头预留钢筋 塔吊基础承台、结构基础承台四周按底板钢筋的配筋配置在塔吊承台四周及相邻承 台四周预留底板钢筋，预留钢筋搭接长度L=1.6d，锚入承台内不小 于40d。 6.4.26.4.2 塔吊基础承台外侧施工缝防水做法塔吊基础承台外侧施工缝防水做法 1 塔吊基础承台混凝土按建筑结构底板设计为抗渗混凝土，其抗渗等级为P6； 2 在塔吊基础承台上部四周外侧位于底板中部位置预埋3厚300宽钢板止水片，塔 吊基础承台基坑底部及相邻承台与底板四周按建筑设计要求做防水处理，处理做法如下 图： 6.56.5 相邻基础承台、塔吊立架体处相邻基础承台、塔吊立架体处主、次梁、板断开处接头处理主、次梁、板断开处接头处理 6.5.16.5.1 接头处钢筋处理接头处钢筋处理 塔吊立架体处，主、次梁、板、相邻承台施工时，预留钢筋应先用钢刷进行清锈； 钢筋接头应进行焊接或搭接处理，与底板形成整体。使用机械焊接，单面焊接为 10 倍 D，双面焊接为 5 倍 D；使用搭接接头时，钢筋搭接头应错开 35d。 6.5.26.5.2 梁、板预留孔洞砼施工缝接头接头处理梁、板预留孔洞砼施工缝接头接头处理 先浇砼接头必须凿毛，清洗干净，二次浇筑的砼加渗 5-10%AEA 澎胀水泥。 塔吊基础施工方案 项目部 - 14 - 6.66.6 地下室顶板预留孔洞围护地下室顶板预留孔洞围护 预留孔洞口处顶板四周浇注混凝土时上返 15cm 高、20cm 宽上返止水；上砌 180 厚 灰砂砖 80cm 高，钢管架设模板，面捣 6-8cm 厚素混凝土作密封围蔽，防止水和杂物落入 地下室。 7 7 相关附图及塔吊基础计算书相关附图及塔吊基础计算书 7.1 附图一： FA-2 栋、FA-4 栋塔吊基础桩配筋平面图大样 C C C C 南沙珠江湾 F 地块北区 FA1 栋、FA2 栋、FA3 栋、FA4 栋塔吊基础施工方案 广东珠江工程总承包有限公司-南沙珠江湾 F 北地块北区项目部 -15- 7.27.2 附图二：附图二： FA-2FA-2 栋、栋、FA-4FA-4 栋塔吊基础桩承台配筋图大样栋塔吊基础桩承台配筋图大样 C C B B C C C 南沙珠江湾 F 地块北区 FA1 栋、FA2 栋、FA3 栋、FA4 栋塔吊基础施工方案 广东珠江工程总承包有限公司-南沙珠江湾 F 北地块北区项目部 -16- 7.37.3 附图三：附图三： FA-1FA-1 栋、栋、FA-3FA-3 栋塔吊基础承台配筋图大样栋塔吊基础承台配筋图大样 C C B B CC C 南沙珠江湾 F 地块北区 FA1 栋、FA2 栋、FA3 栋、FA4 栋塔吊基础施工方案 广东珠江工程总承包有限公司-南沙珠江湾 F 北地块北区项目部 -17- 7.47.4 塔吊基础总平面布置图图塔吊基础总平面布置图图 南沙珠江湾 F 地块北区 FA1 栋、FA2 栋、FA3 栋、FA4 栋塔吊基础施工方案 广东珠江工程总承包有限公司-南沙珠江湾 F 北地块北区项目部 -18- 7.5 附 FA-1 栋塔吊基础计算书 FA-1FA-1 栋塔吊基础设计栋塔吊基础设计( (四桩四桩) )计算书计算书 1.计算参数 （1）基本参数 采用 1 台 TC5613 塔式起重机，塔身尺寸 1.60m,地下室开挖深度为-10.70m；现场地面标高- 0.90m，承台面标高-8.95m；采用预应力管桩基础，地下水位-1.50m。 1）塔吊基础受力情况 基础荷载 P(kN) M(kN.m) 荷载工况 Fk F h MMZ 工作状态 548.7018.351693.00300.00 非工作状态 487.5074.701776.000 hF h 基础顶面所受倾覆力矩 基础所受扭矩 基础顶面所受水平力 基础顶面所受垂直力 M = z M = F = F =k zM F k 塔吊基础受力示意图 M 比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算如图 Fk=487.50kN,Fh=74.70kN M=1776.00+74.701.25=1869.38kN.m Fk，=487.501.35=658.13kN,Fh，=74.701.35=100.85kN Mk=(1776.00+74.701.25)1.35=2523.66kN.m 2）桩顶以下岩土力学资料 序 号 地层名称 厚度 L (m) 极限侧阻力标 准值 qsik(kPa) 极限端阻力标准 值 qpk(kPa) qsik i (kN/m) 抗拔系数 i iqsik i (kN/m) 1 人工填砂 5.008.0040.000.104.00 2 淤泥质土粉 质粘土 15.909.00143.100.2028.62 3 粘性土 2.3024.0055.200.5027.60 4 全风化花岗 岩 3.8065.00247.000.50123.50 5 强风化花岗 岩 5.00100.004000.00500.000.70350.00 桩长 32.00qsik*Li985.30iqsik*Li533.72 3）基础设计主要参数 塔吊基础施工方案 项目部 - 19 - 基础桩采用 4 根 500 预应力管桩,桩顶标高-10.20m；桩混凝土等级 C35,fC=16.70N/mm2 ,EC=3.15104 N/mm2；ft=1.57N/mm2,桩长 32.00m,壁厚 100mm；钢筋 HRB400，fy=360.00N/mm2,Es=2.00105N/mm2 承台尺寸长(a)=4.50m,宽(b)=4.50m,高(h)=1.35m；桩中心与承台中心 1.50m,承台面标高- 8.95m；承台混凝土等级 C35，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3 Gk=abh砼=4.504.501.3525=683.44kN 塔吊基础尺寸示意图 2.桩顶作用效应计算 （1）竖向力 1）轴心竖向力作用下 Nk=(FkGk)/n=(487.50+683.44)/4=292.74kN 2）偏心竖向力作用下 按照 Mx 作用在对角线进行计算，Mx=Mk=1869.38kN.m，yi=1.5020.5=2.12m Nk =(FkGk)/nMxyi/yi2=(487.50+683.44)/4(1869.382.12)/(22.122) =292.74440.89 Nkmax=733.63kN, Nkmin=-148.16kN (基桩承受竖向拉力) (2)水平力 Hik= =Fh/n=74.70/4=18.68kN 3.单桩允许承载力特征值计算 管桩外径 d=500mm=0.50m，内径 d1=500-2100=300mm=0.30m，hb=5.00 hb/d=5.00/0.50=10.00,p =0.80 （1）单桩竖向极限承载力标准值计算 Aj=(d2-d12)/4=3.14(0.502-0.302)/4=0.13m2,Apl=d12/4=3.140.302/4=0.07m2 Qsk=uqsik i=dqsiki=3.140.50985.30=1546.92kN Qpk=qpk(Aj+pApl)=4000.00(0.13+0.800.07)=744.00kN，Quk= QskQpk=1546.92+744.00=2290.92kN Ra=1/KQuk=1/22290.92=1145.46kN (2)桩基竖向承载力计算 1）轴心竖向力作用下 Nk=292.74kNRa=1145.46kN,竖向承载力满足要求。 2）偏心竖向力作用下 Nkmax=733.63kNRa=1.21145.46=1374.55kN,竖向承载力满足要求。 塔吊基础施工方案 项目部 - 20 - 4.桩基水平承载力验算 (1)单桩水平承载力特征值计算 I=(d4-d14)/64=3.14(0.504-0.304)/64=0.0027m4 EI=EcI=3.151070.0027=85050kN.m2 查表得:m=6.00103kN/m4, Xoa=0.010m bo=0.9(1.5d+0.5)=1.13m=1130mm =(mbo/ ECI)0.2=(6.0010001.13/85050)0.2=0.60 L=0.6032.00=19.204,按 L=4,查表得:x=2.441 RHa=0.75(3EI/x)oa=0.75(0.60385050/2.441)0.01=56.44kN （2）桩基水平承载力计算 Hik=18.68kNRha=56.44kN,水平承载力满足要求。 5.抗拔桩基承载力验算 （1）抗拔极限承载力标准值计算 Tgk=1/nu1iqsikLi=1/4(1.502+0.50)4533.72=1868.02kN Tuk=iqsikuiLi=533.723.140.50=837.94kN (2)抗拔承载力计算 Ggp=4.504.5031.90(18.80-10)/4=2650.72kN Gp=(3.140.502-3.14(0.302)/432.00(25-10)=107.64kN Tgk/2+Ggp=1868.02/2+2650.72=3584.73kNNkmin=148.16kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足 要求。 Tuk/2+Gp=837.94/2+107.64=526.61kNNkmin=148.16kN,基桩呈非整体性破坏的抗拔承载力满足 要求。 6.抗倾覆验算 a1=1.50+0.50/2=1.75m,bi=1.502+0.50/2=3.25m 倾覆力矩 M倾=MFhh=1776+74.70(10.70-8.95)=1906.73kN.m 塔吊基础施工方案 项目部 - 21 - 抗倾覆力矩 M抗= =（FkGk）ai2(Tuk/2+Gp)bi =(487.50+683.44)1.75+2(837.94/2+107.64)3.25=5472.11kN.m M抗/M倾=5472.11/1906.73=2.87 抗倾覆验算 2.871.6,满足要求。 7.桩身承载力验算 (1)正截面受压承载力计算 按照 Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=2523.66kN.m，yi=1.5020.5=2.12m Nk=(Fk1.2Gk)/nMxyi/yi2=(658.13+1.2683.44)/4(2523.662.12)/(22.122) =369.56595.20 Nkmax=964.77kN，Nkmin=-225.64kN c=0.85,cfcAj=0.8516.7010000.13=1845.35kN 正截面受压承载力=1845.35kNNkmax=964.77kN,满足要求。 (2)预制桩插筋受拉承载力验算 插筋采用 HRB400，fy=360.00N/mm2，取 622，As=6380=2280mm2 fyAs=3602280=820800N=820.80kN fyAs=820.80kNNkmin=225.64kN,正截面受拉承载力满足要求。 M倾/(4x1As)=1906.731000/(41.502280)=139.38N/mm2 M倾/(4x1As)=139.38N/mm2360.00N/mm2,满足要求。 (3)承台受冲切承载力验算 1）塔身边冲切承载力计算 F=F1.2Qik=Fk，=658.13kN，ho=1.35-0.10=1.25m=1250mm hp=1.0+(2000-1350)/(2000-800)(0.9-1.0)=0.95 0=1.50-0.50/2-1.60/2=0.45m,=0/ho=0.45/1.25=0.36 0=0.84/(+0.2)=0.84/(0.36+0.2)=1.50 um=4(1.60+1.25)=11.40m hp0umftho=0.951.5011.401.5710001.25=31880.81kN 承台受冲切承载力=31880.81kNF=658.13kN,满足要求。 2)角桩向上冲切力承载力计算 N1=Nk，=Fk，/n+ Mxyi/yi2=658.13/4+2523.662.12/(22.122)=759.74kN 1x=1y=0/ho=0.45/1.25=0.36,c1=c2=0.75+0.25=1.00m V=2Nk，=2759.74=1519.47kN 1x=1y=0.56/(1x+0.2)=0.56/(0.36+0.2)=1.00 1x(c2+1y/2)+1y(c1+1x/2)hpftho =1.00(1.00+0.45/2)20.951.5710001.25=4567.72kN 角桩向上冲切承载力=4567.7kNV=1519.47kN,满足要求。 3)承台受剪切承载力验算 Nk，=Fk，/n+ Mxyi/yi2=658.13/4+2523.662.12/(22.122)=759.74kN V=2Nk，=2759.74=1519.48kN hs=(800/ho)1/4=(800/1250)0.25=0.89,=0/ho=0.45/1.25=0.36 =1.75/(+1)=1.75/(0.36+1)=1.29,b0=4.50m=4500mm hsftb0ho=0.891.291.5710004.501.25=10139.16kN 承台受剪切承载力=10139.16kNV=1519.48kN,满足要求。 塔吊基础施工方案 项目部 - 22 - (4)承台抗弯验算 1)承台弯矩计算 Ni=Fk，/n+ Mxyi/yi2=658.13/4+2523.662.12/(22.122)=759.74kN,Xi=1.50m M=NiXi=2759.741.50=2279.22kN.m 2)承台配筋计算 承台采用 HRB400，fy=360.00N/mm2 As=M/0.9fyho=2279.22106/(0.93601250)=5628mm2 取 2325 201mm (钢筋间距满足要求),As=23491=11293mm2 承台配筋面积 11293mm25628mm2,满足要求。 8.计算结果 （1）基础桩 4 根 500 预应力管桩,桩顶标高-10.20m,桩长 32.00m；桩混凝土等级 C35,壁厚 100mm,桩顶插 筋 622。 （2）承台 长(a)=4.50m，宽(b)=4.50m，高(h)=1.35m ，桩中心与承台中心 1.50m，承台面标高-8.95m；混 凝土等级 C35，承台底钢筋采用双向 2325201mm。 （3）基础大样图 塔吊基础平面图 塔吊基础施工方案 项目部 - 23 - 塔吊基础剖面图 塔吊基础施工方案 项目部 - 24 - 7.67.6 附附 FA-2FA-2 栋塔吊基础计算书栋塔吊基础计算书 塔吊基础设计塔吊基础设计( (单桩单桩) )计算书计算书 1.计算参数 （1）基本参数 采用 1 台 TC6513 塔式起重机，塔身尺寸 1.80m,基坑开挖深度-10.70m；现场地面标高-0.90m,承 台面标高-8.95m；采用钻（冲）孔基础，地下水位-3.00m。 （2）计算参数 1）塔机基础受力情况 基础荷载 P(kN) M(kN.m) 荷载工况 FkFhMMZ 工作状态 696.9025.402148.20460.20 非工作状态 586.30103.202798.600 M kF M z kF = F = M = zM = 基础顶面所受垂直力 基础顶面所受水平力 基础所受扭矩 基础顶面所受倾覆力矩 h F h 塔吊基础受力示意图 比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图 Fk=586.30kN，Fh=103.20kN，M=2798.60+103.21.25=2927.60kN.m Fk=586.301.35=791.51kN，Fh，=103.201.35=139.32kN Mk=(2798.60+103.21.25)1.35=3952.26kN.m 2）桩顶以下岩土力学资料 序号 地层名称厚度极限侧阻力岩石饱和单轴抗压强度 qsik*i 抗拔系数 iqsik* i L(m) 标准值 qsik(kPa) 标准值 frk(kPa) (kN/m)i(kN/m) 1人工填砂 3.808.0030.400.103.04 2 淤泥质土粉质粘 土 9.509.0085.500.5042.75 3砂质粘土 11.7041.00479.700.50239.85 4全风化花岗岩 10.7065.00695.500.70486.85 5强风化花岗岩 18.00100.0010.001800.000.701260.00 塔吊基础施工方案 项目部 - 25 - 桩长 53.70qsik*i3091.10 iqsik*i2032.49 3）基础设计主要参数 基础桩采用 1 根 1600 钻（冲）孔灌注桩，桩顶标高-10.20m，桩端不设扩大头，桩端入强风 化花岗岩 18.00m；桩混凝土等级 C30，fC=14.30N/mm2 ,EC=3.00104N/mm2；ft=1.43N/mm2，桩长 53.70m；钢筋 HRB400,fy=360.00N/mm2 ,Es=2.00105N/mm2 承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.35m；桩中心与承台中心重合,承台面标高- 8.95m；承台混凝土等级 C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3。 Gk=abh砼=4.504.501.3525=683.44kN 2.桩顶作用效应计算 （1）轴心竖向力作用下：Nk=(FkGk)/n=(586.30+683.44)/1=1269.74kN （2）水平力作用下：Hik= =Fh /n=103.20/1=103.20kN 3.桩基竖向承载力验算 （1）单桩竖向极限承载力标准值计算 hr=18.00m,d=1.60m=1600mm,hr/d=18.00/1.60=11.25,查表得，r=1.04 Ap=d2/4=3.142.56/4=2.01m2 Qsk=uqsik i =dqsiai=3.141.603091.10=15529.69kN Qrk=rfrkAp=1.04102.01=20.90kN，Quk=Qsk+Qsk=15529.69+20.90=15550.59kN Ra=1/KQuk=1/215550.59=7775.30kN 4.桩基竖向承载力计算 轴心竖向力作用下 Nk=1269.74kNRa=7775.30kN,竖向承载力满足要求。 5.桩基水平承载力验算 （1）单桩水平承载力特征值计算 E=Es/Ec=2.00105/3.00104=6.67,m=2,N=0.50 g=0.2+(2000-1600)/(2000-300)(0.65-0.2)=0.31% Wo=d/32d22(ES/EC1)gd02 =3.141.60/32(1.602+2(6.67-1)0.31%(1.60-20.10)2)=0.41m3 Io=Wod/2=0.411.60/2=0.33m4 塔吊基础施工方案 项目部 - 26 - EI=0.85ECIo=0.853.001070.33=8415000kN.m2 查表得:m=35.00103kN/m4 ， bo =0.9(d+1)=2.34m =(mbo/ECI)0.2=(35.0010002.34/8415000)0.2=0.40 L=0.4053.70=21.264，按 L=4 查表得: Vm=0.768 Nk=(Fk1.2Gk)/n=(791.51+1.2683.44)/1=1611.64kN An=d2/41(Es/Ec-1)Pg=2.01(1+5.670.31%)=2.05m2 RHa=(0.75mftW0/Vm)(1.25+22g)(1+NN1k/mftAn) =(0.750.4021.4310000.410.7680) (1.25 + 220.31/100)1 + 0.501611.64/(21.4310002.05)=686.78kN (2)桩基水平承载力 Hik=103.20kNRha=686.78kN,水平承载力满足要求。 6.抗拔桩基承载力验算 （1）抗拔极限承载力标准值计算 Tgk=1/nu1iqsikLi=1.6042032.49=13007.94kN Tuk=iqsikuiLi=2032.493.141.60=10211.23kN (2)抗拔承载力计算 Ggp=4.504.5053.60(18.80-10)/1=13631.49kN Gp=3.140.80.853.70(25-10)=2197.50kN Tgk/2+Ggp=13007.94/2+13631.49=20135.46kN，Tuk/2+Gp=10211.23/2+2197.50=7303.12kN 7.抗倾覆验算 bi=1.60/2=0.80m 倾覆力矩 M倾=MFhh=2798.60+103.20(10.70-8.95)=2979.60kN.m 抗倾覆力矩 M抗= =（FkGk）bi(Tuk/2+Gp)bi 塔吊基础施工方案 项目部 - 27 - =(586.30+683.44)0.80+(10211.23/2+2197.50)0.80=6858.28kN.m M抗/M倾=6858.28/2979.60=2.30 抗倾覆验算 2.301.6,满足要求。 8.桩身承载力验算 (1)正截面受压承载力计算 Nk =(Fk1.2Gk)/n=(791.51+1.2683.44)/1=1611.64kN c=0.70,cfcAp=0.7014.3010002.01=20120.10kN 正截面受压承载力=20120.10kNNK=1611.64kN,满足要求。 （2）配筋计算 采用 HRB400 钢筋,fy=360.00N/mm2,按照配筋率 =g=0.31%计算： As1=AP=0.31%2.01106=6231mm2 桩身钢筋抗拔计算 As2=2M倾/dfy=22979.60106/(1600360)=10346mm2 比较 As1和 As2,按 As2配筋，取 3418，As=34314=10676mm2AS2=10346mm2 (满足要求) 9.承台受冲切承载力验算 只考虑塔身边冲切承载力计算 F=F1.2Qik=Fk=791.51kN，ho=1.35-0.10=1.25m=1250mm hp=1.0+(2000-1350/(2000-800)(0.9-1.0)=0.9