海晟大厦塔吊基础方案.doc

海晟国际大厦海晟国际大厦 塔塔 吊吊 基基 础础 专专 项项 方方 案案 福建省九龙建设集团有限公司福建省九龙建设集团有限公司 20112011 年年 7 7 月月 2525 日日 目目 录录 1、编制依据3 2、工程概况3 3、塔吊基础的设计5 4、塔吊基础的施工19 5、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差较正22 6、重大危险源的辨识及预防措施23 7. 塔吊基础施工图25 1 1、 编制依据编制依据 1.1塔式起重机使用说明书 1.2岩土工程勘察报告 1.3建筑地基基础设计规范（GB50007-2002） 1.4地基与基础施工质量验收规范（GB50202-2002） 1.5混凝土结构设计规范（GB50010-2002） 1.6混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002） 1.7钢结构设计规范（GB50017-2003） 1.8 海晟国际大厦施工图纸(结施、建施) 1.9厦门市塔吊安全管理暂行规定 1.10建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001） 1.11钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 1.12 施工现场机械设备检查技术规程（JGJ160-2008） 1.13塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009） 1.14建筑桩基技术规程（JGJ94-2008） 1.15建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程（JGJ196-2010） 2 2、工程概况、工程概况 2.1 工程建设概况 工程名称海晟国际大厦工程地址 厦门市湖滨南路北侧、闽南 大厦东侧、后埭溪路西侧 建设单位 厦门海晟房地产 开发有限公司 设计单位 厦门市仁德振华建筑设计事 务所 勘察单位 厦门地质勘察院监理单位厦门象屿咨询工程有限公司 总承包单位福建省九龙建设有限公司建筑总造价约 1.9 亿 工程主要 功能或用途 本工程地下室车库三层，地上主楼一栋写字楼（24 层） 2.2 根据本工程地质勘察报告各土层极限摩阻力、端阻力标准值指标见下表： 冲钻孔灌注桩 层号土层名称层厚（m）Fs（KPa ） Fp（KPa） 抗拔系数 （） 1 杂填土084.8 25 2 淤泥1.86.5 12 3 粉质粘土2.26.5 550.75 4 粗砂0.20.9 600.6 5 残积砾质粘性土413.1 500.7 6 全风化花岗岩5.813.9 7016000.65 7 砂砾状强风化花岗岩 89030000.55 2.3 塔吊布置原则 本工程作业面积大、建筑物高度较高，在施工中垂直运输工作量很大。项目部结合建筑物 的高度、结构特点、施工现场环境，综合考虑工期、吊运能力、机械类型等因素，合理安排 机械数量和布置位置，作出以下布置原则： 2.3.1 由于受场地条件限制，将主楼塔吊布置在地下室基坑内。 2.3.2 塔吊选型：考虑到本工程地下室施工面较大，施工阶段周边可利用场地狭小，主楼属 于超高层，为确保塔吊质量和安全，根据施工要求，现场拟采用 QTZ80 塔吊 1 台（1#塔吊）应 用于主楼，臂长 56m，安装高度 44M（承台面算起），塔吊中心与主楼水平距离为 4000mm；采用 QTZ80 塔吊 1 台（2#塔吊）应用于裙楼，臂长 56m，安装高度 30M，与裙房水平距离为 5500mm。 在地下室及裙楼施工完毕后，保留主楼 1 台施工塔吊（1#塔吊），裙楼塔吊（2#塔吊）予以拆 除。在主楼主体封顶后 1#塔吊予以拆除。 2.3.3 塔吊具体平面位置详见附图 1，附图 2，附图 3，附图 4，附图 6。 2.3.4 因主楼塔吊（1#塔吊）基础利用地下室筏板基础作为承台，故考虑在基坑土方开挖至 第三道支撑施工完成时安装；2#塔吊在土方开挖前安装完毕。 2.3.5 从本工程的结构特性、土质情况、土方开挖后承台的支撑以及对边坡支护影响等因素 考虑，塔吊基础采用冲（钻）孔灌注桩+承台基础。塔吊基础桩位平面布置详见附图 4，附图 6。 2.3.6 根据图纸，主楼 1#塔吊塔身穿过地下室楼层时，会与楼层板交汇，现场将根据实际情 况，浇筑楼层混凝土时采取留设孔洞加强措施：各孔边加设 2 根直径 16 的钢筋加固。孔边预留 出钢筋，待拆除塔吊后浇筑。 3 3、塔吊基础的设计、塔吊基础的设计 (1).(1). 主楼主楼 1#1#塔吊基础的设计塔吊基础的设计 3.13.1 主楼主楼 1#1#塔吊基础设计参数塔吊基础设计参数 3.1.1 基本参数信息 基础桩：41100 冲（钻）孔灌注桩，桩身混凝土等级：C35 水下混凝土； 1 桩顶标高-20.000m，根据岩土工程勘察报告，取灌注桩有效桩长为：11.45 米（桩端标高- 31.450m，桩端持力层为第 7a 层-砂砾状强风化花岗岩，具体以施打时实际打桩记录为准。 承台尺寸：平面 5.65.6m，厚度 h=2.00m，桩与承台中心轴距离为 1.700m 3 承台混凝土等级： C35 塔吊承台面标高：塔吊承台面标高为-14.850m。 承台下设置厚度 100mm，宽度超出各承台边 100mm 的 C15 素砼垫层。 3.1.2 塔吊荷载参数 基础载荷表基础载荷表 载 荷 名 称非工作工况工作工况 P1 基础所受的垂直载荷（KN） 540556 P2 基础所受的水平载荷（KN） 6031.4 M 基础所受的弯矩（KN.M） 11001000 M 扭 基础所受的扭矩（KN.M） 0230 根据塔吊使用说明书，塔吊安装到自由高度 45m 时要附墙，因此在进行荷载分析时， 弯矩和剪力取在 26m 高度时塔吊非工作状态数值（验算风荷载影响时非工作状态和工作状 态均进行验算），竖向荷载取塔吊安装到最终安装高度时（H=120 米）数值为安全取值。 故取计算荷载：塔吊（H=120 米）自重：540kN F1=540kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 Fk=F1=540kN， F=1.4Fk=1.4*540=756KN 承台自重：GK=255.65.62=1568kN G=1.2*GK=1881.6KN 塔吊的倾覆力矩 MK=1100kN.M M=1.4Mk=1.4*1100=1540 kN.M 水平力 Fvk=60KN Fv=1.4*Fvk =1.4*60=84KN 3.23.2 单桩竖向承载力验算单桩竖向承载力验算 根据厦门地质勘察院提供的地质勘察报告,结合主楼塔吊所处位置，对单桩竖向承载力 特征值进行计算（选取 12#桩位勘测孔进行计算，15.00 米以上摩阻力不予考虑）。 3.2.1 桩顶竖向力的计算 依据建筑桩基技术规程JGJ94-2008 的第 5.1.1 条。 单桩竖向平均力 Qk=(F+G)/n= (756+1881.6)/4 =659.4KN 单桩桩顶所受最大压力 Qc，kmax=(F+G)/n+(M+Fv*h)/(1.414*c) =(756+1881.6)/4 +(1540+84*2)/1.414*1.7 =659.4+710.6 =1370KN 单桩桩顶所受最大拔力 Qt，kmax=(F+G)/n-(M+Fv*h)/(1.414*c) =(756+1881.6)/4-(1540+84*2)/1.414*1.7 =659.4-763 =-103.6KN 3.2.2 单桩竖向承载力特征值计算 单桩竖向承载力极限值 R= fpAp+Upfsli R= 3.14*0.552*3000+3.14*1.1*（70*9.45+90*2） =2849+2906=5755KN 单桩竖向承载力特征值 Ra=R/2=5755/2=2877KN Qk=541.8KNQt，kmax =103.6KN,均满足要求。 3.33.3 桩配筋计算桩配筋计算 3.3.1 桩顶轴向压力验算 =1.0 x541.8=541.8KN31.40cm2可满足构造要求。桩顶钢筋伸入承台长度 45d 进行锚固，详见附图 5. 利用地下室底板作为塔吊承台，配筋按地下室该处筏板配筋配置，承台面为 32150 双向， 承台底为 32150 双向，承台中部沿高度设置一道双向为 14300；因塔吊基础与临边的地下 室筏板基础接缝处较为薄弱，故沿塔吊承台高度四周设置二道拉结钢筋 14300，为使塔吊基 础与临边的筏板基础拉接，塔吊承台钢筋配置长度均应伸出承台外，且错开 1100mm 长度，待地 下室底板钢筋绑扎时采用直螺纹连接；为防止地下水从砼接缝处渗出，塔吊承台周边沿高度方 向设置二道 4mm 钢板止水板。详见附图 6. 3.63.6 抗倾覆验算：抗倾覆验算： 3.6.13.6.1 独立塔机工作状态时风荷载计算独立塔机工作状态时风荷载计算： Wk=0.8Bz*Us*Uz*Wo 本工程地面粗糙度为 B 类 工作状态时 Wo=0.2KN/M2计，查表，Bz=1.59，Us=1.34，Us=1.79 Wk=0.8Bz*Us*Uz*Wo=0.8*1.59*1.34*1.79*0.2 = 0.61KN/ M2 Qsk=Wk*A/H A=ao*B*H ao=0.35 B=1.8 H=45 Qsk=0.61*0.35*1.8=0.384KN/M2 Fsk=Qsk*H=0.384*45=17.294KN Msk=0.5*Fsk*H=0.5*17.294*45=389.1KN.M 由塔吊基础荷载表知：基础所受的弯矩 M1=1000KN.M;基础所受的扭矩 M2=230KN.M 基础所受的水平力弯矩 M3=31.4*2=109.9KN.M; 倾覆力矩 Mq=M1+M2+M3+Msk=1000+230+109.9+389.1=1729KN.M 基础所受的垂直载荷 N1=556KN，承台自重 N2=1.2*GK=1881.6KN 塔吊抗倾覆弯矩 Mk=（N1+N2）*L=（556+1881.6）*1.7*1.414=5859.5KN.M 塔吊抗倾覆弯矩 Mk/Mq=5859.5/1729=3.389K=1.4,满足抗倾覆要求。 3.6.23.6.2 独立塔机非工作状态时风荷载计算：独立塔机非工作状态时风荷载计算： Wk=0.8Bz*Us*Uz*Wo 本工程地面粗糙度为 B 类 工作状态时 Wo=0.8KN/M2计，查表，Bz=1.7，Us=1.34，Us=1.34 Wk=0.8Bz*Us*Uz*Wo=0.8*1.7*1.34*1.34*0.8 = 1.954KN/ M2 Qsk=Wk*A/H A=ao*B*H ao=0.35 B=1.8 H=45 Qsk=1.954*0.35*1.8=1.231KN/M2 Fsk=Qsk*H=1.31*45=55.395KN Msk=0.5*Fsk*H=0.5*55.395*45=1246.39KN.M 由塔吊基础荷载表知：基础所受的弯矩 M1=1100KN.M;基础所受的扭矩 M2=0KN.M 基础所受的水平力弯矩 M3=60*2=120KN.M; 倾覆力矩 Mq=M1+M2+M3+Msk=1100+0+120+1246.39=2466.39KN.M 基础所受的垂直载荷 N1=540KN，承台自重 N2=1.2*GK=1881.6KN 塔吊抗倾覆弯矩 Mk=（N1+N2）*L=（540+1881.6）*1.7*1.414=5821KN.M 塔吊抗倾覆弯矩 Mk/Mq=5821/2466.39=2.36K=1.4,满足抗倾覆要求。 （2 2）裙楼塔吊（）裙楼塔吊（2#2#塔吊）基础的设计塔吊）基础的设计 3.13.1 基础设计参数基础设计参数 3.1.2 基本参数信息 基础桩：4900 冲（钻）孔灌注桩，桩身混凝土等级：C35 水下混凝土； 1 桩顶标高-2.600m，根据岩土工程勘察报告，取灌注桩有效桩长为：23.25 米（桩端标高- 25.850m），桩端持力层为第 6a 层全风化花岗岩层，具体以施打时实际打桩记录为准。 承台尺寸：平面 55m，厚度 h=1.350m，桩与承台中心轴距离为 1.75m 2 承台混凝土等级： C35 塔吊承台面标高：塔吊承台面标高为-1.350m。 承台下设置厚度 100mm，宽度超出各承台边 100mm 的 C15 素砼垫层。 3.1.2 塔吊荷载参数 基础载荷表基础载荷表 载 荷 名 称非工作工况工作工况 P1 基础所受的垂直载荷（KN） 540556 P2基础所受的水平载荷（KN）6031.4 M 基础所受的弯矩（KN.M） 11001000 M 扭 基础所受的扭矩（KN.M） 0230 由上表可得出塔吊在非工作状况时，对基础传递的倾覆力矩最大,故塔吊在非工作状况 时为最不利情况，只需计算塔吊非工作状况受力。根据塔吊使用说明书，塔吊安装到自由 高度 45m 时要附墙，因此在进行荷载分析时，弯矩和剪力取在 30m 高度时塔吊非工作状态 数值，竖向荷载取塔吊安装高度 30M 时进行计算。 故取计算荷载：塔吊自重 300kN F=1.4Fk=1.4*300=420KN 承台自重：GK=25551.35=843.75kN G=1.2*GK=1012.5KN 塔吊的倾覆力矩 MK=1100kN.M M=1.4Mk=1.4*1100=1540 kN.M 水平力 Fvk=60KN Fv=1.4*Fvk =1.4*60=84KN 3.23.2 单桩竖向承载力验算单桩竖向承载力验算 根据厦门地质勘察院提供的地质勘察报告,结合裙楼塔吊所处位置，对单桩竖向承载力特 征值进行计算（选取 JK15#桩位勘测孔进行计算）。 3.2.1 桩顶竖向力的计算 依据建筑桩基技术规程JGJ94-2008 的第 5.1.1 条。 单桩竖向平均力 Qk=(F+G)/n= (420+1012.5)/4 =358.13KN 单桩桩顶所受最大压力 Qc，kmax=(F+G)/n+(M+Fv*h)/(1.414*c) =(420+1012.5)/4+(1540+84*1.5)/1.414*1.75 =358.13+673.27 =1031.4KN 单桩桩顶所受最大拔力 Qt，kmax=(F+G)/n-(M+Fv*h)/(1.414*c) =(420+1012.5)/4+(1540+84*1.5)/1.414*1.75 =358.13-673.27 =-315.14KN 3.2.2 单桩竖向承载力特征值计算 单桩竖向承载力极限值 R= fpAp+Upfsli R= 3.14*0.452*1600+3.14*0.9*(55*4.6+50*8.2+70*6.65） =1017+3160=4177KN 单桩竖向承载力特征值 Ra=R/2=4177/2=2088KN Qk=358.13KNQt，kmax =-315.14KN,均满足要求。 3.33.3 桩配筋计算桩配筋计算 3.3.1 桩顶轴向压力验算 =1.0 x680.03=680.03KN25.43cm2 可满足构造要求。 桩顶钢筋伸入承台长度 45d 进行锚固，详见附图 7. 3.3.3 桩自身抗拉强度 N=fy*As=310 x3048=944.88KN Qt，kmax =-315.14KN,故配筋符合要求. 3.43.4 承台受力验算承台受力验算 一、基本资料： 承台类型： 四桩承台，圆桩直径 d 900mm，需要进行承台抗震承载力验算 桩列间距 Sa 3500mm，桩行间距 Sb 3500mm，承台边缘至桩中心距离 Sc 750mm 承台根部高度 H 1350mm，承台端部高度 h 1350mm 柱截面高度 hc 1800mm （X 方向），柱截面宽度 bc 1800mm （Y 方向） 单桩竖向承载力特征值 Ra 2088kN 桩中心最小间距为 3.5m，3.89d （d - 圆桩直径或方桩边长） 混凝土强度等级为 C35， fc 16.72N/mm， ft 1.575N/mm 钢筋抗拉强度设计值 fy 300N/mm，纵筋合力点至截面近边边缘的距离 as 110mm 纵筋的最小配筋率 min 0.20% 荷载效应的综合分项系数 z 1.35； 永久荷载的分项系数 G 1.35 基础混凝土的容重 c 25kN/m； 基础顶面以上土的重度 s 18kN/m， 顶面上覆土厚度 ds 0m 承台上的竖向附加荷载标准值 Fk 0.0kN 设计时执行的规范： 建筑地基基础设计规范（GB 500072002） 以下简称 基础规范 混凝土结构设计规范（GB 500102002） 以下简称 混凝土规范 钢筋混凝土承台设计规程（CECS 88：97） 以下简称 承台规程 二、控制内力： Nk - 相应于荷载效应标准组合时，柱底轴向力值（kN）； Fk - 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向力值（kN）； Fk Nk + Fk Vxk 、Vyk - 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的剪力值（kN）； Mxk、Myk- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的弯矩值（kNm）； Mxk、Myk - 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值（kNm）； Mxk Mxk - VykH、 Myk Myk + VxkH F、Mx、My - 相应于荷载效应基本组合时，竖向力、弯矩设计值（kN、kNm）； F zFk、 Mx zMxk、 My zMyk Nk 300； Mxk 0； Myk 1100； Vxk 60； Vyk 0 Fk 300； Mxk 0； Myk 1181 考虑地震作用组合 F 405； Mx 0； My 1594.4 考虑地震作用组合 三、承台自重和承台上土自重标准值 Gk： a 2Sc + Sa 2*750+3500 5000mm； b 2Sc + Sb 2*750+3500 5000mm 承台底部底面积 Ab ab 5*5 25m 承台体积 Vc AbH 25*1.35 33.75m 承台自重标准值 Gk cVc 25*33.75 843.8kN 承台上的土重标准值 Gk s(Ab - bchc)ds 18*(25-1.8*1.8)*0 0.0kN 承台自重及其上土自重标准值 Gk Gk + Gk 843.8+0 843.8kN 四、承台验算： 圆桩换算桩截面边宽 bp 0.8d 0.8*900 720mm 1、承台受弯计算： (1)、单桩桩顶竖向力计算： 在轴心竖向力作用下 Qk (Fk + Gk) / n （基础规范 8.5.3-1） Qk (300+843.8)/4 285.9kN 1.25Ra 2610kN 在偏心竖向力作用下 Qik (Fk + Gk) / n MxkYi / Yi2 MykXi / Xi2 （基础规范 8.5.3-2） Q1k (Fk)ub)_ + Gk)ub)_) / n + MxkYi / Yi2 - MykXi / Xi2 285.9+(0*3.5/2)/(3.52)-(1181*3.5/2)/(3.52) 117.2kN 1.5Ra 3132kN Q2k (Fk)ub)_ + Gk)ub)_) / n + MxkYi / Yi2 + MykXi / Xi2 285.9+(0*3.5/2)/(3.52)+(1181*3.5/2)/(3.52) 454.7kN 1.5Ra 3132kN Q3k (Fk)ub)_ + Gk)ub)_) / n - MxkYi / Yi2 - MykXi / Xi2 285.9-(0*3.5/2)/(3.52)-(1181*3.5/2)/(3.52) 117.2kN 1.5Ra 3132kN Q4k (Fk)ub)_ + Gk)ub)_) / n - MxkYi / Yi2 + MykXi / Xi2 285.9-(0*3.5/2)/(3.52)+(1181*3.5/2)/(3.52) 454.7kN 1.5Ra 3132kN 每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值 Qgk： Qgk Gk / n 843.8/4 210.9kN 扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值： Ni z(Qik - Qgk) N1 1.35*(117.2-210.9) -126.5kN N2 1.35*(454.7-210.9) 329.0kN N3 1.35*(117.2-210.9) -126.5kN N4 1.35*(454.7-210.9) 329.0kN (2)、X 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕 X 轴） 柱上边缘 MxctU (N3 + N4)(Sb - bc) / 2 (-126.5+329)*(3.5-1.8)/2 172.1kNm 柱下边缘 MxctD (N1 + N2)(Sb - bc) / 2 (-126.5+329)*(3.5-1.8)/2 172.1kNm Mxct MaxMxctU, MxctD 172.1kNm 号筋 Asy 353mm RE 0.75 0.001 0.01% min 0.20% As,min 13500mm 4520110 （As 14137） (3)、Y 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕 Y 轴） 柱左边缘 MyctL (N1 + N3)(Sa - hc) / 2 (-126.5+-126.5)*(3.5-1.8)/2 -215.1kNm 柱右边缘 MyctR (N2 + N4)(Sa - hc) / 2 (329+329)*(3.5-1.8)/2 559.3kNm Myct MaxMyctL, MyctR 559.3kNm 号筋 Asx 1130mm RE 0.75 0.003 0.02% min 0.20% As,min 13500mm 4520110 （As 14137） 2、承台受冲切承载力计算： (1)、柱对承台的冲切计算： 扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值： Fl 405000N 柱对承台的冲切，可按下列公式计算： Fl 20 x(bc + a0y) + 0y(hc + a0 x)hpfth0 （基础规范 8.5.17-1） X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离： a0 x 1750 - 0.5hc - 0.5bp 1750-1800/2-720/2 490mm 0 x a0 x / h0 490/(1350-110) 0.395 X 方向上冲切系数 0 x 0.84 / (0 x + 0.2) （基础规范 8.5.17-3） 0 x 0.84/(0.395+0.2) 1.411 Y 方向上自柱边到最近桩边的水平距离： a0y 1750 - 0.5bc - 0.5bp 1750-1800/2-720/2 490mm oy a0y / h0 490/(1350-110) 0.395 Y 方向上冲切系数 0y 0.84 / (oy + 0.2) （基础规范 8.5.17-4） 0y 0.84/(0.395+0.2) 1.411 20 x(bc + a0y) + 0y(hc + a0 x)hpfth0 / RE 2*1.411*(1800+490)+1.411*(1800+490)*0.954*1.575*1240/0.85 28335681N Fl 405000N，满足要求。 (2)、角桩对承台的冲切计算： 扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值： Nl Nmax 329014N 承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算： Nl 1x(c2 + a1y / 2) + 1y(c1 + a1x / 2)hpfth0 （基础规范 8.5.17-5） X 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离： a1x 1750 - 0.5hc - 0.5bp 1750-1800/2-720/2 490mm 1x a1x / h0 490/(1350-110) 0.395 X 方向上角桩冲切系数 1x 0.56 / (1x + 0.2) （基础规范 8.5.17-6） 1x 0.56/(0.395+0.2) 0.941 Y 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离： a1y 1750 - 0.5bc - 0.5bp 1750-1800/2-720/2 490mm 1y a1y / h0 490/(1350-110) 0.395 Y 方向上角桩冲切系数 1y 0.56 / (1y + 0.2) （基础规范 8.5.17-7） 1y 0.56/(0.395+0.2) 0.941 桩内边缘到承台外边缘的水平距离： c1 c2 Sc + 0.5bp 750+720/2 1110mm 1x(c2 + a1y / 2) + 1y(c1 + a1x / 2)hpfth0 / RE 0.941*(1110+490/2)+0.941*(1110+490/2)*0.954*1.575*1240/0.85 5588770N 1.1Nl 361916N，满足要求。 3、承台斜截面受剪承载力计算： (1)、X方向斜截面受剪承载力计算： 扣除承台及其上填土自重后 X 方向斜截面的最大剪力设计值： Vx MaxN1 + N2, N3 + N4 202500N 承台斜截面受剪承载力按下列公式计算： Vx hsyftbx0h0 （基础规范 8.5.18-1） X 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离： ay 1750 - 0.5bc - 0.5bp 1750-1800/2-720/2 490mm y ay / h0 490/(1350-110) 0.395 y 1.75 / (y + 1.0) 1.75/(0.395+1.0) 1.254 hsyftbx0h0 / RE 0.896*1.254*1.575*5000*1240/0.85 12911302N Vx 202500N，满足要求。 (2)、Y方向斜截面受剪承载力计算： 扣除承台及其上填土自重后 Y 方向斜截面的最大剪力设计值： Vy MaxN1 + N3, N2 + N4 658029N 承台斜截面受剪承载力按下列公式计算： Vy hsxftby0h0 （基础规范 8.5.18-1） Y 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离： ax 1750 - 0.5hc - 0.5bp 1750-1800/2-720/2 490mm x ax / h0 490/(1350-110) 0.395 x 1.75 / (x + 1.0) 1.75/(0.395+1.0) 1.254 hsxftby0h0 / RE 0.896*1.254*1.575*5000*1240/0.85 12911302N Vy 658029N，满足要求。 4、柱下局部受压承载力计算： 局部荷载设计值 Fl 405000N 混凝土局部受压面积 Al bchc 3240000mm 局部受压的计算底面积按下式计算： Ab (bx + 2cx)(by + 2cy) cx MinCx, bx, by Min1600,1800,1800 1600mm cy MinCy, bx, by Min1600,1800,1800 1600mm Ab (1800+2*1600)*(1800+2*1600) 25000000mm l (Ab / Al)0.5 25000000/3240000)0.5 2.778 lfccAl 1.0*2.778*0.85*16.72*3240000 127908000N Fl 405000N，满足要求。 5、桩局部受压承载力计算： 局部荷载设计值 F Nmax + gQgk 329+1.35*210.9 613.8kN 混凝土局部受压面积 Al d2 / 4 636173mm 局部受压的计算底面积按下式计算： Ab (d + 2c)2 / 4 c MinCx, Cy, d Min300,300,900 300mm Ab *(900+2*300)2/4 1767146mm l (Ab / Al)0.5 1767146/636173)0.5 1.667 lfccAl 1.0*1.667*0.85*16.72*636173 15068806N F 613780N，满足要求。 因塔吊使用时的弯矩的方向随转向的改变而改变，另考虑到实际存在的扭矩，为确保使用 要求，配双层双向 4520 钢筋, (承台配钢筋详见附图 6)。 3.53.5抗倾覆验算抗倾覆验算 为防止在塔吊倾覆力矩 M 及水平力 H 作用下，塔吊向基坑一侧倾覆，现对该桩基础进行抗 倾覆验算，确保使用安全。 3.51 独立塔机工作状态时风荷载计算：独立塔机工作状态时风荷载计算： Wk=0.8Bz*Us*Uz*Wo 本工程地面粗糙度为 B 类 工作状态时 Wo=0.2KN/M2计，查表，Bz=1.59，Us=1.34，Us=1.79 Wk=0.8Bz*Us*Uz*Wo=0.8*1.59*1.34*1.79*0.2 = 0.61KN/ M2 Qsk=Wk*A/H A=ao*B*H ao=0.35 B=1.8 H=30 Qsk=0.61*0.35*1.8=0.384KN/M2 Fsk=Qsk*H=0.384*30=11.52KN Msk=0.5*Fsk*H=0.5*11.52*30=172.8KN.M 由塔吊基础荷载表知：基础所受的弯矩 M1=1000KN.M;基础所受的扭矩 M2=230KN.M 基础所受的水平力弯矩 M3=31.4*1.35=42.39KN.M; 倾覆力矩 Mq=M1+M2+Msk=1000+230+42.39+172.8=1445.19KN.M 基础所受的垂直载荷 N1=300KN，承台自重 N2=1.2*GK=1012.5KN 塔吊抗倾覆弯矩 Mk=（N1+N2）*L=（300+1012.5）*1.75*1.414=3247.78KN.M 塔吊抗倾覆弯矩 Mk/Mq=3247.78/1445.19=2.247K=1.4,满足抗倾覆要求。 3.5.23.5.2 独立塔机非工作状态时风荷载计算：独立塔机非工作状态时风荷载计算： Wk=0.8Bz*Us*Uz*Wo 本工程地面粗糙度为 B 类 工作状态时 Wo=0.8KN/M2计，查表，Bz=1.7，Us=1.34，Us=1.34 Wk=0.8Bz*Us*Uz*Wo=0.8*1.7*1.34*1.34*0.8 = 1.954KN/ M2 Qsk=Wk*A/H A=ao*B*H ao=0.35 B=1.8 H=30 Qsk=1.954*0.35*1.8=1.231KN/M2 Fsk=Qsk*H=1.31*30=39.3KN Msk=0.5*Fsk*H=0.5*39.3*30=589.5KN.M 由塔吊基础荷载表知：基础所受的弯矩 M1=1100KN.M;基础所受的扭矩 M2=0KN.M 基础所受的水平力弯矩 M3=60*1.35=81KN.M; 倾覆力矩 Mq=M1+M2+Msk=1100+0+81+589.5=1770.5KN.M 基础所受的垂直载荷 N1=300KN，承台自重 N2=1.2*GK=1012.5KN 塔吊抗倾覆弯矩 Mk=（N1+N2）*L=（300+1012.5）*1.75*1.414=3247.78KN.M 塔吊抗倾覆弯矩 Mk/Mq=3247.78/1770.5=1.834K=1.4,满足抗倾覆要求。 4 4、塔吊基础的施工、塔吊基础的施工 4.1 施工流程 施工流程如下: 灌注桩施工土方开挖至塔吊承台底钢筋砼承台施工塔吊安装调试 4.2 现场工艺控制 4.2.1、施工准备 (1)施工前对施工员及施工班组进行技术、安全交流。 (2)现场采用 CZ-D 型冲孔灌注桩桩机进行施工。 (3)采用商品砼，强度等级 C35 水下砼。 (4）钢材采用 HRP335、HRP235 以及 HPP235，钢板采用 Q235 钢材. (5)焊条采用 E43 焊条。 （6）劳动力需用以及进场计划： 劳动力需用量及进场计划表劳动力需用量及进场计划表 4.2.2、塔吊灌注桩施工 1）、冲击钻孔：开钻前，要用经纬仪进行检查，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘和桩孔中 心三者位于同一铅垂线上，偏差不小于 2cm。钻机定位要准确、水平、稳固。成孔施工应一次不 间断地完成，不得无故停钻，施工过程应作好施工原始记录。成孔完毕至灌注混凝土的时间间 隔不应大于 24h。成孔过程中水头压力比地下水的水头压力大 20kPa 左右。钻井过程中，若遇松 软蹋土层应调整泥浆性能指标。成孔至设计要求深度后，应会同工程有关各方对孔深(核定钻头 和钻杆长度)、孔径(用测径仪)、桩位进行检查，确保符合要求后，方可进行下一道工序的施工。 从开孔起，就需要在孔内灌注护壁泥浆，泥浆的相对密度以 1.10 为好，由于泥浆排放量较大， 为确保桩基施工质量、进度要求及现场的文明施工，现场必须分区对泥浆循环进行统一管理， 泥浆循环过程中多余或废弃的泥浆，应按建设单位指定地点及时运出现场处理。现场采用振动 筛旋流泵将废泥浆分离后重复使用。 2）、清孔：清孔应分二次进行。清孔采用反循环水清渣工艺。第一次清孔在成孔完毕后立 即进行；第二次清孔在下放钢筋笼和混凝土导管安装完毕后进行。清孔过程中应测定泥浆指标， 清孔后的泥浆相对密度应小于 1.15。清孔结束时应测定孔底沉渣，孔底沉渣厚度应符合设计及 有关规范要求(孔底沉渣厚度须采用带圆锥形测锤的标准水文测绳测定，测锤重量不应小于 lkg)。 清孔结束后孔内应保持水头高度，并应在 30min 内灌注混凝土。若超过 30min，灌注混凝土前应 重新测定孔底沉渣厚度，若超过规定的沉渣厚度应重新清孔直至符合要求。清孔时送入孔内的 泥浆不得少于砂石泵的排量，保证循环过程中补浆充足。清孔时泵吸量应合理控制，避免吸量 过大吸垮孔壁。 3）、桩身钢筋笼制作安装：钢筋笼宜分段制作，采用吊装时上下段钢筋笼采用单面搭接焊 连接，钢筋笼制作前，应将钢筋校直，清除钢筋表面污垢锈蚀，准确控制下料长度，钢筋笼采 用环形模制作，控制好钢筋笼纵筋、环向钢筋的间距，确保钢筋笼的保护层厚度。钢筋笼应经 验收合格后方可安装。钢筋安装深度应符合设计要求，其允许偏差为10mm。钢筋笼全部安装 序序号号班班组组名名称称人人数数进进场场时时间间退退场场时时间间 1 1木木工工班班组组8 8各各栋栋塔塔吊吊桩桩施施工工完完毕毕7 7 天天后后/ / 2 2钢钢筋筋班班组组1 10 0塔塔吊吊承承台台模模板板施施工工完完毕毕/ / 3 3砼砼班班组组6 6塔塔吊吊承承台台钢钢筋筋施施工工完完毕毕/ / 4 4电电焊焊班班组组4 4随随桩桩机机进进场场同同时时/ / 5 5桩桩机机班班组组8 8已已进进场场/ / 入孔后应检查安装位置，确认符合要求后将钢筋笼吊筋固定定位，避免灌注混凝土时钢筋笼上 拱。支撑桩钢格构与下部钢筋笼采用与钢筋笼主筋同直径的钢筋焊接固定。钢筋笼吊放入钻孔 工作由吊车完成。 4）、水下混凝土施工： 混凝土灌注是确保成桩质量的关键工序，单桩混凝土灌注时间不宜超过 8h，而且应连续 浇注。 混凝土灌注的充盈系数(即实际灌注混凝土体积和桩身设计计算体积加预留长度体积之 比)不得小于 1.05，也不宜大于 1.3。 混凝土浇注导管要检查外观是否有凹陷、变形，管身与接头处是否漏水，整根导管顶部 与漏斗连接，并放置好隔水栓。导管底部应距孔底 30cm。 混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后使导管埋入混凝土深度为不少于 0.81.3m，导管 内混凝土柱和管外泥浆柱压力平衡。 混凝土灌注过程中导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管提出混凝土表面。导管埋入混 凝土表面的深度不得小于 2m，导管应勤提勤拆，一次提管拆管不得超过 6m。当混凝土灌注达到 规定标高时，应经测定确认符合要求方可停止灌注。 混凝土实际灌注高度应比设计桩顶标高高出 500mm 以上，以保证设计标高以下的混凝土 符合设计要求。 混凝土灌注完毕后应及时割断吊筋，拔出护筒，并随即用钢管维护桩孔，以确保人员、 机具设备的安全。 4.2.3在桩身砼浇筑完毕 28 天后，开始进行塔吊桩承台施工，其施工顺序为支模承台 钢筋绑扎预埋件定位预埋浇筑承台砼。 4.3 施工工艺控制： 4.3.1、冲孔灌注桩采用双控，即 1#塔吊桩底端标高要达到-31.450m，且桩端要进入砂砾 状强风化花岗岩至少 2M；2#塔吊桩底端标高要达到-25.850m，且桩端要进入全风化花岗岩至少 2M； 4.3.2、由于采用板式承台，施工关键在于预埋钢板的定位，除预埋位置准确外，钢板面应 与砼面保持同一水平。在预埋时要先观测水平并将钢板与梁内钢筋焊牢，并重新观测；在砼浇 捣完毕后，要再次观测预埋，浇捣过程不得碰撞，移位钢筋或预埋件，混凝土浇筑后应及时保 湿养护。 4.3.3.焊缝控制：采用 E43 焊条，应根据实际要求选择焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度 等；焊前应检查组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝四周不得有油污，锈物。应根 据焊件厚度，焊条型号，直径，选择适宜的焊接电流；要求等速焊，保证焊接厚度，宽度均匀 一致，从面罩中看熔池中铁水和熔渣保持等距（23mm）为宜。根据焊条型号确定焊接电弧长度， 一般要求电弧长度稳定不变；整条焊缝焊完后应清除焊渣，经焊工自检合格后，方可转移地点 继续焊接；焊工应有焊工证；焊接材料有合格证；焊缝外观：焊道与焊道，焊道与基本金属之 间过渡平滑，焊渣与飞溅物清除干净。焊后不准往刚焊完的钢材上浇水，不准随意在焊缝外母 材上引弧。焊工应戴焊工手套，面罩；现场放置灭火设备，严格执行消防法规，确保安全； 4.3.4安装塔机时，基础砼应达到 80%以上的设计强度；塔机运行使用时，基础砼应达到 100%设计强度； 4.35基础的防雷接地应按现行行业标准建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001 的规 定执行。 4.4 质量安全保证措施： 4.4.1 试块每根桩留置一组标准养护试块，每个承台留置一组标准养护试块和一组拆模试块； 4.4.2.基础砼施工中，在基础顶面四角做好沉降和位移观测点，并做好原始记录，塔机安装 后，应定期观测并记录。基础的沉降量不得超过 50mm，倾斜率不得大于 0.001。 44.3在两台塔吊的旋转范围内的围墙外四周人行道上，以及围墙内的操作棚位置，均应 搭设防砸防护棚，防护棚应设置双层，铺设模板，搭盖严密，搭设防护