塔吊基础施工方案.doc

裕达建工集团有限公司 东莞永达盈仓储有限公司一期厂区，停车库1 16号塔吊基础方案塔吊基础施工方案一、工程概况东莞永达盈仓储有限公司一期厂区，停车库1工程位于东莞市麻涌镇港前路，现已用彩钢板围蔽起来,由东莞永达盈仓储有限公司开发兴建，一期厂区，停车库1为7层楼层，首层兼停车库，建筑基底面积23356.879平方米，最大跨度11.5米，总长度230.76米。建筑物呈矩形布置,最大单体建筑面积为132853.241平方米，最高建筑高度为31.8米，本工程占地面积：23356.879平方米。工程结构为框架结构，合理使用年限50年，抗震设防烈度为7度，抗震等级3级。本工程施工现场设置6台塔吊，1#6#塔吊均为qtz630、起重臂长度60米、最大起重量5.0t；现设置塔吊总高度为45米。二、编制依据1、建筑地基基础设计规范（gb5007-2002）；2、建筑地基基础设计规范（dbj15-31-2003）；3、建筑结构荷载规范（gb50009-2001）（2006年版）；4、混凝土结构设计规范(gb 50010-2002)；5、简明钢筋混凝土结构计算手册；6、地基及基础(高等教学用书)(第二版)；7、建筑、结构设计图纸；8、塔式起重机使用说明书；9、塔式起重机设计规范(gb/t 13752-92)；10、塔式起重机安全规程(gb5/44-2006)；11、建筑机械使用安全技术规程（jgj33-2001、j119-2001）；12、岩土工程勘查报告。三、塔吊选型及布置塔吊型号qtz630，本工程安装臂长60米，安装高度45米，每隔4层设一道附着，计划设一道附着；塔身尺寸22m，该塔吊最大重力矩为800kn米。根据现场的实际情况、建筑物的特点、塔吊的附墙的要求及拆装要求，塔吊位置分别安装在：1#塔吊布置在横轴89a轴之间，负责114轴部位的材料运输；2#塔吊布置在横轴1617a轴之间，负责1424轴部位的材料运输；3#塔吊布置在纵轴ef23轴之间，负责ah轴部位的材料运输；4#塔吊布置在横轴1617k轴之间，负责1424轴部位的材料运输；5#塔吊布置在横轴89k轴之间，负责114轴部位的材料运输；6#塔吊布置在纵轴ef2轴之间，负责ah轴部位的材料运输。6台塔吊均采用桩基承台基础，承台尺寸为5.55.5米，高度为1.35米，桩采用400的预制管桩，共4根桩，桩中心间距为4.54.5米，臂厚为125mm，桩长约12米，具体位置详见塔吊平面布置图。四、计算参数1、塔吊基础受力情况塔吊型号：qtz630，自重（包括压重）f1=400.80kn，最大起重荷载f2=50.00kn，水平冲力fh=105kn,塔吊倾覆力矩m=630.00knm，塔吊起重高度h=45.00m，塔身宽度b=2m，承台混凝土强度c35，钢筋级别级，承台长度lc或宽度bc=4.50m,桩直径d=0.50m，桩间a=3.503.50m，承台厚度hc=1.35m，基础埋深d=0m,承台箍筋间距s=160mm，保护层厚度30mm。2、基础底岩土力学资料根据广东核力工程勘察院的东莞永达盈仓储有限公司一期厂区，停车库1岩土工程勘察报告显示，桩端以强风化泥岩为持力层，经过填土层，冲洪积层，冲积层和强风化层，考虑复合地基承台效应承台底1/2承台宽度深度范围（5m）内地基土极限阻力标准值qck=24.4kpa，各土层侧、端阻力标准值如下：序号 土厚度（m） 土侧阻力标准值(kpa) 土端阻力标准值(kpa) 土名称1 0.65 24 70 人工填土层2 1.6 14 120 洪积层3 8.8 53 200 残积层4 0.95 127 600 强风化岩层五、承台配筋计算1、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1）塔吊自重（包括压重）f1=400.80kn2）最大起重荷载f2=50.00kn作用于桩基承台顶面的竖向力f=1.2(f1+f2)=540.96 kn塔吊的倾覆力矩m=1.4800.00=1120.00 knm2、矩形承台弯矩的计算计算简图： 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩m最不利方向进行验算。 （1）桩顶竖向力的计算(依据建筑桩基础技术规范jgj94-94的第5.1.1条) 其中 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=1.2450.80=540.96kn； g桩基承台的自重，g=1.2（25.0bcbchc)=820.13kn； mx,my承台底面的弯矩设计值(kn.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离(m)； ni单桩桩顶竖向力设计值(kn)。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力：n=(540.96+820.13)/4+1120.00(3.501.414/2)/2(3.501.414/2)2 = 566.58kn 没有抗拔力! （2） 矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩基础技术规范jgj94-94的第5.6.1条) 其中 mx1,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)； ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kn)，ni1=ni-g/n。 经过计算得到弯矩设计值： n=(540.96+820.13)/4+1120.00(3.50/2)/4(3.50/2)2=500.27kn mx1=my1=2(500.27-820.13/4)(1.75-1.00)=442.86kn.m3、 矩形承台截面主筋的计算 依据混凝土结构设计规范(gb50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 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=210n/mm2。经过计算得承台底面配筋 s=442.86106/(1.0016.705500.001320.002)=0.003 =1-(1-20.00)0.5=0.003 s=1-0.00/2=0.998 asx=asy=42.86106/(0.9981300.003000.00)=1137.81mm2。按照最小配筋率=0.15%计算配筋as2 =bh0=0.001545001300=8775mm2比较asx和as2 ，按as2配筋，取2920160。钢筋间距满足要求。as=293.14(20/2)2=9106mm2 8775 mm2底筋和面筋均配2920160，l=5000，水平双层双向共116根。纵深钢筋四向均配2920160，l=1650，四侧向共116根。承台配筋图如下：六、矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范（jgj94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到xy方向桩对矩形承台的最大剪切力，考虑对称性，记为v=566.58kn，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： 其中 0建筑桩基重要性系数，取1.0； 剪切系数,=0.14； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70n/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4500mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00n/mm2； s箍筋的间距，s=160mm。0v=1566.58=566.58knfcb0h0+1.25fy(asv/s) h0 =0.1416.710-345001300+1.2530010-3(1137.81/160) 1300=17144.06 kn经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!七、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范（jgj94-94）的第4.1.1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=566.58kn桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取1.0； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70n/mm2； a 桩的截面面积，a=3.14(0.252-0.1252)=0.1472m2。 0n=1.0566.58=566.58kn fca=16.70.1472103=2458.2 kn 566.58 kn经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!八、桩竖向极限承载力验算及桩长计算桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(jgj94-94)的第5.2.2-3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=586.14kn。桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力: 其中 r 最大极限承载力； qsk单桩总极限侧阻力标准值: qpk单桩总极限端阻力标准值: qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值: =24.444.51.35/4 =148.23 kn qck承台底1/2承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值,根据地质情况取24.4ka； s,p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； c承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值： s,p,c分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数； qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk极限端阻力标准值，按下表取值； u 桩身的周长，u=3.1420.25m=1.57m； ap 桩端面积,取ap=3.14(0.252-0.1252)=0.1472m2； li 第i层土层的厚度,取值如下表；各层土厚度及侧、端阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kpa)土端阻力标准值(kpa)土名称10.652470人工填土层21.614120洪积层38.853200残积层40.95127600强风化岩层 由于桩的入土深度为12m,所以桩端是在第4层土层。 最大压力验算: r =1.57(0.65241+1.6141+8.8531+0.951271)/1.65+1.12600.000.147/1.65