6#楼塔机基础方案.doc

6#楼塔机基础专项方案第一章 施工平面布置原则1、根据业主提供的施工场地，针对工程环境，基础、主体与装饰及安装等工程的交叉作业，合理安排，做到文明整洁。2、根据施工进度要求和工程实际情况，确定塔机设备。3、本着减少运距及二次搬运，达到节省费用、降低成本、确保有效工期的原则。4、道路、排水、排污等满足文明施工有关法律、法规和条例的有关规定要求。5、满足对环境保护和防止噪声污染的要求。第二章 工程特点和难点 一、工程特点：本工程位于渝中区高九路虎头岩转盘南侧，从本工程所处的地理位置看，西面为规划的轻轨5号线（现正进行公路施工），南面为未治理的污水沟，东面为正在施工的5#楼，北面为新规划的道路（现为宽约3米左右的废弃公路，为当地居民主要进出通道和施工用主要进出车道）；施工进出车辆较为不便，但本工程作业工期紧，后期将不间断进行3#、7#以及车库施工，因此本工程塔机布置将成为施工的关键。 二、工程难点：1、本工程红线范围内全是地下车库，其中各塔楼均在地下车库上，无施工场地，塔机只有根据车库施工的情况和各塔楼的具体位置进行布置，所有塔机均布置在车库内，车库施工时进行预留孔洞，待塔机拆除后再二次补洞。 2、该工程工期紧，交叉作业多，施工水平及垂直运输量大。为了解决相关问题，后期在砌体施工时将增加一台人货两用施工电梯。 3、在G地块中共计4栋高层，一栋花园洋房和幼儿园，将安装5台塔机进行车库、塔楼等施工。将出现塔机分布密集，必须加强现场管理和统一协调。第三章 塔机选用及布置根据该工程特点独立高度将达到130米左右，工期紧，交叉作业多，施工水平及垂直运输量大的特点，选择1台QTZ63塔机（重庆升立富宁机械制造有限公司），塔机安设平面位置详见施工平面布置图。对部分塔吊未覆盖的工程部位，采用人工运输工程模板、钢筋、砌块等，混凝土采用泵车输送，人工浇筑。塔机具体位置详见施工平面图。第四章 塔机基础作法根据本工程实际情况和工程地勘资料提供的情况及塔吊基础使用说明书。为了确保施工安全,塔吊基础拟采用人工挖孔桩钢筋混凝土基础和承台,嵌岩深度为1000mm, 嵌入中风化泥岩或砂岩层。挖孔桩护壁钢筋为8200。详见塔吊基础隐蔽图。因塔吊基础位置有地梁穿过，塔吊基础承台顶标高低于所在位置地梁底标高100mm。塔吊基础平台四周采用M7.5水泥砂浆砌200mm厚页岩砖挡土墙，塔基内积水排入旁边设积水坑,积水用污水泵排入市政下水管道。地脚螺栓预埋：根据厂家提供的图纸，本塔机承台需用16颗361260的地脚螺栓，在混凝土浇筑前进行螺栓预埋，预埋螺栓每颗采用8202000园钢与承台钢筋相连，相互拉结形成整体。混凝土浇筑：人工挖孔桩护壁采用C20自拌砼，桩芯采用C30商品砼，承台采用C35商品砼。第五章 塔机天然基础计算书一、参数信息 塔吊型号:QTZ63， 塔吊起升高度H=130.00m， 塔吊倾覆力矩M=630.00kN.m， 混凝土强度等级:C35， 塔身宽度B=1.60m， 基础以上土的厚度D:=0.00m， 自重F1=450.80kN， 基础承台厚度h=1.60m， 最大起重荷载F2=60.00kN， 基础承台宽度Bc=4.50m， 钢筋级别:级钢。 二、基础最小尺寸计算 1.最小厚度计算 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。 根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算：(7.7.1-2) 其中: F塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。 应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00； (7.7.1-2) (7.7.1-3) 1-局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数； 2-临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数； h-截面高度影响系数：当h800mm时，取h=1.0；当h2000mm时，取h=0.9，其间按线性内插法取用； ft-混凝土轴心抗拉强度设计值，取16.70MPa； pc,m-临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内，取2500.00； um-临界截面的周长：距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的最不利周长；这里取（塔身宽度+ho）4=9.60m； ho-截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值； s-局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，s不宜大于4；当s2时，取s=2；当面积为圆形时，取s=2；这里取s=2； s-板柱结构中柱类型的影响系数：对中性，取s=40;对边柱，取s=30;对角柱，取s=20. 塔吊计算都按照中性柱取值，取s=40 。 计算方案：当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将ho1从0.8m开始，每增加0.01m，至到满足上式,解出一个ho1；当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个ho2，最后ho1与ho2相加，得到最小厚度hc。经过计算得到： 塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时，得ho1=0.80m； 塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得ho2=0.80m； 解得最小厚度 Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m； 实际计算取厚度为:Ho=1.60m。 2.最小宽度计算 建议保证基础的偏心矩小于Bc/4，则用下面的公式计算： 其中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，F=1.2(450.80+60.00)=612.96kN； G 基础自重与基础上面的土的自重， G=1.2（25BcBcHc+m BcBcD） =1.2(25.0BcBc1.50+20.00BcBc0.00)； m土的加权平均重度， M 倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4630.00=882.00kN.m。 解得最小宽度 Bc=3.25m， 实际计算取宽度为 Bc=4.5m。 三、塔吊基础承载力计算 依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。 计算简图: 当不考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式： 式中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=304.30kN； G基础自重与基础上面的土的自重： G=1.2(25.0BcBcHc+m BcBcD) =972kN； m土的加权平均重度 Bc基础底面的宽度，取Bc=4.50m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=15.19m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4630.00=882.00kN.m； a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a= Bc / 2 - M / (F + G)=4.50/2-882.00/(612.96+972)=1.694m。 经过计算得到:无附着的最大压力设计值 Pmax=(612.96+972)/4.502+882.00/15.19=136.33kPa； 无附着的最小压力设计值 Pmin=(612.96+972)/4.502-882.00/15.19=20.21kPa； 有附着的压力设计值 P=(612.96+972)/4.502=78.27kPa； 偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2(612.96+972)/(34.501.694)=138.6k1Pa。 四、地基基础承载力验算 地基基础承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条。 计算公式如下: fa-修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.00kN/m2； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数; -基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.00kN/m3； b-基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.00m； m-基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.00kN/m3； d-基础埋置深度(m) 取0.00m； 解得地基承载力设计值：fa=165kPa； 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=200.00kPa； 地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=138.6kPa，满足要求！ 地基承载力特征值1.2fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=198kPa，满足要求！ 五、基础受冲切承载力验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公式如下: 式中 hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时， hp取1.0.当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值； ho - 基础冲切破坏锥体的有效高度； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度； at - 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽； ab - 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效 高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。 pj - 扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏 心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力； Al - 冲切验算时取用的部分基底面积 Fl - 相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。 则，hp - 受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.94； ft - 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57MPa； am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.60+(1.60 +21.60)/2=3.20m； ho - 承台的有效高度，取 ho=1.55m； Pj - 最大压力设计值，取 Pj=198KPa； Fl - 实际冲切承载力： Fl=198(4.50+4.80)(4.50-4.80)/2)/2=138.11kN。 其中5.00为基础宽度，4.80=塔身宽度+2h； 允许冲切力：0.70.941.573100.001450.00=4651838.04N=4651.84kN； 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！ 六、承台配筋计算 1.抗弯计算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。计算公式如下: 式中：MI - 任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a1 - 任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，取a1=b即取a1=1.70m； Pmax - 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取198kN/m2； P - 相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值； P=198(31.60-1.70)/(31.60)=127.88kPa； G-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取972kN/m2； l - 基础宽度，取l=4.50m； a - 塔身宽度，取a=1.60m； a - 截面I - I在基底的投影长度, 取a=1.60m。 经过计算得MI=1.702(24.50+1.60)(198+127.88-2972/4.502)+(198-127.88)4.50/12=662.84kN.m。 2.配筋要求： 1、混凝土配筋：上下两层双向水平钢筋为20筋，水平间距为160，中间双向20钢筋，间距480。上下间距为1400。水平筋交点为14立筋，间距480，基础的配筋与基础节相