塔吊基础施工方案改.doc

目录一、 工程概述2二、 编制依据2三、 平面布置3四、 塔吊基础型式3五、 工程地质及水文情况3六、 4#塔吊矩形格构式桩基础计算书4七、 5#塔吊矩形格构式桩基础计算书11八、 塔吊避雷措施13九、 主要安全技术措施13十、 塔吊基础沉降观测13十一、 多塔作业注意事项13十二、 塔吊安拆方案14附图一、 工程概述杭政储出（2008）26号地块为商品住宅（二期）工程，位于杭州市下城区华丰村，康宁路北侧，华中路东侧。本工程建设单位为杭州万泰房地产开放有限公司，设计单位为浙江展诚建筑设计有限公司。本标段工程包括5幢16层高层及地下1层车库组成，建筑面积约46550.99m，地下建筑面积约10000m。建筑高度48.85m49.85m。0.000相当于黄海高程6.15m。本工程抗震设防烈度为6度，除地下自行车库和地下汽车库建筑耐火等级为一级外，其余建筑耐火等级均为二级，屋面和地下室防水等级均为二级，建筑设计使用年限为50年。本工程土方开挖时自然地坪标高为:6.25 ,基坑底标高为-5.75，4#塔吊安装高度为：70米 ，5#塔吊安装高度为：64米。二、 编制依据1、 杭政储出（2008）26号地块为商品住宅（二期）工程施工图纸及基坑围护图纸；2、 建筑地基基础设计规范（GB5007-2002）3、 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）4、 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）5、 钢结构设计规范（GB50017-2005）6、 钢结构制作工艺规程7、 浙江中材工程勘测设计有限公司提供的岩土工程勘察报告8、 塔吊生产厂家（浙江虎霸建设机械有限公司）提供的该型塔吊的力学参数。9、 塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）10、 杭建监（2010）第33号文件11、 塔式起重机安全规程GB5144-200612、 建筑施工起重机械安装、使用、拆卸安全规程JGJ196-201013、 浙江省关于塔吊基础的相关规范三、 平面布置：根据建筑物平面布置情况，在满足周边环境及现场垂直运输要求的前提下，现确定设置2台虎霸QTZ80塔吊均安装在地下室中，塔吊位置详见平面布置图，以保证最大覆盖面（塔吊在地下室土方开挖前安装完毕）。具体位置详见塔吊平面布置图塔吊安装幅度：均为55M。四、 塔吊基础形式：塔吊基础形式钻孔灌注桩加钢构柱，桩基采用4根800钻孔灌注桩，桩心距1.6米，桩身砼强度C30，桩顶标高为-6.350m，桩顶处设一块5.0m5.0m0.4m小基础（要求锚桩100mm），混凝土采用C35。四肢角钢（Q235，L14010）格构柱直接埋设在桩内，与桩搭接3米，格构柱与桩钢筋笼共两处电焊焊接，即格构柱和钢筋笼顶处及格构柱底和钢筋笼处。格构柱柱顶设一块40mm厚钢板，作为格构柱与塔吊基础节的连接板，标高为-2.0m。详见附图。五、 工程地质及水文情况详见地质报告六、4#塔吊矩形格构式基础计算书一）、塔机属性塔机型号QTZ80（虎霸）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)1.6二）、塔机荷载 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)300起重臂自重G1(kN)48起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)29.3小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)10.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)57最大起重力矩M2(kNm)Max6010.5，1057630平衡臂自重G3(kN)18平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)7.25平衡块自重G4(kN)80平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)10.2 2、风荷载标准值k(kN/m2)塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.5非工作状态1.85 3、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)300+48+3.8+18+80449.8起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)449.8+60509.8水平荷载标准值Fvk(kN)0.50.351.64312.04倾覆力矩标准值Mk(kNm)4829.3+3.810.5-187.25-8010.2+0.9(630+0.512.0443)1299.77非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1449.8水平荷载标准值Fvk(kN)1.850.351.64344.55倾覆力矩标准值Mk(kNm)4829.3-187.25-8010.2+0.544.55431417.72 4、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)1.2Fk11.2449.8539.76起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)539.76+84623.76水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.412.0416.86倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(4829.3+3.810.5-187.25-8010.2)+1.40.9(630+0.512.0443)1719.72非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2449.8539.76水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.444.5562.37倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(4829.3-187.25-8010.2)+1.40.544.55431892.84三）、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4桩心距al(m)1.6桩直径d(m)0.8 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(449.8)/4=112.45kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(449.8)/4+(1417.72)/2.26=739.76kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(449.8)/4-(1417.72)/2.26=-514.86kN 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)/n+(M)/L =(539.76)/4+(1892.84)/2.26=972.48kN Qmin=(F)/n-(M)/L =(539.76)/4-(1892.84)/2.26=-702.6kN四）、格构柱计算格构柱参数格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm)450格构式钢柱计算长度H0(m)7.35缀板间净距l01(mm)500格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)3格构柱分肢参数格构柱分肢材料L140X10分肢材料截面积A0(cm2)27.37分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)2.78格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)514.65分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)3.82分肢材料强度设计值fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料40025010格构式钢柱缀件截面积A1x(mm2)2500焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)10焊缝计算长度lf(mm)200焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160 1、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩： I=4I0+A0(a/2-Z0)2=4514.65+27.37(45.00/2-3.82)2=40260.81cm4 整个构件长细比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=735/(40260.81/(427.37)0.5=38.33 分肢长细比：1=l01/iy0=50.00/2.78=17.99 分肢毛截面积之和：A=4A0=427.37102=10948mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(38.332+17.992)0.5=42.34 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=17.99min(0.50max，40)=min(0.542.34，40)=21.17 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=42.34(215/235)0.5=40.5 查表钢结构设计规范GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：=0.899 Qmax/(A)= 972.48103/(0.89910948)=98.81N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 4、缀件验算 缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=1094821510-3(235/235)0.5/85=27.69kN 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+25=50.00+25=75cm 作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=27.690.75/4=5.19kNm 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.45-20.0382=0.37m 作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=27.690.75/(20.37)=27.8kN 角焊缝面积：Af=0.8hflf=0.810200=1600mm2 角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7102002/6=46667mm3 垂直于角焊缝长度方向应力：f=M0/Wf=5.19106/46667=111N/mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力：f=V0/Af=27.8103/1600=17N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(111/1.22)2+172)0.5=93N/mm2ftw=160N/mm2 满足要求！5）格构柱顶板计算（1）顶板截面抵抗矩 顶板厚度取40MMW=bh2/6=600402/6=160000mm3(2)顶板所受的弯矩 顶板按四边简支板计算M=Kxqb2=0.0368739.76/0.60.62=16.33KN.M(3)顶板强度6=M/W=16.33106/160000=102.1N/mm2f=205N/mm2 满足要求5）塔吊与连接板的螺栓验算按照塔吊说明书要求设置，不再计算。六）、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数C0.75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)26.8桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB335 1018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)淤泥质泥土13.472000.7-第6-1层粘土6.4302300.7-第6-2层粘土5.4352500.7-第7-1层含角跞质粘土5363000.7- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.51m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.5m2 Ra=uqsiali+qpaAp =2.51(13.47+6.430+5.435+3.136)+3000.50.6（桩端承载力折减）=1564.38kN Qk=112.45kNRa=1564.38kN0.7（群桩桩距小于3D时折减系数）=1095.1kN Qkmax=739.76kN1.2Ra=1.21564.380.7（群桩桩距小于3D时折减系数）=1314.08kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-514.86kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=514.861kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApz=26.80.525=336.78kN Ra=uiqsiali+Gp=2.51(0.713.47+0.76.430+0.75.435+0.73.136)+336.78=1367.08kN Qk=514.86kNRa=1367.08kN0.7（群桩桩距小于3D时折减系数）=956.96 kN 满足要求！3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=103.14182/4=2545mm2 (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=972.48kN cfcAp+0.9fyAs=(0.75140.5106 + 0.9(3002544.69)10-3=6154.38kN Q=972.48kNcfcAp+0.9fyAs=6154.38kN 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=702.6kN fyAS=3002544.6910-3=763.41kN Q=702.6kNfyAS=763.41kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap100%=(2544.69/(0.5106)100%=0.51%0.45% 满足要求！七）、承台计算该承台基础为稳固、连接四根格构柱的作用，作为构造措施。不予验算。配双层双向16150钢筋网片。七、5#塔吊矩形格构式基础计算书5#塔吊因与4#塔吊所处位置不同，各层地基土情况与4#塔吊不同，其余与4#塔吊一致。故只需验算桩基承载力。一）桩承载力验算：桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数C0.75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)26.3桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB335 1018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)淤泥质泥土12.872000.7-第6-1层粘土8.3302300.7-第6-2层粘土3.7352500.7-第7-1层含角跞质粘土1.5363000.7-1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.51m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.5m2 Ra=uqsiali+qpaAp =2.51(12.87+8.330+3.735+1.536)+3000.50.6（桩端承载力折减）=1400.47kN Qk=112.45kNRa=1400.47kN0.7（群桩桩距小于3D时折减系数）=980.33 kN Qkmax=739.76kN1.2Ra=1.21400.740.7（群桩桩距小于3D时折减系数）=1176.62kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-514.86kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=514.861kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApz=26.80.525=336.78kN Ra=uiqsiali+Gp=2.51(0.712.87+0.78.330+0.73.735+0.71.536)+336.78=1254.11kN Qk=514.86kNRa=1254.11kN0.7（群桩桩距小于3D时折减系数）=877.88kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=103.14182/4=2545mm2 (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=972.48kN cfcAp+0.9fyAs=(0.75140.5106 + 0.9(3002544.69)10-3=6154.38kN Q=972.48kNcfcAp+0.9fyAs=6154.38kN 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=702.6kN fyAS=3002544.6910-3=763.41kN Q=702.6kNfyAS=763.41kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap100%=(2544.69/(0.5106)100%=0.51%0.45% 满足要求！八、塔吊避雷措施 塔机要用专用的接地线可靠接地，接地电阻不的大于4，塔吊接地圆钢同塔吊基础钢筋与桩基钢筋用12圆钢焊接，形成一个接地网，上部与塔吊专设接地线相