QTZ40自升塔式起重机施工方案.doc

0 塔式起重机 施 工 方 案 四川省泸州市第三建筑工程公司 二 一二年二月二日 1 目目 录录 第一章 工程概况 2 第一节 项目概况 2 第二节 塔吊选型 2 第二章 塔机基础的设计及制作 2 第一节 塔吊位置选择 2 第二节 塔吊基础设计 3 一 桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数 3 二 塔吊基础设计 4 第三节 塔吊基脚螺栓预埋 4 第四节 塔吊基础的防雷接地引接 4 QTZ40 塔吊桩基础的计算书 5 塔吊边坡稳定性计算书 9 2 第一章第一章 工程概况工程概况 第一节第一节 项目概况项目概况 本项目由桐梓县顺发房地产开发有限公司投资兴建 贵州筑城建筑设计有限公司设 计 贵州富友建设咨询有限公司监理 四川省泸州市第三建筑工程有限公司承建 为框架剪 力墙结构的商住建筑物一栋 地上 21 层 地下 2 层 主体建筑长轴长为 38 5m 短轴为 18 4m 建筑占地面积为 719 82m2 总建筑面积约为 17137 平方米 建筑物高度 从 0 000 起计至屋面高 69 90m 梯屋 电梯机房顶高 75 9m 地下室底板面标高为 7 600m 第二节第二节 塔吊选型塔吊选型 根据施工需要 计划装一台型号为 四川省昌隆工程机械制造自升塔式起重机 QTZ40QTZ40 该塔吊起升高度不超过 30 米时 采用独立式 大于 30 米时采用附着式 塔 吊首次安装高度 30m 加附着最大可提升 120m 可利用一台 16 吨和一台 30 吨汽车吊进 行安装 吊装最重部件起重臂时 工作半径 9m 24m 臂杆 起重量 6 95 吨 起吊高度 21m 满足吊装要求 塔机的总体结构详见产品说明书 第二第二章章 塔机基础的设计及制作塔机基础的设计及制作 第一节第一节 塔吊位置选择塔吊位置选择 1 塔吊基础选择 塔吊基础采用 4 根 600 钻孔灌注桩 桩长约 12 5m 桩端支承在卵石层 塔吊基础 承台尺寸是 3000 5000 1500 混凝土强度等级 C30 2 塔吊位置选择 本工程使用一部塔吊 塔机的安装位置设于 D 轴交 7 轴外侧 基础底板下为塔基承台 面 此处为整个外围场地中离主楼位置最近的地方 方便加附着 3 第二节第二节 塔吊基础设计塔吊基础设计 一 桩基承载一 桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数力特征值估算及有关岩土设计参数 根据拟建场区建筑物规模 21 层 结合场地工程地质情况 设计采用钻 冲 孔桩 摩 擦桩作为持力层 单桩竖向承载力特征值可按 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 up qsia 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 94 有关要求 各岩土层桩周 摩阻力特征值 桩端土承载力特征值等参数详见地勘报告 1 杂填土 C 5KPa 20 19KN m3 厚度 2 5m 2 粘土地基承载力特征值 fak 80KPa 侧阻力标准值 qsik 44KPa C 15 5KPa 7 5 17 9KN m3 及 Es 2 4MPa 厚度 6 5m 3 砾砂层地基承载力特征值 fak 340KPa 取极限侧阻力标准值 qsik 100KPa 变形 模量 E0 32MPa 厚度 30m 4 4 中风化泥质灰岩饱和单轴抗压强度标准值 frk 32MPa 地基承载力特征值 fa 4200KPa 二 塔吊基础设计二 塔吊基础设计 1 塔吊基础承台采用 D600mm 钻孔桩 桩端进入粘土及砾石 卵石层 2 桩基础承台为 5m 长 3m 宽 1 4m 厚 桩承台混凝土为 C30 砼 上下配筋为 钢 18mm 175mm 双向双层钢筋 内肢 钢 10mm 300mm 双向筋 第三节第三节 塔吊基脚螺栓预埋塔吊基脚螺栓预埋 塔吊基脚螺栓预埋为 12 根 36mm 长 900mm 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 第四节第四节 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 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 5 基础制作后 等其强度达到 80 并检查合格方可安装塔机 QTZ40QTZ40 塔吊桩基础的计算书塔吊桩基础的计算书 一 塔吊的基本参数信息一 塔吊的基本参数信息 塔吊型号 QTZ40 塔吊起升高度 H 90 000m 塔吊倾覆力矩 M 490kN m 混凝土强度等级 C30 塔身宽度 B 1 6m 基础以上土的厚度 D 0 500m 自重 F1 357 7kN 基础承台厚度 Hc 1 500m 最大起重荷载 F2 50kN 基础承台宽度 Bc 5 000m 桩钢筋级别 II 级钢 桩直径 0 600m 桩间距 a 1 8m 承台箍筋间距 S 300 000mm 承台砼的保护层厚度 50 000mm 二 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算二 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重 包括压重 F1 357 70kN 塔吊最大起重荷载F2 50 00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力F 1 2 F1 F2 489 24kN 塔吊的倾覆力矩M 1 4 490 00 686 00kN 三 矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算三 矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算 1 1 桩顶竖向力的计算桩顶竖向力的计算 依据 建筑桩技术规范 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 489 24kN G 桩基承台的自重 G 1 2 25 Bc Bc Hc 4 20 Bc Bc D 4 1 2 25 5 00 5 00 1 50 20 5 00 5 00 0 50 1425 00kN Mx My 承台底面的弯矩设计值 取686 00kN m 6 xi yi 单桩相对承台中心轴的XY方向距离a 2 0 90m 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 489 24 1425 00 4 686 00 0 90 4 0 902 669 12kN 2 2 矩形承台弯矩的计算矩形承台弯矩的计算 依据 建筑桩技术规范 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方向距离取a 2 B 2 0 10m Ni1 扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值 kN Ni1 Ni G n 312 87kN m2 经过计算得到弯矩设计值 Mx1 My1 2 312 87 0 10 62 57kN m 四 矩形承台截面主筋的计四 矩形承台截面主筋的计 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 l 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 期间按线性内插法得1 00 fc 混凝土抗压强度设计值查表得14 30N mm2 ho 承台的计算高度Hc 50 00 1450 00mm fy 钢筋受拉强度设计值 fy 300 00N mm2 经过计算得 s 62 57 106 1 00 14 30 5000 00 1450 002 0 000 1 1 2 0 000 0 5 0 000 s 1 0 000 2 1 000 7 Asx Asy 62 57 106 1 000 1450 00 300 00 143 88mm2 五 矩形承台斜截面抗剪切计算五 矩形承台斜截面抗剪切计算 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 669 12kN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 o 建筑桩基重要性系数 取1 00 bo 承台计算截面处的计算宽度 bo 5000mm ho 承台计算截面处的计算高度 ho 1450mm 计算截面的剪跨比 x ax ho y ay ho 此处 ax ay为柱边 墙边 或承台变阶处 至x y方向计算一排桩的桩边的水平距离 得 Bc 2 B 2 Bc 2 a 2 100 00mm 当 3时 取 3 满足0 3 3 0范围 在0 3 3 0范围内按插值法取值 得 0 30 剪切系数 当0 3 1 4时 0 12 0 3 当1 4 3 0时 0 2 1 5 得 0 20 fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fc 14 30N mm2 fy 钢筋受拉强度设计值 fy 300 00N mm2 S 箍筋的间距 S 300mm 则 1 00 669 12 6 69 105N 0 20 300 00 5000 1450 2 07 107N 经过计算承台已满足抗剪要求 只需构造配箍筋 六 桩承载力验算六 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 669 12kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式 8 其中 o 建筑桩基重要性系数 取1 00 fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fc 14 30N mm2 A 桩的截面面积 A 2 83 105mm2 则 1 00 669115 56 6 69 105N 14 30 2 83 105 4 04 106N 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 七 桩竖向极限承载力验算七 桩竖向极限承载力验算 桩承载力计算依据 建筑桩基技术规范 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 669 12kN 单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算 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 s p 分别为桩侧阻群桩效应系数 桩端阻群桩效应系数 s p 分别为桩侧阻力分项系数 桩端阻抗力分项系数 qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值 qpk 极限端阻力标准值 u 桩身的周长 u 1 885m Ap 桩端面积 取Ap 0 283m2 li 第i层土层的厚度 由于桩长度为14m 其中有约7 00m入砾石层 所以取地基承载力特征值 fak 340KPa 取极限侧阻力标准值qsik 100KPa 极限端阻力标准值qpk 2000Kpa 变形 模量E0 32MPa 单桩竖向承载力验算 R 1 88 4 00 100 00 1 885 7 1 67 1 72 2000 00 0 283 1 67 5941 7 3894 9 08 9835 78KN N 669 12kN 上式计算的 R 的值大于最大压力 669 12kN 所以满足要求 塔吊边坡稳定性计算书塔吊边坡稳定性计算书 一 示意图一 示意图 二 参数信息二 参数信息 重要性系数 1 00 土坡面上均布荷载值 60 00 荷载边沿至基坑边的距离 1 50 均布荷载的分布宽度 2 00 10 开挖深度度 7 00 基坑下水位深度 9 00 基坑外侧水位深度 2 00 桩嵌入土深度 7 00 基坑外侧土层参数 基坑外侧土层参数 序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度 内摩擦角 内聚力 饱和容重 m kN m3 kPa kN m3 1 填土 2 18 5 18 10 20 2 粘性土 5 18 75 25 27 21 3 砾砂 7 21 37 5 9 21 基坑以下土层参数 基坑以下土层参数 序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度 内摩擦角 内聚力 饱和容重 m kN m3 kPa kN m3 1 砾砂 7 21 37 5 9 21 三 主动土压力计算三 主动土压力计算 Kai tan2 450 18 000 2 0 53 11 临界深度计算 计算得z0 2 10 00 18 50 0 531 2 24 00 18 50 0 19 第1层土计算 ajk上 24 00 kPa ajk下 ajk下 24 00 18 50 2 00 61 00 kPa eak上 24 00 0 53 2 10 00 0 531 2 1 86 kPa eak下 61 00 0 53 2 10 00 0 531 2 17 67 kPa Ea 0 00 17 67 2 00 0 19 2 15 98 kN m Kai tan2 450 25 000 2 0 41 第2层土计算 ajk上 ajk下 61 00 kPa ajk下 ajk下 61 00 18 75 0 00 61 00 kPa eak上 61 00 0 41 2 27 00 0 411 2 9 64 kPa eak下 61 00 0 41 2 27 00 0 411 2 9 64 kPa Ea 0 00 0 00 0 00 2 0 00 kN m 第3层土计算 ajk上 ajk下 61 00 kPa ajk下 ajk下 61 00 18 75 4 00 136 00 kPa eak上 61 00 0 41 2 27 00 0 411 2 9 64 kPa eak下 136 00 0 41 2 27 00 0 411 2 20 79 kPa Ea 0 00 20 79 4 00 2 41 59 kN m 第4层土计算 ajk上 ajk下 136 00 k