塔吊基础方案(中建)

精品文档 1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载 重庆市合川区北城沙坪路二期拆迁安置还房重庆市合川区北城沙坪路二期拆迁安置还房 4 4 5 5 楼塔吊基础施工方案楼塔吊基础施工方案 批准 审核 初审 编制 深圳中海建筑有限公司 重庆市合川区北城沙坪路二期拆迁安置还房项目部 2011 年 07 月 01 日 精品文档 A欢迎下载A欢迎下载A欢迎下载 目目 录录 一 编制说明 1 二 工程概况 1 3 1气象与水文 1 3 2地层岩性 1 3 3水文地质条件 1 3 4岩土物理力学指标取值 1 三 塔吊选型 2 四 塔吊定位 2 五 塔吊基础选型 3 一 土质情况 3 二 承台及基础形式选择 3 三 塔吊基础配筋 3 六 塔吊基础施工流程 4 七 基础计算 4 1 基础最小尺寸计算 4 2 4 楼塔吊基础计算 6 3 5 楼塔吊桩基础的计算 10 精品文档 1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载 4 4 5 5 楼塔吊基础施工方案楼塔吊基础施工方案 一 一 编制说明编制说明 因目前重庆市合川区北城沙坪路二期拆迁安置还房项目能够具备开工条件的只有 4 5 楼的基础 工程 故根据现场施工进度及垂直运输所需 先将 4 5 楼的塔吊基础方案进行编制 二 二 工程概况工程概况 工程概况工程概况 4 5 楼均为高层住宅 为 33 层框架 剪力墙结构 建筑高度 99 00m 屋面构架顶的标高为 105 90m 工程地质概况工程地质概况 根据业主目前提供的 重庆市合川区高校园区社会保障房一期 1 7 楼 工程地质勘察报告 一 次性勘察 2008 10 进行描述的 3 13 1 气象与水文气象与水文 场区属亚热带气候区 温暖湿润 雨量充沛 夏季炎热 冬季暖和多雾 多年平均气温 18 3 C 最冷月 一月 平均气温 7 5 C 最热月 7 月 平均气温 28 C 最高气温 42 C 最低气温 1 8 C 年 平均相对湿度 71 年平均降雨量 1079 4mm 最大年平均降雨量达 1378 3mm 1998 年 最小年平均降 雨量 783 2mm 1965 年 最大日降水量 206 1mm 1996 年 7 月 12 日 其中 69 集中在 5 9 月 多年平 均蒸发量 1138mm 因大气污染 时有酸雾酸雨发生 常年风速较小 以偏西北风为主 最大风速 28 4m s 3 23 2 地层岩性地层岩性 根据业主目前提供的 重庆市合川区高校园区社会保障房一期 1 7 楼 工程地质勘察报告 一 次性勘察 2008 10 版可知 距离塔吊定位最近的勘探点的地质情况分别如下 1 4 楼塔吊设定位置的地质情况 人工回填土层厚度为 9 86m 强风化岩层厚度为 2 20m 中风化 岩层厚度为 10 60m 2 5 楼塔吊设定位置的地质情况 人工回填土层厚度为 14 36m 粉质粘土厚度为 1 60m 强风化岩 层厚度为 1 20m 中风化岩层厚度为 12 70m 3 33 3 水文地质条件水文地质条件 拟建场地内地下水主要为分布于第四系的松散岩类孔隙水及分布于侏罗系中统沙溪庙组基岩内的基 岩风化裂隙睡和碎屑岩类裂隙水 该场地地势为北西高南东低 地下水受大气降雨的补给排泄条件好 下伏基岩主要为侏罗系中统沙溪庙组的砂 泥岩互层 不利于大气降水的入渗和汇集 场地岩体完整性 较好 裂隙不发育 地下水赋存条件差 3 43 4 岩土物理力学指标取值岩土物理力学指标取值 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载 地基承载力特征值 人工素填土地基承载力特征根据现场载荷实验确定 粉质粘土 根据试验数 据查 工程地质勘察规范 DBJ50 043 2005 表 9 3 3 3 结合地方经验综合取值 160 kPa 强风化 泥岩和泥质砂岩 300kPa 经验值 三 三 塔吊选型塔吊选型 4 5 楼均为高层住宅 为 33 层框架 剪力墙结构 建筑高度 99 00m 屋面构架顶的标高为 105 90m 考虑到工期 成本和垂直运输的实际需要拟各安装 QTZ50 型塔吊 1 台 塔吊安装高度 120 米 四 四 塔吊定位塔吊定位 根据现场实际情况需要 塔吊布置在如图所示位置 该处场地开阔 能最大限度地覆盖作业面 同 时满足建筑物的施工需要 并且安装 拆除方便 见附图 3900 2850 3900 3300 5 楼塔吊定位图4 楼塔吊定位图 3750 3750 3750 3750 在建筑物中的位置见总平面图 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载 3400 9000 4500 6200 4500 6000 6000 7000 25478 6460 6000 12000 12000 2700 2936 3000 3800 2950 3800 9000 3000 4500 3000 2342 2681 5000 6000 9000 4853 32 59 28 X 118080 48 Y 32704 79 X 118130 27 Y 32709 40 X 118128 16 Y 32732 29 R13000 4911 9480 12000 35000 2515 18000 9659 五 五 塔吊基础选型塔吊基础选型 一一 土质情况土质情况 根据业主目前提供的 重庆市合川区高校园区社会保障房一期 1 7 楼 工程地质勘察报告 一 次性勘察 2008 10 版可知 距离塔吊定位最近的勘探点的地质情况分别如下 1 4 楼塔吊设定位置的地质情况 人工回填土层厚度为 9 86m 强风化岩层厚度为 2 20m 中风化 岩层厚度为 10 60m 2 5 楼塔吊设定位置的地质情况 人工回填土层厚度为 14 36m 粉质粘土厚度为 1 60m 强风化岩 层厚度为 1 20m 中风化岩层厚度为 12 70m 二二 承台及基础形式选择承台及基础形式选择 4 楼场地平整后 目前场地土为回填土 地貌高程为 240 30m 承载力特征值不能满足塔吊基础 下土质地耐力大于 200Kpa 的要求 作为持力层的强风化基岩位于 235 50m 高程上 与原图地貌高差 4 80m 故 4 楼塔吊基础不能直接置于强风化基岩上 需采用人工挖孔单桩基础 桩径 A1500mm 其承 载力特征值为 300Kpa 且嵌入强风化砂岩 3000 防雷接地采用 A12 镀锌圆钢与基础桩钢筋跨接焊接 连接 4 楼承台尺寸为 3750 3750 1500mm 桩顶嵌入承台 100 其承台埋置 2 5m 相对于 4 楼场地 标高 240 30 低于地面 1 0m 5 楼场地平整后 目前场地土为回填土 地貌标高为 239 90m 承载力特征值为不能满足塔吊基 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 础下土质地耐力大于 200Kpa 的要求 说明书第 20 页 作为持力层的强风化基岩位于 222 30m 标高上 与原图地貌高差 17 60m 故 5 楼塔吊基础不能直接置于强风化基岩上 需采用人工挖孔单桩基础 桩 径 A1500mm 其承载力特征值为 300Kpa 且嵌入强风化砂岩 800 防雷接地采用 A12 镀锌圆钢与基础 桩钢筋跨接焊接连接 5 楼承台尺寸为 3750 3750 1500mm 桩顶嵌入承台 100 其承台埋置 2 5m 相对于目前 5 楼 场地标高 240 30 低于地面 1 2m 三三 塔吊基础配筋塔吊基础配筋 由于 QTZ50 自升塔式起重机使用说明书 上提供了仅供参考的塔吊桩基础图及承台配筋图 具体 以计算为准 塔吊基础地脚螺栓预埋详见 QTZ50 自升塔式起重机使用说明书 4 5 楼塔吊桩基配筋为 主筋 30B18 纵筋 箍筋加密区为 A10 100 上下 1 3 高度范围 非加密区为 A10 200 中间 1 3 高度范围 圆桩不扩底 桩顶嵌入承台部分不小于 100mm 桩头钢筋伸 入承台 800mm 向四周 135 扩展 桩混凝土等级为 C35 承台混凝土为 C35 六 六 塔吊基础施工流程塔吊基础施工流程 楼塔吊基础施工流程 测量定位 桩成孔施工 中风化持力层确认 4 楼堪入强风化岩层深度 3000 5 楼堪入强风化岩层深度 1000 桩成孔验收 钢筋笼安装 验收 桩芯 C35 混凝土浇筑 桩顶浮浆打凿 承台土方开挖 垫层 C15 砼浇筑 承台砖模 240 厚 M5 0 水泥砂浆砌筑 MU7 5 页岩 砖 20 厚 1 2 5 水泥砂浆抹面 承台底 砖模内侧 承台钢筋安装 验收 A12 镀锌圆钢防雷接 地预埋 焊接连接 预埋螺栓定位 承台 C35 砼浇筑 承台砼面人工收面 桩护壁做法 1 桩护壁采用 C25 2 桩身 10m 以下部分 护壁厚度采用括号内的数值 3 桩顶至桩身 10m 深区段护壁配筋采用 A10 200 桩身 10m 20m 深区段护壁配筋采用 A10 150 4 对桩孔较深 或遇淤泥 流砂等不良地质情况时 施工单位应加强护壁截面 配筋 减小护壁每 节高度或其它加强措施 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 七 七 基础计算基础计算 1 1 基础最小尺寸计算基础最小尺寸计算 1 1 最小厚度计算最小厚度计算 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h 800mm时 取 h 1 0 当h 2000mm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 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 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 s 2 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 54m 塔吊基础对基脚的最大拔力F 200 00kN时 得ho2 0 54m 解得最小厚度 Ho ho1 ho2 0 05 1 13m 实际计算取厚度为 Ho 1 50m 2 2 最小宽度计算最小宽度计算 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 2 385 200 6 50 762 72kN G 基础自重与基础上面的土的自重 G 1 2 25 Bc Bc Hc m Bc Bc D 1 2 25 0 Bc Bc 1 50 20 00 Bc Bc 1 20 1038 0KN 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 4 630 882kN m 解得最小宽度 Bc 1 96m 实际计算取宽度为 Bc 3 75m 2 2 4 4 楼塔吊基础计算楼塔吊基础计算 A A 参数信息参数信息 塔吊型号 QTZ50 自重 包括压重 F1 1112 70kN 最大起重荷载 F2 50 00kN 塔吊倾覆力距 M 2851 57kN m 塔吊起重高度 H 120 00m 塔身宽度 B 1 60m 混凝土强度等级 C35 保护层厚度 50mm 水平抗力系数 m 200 00MN m4 混凝土弹性模量 Ec 31500 00N mm 桩顶面水平力 100 00kN 桩直径 d 1 50m 桩钢筋级别 级 桩入土深度 8 80m 塔吊最大起重力矩 50kN m 塔吊总高度 H 120 00m 基本风压 Wk 0 67kPa 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 塔吊主弦杆截面宽度 b 0 15m 塔身最大水平力 Vh 10kN 水平力作用高度 h 120 00m 塔吊自由高度标准节数 n 16 B B 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算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 1112 70kN 2 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 1341 24kN 塔吊的倾覆力矩 M 1 4 2851 57 3992 20kN m C C 承台计算承台计算 承台尺寸 3750mm 3750mm 1500mm 承台自重 3 75 3 75 1 5 25 0 527 34kN 单桩承台的承台弯矩两个方向都为0 kN m 所以承台只需采用构造配筋 不需要进行抗剪和其它 的验算 20厚1 2 5水泥砂浆抹灰 240厚砖胎模 18 200 18 200 20 500 500 架立筋 100厚C15砼垫层 中风化持力层 20厚1 2 5水泥砂浆抹灰 斜撑固定钢筋 20 500X500 马蹬筋钢筋 20 500 D D 桩身最大弯矩计算桩身最大弯矩计算 计算简图 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 1 按照m法计算桩身最大弯矩 计算依据 建筑桩基础技术规范 JGJ94 94 的第5 4 5条 并参考 桩基础的设计方法与施 工技术 1 计算桩的水平变形系数 1 m 其中 m 地基土水平抗力系数 b0 桩的计算宽度 b0 2 25m E 抗弯弹性模量 E 0 67Ec 21105 00N mm2 I 截面惯性矩 I 0 25m4 经计算得到桩的水平变形系数 0 611 m 2 计算 Dv Dv 100 00 0 61 3992 20 0 04 3 由 Dv查表得 Km 1 01 4 计算 Mmax 经计算得到桩的最大弯矩值 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 Mmax 3992 20 1 01 4024 88kN m 由 Dv查表得 最大弯矩深度 z 0 25 0 61 0 41m E E 桩配筋计算桩配筋计算 依据 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 第7 3 8条 沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件 其截面受压承载力计算 1 偏心受压构件 其偏心矩增大系数按下式计算 式中 l0 桩的计算长度 取 l0 7 80m h 截面高度 取 h 1 50m h0 截面有效高度 取 h0 1 50m 1 偏心受压构件的截面曲率修正系数 解得 1 1 00 A 构件的截面面积 取 A 1 77m2 2 构件长细比对截面曲率的影响系数 当l0 h0 625时 取 t 0 由上两式计算结果 为保证安全 按 主筋30B18 纵筋 箍筋加密区为螺旋A10 100 非加密区为 螺旋A10 200 配筋施工 2 1 F F 桩抗压承载力计算桩抗压承载力计算 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 2028 05kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式 其中 Quk 最大极限承载力标准值 Qsk 单桩总极限侧阻力标准值 Qpk 单桩总极限端阻力标准值 qsik 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 4 712m Ap 桩端面积 取Ap 1 77m2 li 第i层土层的厚度 取值如下表 厚度及侧阻力标准值表如下 序号 土层厚度 m 侧阻力特征值 kPa 端阻力特征值 kPa 土类别 1 4 8 60 120 粘性土或粉土 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 2 4 300 300 砂土或碎石类土 由于桩的入土深度为8 8m 所以桩端是在第2层土层 最大压力验算 R 4 71 4 8 120 1 00 4 600 0 81 0 81 600 00 1 77 12729 42kN 上式计算的R的值大于最大压力2028 05kN 所以满足要求 3 3 5 5 楼塔吊桩基础的计算楼塔吊桩基础的计算 A A 参数信息参数信息 塔吊型号 QTZ50 自重 包括压重 F1 1112 70kN 最大起重荷载 F2 50 00kN 塔吊倾覆力距 M 2188 40kN m 塔吊起重高度 H 120 00m 塔身宽度 B 1 60m 混凝土强度等级 C35 保护层厚度 50mm 水平抗力系数 m 67 50MN m4 混凝土弹性模量 Ec 31500 00N mm 桩顶面水平力 100 00kN 桩直径 d 1 50m 桩钢筋级别 级 桩入土深度 18 60m 塔吊最大起重力矩 50kN m 塔吊总高度 H 120 00m 基本风压 Wk 0 67kPa 塔吊主弦杆截面宽度 b 0 15m 塔身最大水平力 Vh 10kN 水平力作用高度 h 120 00m 塔吊自由高度标准节数 n 16 B B 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算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 1112 70kN 2 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 1395 24kN 塔吊的倾覆力矩 M 1 4 2188 40 3063 76kN m C C 承台计算承台计算 承台尺寸 3750mm 3750mm 1500mm 承台自重 3 75 3 75 1 5 25 0 527 34kN 单桩承台的承台弯矩两个方向都为0 kN m 所以承台只需采用构造配筋 不需要进行抗剪和其它 的验算 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 20厚1 2 5水泥砂浆抹灰 240厚砖胎模 18 200 18 200 20 500 500 架立筋 100厚C15砼垫层 中风化持力层 20厚1 2 5水泥砂浆抹灰 斜撑固定钢筋 20 500X500 马蹬筋钢筋 20 500 D D 桩身最大弯矩计算桩身最大弯矩计算 计算简图 1 按照m法计算桩身最大弯矩 计算依据 建筑桩基础技术规范 JGJ94 94 的第5 4 5条 并参考 桩基础的设计方法与施 工技术 1 计算桩的水平变形系数 1 m 其中 m 地基土水平抗力系数 b0 桩的计算宽度 b0 2 25m 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载 E 抗弯弹性模量 E 0 67Ec 21105 00N mm2 I 截面惯性矩 I 0 25m4 经计算得到桩的水平变形系数 0 491 m 2 计算 Dv Dv 100 00 0 49 3063 76 0 07 3 由 Dv查表得 Km 1 01 4 计算 Mmax 经计算得到桩的最大弯矩值 Mmax 3063 76 1 01 3104 03kN m 由 Dv查表得 最大弯矩深度 z 0 31 0 49 0 62m E E 桩配筋计算桩配筋计算 依据 混凝土结构设计规范