塔吊基础专项施工方案(专家论证)

塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 1 页 共 41 页 目 录 专家论证意见 2 一 工程概况 3 一 各方主体单位 3 二 现场概况 3 三 建筑设计概况 3 二 对塔机基础地基承载力重新复核 5 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 2 页 共 41 页 专家论证意见专家论证意见 1 根据已安装的现场实际 重新复核塔机基础地基承载力是否 符合 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 3 页 共 41 页 一 工程概况一 工程概况 一 各方主体单位 一 各方主体单位 项目名称 九江中航城一期 建设单位 九江中航城地产开发有限公司 设计单位 深圳市华阳国际工程设计有限公司 监理单位 江西中昌工程咨询监理有限公司 施工单位 浙江城建建设集团有限公司 租赁单位 江西鸿胜建筑机械租赁有限公司 安拆单位 浙江省建设机械集团有限公司 二 现场概况 二 现场概况 本项目位于九江市八里湖新区 总用地面积为 44378 29 平方米 基地东临 长江路 其中长江路东侧为新建小区 已有住户 市政条件较完善 南面为空 地 原先为水塘 是淤泥土 北面为十里河南路 十里河南路北侧是一个公园 南面为二期待开发 西面为三期 四期待开发 建筑物周围施工场地狭窄 基 坑施工期间只有 1 栋 2 栋 3 栋 6 栋商业楼位置设置一条临时施工道路 主体施 工时此临时道路将取消 一期工程南面与二期工程相连位置 无法设置施工道 路 现场在 3 4 楼淤泥带长度 573 米 面积约 18386 平方米 此处位置桩已 成型给换填带来很大阻力 影响土方开挖进度 现土方标高高于路面标高 基 坑支护未进行施工 现场水源所在位置为长江大道与十里河南路交接处 在甲方围墙外侧 甲 方提供总配电箱位置为 5 楼 B 座商铺位置 总功率为 1000kvA 未能满足施工 高峰期要求 建议再增设一台 630KVA 变压器 三 建筑设计概况 三 建筑设计概况 九江中航城一期由住宅大底盘 地下车库 6 栋高层住宅楼和局部二层商 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 4 页 共 41 页 铺组成 其中地下车库为一层 主要用途为地下停车库 塔楼为 6 栋 1 6 高层住宅楼 1 6 塔楼明细表 栋号层数 建筑高度 m 建筑面积 层高情况 m 使用功能 1 地上 33 层 99 55027129 502 950 住宅 商业 架空 绿化 2 地上 33 层 99 55026845 522 950 住宅 商业 架空 绿化 3 地上 33 层 99 55023978 872 950 住宅 商业 架空 绿化 4 地上 33 层 99 55025522 682 950 住宅 商业 架空 绿化 5 地上 33 层 99 55026159 382 950 住宅 商业 架空 绿化 6 地上 33 层 99 55027142 662 950 住宅 商业 架空 绿化 一层 4 8004 5 商 业楼 地上 2 层 8 1504891 08 二层 4 200 商业 地下室地下一层 3 90033244 353 900 车库 住宅建筑面积约为 57 平方米 结构系为钢筋混凝土剪力墙结构 基础形 式为独立承台伐板基础 抗震等级为三级 抗震烈度为 6 度 建筑耐火等级为一 级 地下车库统称为住宅大底盘 住宅大底盘为地上一层 建筑面积 33244 35 m2 框架结构 本项目工程总建筑面积为 74 平方米 本工程设计标高 0 000 相当于绝对标高 黄海标高 24 650 米 根据现场 6 幢楼平面位置关系 本项目计划安装 6 台塔吊 分别编号为 1 塔吊 2 塔吊 3 塔吊 4 塔吊 5 塔吊 6 塔吊 6 台塔吊均采用浙江建设 机械有限公司研制生产的 ZJ5710 型塔式起重机 1 塔吊安装在 1 B 座楼南侧 2 塔吊安装在 2 B 座楼南侧 3 塔吊安装在 3 楼 B 座南侧 4 塔吊安装在 4 楼 A 座南侧 5 楼安装在 5 楼 A 座南侧 6 楼安装在 6 楼 A 座北侧 6 台塔吊均位于地下室内 基础顶于结构底板同一标 高 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 5 页 共 41 页 二 对塔机基础地基承载力重新复核二 对塔机基础地基承载力重新复核 一 一 根据 九江八里湖新区一期 二期 三期 四期岩土工程勘察报告 桩端持力层为中风化粉砂质泥岩层 11 据钻探揭露 场地地层自上而下依次由人工填土 第四系冲积层 第三系 新余群 E 泥质粉砂岩组成 各地层的野外特征分述如下 1 人工填土 Qml 为地层编号 下同 为素填土 褐红 褐黄 色 色杂 由粘性土含10 20 碎石等组成 局部地段表层为杂填土 主要由碎 砖 砼块 块径0 20 1 50m 等生活垃圾及建筑垃圾混10 30 粘性土组成 系 近期堆填 结构松散 密实度不均匀 未完成自重固结 场地内普遍分布 各 钻孔均遇见该层 层厚1 40 10 80m 2 第四系冲积层 Qal 1 粉质粘土 褐红 褐黄色 可塑状态 具灰白色斑纹 中间夹少 量卵石 稍光滑 中等干强度 韧性中等 无摇振反应 钻孔 ZK1 ZK18 ZK20 ZK24 ZK26 ZK30 ZK32 ZK34 ZK82号遇见该层 层厚 1 00 12 10m 粉质粘土 2 粉质粘土 1 褐灰色 灰黑色 干强度中等 韧性中等 摇震无 反应 稍有光泽 呈湿 软塑状态 钻孔 ZK18 ZK19 ZK24 ZK33 ZK41 ZK50 ZK82号遇见该层 层厚1 00 7 80m 3 卵石 褐黄 浅黄色 稍密状态 饱和 卵石直径40 200mm 其 含量占50 2 0 20mm的占15 余为细颗粒 主要为圆砾及砾砂 呈次棱角 次圆状 成份以石英 砂岩及硅质岩为主 级配良好 局部含少量粘土 各孔 均遇见该层 层厚2 00 6 10m 4 粉质粘土 褐红 褐黄色 可塑状态 不均匀夹卵石 具灰白色 斑纹 稍光滑 中等干强度 韧性中等 无摇振反应 除钻孔 ZK19 ZK40 ZK43 ZK63号外其余各孔均遇见该层 层厚0 50 1 70m 5 圆砾 浅黄 褐黄色 饱和 稍密状态 含卵石20 35 卵石直 径20 25mm 呈次棱角 次圆状 成份以石英 砂岩及硅质岩为主 级配良好 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 6 页 共 41 页 局部夹粘性土 各孔均遇见该层 层厚8 00 14 40m 6 粉质粘土 黄 灰白色 硬塑状态 见铁锰质染膜及灰白色斑纹 或斑团 稍有光滑 中等干强度 韧性中等 无摇振反应 各孔均遇见该层 层厚4 90 11 30m 7 卵石 褐黄 浅黄色 稍密 中密状态 饱和 混砾砂 局部粘 粒稍高 卵石直径50 150mm 呈次棱角 次圆状 成份以石英岩为主 级配良 好 各孔均遇见该层 层厚3 80 9 00m 3 第三系 E 泥质粉砂岩 褐红 紫红色 主要矿物成分为石英 长石 云母及粘土矿物等 细粒结构 局部粗粒结构 巨厚层状构造 泥质 铁质胶 结 胶结较好 该层具有失水易干裂 浸水易软化的特性 按其风化程度不同 本次钻探揭露其全风化 强风化及中风化层 其野外特征分述如下 1 全风化 r4 泥质粉砂岩 褐红 紫红色 矿物成分已风化成土 岩芯呈土柱状 局部夹强风化岩块 属极软岩 各孔均遇见该层 层厚 0 50 4 30m 2 强风化 r3 泥质粉砂岩 褐红 紫红色 矿物成分大部分已风 化变质 风化裂隙极发育 岩芯呈碎块状 块状及土柱状 岩块手可折断 冲 击钻进困难 合金回转钻进较易 局部夹中风化岩块 属极软岩 岩体极破碎 各孔均遇见该层 层厚0 90 6 70m 3 中风化 r2 泥质粉砂岩 褐红 紫红色 节理裂隙较发育 岩 土较完整 岩石质量指标RQD 50 75 为较差的 为极软岩 岩体基本质量等级 为 级 合金钻进容易 岩芯呈短柱状 柱状及块状 手可捏碎 局部夹强风 化块状及碎块状 原岩结构较清晰 锤击声较清脆 岩芯呈柱状 短柱状 少 量块状 各孔均遇见该层 揭露层厚5 00 9 50m 上述各地层的分布状况及野外岩性特征描述详见 工程地质剖面图 钻 孔柱状图 见附图 一 一 1 1 塔吊桩基础计算书塔吊桩基础计算书 塔吊型号 ZJ5710 塔机自重标准值 Fk1 449 00kN 起重荷载标准值 Fqk 60 00kN 塔吊最大起重力矩 M 954 00kN m 塔吊计算高度 H 40 5m 塔身宽度 B 1 60m 非工作状态下塔身弯矩 M1 1668kN m 桩混凝土等级 C35 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 7 页 共 41 页 承台混凝土等级 C35 保护层厚度 50mm 矩形承台边长 5 0m 承 台厚度 Hc 1 350m 承台箍筋间距 S 549mm 承台钢筋级别 HRB335 承 台顶面埋深 D 0 000m 桩直径 d 0 800m 桩间距 a 3 200m 桩 钢筋级别 HRB335 桩入土深度 10 40m 桩型与工艺 泥浆护壁钻 冲 孔灌注桩 计算简图如下 二 荷载计算 1 自重荷载及起重荷载 1 塔机自重标准值 Fk1 449kN 2 基础以及覆土自重标准值 Gk 5 5 1 35 25 843 75kN 3 起重荷载标准值 Fqk 60kN 2 风荷载计算 1 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 Wo 0 2kN m2 0 8 1 48 1 95 1 54 0 2 0 71kN m2 1 2 0 71 0 35 1 6 0 48kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 48 40 50 19 35kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 19 35 40 50 391 91kN m 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 8 页 共 41 页 2 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 本地区 Wo 0 35kN m2 0 8 1 51 1 95 1 54 0 35 1 27kN m2 1 2 1 27 0 35 1 60 0 85kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 85 40 50 34 56kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 34 56 40 50 699 74kN m 3 塔机的倾覆力矩 工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 1668 0 9 954 391 91 2879 32kN m 非工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 1668 699 74 2367 74kN m 三 桩竖向力计算 非工作状态下 Qk Fk Gk n 449 843 75 4 323 19kN Qkmax Fk Gk n Mk Fvk h L 449 843 75 4 2367 74 34 56 1 35 4 52 856 78kN Qkmin Fk Gk Flk n Mk Fvk h L 449 843 75 0 4 2367 74 34 56 1 35 4 52 210 40kN 工作状态下 Qk Fk Gk Fqk n 449 843 75 60 4 338 19kN Qkmax Fk Gk Fqk n Mk Fvk h L 449 843 75 60 4 2879 32 19 35 1 35 4 52 980 30kN Qkmin Fk Gk Fqk Flk n Mk Fvk h L 449 843 75 60 0 4 2879 32 19 35 1 35 4 52 303 93kN 四 承台受弯计算 1 荷载计算 不计承台自重及其上土重 第i桩的竖向力反力设计值 工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 9 页 共 41 页 1 35 449 60 4 1 35 2879 32 19 35 1 35 4 52 1038 64kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 60 4 1 35 2879 32 19 35 1 35 4 52 695 07kN 非工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 4 1 35 2367 74 34 56 1 35 4 52 871 89kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 4 1 35 2367 74 34 56 1 35 4 52 568 81kN 2 弯矩的计算依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 第6 4 2 条 其中 Mx 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 Ni 不计承台自重及其上土重 第i桩的竖向反力设计值 kN 由于工作状态下 承台正弯矩最大 Mx My 2 1038 64 0 80 1661 83kN m 承台最大负弯矩 Mx My 2 695 07 0 80 1112 11kN m 3 配筋计算 根据 混凝土结构设计规程 GB50010 2002第7 2 1条 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 300N mm2 底部配筋计算 s 1661 83 106 1 000 16 700 5000 000 13002 0 0118 1 1 2 0 0118 0 5 0 0118 s 1 0 0118 2 0 9941 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 10 页 共 41 页 As 1661 83 106 0 9941 1300 0 300 0 4286 5mm2 顶部配筋计算 s 1112 11 106 1 000 16 700 5000 000 13002 0 0079 1 1 2 0 0079 0 5 0 0079 s 1 0 0079 2 0 9941 As 1112 11 106 0 9960 1300 0 300 0 2862 9mm2 五 承台剪切计算 最大剪力设计值 Vmax 1038 64kN 依据 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 的第7 5 7条 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 式中 计算截面的剪跨比 1 500 ft 混凝土轴心抗拉强度设计值 ft 1 570N mm2 b 承台的计算宽度 b 5000mm 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 300N mm2 S 箍筋的间距 S 549mm 经过计算承台已满足抗剪要求 只需构造配箍筋 六 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内 且承台高度符合构造 要求 故可不进行承台角桩 冲切承载力验算 七 桩身承载力验算 桩身承载力计算依据 建筑桩基础技术规范 JGJ94 2008 的第5 8 2 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 1 35 980 30 1323 41kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式 其中 c 基桩成桩工艺系数 取0 75 fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fc 16 7N mm2 Aps 桩身截面面积 Aps mm2 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 11 页 共 41 页 桩身受拉计算 依据 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 第5 8 7条 受拉承载力计算 最大拉力 N 1 35 Qkmin 410 30kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As 1367 678mm2 由于桩的最小配筋率为0 20 计算得最小配筋面积为1005mm2 综上所述 全部纵向钢筋面积1368mm2 八 桩竖向承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第6 3 3 和6 3 4条 轴心竖向力作用下 Qk 338 19kN 偏向竖向力作用下 Qkmax 980 30kN m 桩基竖向承载力必须满足以下两式 单桩竖向承载力特征值按下式计算 其中 Ra 单桩竖向承载力特征值 qsik 第i层岩石的桩侧阻力特征值 按下表取值 qpa 桩端端阻力特征值 按下表取值 u 桩身的周长 u 2 51m Ap 桩端面积 取Ap 0 50m2 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 土厚度 m 土侧阻力标准值 kPa 土端阻力标准值 kPa 土名称 1 78 0 0 人工填土 3 2 35 0 粉质粘土 3 7 110 2500 卵石 0 9 35 0 粉质粘土 11 8 90 2200 圆砾 由于桩的入土深度为10 4m 所以桩端是在第5层土层 最大压力验算 Ra 2 51 1 78 0 3 2 17 5 3 7 55 9 17 5 9999 45 1100 0 50 13 37 44kN 由于 Ra 1337 44 Qk 338 19 所以满足要求 由于 1 2Ra 1604 93 Qkmax 980 30 所以满足要求 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 12 页 共 41 页 九 桩的抗拔承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第6 3 5 条 偏向竖向力作用下 Qkmin 303 93kN m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式 式中 Gp 桩身的重力标准值 水下部分按浮重度计 i 抗拔系数 Ra 2 51 0 700 1 78 0 0 700 3 2 35 0 700 3 7 110 0 700 9 35 0 700 9999 90 1152 061kN Gp 0 503 10 4 25 5 48 10 103 145kN 由于 1152 06 103 14 303 93 满足要求 二 二 2 2 塔吊桩基础计算书塔吊桩基础计算书 一 参数信息 塔吊型号 ZJ5710 塔机自重标准值 Fk1 449 00kN 起 重荷载标准值 Fqk 60 00kN 塔吊最大起重力矩 M 954 00kN m 塔吊计算高度 H 40 5m 塔身宽度 B 1 60m 非工作状态下塔身弯矩 M1 1668kN m 桩混凝土等级 C35 承台混凝土等级 C35 保护层厚度 50mm 矩形承台边长 5 00m 承台厚度 Hc 1 250m 承台箍筋间距 S 549mm 承台钢筋级别 HRB335 承台顶面埋深 D 0 000m 桩直径 d 0 800m 桩间距 a 3 200m 桩钢筋级别 HRB335 桩入土深度 12 30m 桩型与工艺 泥浆护壁钻 冲 孔 灌注桩 计算简图如下 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 13 页 共 41 页 二 荷载计算 1 自重荷载及起重荷载 1 塔机自重标准值 Fk1 449kN 2 基础以及覆土自重标准值 Gk 5 5 1 25 25 781 25kN 3 起重荷载标准值 Fqk 60kN 2 风荷载计算 1 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 Wo 0 2kN m2 0 8 1 48 1 95 1 54 0 2 0 71kN m2 1 2 0 71 0 35 1 6 0 48kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 48 40 50 19 35kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 19 35 40 50 391 91kN m 2 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 本地区 Wo 0 35kN m2 0 8 1 51 1 95 1 54 0 35 1 27kN m2 1 2 1 27 0 35 1 60 0 85kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 14 页 共 41 页 Fvk qsk H 0 85 40 50 34 56kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 34 56 40 50 699 74kN m 3 塔机的倾覆力矩 工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 1668 0 9 954 391 91 2879 32kN m 非工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 1668 699 74 2367 74kN m 三 桩竖向力计算 非工作状态下 Qk Fk Gk n 449 781 25 4 307 56kN Qkmax Fk Gk n Mk Fvk h L 449 781 25 4 2367 74 34 56 1 25 4 52 840 39kN Qkmin Fk Gk Flk n Mk Fvk h L 449 781 25 0 4 2367 74 34 56 1 25 4 52 225 27kN 工作状态下 Qk Fk Gk Fqk n 449 781 25 60 4 322 56kN Qkmax Fk Gk Fqk n Mk Fvk h L 449 781 25 60 4 2879 32 19 35 1 25 4 52 964 25kN Qkmin Fk Gk Fqk Flk n Mk Fvk h L 449 781 25 60 0 4 2879 32 19 35 1 25 4 52 319 13kN 四 承台受弯计算 1 荷载计算 不计承台自重及其上土重 第i桩的竖向力反力设计值 工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 60 4 1 35 2879 32 19 35 1 25 4 52 1038 07kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 60 4 1 35 2879 32 19 35 1 25 4 52 694 49kN 非工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 4 1 35 2367 74 34 56 1 25 4 52 870 85kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 15 页 共 41 页 1 35 449 4 1 35 2367 74 34 56 1 25 4 52 567 78kN 2 弯矩的计算依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 第6 4 2 条 其中 Mx 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 Ni 不计承台自重及其上土重 第i桩的竖向反力设计值 kN 由于工作状态下 承台正弯矩最大 Mx My 2 1038 07 0 80 1660 91kN m 承台最大负弯矩 Mx My 2 694 49 0 80 1111 19kN m 3 配筋计算 根据 混凝土结构设计规程 GB50010 2002第7 2 1条 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 300N mm2 底部配筋计算 s 1660 91 106 1 000 16 700 5000 000 12002 0 0138 1 1 2 0 0138 0 5 0 0139 s 1 0 0139 2 0 9930 As 1660 91 106 0 9930 1200 0 300 0 4645 9mm2 顶部配筋计算 s 1111 19 106 1 000 16 700 5000 000 12002 0 0092 1 1 2 0 0092 0 5 0 0093 s 1 0 0093 2 0 9930 As 1111 19 106 0 9954 1200 0 300 0 3101 0mm2 五 承台剪切计算 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 16 页 共 41 页 最大剪力设计值 Vmax 1038 07kN 依据 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 的第7 5 7条 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 式中 计算截面的剪跨比 1 500 ft 混凝土轴心抗拉强度设计值 ft 1 570N mm2 b 承台的计算宽度 b 5000mm h0 承台计算截面处的计算高度 h0 1200mm fy 钢筋受拉强度设计值 fy 300N mm2 S 箍筋的间距 S 549mm 经过计算承台已满足抗剪要求 只需构造配箍筋 六 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内 且承台高度符合构造 要求 故可不进行承台角桩 冲切承载力验算 七 桩身承载力验算 桩身承载力计算依据 建筑桩基础技术规范 JGJ94 2008 的第5 8 2 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 1 35 964 25 1301 74kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式 其中 c 基桩成桩工艺系数 取0 75 fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fc 16 7N mm2 Aps 桩身截面面积 Aps mm2 桩身受拉计算 依据 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 第5 8 7条 受拉承载力计算 最大拉力 N 1 35 Qkmin 430 82kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As 1436 066mm2 由于桩的最小配筋率为0 20 计算得最小配筋面积为1005mm2 综上所述 全部纵向钢筋面积1436mm2 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 17 页 共 41 页 八 桩竖向承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第6 3 3 和6 3 4条 轴心竖向力作用下 Qk 322 56kN 偏向竖向力作用下 Qkmax 964 25kN m 桩基竖向承载力必须满足以下两式 单桩竖向承载力特征值按下式计算 其中 Ra 单桩竖向承载力特征值 qsik 第i层岩石的桩侧阻力特征值 按下表取值 qpa 桩端端阻力特征值 按下表取值 u 桩身的周长 u 2 51m Ap 桩端面积 取Ap 0 50m2 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 极限侧阻力标准值 kPa 极限端阻力标准值 kPa 土名称 0 99 0 0 人工填土 1 18 0 粉质粘土 3 4 35 0 粉质粘土 4 4 110 2500 卵石 1 7 35 0 粉质粘土 11 2 90 2200 圆砾 由于桩的入土深度为12 3m 所以桩端是在第6层土层 最大压力验算 Ra 2 51 99 0 1 9 3 4 17 5 4 4 55 1 717 5 0002 45 1100 0 50 1499 67kN 由于 Ra 1499 67 Qk 322 56 所以满足要求 由于 1 2Ra 1799 61 Qkmax 964 25 所以满足要求 九 桩的抗拔承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第6 3 5 条 偏向竖向力作用下 Qkmin 319 13kN m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 18 页 共 41 页 式中 Gp 桩身的重力标准值 水下部分按浮重度计 i 抗拔系数 Ra 2 51 0 700 99 0 0 700 1 18 0 700 3 4 35 0 700 4 4 110 0 7 00 1 7 35 0 700 0002 90 1382 478kN Gp 0 503 12 3 25 7 78 10 115 460kN 由于 1382 48 115 46 319 13 满足要求 三 三 3 3 塔吊桩基础计算书塔吊桩基础计算书 一 参数信息 塔吊型号 ZJ5710 塔机自重标准值 Fk1 449 00kN 起重荷载标准值 Fqk 60 00kN 塔吊最大起重力矩 M 954 00kN m 塔吊计算高度 H 40 5m 塔身宽度 B 1 60m 非工作状态下塔身弯矩 M1 1668kN m 桩混凝土等级 C35 承台混凝土等级 C35 保护层厚度 50mm 矩形承台边长 5 0m 承台厚度 Hc 1 350m 承台箍筋间距 S 549mm 承台钢筋级别 HRB335 承 台顶面埋深 D 0 000m 桩直径 d 0 800m 桩间距 a 3 200m 桩 钢筋级别 HRB335 桩入土深度 12 00m 桩型与工艺 泥浆护壁钻 冲 孔灌注桩 计算简图如下 二 荷载计算 1 自重荷载及起重荷载 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 19 页 共 41 页 1 塔机自重标准值 Fk1 449kN 2 基础以及覆土自重标准值 Gk 5 5 1 35 25 843 75kN 3 起重荷载标准值 Fqk 60kN 2 风荷载计算 1 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 Wo 0 2kN m2 0 8 1 48 1 95 1 54 0 2 0 71kN m2 1 2 0 71 0 35 1 6 0 48kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 48 40 50 19 35kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 19 35 40 50 391 91kN m 2 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 本地区 Wo 0 35kN m2 0 8 1 51 1 95 1 54 0 35 1 27kN m2 1 2 1 27 0 35 1 60 0 85kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 85 40 50 34 56kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 34 56 40 50 699 74kN m 3 塔机的倾覆力矩 工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 1668 0 9 954 391 91 2879 32kN m 非工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 1668 699 74 2367 74kN m 三 桩竖向力计算 非工作状态下 Qk Fk Gk n 449 843 75 4 323 19kN 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 20 页 共 41 页 Qkmax Fk Gk n Mk Fvk h L 449 843 75 4 2367 74 34 56 1 35 4 52 856 78kN Qkmin Fk Gk Flk n Mk Fvk h L 449 843 75 0 4 2367 74 34 56 1 35 4 52 210 40kN 工作状态下 Qk Fk Gk Fqk n 449 843 75 60 4 338 19kN Qkmax Fk Gk Fqk n Mk Fvk h L 449 843 75 60 4 2879 32 19 35 1 35 4 52 980 30kN Qkmin Fk Gk Fqk Flk n Mk Fvk h L 449 843 75 60 0 4 2879 32 19 35 1 35 4 52 303 93kN 四 承台受弯计算 1 荷载计算 不计承台自重及其上土重 第i桩的竖向力反力设计值 工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 60 4 1 35 2879 32 19 35 1 35 4 52 1038 64kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 60 4 1 35 2879 32 19 35 1 35 4 52 695 07kN 非工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 4 1 35 2367 74 34 56 1 35 4 52 871 89kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 4 1 35 2367 74 34 56 1 35 4 52 568 81kN 2 弯矩的计算依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 第6 4 2 条 其中 Mx 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 Ni 不计承台自重及其上土重 第i桩的竖向反力设计值 kN 由于工作状态下 承台正弯矩最大 Mx My 2 1038 64 0 80 1661 83kN m 承台最大负弯矩 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 21 页 共 41 页 Mx My 2 695 07 0 80 1112 11kN m 3 配筋计算 根据 混凝土结构设计规程 GB50010 2002第7 2 1条 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 300N mm2 底部配筋计算 s 1661 83 106 1 000 16 700 5000 000 13002 0 0118 1 1 2 0 0118 0 5 0 0118 s 1 0 0118 2 0 9941 As 1661 83 106 0 9941 1300 0 300 0 4286 5mm2 顶部配筋计算 s 1112 11 106 1 000 16 700 5000 000 13002 0 0079 1 1 2 0 0079 0 5 0 0079 s 1 0 0079 2 0 9941 As 1112 11 106 0 9960 1300 0 300 0 2862 9mm2 五 承台剪切计算 最大剪力设计值 Vmax 1038 64kN 依据 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 的第7 5 7条 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 式中 计算截面的剪跨比 1 500 ft 混凝土轴心抗拉强度设计值 ft 1 570N mm2 b 承台的计算宽度 b 5000mm 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 300N mm2 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 22 页 共 41 页 S 箍筋的间距 S 549mm 经过计算承台已满足抗剪要求 只需构造配箍筋 六 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内 且承台高度符合构造 要求 故可不进行承台角桩 冲切承载力验算 七 桩身承载力验算 桩身承载力计算依据 建筑桩基础技术规范 JGJ94 2008 的第5 8 2 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 1 35 980 30 1323 41kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式 其中 c 基桩成桩工艺系数 取0 75 fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fc 16 7N mm2 Aps 桩身截面面积 Aps mm2 桩身受拉计算 依据 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 第5 8 7条 受拉承载力计算 最大拉力 N 1 35 Qkmin 410 30kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As 1367 678mm2 由于桩的最小配筋率为0 20 计算得最小配筋面积为1005mm2 综上所述 全部纵向钢筋面积1368mm2 八 桩竖向承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第6 3 3 和6 3 4条 轴心竖向力作用下 Qk 338 19kN 偏向竖向力作用下 Qkmax 980 30kN m 桩基竖向承载力必须满足以下两式 单桩竖向承载力特征值按下式计算 其中 Ra 单桩竖向承载力特征值 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 23 页 共 41 页 qsik 第i层岩石的桩侧阻力特征值 按下表取值 qpa 桩端端阻力特征值 按下表取值 u 桩身的周长 u 2 51m Ap 桩端面积 取Ap 0 50m2 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 土厚度 m 土侧阻力标准值 kPa 土端阻力标准值 kPa 土名称 1 17 0 0 人工填土 2 6 18 0 粉质粘土 1 7 35 0 粉质粘土 4 5 110 2500 卵石 1 2 35 0 粉质粘土 10 90 2200 圆砾 由于桩的入土深度为12m 所以桩端是在第6层土层 最大压力验算 Ra 2 51 1 17 0 2 6 9 1 7 17 5 4 5 55 1 2 17 5 0002 45 1100 0 50 1455 19kN 由于 Ra 1455 19 Qk 338 19 所以满足要求 由于 1 2Ra 1746 22 Qkmax 980 30 所以满足要求 九 桩的抗拔承载力验算 依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T 187 2009 的第6 3 5 条 偏向竖向力作用下 Qkmin 303 93kN m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式 式中 Gp 桩身的重力标准值 水下部分按浮重度计 i 抗拔系数 Ra 2 51 0 700 1 17 0 0 700 2 6 18 0 700 1 7 35 0 700 4 5 11 0 0 700 1 2 35 0 700 0002 90 1316 379kN Gp 0 503 12 25 7 58 10 112 695kN 由于 1316 38 112 70 303 93 满足要求 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 24 页 共 41 页 四 四 4 4 塔吊桩基础计算书塔吊桩基础计算书 一 参数信息 塔吊型号 ZJ5710 塔机自重标准值 Fk1 449 00kN 起重荷载标准值 Fqk 60 00kN 塔吊最大起重力矩 M 954 00kN m 塔吊计算高度 H 40 5m 塔身宽度 B 1 60m 非工作状态下塔身弯矩 M1 1668kN m 桩混凝土等级 C35 承台混凝土等级 C35 保护层厚度 50mm 矩形承台边长 5 0m 承台厚度 Hc 1 350m 承台箍筋间距 S 549mm 承台钢筋级别 HRB335 承 台顶面埋深 D 0 000m 桩直径 d 0 800m 桩间距 a 3 200m 桩 钢筋级别 HRB335 桩入土深度 12 20m 桩型与工艺 泥浆护壁钻 冲 孔灌注桩 计算简图如下 二 荷载计算 1 自重荷载及起重荷载 1 塔机自重标准值 Fk1 449kN 2 基础以及覆土自重标准值 Gk 5 5 1 35 25 843 75kN 3 起重荷载标准值 Fqk 60kN 2 风荷载计算 1 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 Wo 0 2kN m2 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 25 页 共 41 页 0 8 1 48 1 95 1 54 0 2 0 71kN m2 1 2 0 71 0 35 1 6 0 48kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 48 40 50 19 35kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 19 35 40 50 391 91kN m 2 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a 塔机所受风均布线荷载标准值 本地区 Wo 0 35kN m2 0 8 1 51 1 95 1 54 0 35 1 27kN m2 1 2 1 27 0 35 1 60 0 85kN m b 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 85 40 50 34 56kN c 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 34 56 40 50 699 74kN m 3 塔机的倾覆力矩 工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 1668 0 9 954 391 91 2879 32kN m 非工作状态下 标准组合的倾覆力矩标准值 Mk 1668 699 74 2367 74kN m 三 桩竖向力计算 非工作状态下 Qk Fk Gk n 449 843 75 4 323 19kN Qkmax Fk Gk n Mk Fvk h L 449 843 75 4 2367 74 34 56 1 35 4 52 856 78kN Qkmin Fk Gk Flk n Mk Fvk h L 449 843 75 0 4 2367 74 34 56 1 35 4 52 210 40kN 工作状态下 Qk Fk Gk Fqk n 449 843 75 60 4 338 19kN Qkmax Fk Gk Fqk n Mk Fvk h L 449 843 75 60 4 2879 32 19 35 1 35 4 52 980 30kN 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 26 页 共 41 页 Qkmin Fk Gk Fqk Flk n Mk Fvk h L 449 843 75 60 0 4 2879 32 19 35 1 35 4 52 303 93kN 四 承台受弯计算 1 荷载计算 不计承台自重及其上土重 第i桩的竖向力反力设计值 工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 60 4 1 35 2879 32 19 35 1 35 4 52 1038 64kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 60 4 1 35 2879 32 19 35 1 35 4 52 695 07kN 非工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 4 1 35 2367 74 34 56 1 35 4 52 871 89kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 449 4 1 35 2367 74 34 56 1 35 4 52 568 81kN 2 弯矩的计算依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 第6 4 2 条 其中 Mx 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 Ni 不计承台自重及其上土重 第i桩的竖向反力设计值 kN 由于工作状态下 承台正弯矩最大 Mx My 2 1038 64 0 80 1661 83kN m 承台最大负弯矩 Mx My 2 695 07 0 80 1112 11kN m 3 配筋计算 根据 混凝土结构设计规程 GB50010 2002第7 2 1条 塔吊基础专项施工方案 补充方案 第 27 页 共 41 页 式中 1 系数 当混凝土强度不超过C50时