散装水泥塔的检算和基础设计图方案.doc

深圳市城市轨道交通10号线1012标甘坑站、甘凉区间工程散装水泥塔的验算及基础设计专项施工方案 编制： 审核： 批准：中土集团深圳地铁10号线1012-2工区一分部二一五年十二月2散装水泥塔验算及基础方案目 录一、 编制依据1二、 适用范围1三、 工程简介13.1 工程概况13.2 施工场地部署1四、 混凝土搅拌站简介1五、 散装水泥塔验算及基础设计方案25.1 水泥罐容量选择25.2 散装水泥塔组建25.2.1 承载力计算：（如图所示）25.2.2 施工要求及工艺选择67散装水泥塔验算及基础设计专项施工方案一、 编制依据1、施工现场总平面图2、水泥缺罐总示意图及基础图参数3、建筑地基基础设计规范（GB50072011）二、 适用范围本专项方案主要编制临建混凝土搅拌站其散装水泥罐组建施工方法。三、 工程简介3.1 工程概况甘坑凉帽山区间隧道穿越凉帽山，单线长度为1.18Km；隧道下穿凉帽山山体，属本标段控制工期的重难点工程；本区间设计起点里程DK21+731.000，终点里程DK22+910.800，右线全长1179.808m（长链0.008m），左线全长1125.753m（短链54.047m）；其中矿山法暗挖区间左线1062.616m，右线1116.671m，明挖估63.137m；设计包括深（浅）埋暗挖法隧道主体、区间明挖隧道主体。1#联络通道设计里程为右DK22+310.000（左DK22+266.000）。3.2 施工场地部署混凝土搅拌站主要针对区间初期支护喷射性砼进行组建，临建规划面积约500.0m2，建址于DK22+700桩位右侧（租用地）；整个地基原为素填土及建筑垃圾堆积场；此场地硬化后，主要规划砂石材料堆料仓区、混凝土搅拌楼、散装水泥支放塔、材料转运区等四大区域。四、 混凝土搅拌站简介混凝土搅拌站占地面积约500.0m2，场地建筑垃圾及素填土均机械清除外运废弃处理；以粉质粘土地基作为场坪面，T22吨振动式压路机全面碾压，地表承载力不小于120kpa；场地硬化采用5.5%水泥碎石稳定层18cm厚基层+C25混凝土现浇22cm厚面层；料仓共分三个：10.0m长5.0m宽（1.0m高）/仓，共计150.0m2；砼搅拌楼钢架基座结构，搅拌机型号500型强制式（1台），加三仓式电子配料斗采用面积8.0m长6.0m宽；散装水泥支座采用基础为5.0m长5.0m宽（2.0m高）钢筋砼结构（具体内容下节）。五、 散装水泥塔验算及基础设计方案5.1 水泥罐容量选择根据招标文件设计图显示，区间隧道地质较好的为围岩，桩位主要为左DK21+843.592DK22+380.00及右DK21+828.736DK22+430.00二段内，此岩发育较完整，且强度高，针对无裂隙岩体（无孔隙水）计划按23m循环进尺，期初期支护喷射性砼日需求量约5.968.94m3，计划采用80T容重水泥罐，每10天/次进行储备量调整；具体计算如下：表 5.11 C25早强喷射砼配合比试配表序号配比编号水灰比单位体积各种材料用量(Kg/ m3)水泥细集料粗集料水速凝剂1试配10.4250777977921320.2811.541.540.420.04混凝土用量计算：日平均砼用量：7.45 m330天=223.5 m3/月；二个工作面开展：223.5 m3/月2=447.0 m3/月。水泥用量计算：每立方砼水泥用量507.0kg/1000=0.507T447.0 m3=226.63T。5.2 散装水泥塔组建5.2.1 承载力计算：5.2.1.1 基本参数罐身高：支架2.78m、罐身高10.0m、罐身直径：2.5m、支架间距：2.5m；罐自重：100KN；最大水泥装载量：800KN；基础埋深：D=1.3m；基础混凝土强度等级：C35。5.2.1.2 基础尺寸基础厚度取H=1.5m，基础宽度取5.05.0m。5.2.1.3 水泥罐基础承载力计算根据建筑地基基础设计规范（GB50072011）第5.2条Pmax=（F+G）/Bc2+M/WPmim=（F+G）/Bc2-M/W考虑偏心距较大的基础计算公式：Pkmax=2(F+G)/Bc2/3Bca式中：F水泥罐作用于基础的竖向力，包括罐身自重和水泥自重。F1.218002160KNG基础自重与基础上面土的自重。G1.2（25.0BcBcH+20.0BcBcD）=1.2(312.5+650)1155KNBc基础底面宽度，取Bc5.0mW基础底面抵抗矩，WBcBcBc/6=20.8m3M倾覆力距，风荷载引起的最大力距深圳市50年一遇基本风压W00.75KN/m2求园形水泥罐体型系数s：查表风压高度变化系数z1.14zW0d2=1.140.752.52.5=5.34KN=0H/d=10/2.5=4查GB5009-2001表7.3.1,s=0.5,背面0.5，最后取s1.0取风振系数z=1.0风荷载标准值Wk=zzsW0=11.1410.750=0.855KN/m2M0=(0.75102.51/2)(102/3+2.78)=9.3759.45=88.6KN.mM=1.488.6=124.0KN.ma合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m）aBc/2-M/（F+G）a=5.0/2-124.0/(2160+1155)=2.5-0.0374=2.46m最大压力设计Pmam=（F+G）/（BcBc）+M/W=3315/（55）+124.0/20.8=132.6+5.96=138.6KN/m2最小压力设计Pmim=（F+G）/（BcBc）-M/W=3315/1.2/（55）-124/20.6=110.5-5.96=104.5KN/m25.2.1.4 地基基础承载力验算根据建筑地基基础设计规范（GB500072011）进行计算。现场地基为粉质粘土Qal+pl，其承载力标准值为fk=210KPa,重度018.6KN/m3,压缩模量Es6.0MPa,水泥罐荷载设计值为3315KN，基础埋深1.3m。当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，地基承载力特征值，应按下式修正：fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)式中：fa-修正后的地基承载力特征值；fak-地基承载力特征值，这里按承载力标准值fk=210Kpa取值；b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按建筑地基基础设计规范（GB50072011）基底下土的类别查表5.2.4取值；b=0.15、d=1.4-基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；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；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；d-基础埋置深度(m)。fa=210+0.15*18.6*（5-3）+1.4*18.6*（1.3-0.5）=236Kpa；fa=236KPaPmam=138.6KN/m2,满足要求！5.2.1.5 受冲切承载力计算根据建筑地基基础设计规范（GB50072011）第8.2.7条验算公式：Fl0.7hpftamh0式中：hp受冲切的承载力截面高度影响系数，取hp0.90 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft1.57KPaam冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；混凝土短柱截面0.70.7mam=(at+ab)/2=0.74+(0.7+0.5)4/2=3.8mh0基础有效高度；h00.47mPj=最大压力设计值；Pj=Pmam=138.6KN/m2Fl=实际冲切承载力Fl=PjAi=138.6(2.52.5-1.7x1.7)=138.62.64=365.9KN允许冲切力：0.70.91.573800470=1766.5KNFl=365.9KN满足要求!5.2.1.6 基础配筋计算偏于保守地，基础按照双向连续梁计算，计算简图如下图：跨中弯矩M1=1/8ql2=1/8138.62.52=108.3KN.m/m悬壁臂段M2=1/2ql2=1/2x138.61.252=108.28KN.m/m依据建筑地基基础设计规范（GB500072011）第8.2.7条，偏于安全地取内力臂系数s=0.9,则配筋As=M/sh0fy=108.28106/(0.9470300)=108.28106/126900=853.3mm2采用20250(HRB335)双层配筋，满足要求。在四根短柱内预埋钢板，与水泥罐支架焊接牢固。5.2.2 施工要求及工艺选择5.2.2.1 基础.基坑开挖：根据大样图，按5米长，5米宽，挖2米深后，见实土后人工整平。.石粉垫层施工：换填0.2米厚石粉，充满整个基坑，夯实。.钢筋及预埋件制安：地板双层双向20200(HRB400)布筋，4个立柱。每个柱采用纵筋1620箍筋双向100mm布筋，保护层3cm。预埋件采用50050020厚钢板共4块。钢板锚固筋428长1000mm钢筋制安，误差不能超出规范要求。预埋件定位平面误差不能超过1cm，水平面误差不能超过2mm。.模板安装：4个柱模700700500。采用长方体合板一次成形平面定位不能超过2cm。.采用C35商品混凝土施工：注意插入式振动棒的插入间距和振捣时间。并做到快插慢拉。5.2.2.2 水泥罐的吊装：.吊装前须做好安全交底工作，安排一名专职安全员，现场监督，高空作业人员须系好安全带。.由于水泥罐较长、自重大，为安全着想，决定采用1台150T吊车进行