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悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 目目 录录 一 编制依据 1 二 工程概况 1 三 施工部署 1 四 设计参数 2 五 塔吊基础施工 3 六 质量要求及注意事项 9 七 塔吊基础计算 9 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 1 一 一 编制依据编制依据 1 悦湖路北地块一期工程放线图 2 悦湖路北地块 1 3 地块 项目 一期 岩土工程勘察报告 3 TC5613 塔式起重机使用说明书 4 TC6517 塔式起重机使用说明书 5 TC6015 塔式起重机使用说明书 6 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 7 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 8 地基与基础施工及验收规范 GBJ202 83 9 地基基础设计规范 DGJ08 11 1999 10 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T187 2009 11 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 二 二 工程概况工程概况 1 工程简介 工程名称 悦湖路北地块 1 3 地块 项目 一期 工程地点 山东省荣成市悦湖路北侧 东侧与十里河花园小区相邻 建设单位 荣成翠湖房地产开发有限公司 设计单位 中国建筑科学研究院 勘察单位 中兵勘察设计研究院 监理单位 北京吉地四方建设工程顾问有限公司 施工单位 中国建筑第二工程局有限公司 2 工程简况 悦湖路北地块 1 3 地块 项目 一期 工程位于山东省荣成市悦湖路北 十里香河小区西侧云光路东侧 本工程为包括住宅 酒店式公寓及配套商业用 房的群体工程 总建筑面积 16 38 万平方米 地上建筑面积约 15 5 万平方米 地下建筑面积约 2 9 万平方米 建筑最大高度 85 45m 最高层数 29 层 结构形式 主体高层住宅 地下室均为框支剪力墙结构 酒店为框架结构 三 三 施工施工部署部署 1 塔吊部署 本工程选用四台 TC5613 56 米塔臂 分别附着在 1 楼 2 塔吊 2 楼 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 2 3 塔吊 3 楼 4 塔吊 及 4 楼 5 塔吊 上 一台 TC6015 60 米塔臂 附着在 5 楼上 6 塔吊 两台 TC6517 65 米塔臂 分别附着在 7 楼 7 塔吊 9 楼上 8 塔吊 因 1 2 塔吊基础施工方案于 2011 年 7 月 23 日审批完成 并于 7 月 31 日安装完成 故本方案不涉及 1 塔吊参数及塔吊基础计算书 2 塔吊根据业主 7 月 17 日提供电子版悦湖路北地块总平面图布置 与 2012 年 3 月 27 日收到业 主发一期 1 9 楼挖槽图中 1 楼外轮廓线及门斗桩冲突 影响 1 楼结构施工 需拆除 2 塔吊 破除基础 重新安装 为提高地下室底板施工阶段施工速度 节约工期 在基础施工阶段 塔吊 需能投入使用 另外为保证塔机安装时基础混凝土达到 80 以上设计强度且投 入使用时基础达到 100 设计强度 因此 土方开挖前必须完成塔吊基础及承台 施工 2 3 4 6 7 塔吊所附着楼层基坑采用放坡 土钉墙支护形式 为保 证边坡及塔吊基础稳定性将塔吊承台放至基坑底 5 塔吊附着楼层基坑采用搅 拌桩 土钉墙支护形式 塔吊基础承台底面位于搅拌桩支护同一标高 为保证基 坑支护及塔吊基础的稳定 安全 在塔吊基础处基坑支护的水泥搅拌桩内加型 钢以加强支护的刚度减小支护水平位移 从而防止塔吊基础处土体对塔吊基础 桩产生侧压力 8 塔吊所附着楼层基坑采用护坡桩 旋喷桩 预应力锚索支护形 式支护形式 塔吊基础承台顶面位于自然地面同一标高 2 塔吊桩基础施工计划 2 塔吊桩基础 2012 年 5 月 21 日施工 采用护壁钻孔灌注桩施工 3 塔吊桩基础 2012 年 5 月 24 日施工 采用护壁钻孔灌注桩施工 4 塔吊桩基础 2012 年 5 月 24 日施工 采用护壁钻孔灌注桩施工 5 塔吊桩基础 2012 年 3 月 25 日施工 采用护壁钻孔灌注桩施工 6 塔吊桩基础 2012 年 3 月 28 日施工 采用护壁钻孔灌注桩施工 7 塔吊桩基础 2012 年 4 月 11 日施工 采用护壁钻孔灌注桩施工 8 塔吊桩基础 2012 年 5 月 25 日施工 采用护壁钻孔灌注桩施工 四 四 设计参数设计参数 1 塔吊基础桩设计参数 塔吊基础选用桩基础 每台塔吊基础选用 4 根 C35 砼泥浆护壁钻孔灌注桩 无后注浆 桩径 600mm 混凝土保护层厚度 50mm 有效桩长 自承台底算起 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 3 为 2 3 4 5 塔吊均为 16m 6 7 塔吊均为 18m 8 塔吊为 21m 桩配筋如下 1 2 3 4 5 塔吊基础桩主筋为 8 14 加劲箍为 14 2000 螺 旋箍为 8 200 桩顶以下 5m 内为 8 100 主筋锚入承台长度为 800mm 2 6 7 8 塔吊基础桩主筋为 12 14 加劲箍为 14 2000 螺旋箍 为 8 200 桩顶以下 5m 内为 8 100 主筋锚入承台长度为 800mm 2 塔吊基础承台设计参数 承台尺寸为 5300 5300 1400 承台砼标号为 C35 承台垫层为 100 厚 C15 素砼垫层 承台配筋 承台配筋双层双向 20 150 上下层之间设置 14 600 拉筋 承台侧壁水平筋为 14 200 具体如下 五 五 塔吊基础施工塔吊基础施工 1 塔吊基础定位 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 4 3 塔吊基础定位 塔吊承台顶标高为 2 8 相对标高 有效桩长 16m 自承台底算起 2 塔吊基础定位 塔吊承台顶标高为 2 8 相对标高 有效桩长 16m 自承台底算起 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 5 4 塔吊基础定位 塔吊承台顶标高为 2 8 相对标高 有效桩长 16m 自承台底算起 5 塔吊基础定位 塔吊承台顶标高为 3 75 相对标高 有效桩长 16m 自承台底算起 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 6 6 塔吊基础定位 塔吊承台顶标高为 3 55 相对标高 有效桩长 18m 自承台底算起 7 塔吊基础定位 塔吊承台顶标高为 3 6 相对标高 有效桩长 18m 自承台底算起 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 7 8 塔吊基础定位 塔吊承台顶标高为 0 000 相对标高 有效桩长 21m 自承台底算起 2 塔吊基础施工 1 塔吊桩基施工 塔吊桩采用钻孔灌注桩 除无后注浆外其它施工工艺同正式工程桩 2 塔吊承台施工 塔吊承台施工在土方开挖之前 首先将塔吊承台部位土方进行开挖 开挖 采用 1 1 2 放坡 具体见下图 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 8 待基坑回填时 先将素土回填至承台齐平 沿承台边缘砌 370 砖墙至 高出自然地面 200mm 以进行支护 然后再进行回填 具体见下图 3 降排水 由于场地地下水位较高 2 3 4 6 7 塔吊承台位于基坑底部 因此塔吊承台施工前需进行降水后才能挖土 首先施工塔吊基础附近深井 深井位置同基坑施工方案中深井位置 降水完毕后做基坑降水深井使用 并对此部位进行预降水 3 5 天 以便挖土 另外 当地降水量较大 为防止塔吊基础承台长时间被浸泡 在每个 塔吊基础侧面设置 1 个 500 500 500 集水坑 以便下雨时进行抽水 提 高塔吊基础承台耐久性 集水坑内侧用 20 厚 1 2 5 水泥砂浆抹灰 4 塔吊固定支脚或地脚螺栓安装 本工程TC5613采用预埋地脚螺栓形式 TC6015 TC6517采用预埋固定支腿 形式进行基础节连接 固定 1 预埋地脚螺栓安装 基础开挖至老土找平 回填100mm左右卵石夯实 周边砌砖胎膜后再进行绑 筋浇筑混凝土 基础周围地面低于混凝土表面100mm以上利于排水 垫板下砼填充率大于95 四垫板上平面保证水平 垫板允许嵌入砼内 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 9 5 6mm 四组地脚螺栓 16根 相对位置必须准确 组装后必须保证地脚螺栓孔的 对角线误差不大于2mm 确保固定基节的安装 允许在固定的基节与垫板之间加垫片 垫片面积必须大于垫板面积的90 且每个下面最多只能加两块垫片 确保固定基节的安装后的水平度小于1 750 其中心线与水平垂直度误差为1 5 1000 拧紧地脚螺栓时 不许用大锤敲打扳手 地脚螺栓只能使用一次 不许挖出来重复使用 2 预埋支腿安装 将4只固定支腿与一个塔身预埋支腿固定基节装配在一起 根据施工方便性 当钢筋绑扎到一定程度时 将装配好的固定支腿和塔身 预埋支腿固定基节整体吊入钢筋网内 固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断 吊起装配好的固定支腿和塔身预埋支腿固定基节整体 浇筑混凝土 在塔 身节的两个方向的中心线上挂铅垂线 保证预埋后塔身节中心线与水平面的垂 直度 1 5 1000 预埋支腿固定基节每端有12个螺栓连接孔 固定支腿周围混凝土充填率必须达到95 以上 5 接地设置 塔吊基础预埋 16 钢筋 下部与桩身主筋焊接 8d 上部出塔吊基础面 不小于 12cm 每根塔吊基础桩均留设 2 根 六 六 质量要求及注意事项质量要求及注意事项 1 质量控制标准 项目允许偏差 mm 检验方法 标高 20 水准仪或拉线 钢尺检查 平面外形尺寸 长度 宽度 高 度 20 钢尺检查 表面平整度10 L 1000水准仪或拉线 钢尺检查 洞穴尺寸 20 钢尺检查 标高 顶部 20 水准仪或拉线 钢尺检查 预埋锚栓 中心距 2 钢尺检查 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 10 2 注意事项 1 塔机安装时基础混凝土达到80 以上设计强度且投入使用时基础达到 100 设计强度 2 塔吊桩基及承台均需做混凝土抗压试块 桩基每根桩做一组抗压试块 基础承台每个做一组试块 3 起重机的金属结构及所有电气设备的金属外壳 应有可靠的接地装置 接地电阻不应大于4 4 地下室施工完毕后塔身四周用钢管设置防护栏杆进行防护 七 七 塔吊基础计算塔吊基础计算 1 2 3 4 5 塔吊 TC5613 1 参数信息 塔机自重标准值 Fk1 487 5kN 起重荷载标准值 Fqk 60 kN 塔吊最大起重力矩 M 800kN m 塔吊计算高度 H 40 5m 塔身宽度 B 1 6m 非工作状态下塔身弯矩 M1 1766kN m 工作状态下塔身弯矩 M2 1693 kN 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 30m 承台厚度 Hc 1 4m 承台钢筋级别 HRB400 承台顶面埋深 D 0 桩直径 d 0 6m 桩间距 a 4m 桩钢筋级别 HRB400 有效桩长 自承台底算起 16m 桩型与工艺 泥浆护壁钻 冲 孔灌注桩 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 11 计算简图如下 2 荷载计算 自重荷载及起重荷载 塔机自重标准值 Fk1 487 5 1kN 基础以及覆土自重标准值 Gk 5 3 5 3 1 4 25 983 15kN 起重荷载标准值 Fqk 60kN 风荷载计算 a 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 塔机所受风均布线荷载标准值 Wo 0 2kN m2 0 8 1 49 1 95 1 65 0 2 0 77kN m2 1 2 0 77 0 35 1 6 0 52kN m 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 52 52 00 27 04kN 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk 0 5Fvk H 0 5 27 04 52 00 703 04kN m b 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 地处山东荣成市成山头 基本风压 Wo 0 7kN m2 塔机所受风均布线荷载标准值 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 12 0 8 1 89 1 95 0 92 0 7 1 9kN m2 1 2 1 9 0 35 1 6 1 28kN m 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 1 28 40 5 51 84kN 3 桩竖向力计算 非工作状态下 Qk Fk Gk n 487 5 983 15 4 367 77kN Qkmax Fk Gk n Mk Fvk h L 487 5 983 15 4 1766 51 84 1 4 5 66 692 6kN Qkmin Fk Gk Flk n Mk Fvk h L 487 5 983 15 0 4 1766 51 84 1 35 5 66 42 9kN 工作状态下 Qk Fk Gk Fqk n 487 5 983 15 60 4 382 66kN Qkmax Fk Gk Fqk n Mk Fvk h L 487 5 983 15 60 4 1693 27 04 1 4 5 66 688 46kN Qkmin Fk Gk Fqk Flk n Mk Fvk h L 487 5 983 15 60 0 4 1693 27 04 1 4 5 66 76 86kN 4 承台受弯计算 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 a 工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 548 7 60 4 1 35 1693 27 04 1 4 5 66 618 3kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 548 7 60 4 1 35 1693 27 04 1 4 5 66 207 4kN 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 13 b 非工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 487 5 4 1 35 1766 51 84 1 4 5 66 603kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 487 5 4 1 35 2815 76 51 84 1 4 5 66 274kN 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 由于非工作状态下 承台正弯矩最大 Mx My 2 618 3 1 2 1483 92kN m 承台最大负弯矩 Mx My 2 274 1 2 657 6kN m 5 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 fc 16 1MPa h0 承台的计算高度 fy 钢筋受拉强度设计值 fy 360N mm2 底部配筋计算 s 1483 92 106 1 000 16 100 5300 000 13502 0 01 1 1 2 0 01 0 5 0 01 s 1 0 01 2 0 995 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 14 As 1483 92 106 0 995 1350 0 360 0 3068 7mm2 顶部配筋计算 s 657 6 106 1 000 16 100 5300 000 13502 0 004 1 1 2 0 004 0 5 0 004 s 1 0 004 2 0 998 As 657 6 106 0 998 1350 0 360 0 1355 8mm2 满足小配筋率 As 5300 1400 0 15 11130mm2 承台配筋双层双向 20 150 上下层之间设置 14 600 拉筋 承台侧壁水 平筋为 14 200 6 承台剪切计算 最大剪力设计值 Vmax 618 3kN 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 5300mm h0 承台计算截面处的计算高度 h0 1500mm fy 钢筋受拉强度设计值 fy 360N mm2 S 箍筋的间距 S 200mm 经过计算承台已满足抗剪要求 只需构造配箍筋 7 承台受冲切计算 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 8 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 35 692 6 935 01kN 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 15 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 55988 6mm2 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 57 9kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As 160 8mm2 由于桩的最小配筋率为0 40 计算得最小配筋面积为1130 4mm2 综上所述 全部纵向钢筋面积1130 4mm2 配筋为8 14 As 1231mm2 加 劲箍为 14 2000 螺旋箍为 8 200 桩顶以下5m内为 8 100 混凝土保护 层厚度50mm 9 单桩竖向承载力验算 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 382 66kN 偏向竖向力作用下 Qkmax 692 6kN 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 1 884m Ap 桩端面积 取Ap 0 2826m2 li 第i层土层的厚度 取值如下表 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 16 3 塔吊基础桩深度范围内土体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 KP 极限端阻力标 KP 土层名称 3 4920 淤泥质粉质黏土 2150 粉质黏土 11 265 中粗砂 0 7265950 粉质黏土 由于桩的有效桩长为16m 所以桩端是在第 层土层 最大压力验算 Quk 1 884 20 3 49 50 1 65 11 2 65 0 31 950 0 2826 1903 69 kN Ra Quk 2 1903 69 2 951 84 kN 由于 Ra 951 84 Qk 382 66 所以满足要求 由于 1 2Ra 1142 208 Qkmax 692 6 所以满足要求 3 塔吊基础桩深度范围内土体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 KP 极限端阻力标 KP 土层名称 2 9820 淤泥质粉质黏土 22 650 粉质黏土 1 965 中粗砂 2 0 650 粉质黏土 1 365 中粗砂 2 1 950 粉质黏土 465 中粗砂 0 7265950 粉质黏土 由于桩的有效桩长为16m 所以桩端是在第 层土层 最大压力验算 Quk 1 884 20 2 98 50 2 6 65 1 9 50 0 6 65 1 3 50 1 9 65 4 65 0 72 950 0 2826 1831kN Ra Quk 2 1831 2 915 5 kN 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 17 由于 Ra 915 5 Qk 382 66 所以满足要求 由于 1 2Ra 1098 6 Qkmax 692 6 所以满足要求 4 塔吊基础桩深度范围内土体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 KP 极限端阻力标 KP 土层名称 3 720 淤泥质粉质黏土 22 6350 粉质黏土 9 2265 中粗砂 0 4565950 粉质黏土 由于桩的有效桩长为16m 所以桩端是在第 层土层 最大压力验算 Quk 1 884 20 3 7 50 2 63 65 9 22 65 0 45 950 0 2826 1839 82kN Ra Quk 2 1839 82 2 919 91 kN 由于 Ra 919 91 Qk 382 66 所以满足要求 由于 1 2Ra 1103 89 Qkmax 692 6 所以满足要求 5 塔吊基础桩深度范围内土体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 KP 极限端阻力标 KP 土层名称 2 7220 淤泥质粉质黏土 22 750 粉质黏土 2 8565 中粗砂 2 0 450 粉质黏土 4 165 中粗砂 3 2865950 粉质黏土 由于桩的有效桩长为16m 所以桩端是在第 层土层 最大压力验算 Quk 1 884 20 2 72 50 2 7 65 2 8 50 0 4 65 4 1 65 3 28 95 0 0 2826 1909 62kN Ra Quk 2 1909 62 2 954 81 kN 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 18 由于 Ra 954 81 Qk 382 66 所以满足要求 由于 1 2Ra 1145 77 Qkmax 692 6 所以满足要求 10 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 42 9kN 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 3 楼塔吊基础桩抗拔承载力验算 1 884 0 75 20 3 49 50 1 65 11 2 65 0 31 0 2826 16 25 16 10 1294 2kN 42 9 满足要求 3 楼塔吊基础桩抗拔承载力验算 1 884 0 75 20 2 98 50 2 6 65 1 9 50 0 6 65 1 3 50 1 9 65 4 65 0 72 0 2826 16 25 16 10 1239 7kN 42 9 满足要求 4 楼塔吊基础桩抗拔承载力验算 1 884 0 75 20 3 7 50 2 63 65 9 22 65 0 45 0 2826 16 2 5 16 10 1246 33kN 42 9 满足要求 5 楼塔吊基础桩抗拔承载力验算 1 884 0 75 20 2 72 50 2 7 65 2 8 50 0 4 65 4 1 65 3 2 8 0 2826 16 25 16 10 1298 68kN 42 9 满足要求 2 7 8 塔吊 TC6517 1 参数信息 塔机自重标准值 Fk1 798 10kN 起重荷载标准值 Fqk 100 00kN 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 19 塔吊最大起重力矩 M 1600 00kN m 塔吊计算高度 H 52m 塔身宽度 B 2 00m 非工作状态下塔身弯矩 M1 2587 6kN m 工作状态下塔身弯矩 M1 3336 7kN 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 3m 承台厚度 Hc 1 400m 承台箍筋间距 S 200mm 承台钢筋级别 HRB400 承台顶面埋深 D 0 000m 桩直径 d 0 600m 桩间距 a 4 000m 桩钢筋级别 HRB400 桩入土深度 18m 19m 桩型与工艺 泥浆护壁钻 冲 孔灌注桩 计算简图如下 2 荷载计算 自重荷载及起重荷载 塔机自重标准值 Fk1 798 1kN 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 20 基础以及覆土自重标准值 Gk 5 3 5 3 1 40 25 983kN 起重荷载标准值 Fqk 100kN 风荷载计算 a 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 塔机所受风均布线荷载标准值 Wo 0 2kN m2 0 8 1 49 1 95 1 73 0 2 0 80kN m2 1 2 0 80 0 35 2 0 68kN m 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 0 68 52 00 35 13kN b 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 塔机所受风均布线荷载标准值 本地区 Wo 0 7kN m2 0 8 1 57 1 95 1 73 0 7 2 97kN m2 1 2 2 97 0 35 2 00 2 49kN m 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk qsk H 2 49 52 00 129 48kN 3 桩竖向力计算 非工作状态下 Qk Fk Gk n 798 1 983 4 445 3kN Qkmax Fk Gk n Mk Fvk h L 798 1 983 4 3336 75 5 66 1066 8kN Qkmin Fk Gk n Mk Fvk h L 798 1 983 4 3336 75 5 66 176 2kN 工作状态下 Qk Fk Gk Fqk n 798 1 983 100 4 470 3kN Qkmax Fk Gk Fqk n Mk Fvk h L 798 1 983 100 4 2587 6 35 13 1 40 5 66 936 2kN Qkmin Fk Gk Fqk Flk n Mk Fvk h L 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 21 798 1 983 100 0 4 2587 6 35 13 1 40 5 66 4 4kN 4 承台受弯计算 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 a 工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 798 1 100 4 1 35 2587 6 35 13 1 40 5 66 932kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk Fqk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 798 1 100 4 1 35 2718 72 35 13 1 40 5 66 325 8kN b 非工作状态下 最大压力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 798 1 4 1 35 3336 75 129 48 1 40 5 66 1108 5kN 最大拔力 Ni 1 35 Fk n 1 35 Mk Fvk h L 1 35 798 1 4 1 35 3336 75 129 48 1 40 5 66 596 7kN 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 由于非工作状态下 承台正弯矩最大 Mx My 2 1066 8 1 0 2133 6kN m 承台最大负弯矩 Mx My 2 596 7 1 0 1193 4kN m 5 配筋计算 根据 混凝土结构设计规程 GB50010 2002 第 7 2 1 条 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 22 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 fc 16 1MPa h0 承台的计算高度 fy 钢筋受拉强度设计值 fy 360N mm2 底部配筋计算 s 2133 6 106 1 000 16 100 5300 000 13502 0 014 1 1 2 0 014 0 5 0 014 s 1 0 014 2 0 993 As 2133 6 106 0 993 1350 0 360 0 4421 1mm2 顶部配筋计算 s 1193 4 106 1 000 16 100 5300 000 13502 0 008 1 1 2 0 019 0 5 0 008 s 1 0 008 2 0 996 As 1193 4 106 0 996 1350 0 360 0 2465 4mm2 满足小配筋率 As 5300 1350 0 15 10732 5 mm2 承台配筋双层双向 20 150 上下层之间设置 14 600 拉筋 承台侧壁水 平筋为 14 200 6 承台剪切计算 最大剪力设计值 Vmax 1108 5kN 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 5300mm 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 23 h0 承台计算截面处的计算高度 h0 1350mm fy 钢筋受拉强度设计值 fy 360N mm2 S 箍筋的间距 S 200mm 经过计算承台已满足抗剪要求 只需构造配箍筋 7 承台受冲切计算 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 8 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 1066 8 1440 2kN 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 114984 4mm2 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 237 87kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As 660 75mm2 由于桩的最小配筋率为0 40 计算得最小配筋面积为1130 4mm2 综上所述 全部纵向钢筋面积1130 4mm2 配筋为12 14 As 1847mm2 加劲箍为 14 2000 螺旋箍为 8 200 桩顶以下5m内为 8 100 混凝土保 护层厚度50mm 9 单桩竖向承载力验算 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 470 3kN 偏向竖向力作用下 Qkmax 1066 8kN m 桩基竖向承载力必须满足以下两式 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 24 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 1 884m Ap 桩端面积 取Ap 0 2826m2 li 第i层土层的厚度 取值如下表 7 塔吊基础桩深度范围内土体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 KP 极限端阻力标 KP 土层名称 3 5420 淤泥质粉质黏土 22 2150 粉质黏土 7 3365 中粗砂 10 1265 粉质黏土 10 811201200 全风化片麻状细粒 二长花岗岩 由于桩的有效桩长为18m 所以桩端是在第 1层土层 最大压力验算 Quk 1 884 20 3 54 50 2 21 65 7 33 65 10 12 120 0 81 1200 0 2826 3000 741kN 由于 Ra Quk 2 1500 37 Qk 470 3 所以满足要求 由于 1 2Ra 1800 44 Qkmax 1066 8 所以满足要求 8 塔吊基础桩深度范围内土体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 KP 极限端阻力标 KP 土层名称 2 5120 素填土 悦湖路北地块一期塔吊基础施工方案 中国建筑第二工程局有限公司 Page 25 3 620 淤泥质粉质黏土 10 948 粉细砂 21 750 粉质黏土 1255 细砂 1 865 中粗砂 14 355 细砂 1 165 粉质黏土 21 255 细砂 1 896