公租房住宅塔吊基础施工方案.doc

北碚水土万寿公租房配建廉租房项目二组团2标段 中铁十八局集团有限公司塔吊基础施工方案(以QTZ50为例)一、编制依据1、地质情况（1）地形地貌勘察区属构造剥蚀丘陵地貌。勘察区内地势平坦，地形坡角813，局部陡坎地段坡度达65。场地整体为中部高，四周低，最高点位于场地中部山丘丘顶，高程345.41m，最低点位于场地东南侧冲沟旁，高程为299.20m，场地最大高差46.21m。综上，场地地形地貌简单。（2）地质构造勘察区位于观音峡冲断背斜南东翼，岩层单斜产出，勘察区及附近无断层通过，岩层产状为1131152942，层面闭合，平直，属硬性结构面，结合程度一般。该组裂隙砂、泥岩中均有发育场地岩体内发育两组构造裂隙：产状17217786，裂隙间距0.51.2m，平均间距0.85m，闭合，裂面平直，属硬性结构面，结合程度好,该组裂隙砂、泥岩中均有发育；产状3323408287，裂隙间距0.41.5m，平均间距0.95m，闭合，裂面平直，属硬性结构面，结合程度好,该组裂隙砂、泥岩中均有发育。场地岩体裂隙发育程度为较发育。（3）地层岩性勘察区出露地层从新至老为第四系全新统人工填土层（Q4ml），残坡积层（Q4el+dl），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）。人工填土层（Q4ml）在拟建场地内我院野外钻探过程中，场区内少部分地段施工单位已开始平场工作，该层呈不规则、零星的分布于场地部分地段，根据钻探揭露，勘察区填土最大揭露厚度为10.6m（ZK37）。素填土：杂色，由砂、泥岩碎石和粉质粘土组成，砂、泥碎石含量约50%-65%,棱角状，粒径10cm-200cm,大小不均匀，粉质粘土，可塑，为抛填土，回填时间约一个月。残坡积层（Q4el+dl）该层分布于勘察区内大部分区域地表及填土之下，揭露厚度为0.20（ZK154）6.90m（ZK126）。粉质粘土：淡黄色等，韧性中等，干强度中等，切面有光泽，稍湿、可塑，无摇震反应。侏罗系中统沙溪庙组（J2s）该层分布于整个勘察场地，下伏于残坡积层和填土层之下，局部有零星露头，该层分布连续稳定，岩性为泥岩和砂岩，该层顶部有强风化粉砂岩分布。粉砂岩：全部为强风化，灰白色，中粒结构，中厚层状构造，钙质胶结，主要成分为长石及石英，岩芯较破碎，多呈块状、短柱状，强度低。泥岩：紫红色，泥质结构，中厚层状构造，含砂质成分，偶含灰绿色钙质团块，含砂质成分，分布于整个场地，该层厚度未钻穿。砂岩：灰绿色，细中粒结构，中厚厚层状构造，主要成分为石英和长石，钙质胶结，含泥质成分，分布于整个场地，该层厚度未钻穿。整个场地砂、泥岩为互层关系，局部砂、泥岩呈透镜状。2、目的北碚水土万寿公租房配建廉租房项目由重庆两江新区公共租赁房投资管理有限公司在重庆两江新区投资新建的住宅楼。根据上述地质情况，本场区内回填土厚度较大，且堆集时间较短，没有完全沉降，主要成分为粉质粘土、岩石碎块组成，空隙率大，故不能作为塔吊基础的持力层。为了满足QTZ50塔吊安装、使用、拆除过程中的安全，确保大型机械使用安全，根据该型号塔吊的安全、性能、技术参数要求，决定对塔吊基础采取如下专项施工措施。3、依据JGJ94-2008建筑桩基础技术规范 GB50010-2002砼结构设计规范塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。塔吊的基础说明书（详后附件）二、QTZ50的主要技术参数 塔机自重标准值:Fk1=357.70kN 起重荷载标准值:Fqk=50.00kN 塔吊最大起重力矩:M=490.00kN.m 塔吊计算高度: H=90m 非工作状态下塔身弯矩:M1=-356.86kN.m 三、设计桩基础的主要参数桩径D=1500mm，桩长L9000mm，桩的嵌岩深度H1000mm，砼：C35。桩顶承台几何尺寸=420042001400，承台砼强度设计值C35，保护层厚度=40mm。桩基底岩石单轴抗压强度饱和值frk6.5MPa，实际工程量现场收方签证。桩的设计直径为D=1500人工挖孔桩，钢筋笼主筋为14200，每间隔2000设置一根14加强箍，箍筋为10100/200的螺旋箍筋，钢筋保护层厚度=50mm，如图（一）承台设计承台设计尺寸为=420042001400，其钢筋设置为单层双向，面层钢筋网片16250双向，且向下伸至承台底，底层钢筋网片为16250，挖孔桩钢筋笼主筋伸至承台顶。如图（二）、平面图如图（三）四、荷载计算 1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=357.7kN 2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=4.24.2(1.425+1.517)=1067.22kN 承台受浮力：Flk=4.24.20.3010=52.92kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=50kN 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) =0.81.481.951.540.2=0.71kN/m2 =1.20.710.352.5=0.75kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.7590.00=67.20kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.567.2090.00=3024.00kN.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) =0.81.511.951.540.35=1.27kN/m2 =1.21.270.352.5=1.33kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=1.3390.00=119.98kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.5119.9890=5399.26kN.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=-356.86+0.9(490+3024.00)=2805.74kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+5399.26=5042.40kN.m五、 承台计算 承台尺寸:4200mm4200mm1400mm 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。六、 桩身最大弯矩计算 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=2.16m。 E抗弯弹性模量，E=0.67Ec=18760.00N/mm2； I截面惯性矩，I=0.19m4； 经计算得到桩的水平变形系数: =0.341/m (2) 计算 Dv: Dv=119.98/(0.345042.40)=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=5042.401.01=5116.16kN.m。 由 Dv查表得：最大弯矩深度 z=0.32/0.34=0.91m。七、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=9.00m； h截面高度，取 h=1.40m； h0截面有效高度，取 h0=1.35m； 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=1.54m2； 2构件长细比对截面曲率的影响系数,当l0/h0.625时，取 t=0： 由一式，经计算解得：As=-98854.21mm2 由二式，经计算解得：As=24378.08mm2 由上两式计算结果：桩的配筋面积 As=24378.08mm2。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=1112.50kN 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=4.40m； Ap桩端面积,取Ap=1.54m2； li第i层土层的厚度,取值如下表； 最大压力验算: Ra=4.40(72+22)+53101.54=8253.28kN 由于：Ra = 8253.28 Qk = 1112.50,所以满足要求。九、质量控制措施开挖时，定出桩的位置，根据设计桩的内径，准确放出开挖线，砌砖井圈做好轴线标记，采用人工开挖由上至下、由内到外、由浅入深。塔吊基础开挖好以后，用218钢筋作避雷接地体即引上线，并与基桩内钢筋和塔机可靠连接，要求接地电阻小于1。挖孔桩砼采用泵送下料，由软管送料到桩孔内，串筒直径250mm，用黑铁皮卷曲连接而成，分层下料、分层振捣。振捣时，振动棒应快插慢拔，振动至表面泛浆无气泡为止，严防漏振。浇筑砼前，将塔机地脚螺栓预埋固定好后（按基础图）浇筑砼，浇筑完毕后按基础图校正地脚螺栓，防止位移。底架上端水平度不大于1.5mm。砼养护：每天派专人淋水养护，时间间隔以保持砼湿润状态为度，养护时间不少于7d。塔基施工过程中，作好隐蔽资料检查记录，混凝土浇筑留2组试件。待混凝土强度满足C35 时，方可进行安装。严格按施工方案对操作班组进行详细的书面技术交底，将施工意图和质量