三水二中塔吊桩承台基础施工方案(QTZ80版)

三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 1 页 目目 录录 一、编制依一、编制依据据.1 二、工程概况二、工程概况.1 塔吊塔吊基础基础定位定位.3 三、塔吊参数三、塔吊参数.4 四、塔吊基础设计四、塔吊基础设计.6 岩土岩土勘察勘察参参数和基数和基础础方案方案取取值值.7 五、塔吊基础施工技术措施及质量验收五、塔吊基础施工技术措施及质量验收.11 六、基础计算六、基础计算.13 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 1 页 塔吊基础施工方案塔吊基础施工方案 一、编制依据一、编制依据 1、本工程施工组织设计； 2、三水新二中项目工程岩土工程勘察报告； 3、 塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992） 4、 塔式起重机混凝土基础工程技术规范（JGJ/T187-2009） 5、 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011） 6、 建筑结构荷载规范（GB50009-2011） 7、 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008） 8、 混凝土结构设计规范（GB50010-2010） 9、本工程设计图纸； 10、QTZ80(Q6010)型塔式起重机使用说明书。 二、工程概况二、工程概况 1、工程名称： 2、建设单位： 3、监理单位： 4、施工单位： 5、建设地点： 6、结构形式： 7、该项目布置 3 台塔吊。塔吊型号选用 QTZ80 型塔式起重机，其中主要用于 A7A8 施工的 GJJ(Q6010)塔吊位置详见塔吊基础平面布置图。 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 2 页 塔吊平面布置图 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 3 页 8、塔吊基础位置定位： A8 栋宿舍楼处塔吊定位： 塔吊基础中心距 A8 栋学生宿舍楼 8-2 轴横向 3.8m（偏东方向） 塔吊基础中心距 A8 栋学生宿舍楼 8-k 轴纵向 7.0m（偏北 A7 栋宿舍楼方向） 经查阅地勘报告，得知该塔吊基础位于勘探点 ZK18ZK19 之间，该处负于自然地面 4.8m 所属土层为填土其承载力特征值 fa 200 Kpa 不满足塔吊制作天然基础需求。 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 4 页 三、塔吊参数三、塔吊参数 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 5 页 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 6 页 四、塔吊基础四、塔吊基础设计设计 以上塔吊基础均位于 填土土层 土层,其地基承载力不能满足塔吊地基承载力 fak 200 kpa 的要求,故塔吊基础采用矩形板式桩基础。 塔吊基础砼标号为 C35，基础尺寸为 5000mm5000mm1350mm。基础配筋参照塔吊生 产厂家的塔吊基础图及该基础计算书。 一、矩形板式桩基础; 板式桩基础剖面图 桩采用 PHC500-AB（壁厚 125）预应力高强混凝土管桩； 塔吊基础底面采用 C15 素混凝土铺设 100mm 垫层； 基础承台采用 C35 钢筋混凝土捣制； 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 7 页 与承台周边分别设置集水井及供后期塔吊使用的避雷接地极，且接地体埋人土壤中的 深度至少大于 2.5m,并保证其接地阻值10。 二、基础桩相关： 1、桩的分布及桩径确定； 桩位分布图 如图所示塔吊采用矩形板式四桩基础，承台下桩采用 PHC500-AB（壁厚 125）预应力 高强混凝土管桩，以桩心距 4m X4m 分布于塔吊承台四角。 2、桩端持力层确定; 查施工现场岩土工程勘察报告 岩土层建筑性能评价 层填土，松散且较不均匀，不可作天然地基持力层； 1 层粉质粘土，中压缩性，可塑，承载力较低，不考虑作浅基持力层； 2 层细砂， 稍密,低压缩性,承载力较高,但分布较少， 不考虑作持力层； 3 层泥炭质土,高压缩性,承载力较低,不考虑作持力层； 层残积粉土, 1 层全风化岩带， 承载力较高,当埋藏较浅时可考虑作浅基持力层； 2 层强风化岩带，低压缩性土，强度高, 是理想的桩端持力层。 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 8 页 3、 塔吊基础桩贯入2 层强风化岩带，其岩土层结构及工程特性如下； 2 层强风化岩带 主要岩性为泥岩、泥质砂岩,灰黄,灰红色，局部灰色,层状构造,微粒 结构,含砂砾较多，局部含卵石，钻进时泥质流失，岩芯成半土半岩状,砂砾状，岩质易碎。 场区普遍分布，厚度 7.248.3m，平均 26.3m。层顶标高:-18.2517.84m。本层取土样 63 组， 主要物理力学指标为： 天然含水量 =7.525.9%,平均 14.0%； 孔隙比 e =0.3990.780,平均 0.499， 液性指数 I L =-1.151.57,平均 0.10；粘聚力 c=7.929.2kPa, 平均 21.2kPa，标准值 19.5kPa；内摩擦 =8.231.20 ,平均 18.1 0 ,标准值 16.3 0 ；渗透 系数建议值取 k=1.510-6 cm/s， 属弱透水层， 压缩系数 =0.070.36,平均 0.192,属 中压缩性土。 根据测试资料及岩性特点,地基承载力特征值的建议值 f a =350kPa。 4、桩长确定； 依据塔吊定位图，参考岩土工程勘察报告“建筑物与勘探点位置图”可确定塔吊基 础定位与 ZK18ZK19 之间。故查验两勘探点“工程地质剖面图”以地质情况较为复杂的 ZK19 勘探点做参考，确定以桩身长度 12m.贯入2 层强风化岩带，较为安全。 5、桩与塔吊基础承台的锚固； 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 9 页 桩芯锚固施工图 6、承台施工； 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 10 页 7、施工塔吊螺栓预埋示意图 100 100 5050 1001350 135 12 架 立 筋 Q235 预 埋 螺 栓 M39-16 30 1000 圆 钢 共 8 条 螺栓预埋剖面图 预埋螺栓采用原厂购置的 M39-1400 带勾头螺栓，该预埋螺栓系 45#钢车制，并经回 火调质处理。现场使用时，不允许对螺栓通体任何部分进行施焊。 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 11 页 1239 1691 1691 1239 5000 5000 预 埋 螺 栓 定 位 板 M39高 强 螺 栓 PHC500-AB(壁 厚 125) 预埋螺栓定位尺寸图 五、塔吊基础施工技术措施五、塔吊基础施工技术措施及质量验收及质量验收 1、混凝土强度等级采用 C35； 2、基础表面平整度允许偏差 1/1000。 3、埋设件埋设参照一下程序施工： 将 4 件 500 x5008 定位垫板用 1418 钢筋定位装配在一起形成预埋螺栓定位框。 （要求定位准确、平整） 。 将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体搬入基础钢筋笼上。为了便于施工， 当塔吊基础钢筋捆扎快完成时，与基础侧预留一可供单人进入的孔洞。 再用 16 件 1418 的钢筋对应预埋螺栓定位框与钢筋笼施焊连接。 将装配好的预埋螺栓定位框整体找水平，并加固，保证预埋后定位框中心线与水 平面的垂直度小于 1.5/1000。 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 12 页 将 16 件 M39 螺栓通过螺母加紧垫板方式与定位框装配在一起。对预埋螺栓进行 适当绑扎加固，但不得对螺栓母体进行施焊。 预埋螺栓周围混凝土充填率必须达到 95%以上,振捣时不要太靠近预埋螺栓，防止 螺栓移位、偏斜。 4、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。 5、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 10。 6、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。 7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便 准备垫铁。 8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于 3mm。 9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。 如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到 C35 标砼 80%以上或安装说明 书要求。 10、塔吊基础砼浇筑时应按规定制作同条件养护砼试块 2 组（一组 7 天龄期一组 28 天龄期） ，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检 记录。以备作塔吊验收资料。 11、钢筋、水泥、砂石集料应具有出厂合格证或试验报告。 12、塔吊基础底部土质应良好，开挖经质检部门验槽，符合设计要求及地质报告概述 方可施工。 13、塔吊基础施工后，四周应排水良好，以保证基底土质承载力。 14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷地级可用横截面不小于 16mm2 的绝缘铜电缆或横截面 30mm3.5mm 表面经镀锌的金属条直接与基础底板钢筋焊 接相连，接地件（50 x50-5 镀锌角钢）至少插入地面以下 1.5m。 15、塔吊基础的钻孔灌注桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 13 页 16、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构 安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀 沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续 使用或不能使用。 六、塔吊基础计算：六、塔吊基础计算： QTZ80-6010矩形板式桩基础计算书矩形板式桩基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑桩基技术规范JGJ94-2008 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、塔机属性一、塔机属性 塔机型号QTZ80(6010) 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40 塔机独立状态的计算高度H(m)43 塔身桁架结构方钢管 塔身桁架结构宽度B(m)1.6 二、塔机荷载二、塔机荷载 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 14 页 塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值、塔机自身荷载标准值 塔身自重G0(kN) 304 起重臂自重G1(kN) 50 起重臂重心至塔身中心距离RG1(m) 24 小车和吊钩自重G2(kN) 3.8 小车最小工作幅度RG2(m) 2.2 最大起重荷载Qmax(kN) 60 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m) 14.4 最小起重荷载Qmin(kN) 10 最大吊物幅度RQmin(m) 60 最大起重力矩M2(kNm) Max6014.4，1060864 平衡臂自重G3(kN) 41 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 15 页 平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m) 8 平衡块自重G4(kN) 142 平衡块重心至塔身中心距离RG4(m) 13 2、风荷载标准值、风荷载标准值k(kN/m2) 工程所在地广东 佛山三水 工作状态0.3 基本风压0(kN/m2) 非工作状态0.35 塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅 地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区) 工作状态1.615 风振系数z 非工作状态1.626 风压等效高度变化系数z 1.32 工作状态1.95 风荷载体型系数s 非工作状态1.95 风向系数1.2 塔身前后片桁架的平均充实率0 0.4 工作状态0.81.21.6151.951.320.31.197 风荷载标准值k(kN/m2) 非工作状态0.81.21.6261.951.320.351.406 3、塔机传递至基础荷载标准值、塔机传递至基础荷载标准值 工作状态 塔机自重标准值Fk1(kN) 304+50+3.8+41+142540.8 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 16 页 起重荷载标准值Fqk(kN) 60 竖向荷载标准值Fk(kN) 540.8+60600.8 水平荷载标准值Fvk(kN) 1.1970.41.64332.941 倾覆力矩标准值Mk(kNm) 5024+3.814.4-418-14213+0.9(864+0.532.94143)495.728 非工作状态 竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1540.8 水平荷载标准值Fvk(kN) 1.4060.41.64338.693 倾覆力矩标准值Mk(kNm) 5024+3.82.2-418-14213-0.538.693431797.54 4、塔机传递至基础荷载设计值、塔机传递至基础荷载设计值 工作状态 塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2540.8648.96 起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084 竖向荷载设计值F(kN)648.96+84732.96 水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.432.94146.117 倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(5024+3.814.4-418-14213)+1.40.9(864+0.532.94143)877.876 非工作状态 竖向荷载设计值F(kN) 1.2Fk1.2540.8648.96 水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.438.69354.17 倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(5024+3.82.2-418-14213)-1.40.538.693432323.427 三、桩顶作用效应计算三、桩顶作用效应计算 承台布置承台布置 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 17 页 桩数n4承台高度h(m)1.35 承台长l(m)5承台宽b(m)5 承台长向桩心距al(m) 4 承台宽向桩心距ab(m) 4 桩直径d(m)0.5 承台参数承台参数 承台混凝土等级C35 承台混凝土自重C(kN/m3) 25 承台上部覆土厚度h(m)0 承台上部覆土的重度(kN/m3) 19 承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否 基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=55(1.3525+019)=843.75kN 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 18 页 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2843.75=1012.5kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.657m 1、荷载效应标准组合、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(540.8+843.75)/4=346.138kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(540.8+843.75)/4+(1797.54+38.6931.35)/5.657=673.135kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(540.8+843.75)/4-(1797.54+38.6931.35)/5.657=19.14kN 2、荷载效应基本组合、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(648.96+1012.5)/4+(2323.427+54.171.35)/5.657=839.02kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(648.96+1012.5)/4-(2323.427+54.171.35)/5.657=-8.29kN 四、桩承载力验算四、桩承载力验算 桩配筋图 桩参数 桩混凝土强度等级C80 桩基成桩工艺系数C 0.85 桩混凝土自重z(kN/m3) 25桩混凝土保护层厚度(mm)35 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 19 页 桩入土深度lt(m) 12 桩配筋 自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型预应力混凝土 桩身预应力钢筋配筋650 1110.70 地基属性 地下水位至地表的距离hz(m)0承台埋置深度d(m)1.35 是否考虑承台效应是 承台效应系数c 0.1 土名称 土层厚度li(m) 侧阻力特征值 qsia(kPa) 端阻力特征值 qpa(kPa) 抗拔系数 承载力特征值 fak(kPa) 填土2.9122000.570 粉土4.1358000.6180 泥质砂岩11.56525000.65250 泥质砂岩21410040000.8350 1、桩基竖向抗压承载力计算、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.5=1.571m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.52/4=0.196m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m fak=(2.570)/2.5=175/2.5=70kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(55-40.196)/4=6.054m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=1.571(1.5512+4.135+1.565+4.85100)+40000.196+0.170 6.054=1997.389kN Qk=346.138kNRa=1997.389kN 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 20 页 Qkmax=673.135kN1.2Ra=1.21997.389=2396.866kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=19.14kN0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=113.14210.72/4=989mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=839.02kN cfcAp+0.9fyAs=(0.85360.196106 + 0.9(400989.123)10-3=6387.255kN Q=839.02kNcfcAp+0.9fyAs=6387.255kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=19.14kN0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 五、承台计算五、承台计算 承台配筋承台配筋 承台底部长向配筋HRB335 25200 承台底部短向配筋HRB335 25200 承台顶部长向配筋HRB335 25200 承台顶部短向配筋HRB335 25200 1、荷载计算、荷载计算 承台有效高度：h0=1350-50-25/2=1288mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(839.02+(-8.29)5.657/2=2349.659kNm X方向：Mx=Mab/L=2349.6594/5.657=1661.46kNm Y方向：My=Mal/L=2349.6594/5.657=1661.46kNm 2、受剪切计算、受剪切计算 三水西南二中塔吊矩形板式桩基础施工方案 第 21 页 V=F/n+M/L=648.96/4 + 2323.427/5.657=572.968kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1288)1/4=0.888 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(4-1.6-0.5)/2=0.95m a1l=(al-B-d)/2=(4-1.6-0.5)/2=0.95m 剪跨比：b=a1b/h0=950/1288=0.738，取b=0.738； l= a1l/h0=950/1288=0.738，取l=0.738； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.738+1)=1.007 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.738+1)=1.007 hsbftbh0=0.8881.0071.5710351.288=9040.093kN hslftlh0=0.8881.0071.5710351.288=9040.093kN V=572.968kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=9040.093kN 满足要求！ 3、受冲切计算、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+21.288=4.176m ab=4mB+2h0=4.176m，al=4mB+2h0=4.176m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算、承台配筋计算 (