高层建筑多台塔吊施工方案

1、目 录塔吊基础设计 1一、工程概况2二、地质地貌情况2三、塔机的型号及技术性能指标简介 31、QTZ63型塔吊32、QT80EA型塔吊型号及技术性能指标简介 3四、塔吊基础设计81、QTZ63塔式起重机基础设计 82、QT80EA塔式起重机基础设计 10塔吊桩基础的计算书（QT80EA） .121 .参数信息122 .塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 123 .矩形承台弯矩的计算134 .矩形承台截面主筋的计算145 .矩形承台截面抗剪切计算 156 .桩承载力验算167 .桩竖向极限承载力验算及桩长计算 16塔吊桩基础的计算书（QTZ63 ） 181 .参数信息182 .塔吊基础承台顶面的

2、竖向力与弯矩计算 183 .矩形承台弯矩的计算184 .矩形承台截面主筋的计算 205 .矩形承台截面抗剪切计算216 .桩承载力验算217 .桩竖向极限承载力验算及桩长计算 22、工程概况基础类型为800 钻孔灌注桩；为满足平面垂直运输及施工需要，我公司在拟建场地投入6台塔吊，QTZ63四台、QT80EA两台；每台主架安装高度为 95m,安装具体位置详见塔吊安装平面布置图，承台标高距地下室底板板底标高20mm。二、编制依据1、 建筑地基基础设计规范( GB5007-2002)2、 建筑桩基础设计规范( GJ94-94)3、4、产品使用说明书三、地质地貌情况1、本工程地质勘测报告2、基岩条件场

3、地土层之下的基底岩石为下古生界片麻岩，属变质岩类。按风化程度及力学强度，可分为强风化片麻岩8、中风化片麻岩9、微风化片麻岩10。3、水文地质概况场地内地下水主要为第四系土层中的孔隙潜水，粗砂层6 为主要赋水层位，透水性强，中砂层3 及细砂层5 次之；其它各层均为弱透水层及相对隔水层；地下水的补给来源为大气降水及附近小溪和生活用水渗透补给。第 2 页 共 23 页四、塔机的型号及技术性能指标简介1、QTZ63型塔吊QTZ63塔式起重机是在1999年由*建筑机械厂和*建设机械研究院根据最新 标准设计的新型建筑用塔式起重机，该机为水平臂架、小车变幅，上回转自升式用 途塔机，允许初始安装高度为35米，

4、允许最大安装高度为120米。工作状态下作用 于基础的最大垂直荷载 G=65吨、W=4.2吨、M=128吨米、MK=21吨米。非工作状 态下作用于基础的最大垂直荷载 G=42吨、W=8吨、M=185吨米、MK=0吨米（其 中：G表示基础所受的垂直力、 W表示基础所受的水平力、M表示基础所受的倾翻 力矩、MK表示基础所受的扭矩）。其最大幅度为48m,最大起重量为6T,起重力 矩符合最新塔式起重机基本参数。该机上部采用液压顶升，增加或减少标准节，使塔机能随着建筑物的升高而平 1 | |1. I I.- .3.一 . _.- . a_ I " " . _J. L ,匚- ：

5、87; 靠 11 . MU I ,、一 一 . IJl. U稳地升高，同时塔机的起生能力不因塔机的升高而降低。具起升机构采用电磁离合 器换档变速，同时采用带有涡流制动器的电动机，使得起升机构获的理想的起升速 度及荷重的慢就位。小车牵机构均装有电磁盘式制动器，使工作机构速度高且平稳 可靠。附着式的最大起升高度可达 120m,附着式起重机的底架可直接安装在建筑 物上或建筑物近旁的混凝土基础上。为了减少塔身计算长度以保持其设计起重能力， 设有五套附着装置。第一附着装置距基础面15m （4层），第二附着装置距第一附着点 15m （9层） （为了工程进度需要，不受塔吊自由高度的影响，在基础面至第一道附着

6、增加一道）， 第三附着装置距第二附着点16m（14层），第四附着装置距第三附着点16m （19层）， 第五附着装置距第四附着点13m （顶层），起重悬高（第五附着点至臂根钦点距离） 不大于20m,附着点的高度可允许根据楼层的高度做些适当的调整。2、QT80EA型塔吊型号及技术性能指标简介（1）江麓QT80EA固定式起重机是按照国家和行业标准，参照相应的国际标准设计、制造的一种回转水平臂自升塔式起重机；额定重力矩为800kN.m。该机各项性能参数先进、起升高度高、工作幅度大、作业空间广、使用效率高；在独立固定式基础上增加附着，以满足高层建筑施工要求，附着后起升高度可达159m,其塔身由8个标准节

7、，55个塔身及一个固定基础节组成。工作及非工作状态作用于基础的 最大垂直荷载及最大弯矩如下表（2）塔机性能和技术指标（详见表1）（3）起重性能参数（详见表2）（4）供电要求：供电容量：80KW;供电电压：380V （允差10%）;供电频率：50HZ。柚鼓 情况基础载荷P (KN )M (KN M)P1P2MMk工作 状态573291617453非工作 状态5567117261附表1:机构载荷率起升机构JC40%回转机构JC25%小车牵引机构JC25%行走机构JC15%起升高度（mj）倍率幻走式附着式内爬式a=245164164A=41 458484最大起重量（t）8幅度（mj）最大幅度45最小

8、幅度2. 5起升机构倍率a=2起重量（t）1.22.74速度（m/min）965032a=4起重量（t）2.45.48速度（m/min）482516功率（kvv30小车牵引机构速度（m/min）33功率（kvv3.5回转机构速度（m/min）0.63功率（kvv2X7.5行走机构速度（m/min）23.5功率（kvv2X2.2顶升机构速度（m/min）0.55功率（kvv7.5液压系统压力（Mpa20平衡重起量臂k（ m）354045质量）4.715.857.42总功率52.9（不含顶升电机）轮距义轴距（m）5X5工作温度（0C）-20+40附表21. 45米臂长工作幅度2.5-11.8512

9、1314151618192021起 重 量a=48. 007. 7：7.176. 566.03 :5.584. 844.534.254.00a=2电 rj V"2单;i J Q r： fc： V U m '一 - r：1 ； 'a - v ,-由/ " i|k aj .1 14. 00H 3 工二 i*00.1 二L1 a：a i.' I工作幅度23252728293031323334起 重 量a=43. 573.202.902.782.66 2.542.422.322.222.14a=23. 653.282.982.862.742.622. 502

10、.402.302.22工作幅度3536373839404142434445起 重 量a=42.061.981.901.831.761.701.641.581.531.481.43a=22142061.981.911.841.781.721.661.611.561.512.40米臂长工作幅度2.5-12.1214161820222426起重县 里a=48.006.745.754.994.3913.913.513.18a=24.003.593.26工作幅度28303234363840起重a=42.892.652.432.252.081.931.80里a=22.972.732.512.332.162

11、.011.883.35米臂长工作幅度2.2-12.351315171921起重量a=48.007.536.355.474.7914.24a=24.00工作幅度23252729313335起重重a=43.79 13.4213.112.84r 2.602.40 :2.22a=23.853.503.192.922.682.482.30附件：（一）塔吊出厂安全认可证（二）塔吊出厂合格证塔机附着预埋件塔机附着预埋件主体柱、梁混凝土J111IL!口; U.塔机附着预埋件塔机附着预埋件塔机旋转中心主体柱、梁混凝土第6货共23页（三）塔吊使用说明书1、附着支撑应在浇筑主体梁、柱时按生产厂家给出的固定尺寸预埋。

12、2、主体结构附着处强度：塔吊附着预埋件处的柱、梁应加强，在梁或柱角部增 加425、帕100加密箍：长度在2米范围内。3、基础配筋图一 18170_ 5.300, 18170 10250 18170平面图五、塔吊基础设计1、QTZ63塔式起重机基础设计(1)采用预应力管桩DN500, 4根,中距2500,桩有效长度16.0m。1栋QTZ6基础平面图2栋QTZ6基础平面图地下室底板 10 250 25 125 -JI 1剖面1 - 1 剖面(2) CT:18170,双层双向，做成钢筋笼形式承台尺寸4000X4000;承台厚度：1500;基石梁(JL1) 600X1200;面425;d7 sih/；

13、rv hi j *丁"：s 二次 J1) ! 5 i-底425,箍筋8150.碎强度为C30(3)桩芯钢筋笼520;螺旋箍筋 8150,入桩2m,锚入承台1.5m, C30 膨胀碎。(4)承台与DN500桩应保持有10cm的锚入，承台底 C10垫层，10cm厚。承承受台面标高-5.30(5)施工时应做好位移和沉降观测，发现异常情况，应立即停止使用，排除问 题方可使用。2、QT80EA塔式起重机基础设计(1)采用预应力管桩DN500, 4根，中距3000,桩有效长度16.0m。3栋QT80E壁础平面图地下室底板5.300 102503 8150剖面1 - 1 25125JL儿1剖面B整

14、 18170(2) CT:18170,双层双向，做成钢筋笼形式承台尺寸：4200X 4200;承台厚度：1500;基础梁(JL1) 600X 1200;面筋 4 25;底425,箍筋8150,碎强度为C30(3)桩芯钢筋笼5O20;螺旋箍筋 8150埋入桩2m,锚入承台1.5m, C30膨胀碎。(4)承台与DN500桩应保持有10cm的锚入，承台底 C10垫层，10cm厚。承台面标高-5.31页共,'23（5）施工时应做好位移和沉降观测，发现异常情况，应立即停止使用，排除问 题方可使用。塔吊桩基础的计算书（QT80EA）参数信息塔吊型号：QT80EA,自重（包括压重）F1=556kN,

15、最大起重荷载F2=80.00kN塔吊倾覆力距 M=1726kN.m,塔吊起重高度 H=110.00m,塔身宽度 B=1.5m混凝土强度：C30,钢筋级别：II级，承台长度 Lc或宽度Bc=4.20m桩直径或方桩边长 d=0.50m,桩间距a=3.00m,承台厚度 Hc=1.50m基础埋深D=1.50m,承台箍筋间距 S=150mm,保护层厚度：50mm塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1、塔吊自重（包括压重）F1 =556kN2、塔吊最大起重荷载 F2=80.00kN作用于桩基承台顶面的竖向力F =1.2X （F +F2）=763.2 kN塔吊的倾覆力矩M =1.4X1726=2416.4 k

16、N.m三.矩形承台弯矩的计算图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩 M最不利方向进行 验算。1、桩顶竖向力的计算(依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94的第5.1.1条)v _ F + + %- 居 %3- 'V 2 - V' 2其中 n单桩个数，n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2X1280.02=1536.02kN;G桩基承台的自重，G=1.2X (25.0X BcX BcX Hc+20.0X BcX BcXD) =1428.84kN;Mx,My承台底面的弯矩设计值(kN.m);xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY方向距离(m);Ni单桩桩顶

17、竖向力设计值(kN)。经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:Nmax= (763.2+1428.84) / 4 + (2416.4+890.3) 乂 (3.00X1.414 / 2)/ 2X (3.00 X 1.414 / 2) 2=1327.52kNNmin= (763.2+1428.84) / 4 (2416.4+890.3) 乂 (3.00X1.414 / 2) / 2X (3.00X 1.414 / 2) 2=231.5KN2、管桩的承载力和管桩进入土层考虑N=入 TtdZLiF i+0.9Gs> Nmin （安全）式中：入一一抗拔允许摩阻力与受压允许摩阻力的比例系数：0.40.7Li

18、 第i层土层厚度F i第i层土层桩摩擦系数Gs单桩自重：Gs=3.14N.25 就25-0.105 0M05) 10 2.5 9.8=39.6KNN=0.4 义 3.14X 0.5 X (1.32 义 24+1.79X 53+2.16X 64+3.73 义 24+2.15X 32+3.43X84.5+6.49X 58) +0.9X39.6=719.76 KN231.5 KN3、矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94的第5.6.1条) /1 = 2 Mlz町1 =工以通其中Mx1,My1 计算截面处XY方向的弯矩设计伯：(kN.m);.:., ,1. . ",1 ：

19、 . 4 1 . I, i.L ! I 7 : .xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY方向距离(m)；Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计伯：(k), Ni1=NiG/n。经过计算得到弯矩设计值：N= (763.2+1428.84) / 4+2416.4X (3.00 / 2) / 4X (3.00/2) 2=950.74kNMx1=My1=2 X (950.741428.84 / 4)义( 1.500.75) =890.3kN.m四.矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。M% = T叫一竭自=1 - Ji - 2%九二/2A

20、=¥风力式中口 1系数，当混凝土强度不超过C50时，以1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，值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；ho承台的计算高度。fy钢筋受拉弓S度设计值,fy=300N/mm2。经过计算得. s=890.3X 106 / (1.00X 14.30X4200.00X 13882) =0.009f=1 (1 2X0.009) 0.5=0.009rs=1 0.009 / 2=0.996Asx=Asy=890.3X106 / (0.996X 1388X300.00) =2146.68mm2承台配筋选取双层双向配 18170 As=6104

21、.16mm可满足要求。五.矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力，考虑对称 性，记为V=1005.24kN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：八/就Mb+1.25力一%其中 了 0建筑桩基重要性系数，取1.0;一剪切系数=0.20;fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2;b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4200mm；h0承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm;fy钢筋受拉弓S度设计值，fy=300.00N/mm2;S箍筋

22、白间距，S=150mmo经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六.桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范（JGJ94-94）的第4.1.1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=1536.02kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中 了0建筑桩基重要性系数，取1.0;fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2;A桩的截面面积,A=0.188m2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造配筋！七.桩竖向极限承载力验算及桩长计算桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范（JGJ94-94）的第5.2.2-3条根据第二步的计算方案可以得到桩

23、的轴向压力设计值，取其中最大值N=1005.24kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：最大压力：其中 R最大极限承载力；Qsk-单桩总极限侧阻力标准值:Qji= "%*Qpk单桩总极限端阻力标准值:Qpn - q/工?Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:Q博二明£限qck承台底1/2承台宽度深度范围（05m）内地基土极限阻力标准值；s, p-分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；c承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值：s,jp,jc-分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台 底土阻抗力分项系数；qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按

24、下表取值；qpk极限端阻力标准值，按下表取值；u桩身白周长，u=1.571m；Ap桩端面积，取Ap=0.19m2;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厅P土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)士名称11.324825素填土21.79531270粉质粘土32.16644350中砂43.73241270淤泥质土52.15323150细砂63.4384.56550粗砂76.49588400砂质粘性土由于桩的入土深度为16m,所以桩端是在第7层土层。最大压力验算：R=1.57X (1.3X 24 X 1+1.79 X 53X 1.2+2.16 X 64X 1

25、.26+3.73X 24X 1.05+2.15X 32 X 1.26+3.43X 84.5X 1.26+1.44X 58X 1.26) / 1.65+1.35X 8400.00X 0.19 / 1.65+0.47X 882.00 / 1.70=2465.99kN上式计算的R的值大于最大压力1327.52kN,所以满足要求！塔吊桩基础的计算书（QTZ63 ）参数信息塔吊型号：QTZ63,自重（包括压重）F1=411.6kN,最大起重荷载F2=60.00kN 厂常' i。）言1 : H "i i -t I i * I ；产；, 址 J” X .* L?-.塔吊倾覆力距 M=178

26、3.6kN.m,塔吊起重高度 H=100.00m,塔身宽度B=1.6m混凝土强度：C30,钢筋级别：II级，承台长度 Lc或宽度Bc=4.00m桩直径或方桩边长 d=0.50m,桩间距a=2.50m,承台厚度 Hc=1.50m基础埋深D=1.50m,承台箍筋间距 S=150mm,保护层厚度：50mm塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1、塔吊自重（包括压重）F1 =411.6 kN2、塔吊最大起重荷载 F2=60.00kN作用于桩基承台顶面的竖向力F =1.2X （F +F2）=565.92 kN塔吊的倾覆力矩M =1.4 X 1783.6=2497.04 kN.m三.矩形承台弯矩的计算计算简图

27、:图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩 M最不利方向进行验算1、桩顶竖向力的计算(依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94的第5.1.1条)七十把四+也其中 n单桩个数，n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2 X 697.00=836.40kN;G桩基承台的自重，G=1.2X (25.0X BcX BcX Hc+20.0X BcX BcXD) =1296.00kN;Mx,My承台底面的弯矩设计值(kN.m);xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY方向距离(m);Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)。经计算得到单桩桩顶竖向力设计值：Nmax=(565.92+1296.0。

28、/ 4+ (2497.04+576.8)义(2.50X1.414 / 2)/【2X (2.50 X 1.414 / 2) 2=1335.03kNNmin= (565.92+1296.00) / 42497.04X (2.5X1.414 / 2) / 2X (2.5X1.414 /2) 2=404.07KN2、管桩的承载力和管桩进入土层考虑N=入 TtdZLiF i+0.9Gs> Nmin (安全)式中：入一一抗拔允许摩阻力与受压允许摩阻力的比例系数：0.40.7Li 第i层土层厚度F i第i层土层桩摩擦系数Gs单桩自重：Gs=3.140.25 0.25-0.105 0M05) 10 2.

29、5 9.8=39.6KNN=0.4 义 3.14X 0.5 X (1.32 义 24+1.79X 53+2.16X 64+3.73 义 24+2.15X 32+3.43X84.5+6.49X 58) +0.9X39.6=719.76 KN404.07 KN3、矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94的第5.6.1条)%i = 士 MiZ町i = 2以西其中Mx1,My1 计算截面处XY方向的弯矩设计伯：(kN.m);x i,yi单桩相对承台中心轴的 XY方向距离(m)；Nil扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN), Ni1=Ni G/n。经过计算得到弯矩设计值：N= (5

30、65.92+1296.00) / 4+2497.04X (2.50 / 2) / 4X (2.50 / 2) 21 =964.89kNMx1=My1=2 X (964.89-1296.00 / 4)乂 ( 1.25-0.80) =576.80kN.m四.矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。M见=7叼人物？-1 J1 一 2.九二一2 H M A =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，值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

31、弓S度设计值,fy=300N/mm2。经过计算得 s s=576.80X 106 / (1.00X 14.30X4000.00X 13882) =0.0074=1- (1-2X0.007) 0.5=0.007s=1-0.007/ 2=0.997Asx= Asy=576.8X106/ (0.997X1388X300.00) =1373.33mnf。承台配筋选取双层双向配三级钢 18170 As=5850mmi可满足要求。五.矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩基础技术规范（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力，考虑对称 性，记为V=1029.89kN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：尸产4A用+1.25力一% $其中 V。建筑桩基重要性系数，取1.0;“剪切系数=0.20;fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2;bo承台计算截面处的计算宽度，bo=4000mm；ho承台计算截面处的计算高度，ho=1388mm;fy钢筋受拉弓S度设计值，fy=300.00N/mm2;S箍筋白间距，S=