单桩承台式塔吊深基础施工方案(1)

1、word单桩承台式塔机基础方案1、工程概况本工程为四川南充蓬安县赛克斯首府二期工程项目。位于蓬安县丝绸街8号。本工程6#楼地下3层，地上28层。建筑高度按民用建筑设计通则计算为 86.1m。本工程自然地基为回填土， 6#塔机 采用一根2m直径的桩来承担塔机的荷载，即单桩承台式基础，来抵抗塔机的倾覆保持整体的稳定性。 采用人工挖孔桩，风化泥岩为持力层。详塔机平面布置图附后。2、编制依据塔式起重混凝土基础工程技术规程(GB/T187-2009);地基基础设计规范(GB50007-2002 ;建筑结构荷载规范(GB50009-2001 ;建筑安全检查标准(JGJ59-2011);混凝土结构设计规范(

2、GB50010-2002 ;建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)本工程岩土工程勘查报告；本工程结构施工图纸。2. 1、工艺原理单桩承台式基础，是承台基础和桩基的联合体，承台支撑塔机，桩基传递荷载，它们共同起到抵 抗塔机的倾覆，保持整体稳定性，和满足地基承载力的要求。3、塔吊基础形式选择按照“分区布塔、全面覆盖、满足吊次、经济合理”的原则，合理布置塔吊位置，以保证施工工作面基本在塔吊的覆盖范围之内，且能满足钢筋、模板等现场材料的水平、垂 直运输需求，同时应考虑安装、附臂、运转、拆除的方便和满足地基承载能力。依据塔吊租赁公司提供的塔吊资料：6跚吊QTZ63(5013)基础标准尺寸为：长X宽X厚

3、=4500X 4500X 1000mm,下设1 根直径2000m的人工挖孔桩，有效桩长6m,基础顶面标高为 78m (详见附图1-图三)。 考虑后 期主体结构及塔吊最大自由高度的影响， 基础混凝土浇筑完毕后待混凝土强度达到 90% (以同条件混 凝土试块抗压强度报告为准)方可进行塔吊安装。施工期间内要充分保证塔基混凝土养护工作，以尽 快进入塔吊安装，保证基础胎模施工时塔吊投入使用。4、塔吊基础受力验算4.1、 4#塔吊计算书如下：1 .计算参数(1)基本参数 采用1台QZT63(5013)塔式起重机，塔身尺寸1.63m,基坑开挖深度 -2.10m；现场地面标高-7.8m,承台面标高-7.8m；

4、采用人工挖孔桩孔基础，地下水位-6.00m。 (2)计 算参数1)塔机基础受力情况荷载工况基础荷载P (kN)是厄工作状态420. 0035. 001450.00200. 00非工作状态第0.0035. 0015go0011word基础顶面所受垂直力 基础顶面所受水平力 基旌工良既受就稹力超 基地所受壬坦星弓基进受77小麦晏比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图Fk=240.00kN, Fh=35.00kN, M=1500.00+35.0X 1.30=1545.50kN.m Fk '=240.00X 1.35=324.00kN, Fh, =35.0

5、0 X 1.35=47.25kN Mk=(1500.00+35.0X 1.30)X 1.35=2086.43kN.m2)基础设计主要参数基础桩采用1根4 2000m人工挖孔桩，桩端不设扩大头，桩端入嵌岩深度；桩混凝土等级C30,fC=14.30N/mm2,EC=3.00 X 104N/mm2 ;ft=1.43N/mm2 ,桩长 20.00m ;钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2 ,Es=2.00X 105N/mm2 承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1m；桩 中心与承台中心重合，承台面标高-0.30m；承台混凝土等级 C35,ft=1.57N/mm2,f

6、C=16.70N/mm2, 丫 碎 =25kN/m3。 Gk=abh T 碎=4.50X 4.50X 1 x 25=506.25kN22word增吊并硼平面图2 .桩顶作用效应计算(1)轴心竖向力作用下：Nk=(Fk + Gk)/n=(240.00+506.25)/1=746.25kN(2)水平力作用下：Hik=Fh /n=35.00/1=35.00kN3 .桩基竖向承载力验算(1)单桩竖向极限承载力标准值计算hr=0.40m,d=1.60m=1600mm,hr/d=0.40/1.60=0.25查表得，6 r=0.55 Ap=Ttd2 /4=3.14X 2.56/4=2.01m2Qsk=uEq

7、siki =兀 dEqsiai=3.14 义 1.60 x 471.50=2368.82kN Qrk= 6 rfrkAp=0.55 义 3200 义 2.01=3537.60kN ,Quk=Qsk+Qsk=2368.82+3537.60=5906.42kN Ra=1/KQuk=1/2X 5906.42=2953.21kN4 .桩基竖向承载力计算轴心竖向力作用下Nk=746.25kN < Ra=2953.21kN竖向承载力满足要求。5 .桩基水平承载力验算33word(1)单桩水平承载力特征值计算a E=Es/Ec=2.00X 105/3.00X 104=6.67，丫 m=2, ： N=0

8、.50 pg=0.2+(2000-1600)/(2000-300)X (0.65-0.2)=0.31% Wo=兀 d/32d2 + 2(ES/EC 1) p gd02=3.14 X1.60/32 X (1.602+2 X (6.67-1) X 0.31% 乂 (1.60-2 X 0.10)2)=0.41m3 Io=Wod/2=0.41 乂 1.60/2=0.33m4 EI=0.85ECIo=0.85 义 3.00 X 107 X 0.33=8415000kN.m2 查表得：m=35.00 义 103kN/m4 , bo =0.9(d+1)=2.34m a =(mbo/ECI)0.2=(35.0

9、0X 1000X 2.34/8415000)0.2=0.40 a L=0.40X 20.00=7.92>4, 按 a L=4 查表得:Vm=0.768 Nk=(Fk ' + 1.2Gk)/n=(324.00+1.2X 708.75)/1=1174.50kNAn=兀 d2/41 + (Es/Ec-1)Pg=2.01 乂 (1+5.67 乂 0.31%)=2.05m2RHa=(0.75 乂民、mftW0/Vm)(1.25+22 p g)(1+ 6 NN1k/ 丫 mftAn) =(0.75 X0.40X 2X 1.43X 1000X0.41/0.768) 乂 (1.25 + 22 X

10、 0.31/100) X 1 + 0.50 X 1174.50/(2 X 1.43 X 1000 X 2.05)=60.58kN (2)桩 基水平 承载力 Hik=35.00kN <Rha=60.58kN水平承载力满足要求。6.抗拔桩基承载力验算(1)抗拔极限承载力标准值计算Tgk=1/nu1 2 入 iqsikLi=1.60 X 4 x 307.03=1964.99kN Tuk= 2 入 iqsikuiLi=307.03 乂 3.14X1.60=1542.52kN (2)抗拔承载力计算Ggp=Ggp1 + Ggp2=4.50X 4.50 X 3.90 X 18.80/1 + 4.50

11、X 4.50 X16.00X (18.80-10)/1 =4335.93kN Gp=Gp1 + Gp2=3.14X 0.8X 0.8X 4.00X 25 + 3.14X 0.8 X 0.8X 16.00 X (25-10)=683.26kNTgk/2+Ggp=1964.99/2+4335.93=5318.43kN,Tuk/2+Gp=1542.52/2+683.26=1454.52kN7.抗倾覆验算单桩承台塔吊基础在组合承台后，类似于悬臂桩故采用静力平衡法确定单桩倾覆转点，即桩身最大弯矩处： 依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)W第5.4.5条,(1)计算桩的水平变形系数(1/m):4

12、5word3傍其中 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/(0.34X 5042.40)=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=2086.43X 1.01=2107kN.m。由 Dv 查表得：最大弯矩深度 z=0.32/0.34=0.91m。bi=4.50/2=2.25m倾覆力矩 M K=M + Fhh=1500.00+35.0OX (1

13、.3+0.91)=1549.00kN.m抗倾覆力矩 M 抗=(Fk+Gk) bi+(Tuk/2+Gp)bi =(240.00+708.75)X 2.25+(1542.52/2+683.26) X2.25=5407.36kN.mM 抗/M 倾=5407.36/1549.00=3.49抗倾覆验算3.49> 1.6，满足要求。8 .桩身承载力验算(1)正截面受压承载力计算Nk =(Fk' + 1.2Gk)/n=(324.00+1.2X 708.75)/1=1174.50kN Wc=0.70，年cfcAp=0.70 X 14.30X 1000 X 2.01=20120.10kN 正截面受

14、压承载力 =20120.10kN> NK=1174.50kN,满足要求。(2)配筋计算采用HRB400钢筋,fy=300.00N/mm2,按照配筋率= = p g=0.31%计算：As1= p AP=0.31%X 2.01 X 106=6231mm2桩身钢筋抗拔计算As2=2M 倾/dfy=2X 1549.00X 106/(1600X 300)=6454mm2 比较 As1 和 As2,按 As2 配筋， 取 2714, As=27 义 254=6858mm2>AS2=6454mm2 (满足要求)9 .承台受冲切承载力验算只考虑塔身边冲切承载力计算F( =F1.22Qik=Fk&#

15、39; =324.00kN, ho=1.40-0.10=1.30m=1300mmB hp=1.0+(2000-1400/(2000-800)X (0.9-1.0)=0.95 a0=(4.50-1.63)/2=1.44m, X = a0/ho=1.44/1.30=1.11B 0=0.84/(1.11+0.2)=0.64 um=4X (1.63+1.44)=12.28mB hpB 0umftho=0.95X 0.64 X 12.28X 1.57 X 1000X 1.30=15238.60kN承台受冲切承载力=15238.60kN>Fk=324.00kN,满足要求。10.承台受剪切承载力计算V

16、=Nk' =Fk' /n=324.00/1=324.00kNB hs=(800/ho)1/4 =(800/1300) 0.25 =0.89入=a 0/ho=1.44/1.30=1.11a =1.75/(入 +1)=1.75/(1.11+1)=0.83,b0=4.50m=4500mmB hs a ftb0ho=0.89X 0.83 义 1.57X 1000X 4.50 义 1.30=6784.59kN承台受剪切承载力=6784.59kN>V=324.00kN,满足要求。11承台配筋计算55word(1)承台弯矩计算 Ni=Fk=324.00kN , xi =0.80m M=

17、Nixi=324.00 x 0.80=259.20kN.m(2)承台配筋计算 基础采用HRB400钢筋，fy=300N/mm2，最小配筋率p =0.15%计算配 筋 As1=M/0.9fyho=259.20 义 106/(0.9 X 300 X 1300)=738mm2 As2= p bho=0.0015X 4500X 1300=8775mm2比较As1和As2,按As2配筋，取2320193mm (钢筋间距?f足要求)As=23X 491=11293 mm2承台配筋面积=11293mm2> 8775mm2,满足要求。2250承台弯曲示意12.计算结果(1)基础桩 1根小2000人工挖孔

18、桩，桩端不设扩大头，桩长6m,桩端到达嵌岩深度；桩混凝土等级C30,桩身钢筋采用小14200mm,箍筋采用小10mm250mm,加强筋162000锚固长度不 小于40倍钢筋直径。(2)承台长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1m；桩中心与承台中心重合，承台面标高 -7.8m；混凝土等级 C35,承台底钢筋采用双向20193mm。5、施工要求5.1、 混凝土浇筑 塔吊基础钢筋、防雷接地和固定支脚的位置、标高和垂直度经检查符合要求 后，才能进行混凝土浇筑；(固定支脚由厂家派专业人员到场预埋，其预埋要求和防雷接地要求详见 使用说明书)。 为保证尽早安装塔吊，塔吊基础采用C35强度等

19、级的混凝土，达到设计要求的90%方能进行塔吊安装，必须以同条件试块试验结果为准。碎浇筑前，对班组进行详细的施工技术交底，碎浇筑实行挂牌制，谁浇筑的部位就由谁负责碎的浇筑质量， 确保砂质量达到内实外光。同时, 专人负责做好碎表面层养护工作，避免出现干缩龟裂现象。浇筑面应清理干净，踩蹋变形的钢筋应在 碎浇筑前复位。混凝土浇筑时，密切注意观察钢筋、支座有无移位的情况，当发现有位移时，必须立即停止浇筑并及时修整，处理满足允许偏差要求方可再继续浇筑。混凝土浇筑时，塔吊基础上表面除塔身范围内平整度严格要求外，自塔身范围向周边找坡，水流向四周排水沟，最终汇于集水坑， 避免地脚螺栓泡水。碎浇筑若遇雨天，应及时与预拌硅供应商联系，及时调整碎配合比。同时，现场应备足防雨蓬布，做好雨天已浇碎保护工作。混凝土浇筑时留设三组同条件试块，一组测 7d强度、一组测10d强度、一组备用，如果试块抗压强度结果满足 31.5MPa要求，即可进行塔吊安装。5.2、 混凝土的养护 混凝土浇筑后洒水养护，不少于 7d,保证混凝土表面不干燥。5.3、 对基础的要求1、当基础混凝土强度达到设计强度的 95%以上时，方可进行塔吊的安装；66word