塔吊基础设计及施工方案

1、塔吊基础设计及施工方案-完整（完整版资料，可直接使用可编辑，推荐下载）目录第一章 编制依据 4第二章工程概况 4第三章塔吊技术要求 5第四章塔吊布置 3第五章工程地质条件及土层物理力学指标. 4第六章、塔吊桩基础的计算书 6第七章单桩允许承载力特征值计算 8第八章单桩桩顶作用力计算和承载力验算. 11第九章抗倾覆验算 12第十章预制桩插筋抗拔计算 13第十一章承台受冲切、受剪切承载力验算 . 13第十二章承台配筋计算 14第十三章计算结果 15第十四章塔吊基础一般构造要求 16第一章 编制依据1、广东省华城建筑设计有限公司的结构及建筑施工图纸；2、太阳城御园工程岩土工程地质勘察报告 ；3、现行

2、工程质量验收规范和有关工艺技术规程；4、国家标准建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)；5、行业标准建筑桩基技术规范 (JGJ94 94)；6、广东省标准建筑地基基础设计规范 (DBJ1531-2003)。第二章 工程概况太阳城御园工程位于广州增城市新塘镇永和辖区内,本工程由广东省华城建筑设计有限公司设计 ,广东省湛江地质勘察院提供岩土工程勘察报告 ，由广州市港龙实 业有限公司投资兴建。本工程地下 1层，地上18层，总建筑面积42000m2，总建筑高度 为 57。 0m。本工程总施工工期为 400 天。根据本工程特点及实际布置情况，拟安装二台由佛山市南海高达建筑机械有限公司生产制造

3、的型号为QTZ80( 6012)和QTZ63A(5510)两台自升塔式起重机。第三章 塔吊技术要求地基土质要求均匀，土质承载力不低于35.5Mpa;混凝土强度不低于C35。塔机安装 ,基础混凝土强度不应低于 90，并做好基础的排水工作。必须用 25圆钢穿过相邻两族地脚螺栓.塔机独立式使用自由高度为 42 米、35米。基础必须做好接地措施，要求接地电阻w 4Q .浇注前，先将螺栓定位框穿好地脚螺栓与螺母，然后吊入基础地坑内调整定位框的位置，并用水平仪检查定位框底板上端面，使其平面度达到不大于1/500的要求后，才可以将地脚螺栓与基础配筋用铁丝固定，底板和螺栓固定必须牢固 可靠，不得因浇注混凝土而

4、松动特别注意:地脚螺栓禁止采用焊接固定。浇筑混凝土时注意保护好地脚螺栓螺纹，以便装拆螺母。量测仪表应注意保养，及时检修和定期标定，以减少量测误差。塔吊基础在底板的做法：底板在塔吊基础位置中间安装钢板止水带， 待塔吊拆除后, 按设计图纸的要求焊接底板钢筋，然后浇筑膨胀混凝土。第四章塔吊布置1、本工程塔吊的定位原则是考虑能基本覆盖拟建建筑物及材料周转场、钢筋加工场；便于钢筋、周转料的起吊；安装拆卸方便，没有障碍物操作安全等；为满足施工需要，计划在01/2-12-2X 1-A1/01 A轴间、4-244X4 AH轴间安装二台塔吊， 其中 01/2-122X 1-A1/01 A 轴间为自编 1#机(Q

5、TZ80 (6012)、424 4X4 AH轴间为自编2#机(QTZ63A(5010);具体位置如图示。自编1#机安装高度为 60m,最大起吊高度为150m,拟采用臂架长为60m;自编2#机塔吊安装高度为60m,最 大起吊高度为140m，拟采用臂架长为55m，基础都采用4 500PHC(AB型)预应力 高强混凝土管桩。塔机基础位置平面图如下：2、自编1井塔吊承台为5000X 5000X 1500,采用C35砼浇捣，承台面标高为-5.8m ,4 500PHC(AB型)预应力高强混凝土管桩,设计单桩承载力1500KN自编2#塔吊承台为4500X 4500X 1400,采用C35砼浇捣，承台面标高为

6、一5.8m,4 500PHC (AB型)预应力高强混凝土管桩，设计单桩承载力1500KN第五章工程地质条件及土层物理力学指标根据太阳城御园工程的岩土工程勘察报告：1、在01/2-12-2X 1 A1/01 A轴间选取ZK66的地质资料为本工程塔吊基础设计的参考资料，地质情况及土层物理力学指标分别见下表(5-1):地层 编号时代 成因岩性厚度(m)层底 深度(m)岩性描述土层承载力 特征值(Kpa)1Q4ml填土2。02.0素填土 ：黄褐色、灰红 色等，湿，结构松散， 密实度差,未完全固 结。/2 1Q4al粘土9。711.7粘土：灰褐色、灰黄 色、灰、灰黑色，只 要成分为粘性土，呈 软塑状、可

7、塑状等。1002-3粉细砂0。612。3粉细砂：灰白、灰黄 等色，湿饱和，呈松 散状，颗粒形状为棱 角，分选性差、含泥 量大1002-4粉质粘 土1。213.5粉质粘性土：灰褐色、 灰黄色、灰绿色等色， 饱和，呈软塑状硬 塑状不等，含有少量 砂粒。1502 5细粉砂1。314.8细粉砂:灰白、灰黄等 色，含粘粒较大，呈 松散状，颗粒比较均 匀1323Qel砂质粘 性十4。219。0砂质粘性土：灰黄色、 灰红色、灰白色，湿 饱和，松散到稍密。矿物成分主要由石 英、长石等碎屑物组 成。2304-1Ar全风化 花岗岩6。125。1全风化花岗岩：褐红、 浅黄色，主要造岩矿 物为石英、长石、黑 云母,结

8、构已基本破 坏，矿物成分已显著 变化,手捏易碎，遇水 易软化、崩解。5504 2强风化 花岗岩13.838.9强风化花岗岩：褐黄、 灰黄色、灰白色主要 造岩矿物为石央、长 石、黑云母等，岩石已 风化成碎块状，组织 结构已大部分破坏， 矿物成分已显著变 化，用镐可以挖掘。6502、在4-244X4-AH轴间选取ZK54的地质资料为本工程塔吊基础设计的参考资料,地质情况及土层物理力学指标分别见下表(5-2):地层 编号时代 成因岩性厚度(m)层底 深度(m)岩性描述土层承载力 特征值(Kpa)1Q4ml填土2。22.2素填土：黄褐色、灰 红色等,湿，结构松散， 密实度差，未完全固 结。/2-1粘土

9、3.55。7粘土：灰褐色、灰黄 色、灰、灰黑色，只 要成分为粘性土，呈 软塑状、可塑状等。1002-3Q4al细粉砂2。88.5粉细砂：灰白、灰黄 等色，湿饱和，呈松 散状,颗粒形状为棱 角，分选性差、含泥 量大1002-4粉质粘 性十3.111.6粉质粘性土 ：灰褐色、 灰黄色、灰绿色等色， 饱和，呈软塑状硬 塑状不等，含有少量 砂粒。1502-5细粉砂1。112.7细粉砂：灰白、灰黄 等色，含粘粒较大，呈 松散状，颗粒比较均 匀1322 6粉质粘 土1。514。2砂质粘性土：灰黄色、 灰红色、灰白色，湿 饱和，松散到稍密。矿物成分主要由石 英、长石等碎屑物组 成。1602 7细中砂0.91

10、5.1细中砂：灰白、灰黄 等色，含粘粒量少，呈 稍密到中密状、密状， 颗粒比较均匀，局部 含砾石。2003Qel砂质粘 性十3。618.7砂质粘性土：灰黄色、 灰红色、灰白色、呈 硬塑状到坚硬状，由 花岗岩风化残积而 成。2304-1Ar全风化 花岗岩4.122.8全风化花岗岩：褐红、 浅黄色，主要造岩矿 物为石英、长石、黑550云母，结构已基本破 坏，矿物成分已显著 变化，手捏易碎，遇 水易软化、崩解。4-2强风化 花岗岩13。736。5强风化花岗岩：褐黄、 灰黄色、灰白色主要 造岩矿物为石央、长 石、黑云母等，岩石 已风化成碎块状，组 织结构已大部分破 坏，矿物成分已显著 变化，用镐可以挖

11、掘。650第六章 塔吊桩基础的计算书1、地脚螺栓预埋搁置：地基土质要求均匀，土质承载力不低于 35。5Mpa;混凝土强度不低于C35。 地脚螺栓预埋搁置（见塔机基础图）2、基础计算：（1）.塔吊基础受力情况：1#机：基础荷载P(kN)M( kN.m)FkFhMM511451980250Fk=51ix 1。2=613.2kN F h=45.00 X1。4=63。OOkNM= (1980。00+45。00X 1.30) X 1.4=2853。9kN。m2#机:基础荷载P(kN)M(kN.n)FkFhMM424.7351500200Fk=424。7X 1.2=509。64kN F h=35。00X

12、1。5=52。50kNMk= (1500.00+35.00 X 1.30) X 1。MFhF=基础顶面所受垂直力Fh =基础顶面所受水平力M =基础顶面所受倾覆力矩塔吊基础受力示意图3。桩顶以下岩土力学资料详见：表(5 1)、表(5-2)4、基础设计主要参数基础桩采用4根 500预应力管桩,桩顶标高-7。10m桩混凝土等级 C80,fc=35。90N/mm,Ec=3.80 X 104 N/mni; ftk=3。11N/mm,桩长约 22.60m,管道壁厚 125mm 钢筋 HRB400 fy=360.00N/mrfi, M2.00 X 105N/mrr;承台尺寸长：1 #机: (a)=5。 0

13、0m 宽(b)=5.00m,高(h) =1。50m桩中心与承台中心1.8m,承台面标高-5。 80m;223承台混凝土等级 C35, ft=1.57N/mm, fc=16.7N/mm, 丫 砼=25kN/m。Gk=aX bX hXy 砼X 1。2 =5。00X 5.00 X 1。50X 25X 1.2=1125。00kN 2#机:(a)=4.50m,宽(b) =4.50m,高(h)=1.40m ;桩中心与承台中心1.8m，承台面标高一5.80m;承台混凝土等级 C35,ft=1.57N/mrfi,f 曰6。7N/mrh 丫砼=25kN/m.Gk=aX bX hXy 砼X 1。2 =4.5 0X

14、 4.5 0X 1.40X 25X 1。2=850。50kN5000360070：OOSr ug g OO-B塔吊基础尺寸示意图第七章、单桩允许承载力特征值计算1、单桩竖向承载力特征值(1)、按地基土物理力学指标与承载力参数计算单桩竖向承载力特征值计算依据广东省标准建筑地基基础设计规范DBJ 15 31-2003第1024条。按下列公式计算：(取其中 ZK54桩孔) Ra= Rsa+ RaR sa=卩刀 qsia iR)a=C|qaA式中Ra 桩侧土总摩阻力特征值R Pa持力岩层总端阻力特征值;卩P-桩嵌岩端截面周长；A p 桩截面面积；2 2A=n d=3。14X 0.25 X 0.25=0

15、。196mRa=uXqsia| |i=2n dX qsia|=2X 3.14 X 0. 25X(3。5x10+2。8x11+3.1x17+1。1x18+1。5x20+0.9x37+3.6x35+4.1x70=964。9KN艮=Rsa+ R)a=964o 9+785=1749 9kN(2)、桩身截面强度计算桩身混凝土强度计算依据广东省标准建筑地基基础设计规范DBJ 15 312003第10o 2o 7条。按下式验算桩身截面强度：QcfcAp式中书C 工作条件系数,灌注桩取0o 70o 8(水下灌注桩取较低值)，预制桩取0o 80.9;fC-桩身混凝土轴心抗压强度设计值；A p 桩身横截面面积；Q

16、-相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向设计值 .W c=0。85W cfA=0.85 X 35.90 X 1000X 0.196=5980.94kN2、单桩水平承载力特征值计算预制管桩的水平承载力特征值计算依据广东省标准建筑地基基础设计规范DBJ 15 3120第条，按下式计算:RHa3eioa式中：Rna-单桩水平承载力特征值;EI 桩身抗弯刚度，对于非预应力钢筋混凝土桩,EI=0。85丘I。;X oa-桩顶容许水平位移U x-桩顶水平位移系数；a-桩的水平变形系数，按规范式()确定；5皿Edm-土的水平抗力系数的比例系数；b 桩身计算宽度(m)；I -桩截面惯性矩；Ec-混凝土的弹性模量.4

17、4442I= n /64(d -di )= 3.14/64 X (0。25-0。125)=0.00018mEI=0。85X 3。80X 107X 0。00018=5814查(DBJ15-31 2003)P.118 : m=600X 103kN/m4, Xoa=0。010m b。=0.9 (1.5d+0。5)=1.13ma = ( mb/ E cl) 。2= (6。00X 1000X 1.13/0 .00018 ) 0.2=568.17R尸(a 3EI/ u x)x oa=(183416901。65 X 0.00018) /0。94 X 0.01 = 351。22kN3。单桩抗拔力特征值计算桩抗

18、拔力的验算依据广东省标准建筑地基基础设计规范DBJ 15-31 2003第10.2。10条,按下式计算：Rta p iq sia 1 i 0.9G。式中G-桩自重,地下水位以下取有效重度计算；qsia 桩侧土摩阻力特征值；卩p 桩周长，卩p=n d;Xi-抗拔摩阻力折减系数。0.9Go=0.9 X 0。25X 0.25 X 3.14 X22。60X 25=99.79kNRa=Up艺 X iqsia i +0.9G 0=964.9+99。79=1064。69kN第八章、单桩桩顶作用力计算和承载力验算1、轴心竖向力作用下1#机：Q=(Fk + G) /n= (511+1125) /4=409kN2

19、# 机：Qk= (Fk+ G) /n=(424.7+850.5 ) /4=318。8kN轴心竖向力409kN及318。8kN小于1749。9kN,满足要求.2、偏心竖向力作用1#机：按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=M=2853。9kN。m屮=1。80mQ= ( Fk + G)/n My/ 艺 yi2=390。25 5137。02- 12。96=390.25 396.375=386.625kNW cf c Ap =0kN桩身混凝土强度满足要求6。 125kNRa =1064。 69kN单桩抗拔力满足要求2#机：按照Mx作用在对角线进行计算， M=M=2163。70kN。m yi=1。80mQ

20、= ( Fk + G)/n My/ 艺 y/=334土 3894。66- 12。96=334 300。51=634.51kNW cf c Ap =0kN桩身混凝土强度满足要求34.51kNRa =1064。 69kN单桩抗拔力满足要求3、水平力作用下1#机:Hk=Fh /n= 45.00/ 4=11。255kNQa=351.22kN单桩水平力Hk Rda,满足要求。2# 机：Hk=Fh /n=35。00/4=8。75kNv Ra=351.22kN单桩水平力Hk Rda,满足要求第九章、抗倾覆验算JC-THO$同RI*2#加尅示意剧1#机1#机：ai=1.80+0o 25=2。05m bi =3

21、。60+0。25=3。85m,倾覆力矩 M倾=W Fhh=1980.00+45.00 X 1.60=2052 00kN= m抗倾覆力矩 M抗 = (Fk+ G) a + 2Rabi=(511o 00+1050b 00) X 2o 05+2X 1064。69X 3. 85=11398.16kN。mM抗/M 倾=11398.16/2052.00=5。55抗倾覆验算5o 55大于1o 6,满足要求。2#机：a1=1。80+0.25=2。05m bi =3.60+0.25=3。85m倾覆力矩 M倾=M+ Fhh=1500.00+35.00 X 1. 60=155& 00kNo m抗倾覆力矩 M抗=(F

22、k + Gk) ai + 2Rabi=(424.70+911.25 ) X 2.0 5+2X 1064.69 X 3. 85= M抗/M 倾=10936。81/1556。00=7。03抗倾覆验算7o 03大于1.6,满足要求第十章、预制桩插筋抗拔计算插筋采用钢筋,f y=N/mm取4X222A&=4X 380。0=1520mm插筋锚入承台长度取 45d,即L=22*45=990mm取1000mm插筋锚入桩内长度按2000mn计算桩顶钢筋抗拔验算 1=168.80 X 1000- 1520。00=111。05N/mrm桩顶钢筋抗拔验算 2=1000X 2034.00 - 3。50-2- 1520

23、.00=191。17N/mrm桩顶钢筋抗拔验算111。05与191.17N/mm均小于360。00N/mri满足要求第一章、承台受冲切、受剪切承载力验算照广东省地基基础设计规范中10。5。4明确承台受冲切、受剪切承载力采用验算ho的高度来判断，可按下式计算：ho 2 Fl Uc0 fc 8FlF 1.2 QkiQk non式中Fi -作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值；f c-承台混凝土抗压强度设计值；卩c 柱截面周长；F 作用于柱底的竖向压力设计值；刀Qi -冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力（不计承台及其上覆土重）之和；F k作用于柱底处的竖向压力标准值；n 桩数；n 。一冲切破坏锥体范围内

24、的桩数。1 # 机：Fi =F 1.2 工 Q =H=511.00kN, u c=2X 3.14 X 0.25=1.57m, h=1.40-0.07=1。 33m2X( F i/ fc)05 Uc/8=2X (511000.00 十1 6。70)0.5-1570。00十8=153.6mrrKho=1330mm承台有效高度153。6mm、于1330mm满足要求。2 #机:F i=F 1。2 艺 Q=Fk=424。7kN,Uc=2X 3。14X 0。25=1。57mh=1。500。 07=1.43m2X ( Fi/ fc)5 Uc/8=2X (424700。00-16.7 ) 0.5 1570.0

25、0 - 8=513mm： ho=1430mm承台有效高度513mn、于1430mm满足要求。第十二章、承台配筋计算1 #机：基础弯矩计算N = Fk/n+ Mxyi/ 艺 yi2=153.3+5137.02 - 12。96=549.375kN, X=1。80mM=2 Nxi=2X 549.375 X 1.80=1977。75kN。m基础配筋计算基础采用HRB33疾冈筋，fy=300。00N/mrmAs1=M/0o 9fyho=1977.75 X 106/(0。9X 300.00 X 1330。00) =5508mm按照最小配筋率P =0o 15%+算配筋2As2= p bh=0。0015X 5

26、000.00 X 1330。00=9975mm比较As1和As2,按A配筋取2525 200mm (钢筋间距满足要求)2As=25X 491.00=12275mm承台配筋面积12275ml2大于9975口命满足要求2 #机：基础弯矩计算N = Fn+ MxyJ 艺yi2=106.18+3894。66- 12。96=406。69kN, X =1.80mM=2 Nxi=2X 406.69 X 1.80=1464.1kN。m基础配筋计算基础采用HRB33疾冈筋，fy=300.00N/mmAi=M/0.9f yho=1464.1 X 106/（0。9X 300.00 X1 430.00）=3792mnn按照最小配筋率P =0.15%计算配筋As2= p bho=0.0015 X 4500.00 X1430.00=9652.5mm比较Asi和A2,按Al配筋取2325 200mm （钢筋间距满足要求）As=23X 491