塔吊基础施工方案（17页）

1、塔吊基础施工方案 目 录 TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc212873989 一、天然基础 QTZ40塔吊基础计算书 PAGEREF _Toc212873989 h 3 HYPERLINK l _Toc212873990 二、四桩基础 QTZ40塔吊（一项目） PAGEREF _Toc212873990 h 6 HYPERLINK l _Toc212873991 三、四桩基础 FS5513塔吊（二项目） PAGEREF _Toc212873991 h 11 HYPERLINK l _Toc212873992 四、塔吊桩基及基础承台配筋图 PAGEREF _Toc

2、212873992 h 16*有限公司总承包负责施工的26#54#楼，考虑到场地实际情况、各楼的平面布置及各楼的建筑面积，在施工区域内安装两台QTZ40塔吊和两台FS5513塔吊，塔吊的具体位置参见塔吊平面布置图。根据甲方提供的地质勘察报告本工程自然地坪以下2.5米为回填土，回填土以下土层依次为粉质粘土、砂性大粉质粘土。塔吊基础如不采用桩基,其地基承载力不能满足荷载要求。塔吊采用自然基础计算过程如下：一、天然基础 QTZ40塔吊基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑结构荷

3、载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）等编制。1、参数信息塔吊型号：QTZ40， 塔吊起升高度H：31.00m，塔身宽度B：1.74m， 自重F1：287.83kN， 基础承台厚度hc：1.35m， 标准节长度a：2.5m，最大起重荷载F2：46.6kN， 基础承台宽度Bc：5.00m，混凝土强度等级：C35， 钢筋级别：II级钢，额定起重力矩：400kNm， 基础所受的水平力：30kN，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm，所处城市：天津市津南区， 基本风压W0：0. 5kN/m2，地面粗糙度类别

4、为：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：1.42。2、塔吊基础承载力及抗倾翻计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图: 当不考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式： 混凝土基础抗倾翻稳定性计算：E=M/(F+G)=1227.60/(401.32+1012.50)=0.87m Bc/3=1.67m根据塔式起重机设计规范（GB/T 13752-92）第4.6.3条，塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。式中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=401.32

5、kN； G基础自重：G=25.0BcBchc1.2 =1012.50kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=5.000m； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4 876.86=1227.60kNm； e偏心矩，eM/(F + G)0.868 m,故eBc/6=0.833 m； a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a= Bc / 2 - M / (F + G)=5.000/2-1227.604/(401.316+1012.500)=1.632m。经过计算得到:有附着的压力设计值 P=(401.316+1012.500)/5.0002=56.553kPa；

6、偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2(401.316+1012.500)/(35.0001.632)=115.528kPa。3、地基承载力验算地基承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条。计算公式如下: fa-修正后的地基承载力特征值(kN/m)； fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则及地质勘测报告中地基承载力特征值表取105.000kN/m； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数; -基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m； b-基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5

7、.000m； m-基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m； d-基础埋置深度(m) 取0.000m（基础表面和自然地坪一致）；解得地基承载力设计值：fa=95.000kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=95.000kPa；地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值P=56.553kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2fa小于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=115.528kPa，不满足要求！二、四桩基础 QTZ40塔吊（一项目）由上计算可知，现场施工用塔吊如果采用自然基础不能满足塔吊的安全使用要求，经过考虑和计算决定采用四桩基础，即塔吊基础下四

8、角位置做桩基处理。基础桩基采用钻孔灌注桩，桩径750mm，桩长10000mm，桩上基础承台尺寸5m x5m，承台厚度1.35m，桩基及基础承台配筋参见桩基、基础承台配筋图。现场塔吊当采用四桩基础时，塔吊安全计算情况如下：四桩基础 QTZ40塔吊计算书1、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ40， 塔吊起升高度H：40.800m，塔身宽度B：2.5m， 标准节长度：2.5m，自重F1：287.83kN， 基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：46.6kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:II级钢， 桩直径或者方桩边长：0.750m，桩间距a：3.5m， 承台箍筋间距S：2

9、00.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35，额定起重力矩是：400kNm， 基础所受的水平力：30kN，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm，所处城市：天津市津南区， 基本风压W0：0. 5kN/m，地面粗糙度类别为： B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：1.42。2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=287.83kN， 塔吊最大起重荷载F2=46.60kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=401.32kN， 塔吊倾覆力矩M=1.4881.36=1233.90kNm3、承台弯矩及单桩桩顶竖向

10、力的计算 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技术规范（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。 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=401.32kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(205.005.001.35)=1012.50kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1233.90kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.47m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设

11、计值， 最大压力：Nmax=(401.32+1012.50)/4+1233.902.47/(2478.102)=478.10kN。最小压力：Nmin=(401.32+1012.50)/4-1233.902.47/(2228.812)=228.81kN。不需要验算桩的抗拔。2）、承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.50m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=224.97kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=

12、2224.970.50=224.97kNm。4、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。 式中，l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，1取为0.94,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1300.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm；经过计算得：s=224.97106/(1.0016.705000.001300.002)=0.002； =1-(1-20.002)0.5=0.002； s =

13、1-0.002/2=0.999； Asx =Asy =224.97106/(0.9991300.00300.00)=577.31mm。配筋值：II级钢筋，16250mm，承台底面单向根数20根，实际配筋值4022mm577.31mm满足使用要求。5、承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(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=478.10kN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： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm； ho

14、承台计算截面处的计算高度，ho=1300mm； 计算截面的剪跨比，=a/ho此处，a=(5000.00/2-2500.00/2)-(5000.00/2-3500.00/2)=500.00mm；当 3时,取=3，得=0.38； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.18； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm；则，1.00478.10=4.78105N0.1816.7050001300=N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1

15、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=478.10kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm； A桩的截面面积，A=4.42105mm2。则，1.00478097.13=4.78105N14.304.42105=6.32106N；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！7、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条；根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=478.10kN；单桩竖向

16、承载力设计值按下面的公式计算： 其中 R最大极限承载力； Qsk单桩总极限侧阻力标准值: Qpk单桩总极限端阻力标准值: s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； s, p分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=2.356m； Ap桩端面积,取Ap=0.442m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称12.5022.001900.000.7素填土26.4041.001200.000.7砂性大粉

17、质粘土34.6027.001200.000.7粉质粘土42.6041.001200.000.7粉质粘土由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第3层土层。单桩竖向承载力验算: R=2.36(2.5022.000.94+6.4041.000.94+1.1027.000.94)/1.67+1.311900.000.442/1.67=1.12103kNN=478.097kN；上式计算的R的值大于最大压力478.10kN,所以满足要求!由以上述计算可知，现场施工用塔吊采用四桩基础，桩基采用钻孔灌注桩，桩径750mm，桩长10000mm，桩身主筋816通长，箍筋为8200螺旋箍筋（桩顶3.8米范围内

18、为8100），封闭箍12200，桩上基础承台尺寸5m x5m，承台厚度1.35m，承台上下铁钢筋16250双向布置，上下铁钢筋间拉筋16600梅花形布置，桩基及基础承台混凝土均为C35是满足施工安全需要的。三、四桩基础 FS5513塔吊（二项目） 由于二项目采用塔吊型号与一项目不同，其按采用塔吊荷载的计算参数及过程如下。1、塔吊的基本参数信息塔吊型号：FS5513， 塔吊起升高度H：28.000m，塔身宽度B：1.7m， 基础埋深D：0.000m，自重F1：617.32kN， 基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：78kN， 基础承台宽度Bc：5.600m，桩钢筋级别:II级钢，

19、桩直径或者方桩边长：0.750m，桩间距a：3.4m， 承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35，额定起重力矩是：800kNm， 基础所受的水平力：50kN，标准节长度：3.4m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm，所处城市：天津天津市， 基本风压W0：0.5kN/m2，地面粗糙度类别为：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：1.42 。2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=617.32kN， 塔吊最大起重荷载F2=78.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=834.

20、38kN， 塔吊倾覆力矩M=1.41114.96=1560.94kNm3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 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技术规范（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。 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=834.38kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(205.605.601.35)=1270.08kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1560.94kNm； xi,yi单桩相对承台中

21、心轴的XY方向距离a/20.5=2.40m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(834.38+1270.08)/4+1560.942.40/(2688.432)=688.43kN。最小压力：Nmin=(834.38+1270.08)/4-1560.942.40/(2363.802)=363.80kN。不需要验算桩的抗拔2）. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.85m； Ni1扣除承台自重的单桩

22、桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=370.91kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2370.910.85=630.55kNm。4、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。 式中，l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，1取为0.94,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1300.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=630.55106/(1.0016.70

23、5600.001300.002)=0.004； =1-(1-20.004)0.5=0.004； s =1-0.004/2=0.998； Asx =Asy =630.55106/(0.9981300.00300.00)=1620.04mm2。配筋值：II级钢筋，18250mm，承台底面单向根数28根，双层双向布置,实际配筋值7121mm577.31mm,满足使用要求。5、承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(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=688.43kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受

24、剪承载力满足下面公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=5600mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1300mm； 计算截面的剪跨比，=a/ho此处，a=(5600.00/2-1700.00/2)-(5600.00/2-3400.00/2)=850.00mm；当 3时,取=3，得=0.65； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.13； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00688.43=6.88105N0.1316.7056001300=N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(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=688.43kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=4.42105mm2。则，1.00688432.78=6.88105N16.704.42105=7.38106N；经过计算得到桩顶