金地三期二标塔吊基础施工方案

目录一、工程概况························2二、场地工程地质······················2三、塔吊基础施工要点····················3四、主要安全技术措施····················4五、塔吊基础定位图·····················5六、塔吊基础计算书·····················8TOC\o"1-1"\h\z\u一、工程概况 2三、塔吊基础施工要点 3四、主要安全技术措施 4五、塔吊基础定位图 5六、塔吊基础计算书 8塔吊基础施工方案工程概况工程名称：金地三千府三期二标G599、G699、G799栋及地下室工程工程地点：长沙市雷锋大道与银星西路交汇处建设单位：湖南金麓房地产开发有限公司监理单位：湖南华誉建设工程管理有限公司设计单位：长沙图龙设计有限公司勘察单位：湖南核工业岩土工程勘察设计院设计单位：台州建筑安装工程公司金地三千府高层三期第二标段工程，由599-799#共3栋高层及相应地下室组成，建筑面积约为55733平方米，其中地上建筑面积约为50391.86平方米，地下面积约为5341.14平方米。本工程地上部分为框架剪力墙结构高层住宅，地下部分为一层地下停车库，本工程抗震设防烈度为6度，抗震类别为丙类，结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，建筑的耐火等级为一级，地下室防水等级为一级。考虑本工程及现场垂直和水平运输的实际需要，拟在G599～G799栋安装两台塔吊。二、场地工程地质：本工程建设单位委托湖南核工业岩土工程勘察设计院对工程场地进行地质勘察。根据地质勘察报告，场地内埋藏的地层为素填土①、淤泥质土=2\*GB3②、粉质粘土=3\*GB3③、全风化板岩=4\*GB3④，各地层自上而下依次描述如下：1、素填土①（Q4ml）：(①为地层编号，下同)黄褐色，稍湿-湿，主要以粘性土为主，底部夹有少许植物根茎，含少量碎石，砖块等建筑垃圾，为新近填土，密实程度不均，工程性状差异较大，未完成自重固结。该层在场地西北部缺失，其余区域厚度较大，多为6-15m。2、淤泥质土=2\*GB3②（Ql）黑褐色，湿，流塑-软塑状，为原有鱼塘淤积而成，具腐臭味。该层厚度较小，多为0-2m。3、粉质粘土=3\*GB3③（Qal）黄褐色，稍湿-湿，可塑-硬塑状，呈明显的花斑网纹状结构，含铁锰质氧化物及结核，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，摇震反应无。该层厚度较小，多为0-3m。4、全风化板岩=4\*GB3④（Pt）褐黄色，紫红色，稍湿-湿，泥质结构，板状构造,原岩结构可辩，大部分已风化成残积土，不均匀夹少量强风化岩块及强风化薄层，遇水易软化，脱水易干裂。该层厚度巨大，本次勘察未揭穿该层，层厚不详。5、水文地质条件根据钻探及岩芯观察，场地内地下水主要赋存于细中砂及含粘性土粉细砂层中，赋水性一般，透水性强；其次赋存于基岩裂隙中，受上部土层地下水下渗及邻近裂隙水涌入或排出影响；素填土含水性及透水性一般，属上层滞水，为大气降水补给。参照工程岩土勘察报告和相关地质资料，塔吊基础均采用预应力管桩基础。G599＃、G799#栋塔吊均采用桩承台基础，塔吊基础尺寸5m×4m×1.4m，均采用5根Φ500C80高强预应力管桩，基础持力层为强风岩层，地基承载力特征值fak＝500KN/㎡，在基础计算时，拟按强风化岩层为依据，验算其地基承载力。塔吊基础均采用商品砼浇注，砼强度等级为C35。三、塔吊基础施工要点1、场地平整后放线定位，并会同有关人员对轴线位置进行复核。2、开挖过程中，尽量减少破坏原有的基坑护坡。3、采用机械挖土直至基底设计标高上200mm左右，再用人工修平到基底标高，挖出的土方直接用于基坑回填。4、基础底垫层采用C15素混凝土100mm厚，各飘出基础边100mm,基础侧模板由现场自定。5、预埋塔吊地脚螺栓必须由专业施工人员作业，浇筑混凝土前必须经有关人员进行隐蔽验收，验收合格后才能浇筑混凝土。6、采用商品混凝土，浇混凝土浇注时采用平铺法，每层厚度不超过500mm，并振捣密实，振捣时应密切注意避免碰撞钢筋和预埋塔吊地脚螺栓。7、根据塔吊的定位，塔吊基础严禁处于基坑回填土区域，在定位时考虑避免使基础处于回填土上，同时在靠基坑一侧做一定的加强措施。四、主要安全技术措施1、严格执行各项安全操作规程，施工前必须要有安全交底，加强对进场职工进行安全施工教育，提高他们的自保、互保意识，充分发挥安全网、安全帽、安全带的作用。同时，坚持班前安全活动，以提高工地全体职工的安全意识，从而自觉执行我公司制订的各项安全规章制度。2、加强安全生产宣传教育工作。特殊工种必须持证上岗。各工种的工人须经安全培训和考试及格后方准进行施工作业。进入施工现场必须戴安全帽，施工人员不得穿高跟鞋和拖鞋开工，工作前和工作时间不准饮酒。3、机械挖土时应由专人指挥，防止基础超挖回填。当挖至基础持力层时马上浇注垫层混凝土，基础持力层不得长时间暴露。4、设专职安全员负责整个现场的安全检查工作，实行逐级安全交底制度，把施工安全作为头等大事来抓。5、搬运钢筋时，要注意前后方向有无碰撞危险或被钩挂料物，特别是避免碰撞周围和上下方向的电线。人工抬运钢筋，上肩卸料要注意安全。6、使用振动器的作业人员，应穿胶鞋，戴绝缘手套，使用带有漏电保护的开关箱。7、施工现场内的一切电源、电路的安装和拆除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器，电线、电缆必须按规定架空，严禁拖地和乱拉乱搭。8、人工挖土时应由上而下，逐层挖掘，严禁偷岩或在孤石下挖土，夜间应有充足的照明。9、在基坑操作时，应随时注意土壁的变动情况，如发现有大面积裂缝现象，必须暂停施工，报告项目经理进行处理。10、在基坑作业时，必须戴安全帽，严防上面土块及其他物体下砸伤头部，遇有地下水渗出时，应把水引到集水井加以排除。11、基础持力层必须至少达到强风化的泥岩层，挖到基础底设计标高必须进行验槽，确定达到强风化后才能浇筑基础垫层混凝土，否则继续向下开挖直到达到强风化岩层。12、塔吊基础严禁全部或局部处于基坑回填土上。五、塔吊基础定位图G599#栋塔吊基础面高程为77.75m，G799#栋塔吊基础面高程为78.74m六、塔吊基础计算书G599#栋塔吊基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。一.参数信息塔吊型号:QTZ80（5613）塔机自重标准值:Fk1=550.00kN起重荷载标准值:Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩:M=733.7kN.m塔吊计算高度:H=120m塔身宽度:B=1.65m非工作状态下塔身弯矩:M1=2717.1kN.m桩混凝土等级:C80承台混凝土等级:C35保护层厚度:50mm矩形承台边长:5.00m承台厚度:Hc=1.400m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB335承台顶面埋深:D=0.000m桩直径:d=0.500m桩间距:a=4.000m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:14.40m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.250m计算简图如下：二.荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=550kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=5×5×1.40×25=875kN承台受浮力：Flk=5×5×0.90×10=225kN3)起重荷载标准值Fqk=60kN2.风荷载计算1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2=1.2×0.71×0.35×1.65=0.49kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.49×73.00=35.97kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×35.97×73.00=1313.06kN.m2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2=1.2×1.27×0.35×1.65=0.88kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.88×73.00=64.23kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×64.23×73.00=2344.44kN.m3.塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=2717.1+0.9×(733.7+1313.06)=4559.19kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=2717.1+2344.44=5061.54kN.m三.桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(550+875.00)/4=356.25kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(550+875)/4+(5061.54+64.23×1.40)/5.66=1267.05kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(550+875-225)/4-(5061.54+64.23×1.40)/5.66=-610.80kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(550+875.00+60)/4=371.25kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(550+875+60)/4+(4559.19+35.97×1.40)/5.66=1186.23kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(550+875+60-225)/4-(4559.19+35.97×1.40)/5.66=-499.98kN四.承台受弯计算1.荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(550+60)/4+1.35×(4559.19+35.97×1.40)/5.66=1306.10kN最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(550+60)/4-1.35×(4559.19+35.97×1.40)/5.66=-894.35kN非工作状态下：最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×550/4+1.35×(5061.54+64.23×1.40)/5.66=1415.20kN最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×550/4-1.35×(5061.54+64.23×1.40)/5.66=-1043.95kN2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=2×1415.20×1.18=3325.72kN.m承台最大负弯矩:Mx=My=2×-1043.95×1.18=-2453.28kN.m3.配筋计算根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条式中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，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──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。底部配筋计算:s=3325.72×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.0219=1-(1-2×0.0219)0.5=0.0221s=1-0.0221/2=0.9890As=3325.72×106/(0.9890×1350.0×300.0)=8303.4mm2顶部配筋计算:s=2453.28×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.0161=1-(1-2×0.0161)0.5=0.0163s=1-0.0163/2=0.9890As=2453.28×106/(0.9919×1350.0×300.0)=6107.1mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值：Vmax=1415.20kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。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：式中──计算截面的剪跨比,=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；b──承台的计算宽度，b=5000mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；S──箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35×1267.05=1710.51kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中c──基桩成桩工艺系数，取0.85fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2；Aps──桩身截面面积，Aps=147262mm2。桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条受拉承载力计算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-824.58kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=2290.487mm2。由于桩的最小配筋率为0.80%，计算得最小配筋面积为1178mm2综上所述，全部纵向钢筋面积1178mm2八.桩竖向承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=371.25kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=1267.05kN.m桩基竖向承载力必须满足以下两式：单桩竖向承载力特征值按下式计算：其中Ra──单桩竖向承载力特征值；qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；u──桩身的周长，u=1.57m；Ap──桩端面积,取Ap=0.20m2；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:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称14.88100素填土22200粘土32190含砂粉质粘土44.5804500全风化花岗岩510.51205500强风化花岗岩由于桩的入土深度为14.4m,所以桩端是在第5层土层。最大压力验算:Ra=1.57×(4.88×10+2×20+2×19+4.5×80+1.02×120)+5500×0.20=2036.85kN由于:Ra=2036.85>Qk=371.25,所以满足要求!由于:1.2Ra=2444.22>Qkmax=1267.05,所以满足要求!九.桩的抗拔承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条偏向竖向力作用下，Qkmin=-610.80kN.m桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：式中Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；i──抗拔系数；Ra=1.57×(0.750×4.88×10+0.700×2×20+0.750×2×19+0.750×4.5×80+0.750×1.02×120)=752.066kNGp=0.196×(14.4×25-14.4×10)=42.412kN由于:752.07+42.41>=610.8满足要求!配筋按下图进行配筋：（等截面以及等强代换）G799#栋塔吊四桩基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。一.参数信息塔吊型号:QTZ80（5613）塔机自重标准值:Fk1=550.00kN起重荷载标准值:Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩:M=733.7kN.m塔吊计算高度:H=110m塔身宽度:B=1.65m非工作状态下塔身弯矩:M1=2717.1kN.m桩混凝土等级:C80承台混凝土等级:C35保护层厚度:50mm矩形承台边长:5.00m承台厚度:Hc=1.400m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB335承台顶面埋深:D=0.000m桩直径:d=0.500m桩间距:a=4.000m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:9.30m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.250m计算简图如下：二.荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=550kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=5×5×1.40×25=875kN承台受浮力：Flk=5×5×0.90×10=225kN3)起重荷载标准值Fqk=60kN2.风荷载计算1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2=1.2×0.71×0.35×1.65=0.49kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.49×75.00=36.96kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×36.96×75.00=1386.00kN.m2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2=1.2×1.27×0.35×1.65=0.88kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.88×75.00=65.99kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×65.99×75.00=2474.66kN.m3.塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=2717.1+0.9×(733.7+1386.00)=4624.83kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=2717.1+2474.66=5191.76kN.m三.桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(550+875.00)/4=356.25kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(550+875)/4+(5191.76+65.99×1.40)/5.66=1290.51kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(550+875-225)/4-(5191.76+65.99×1.40)/5.66=-634.26kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(550+875.00+60)/4=371.25kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(550+875+60)/4+(4624.83+36.96×1.40)/5.66=1198.08kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(550+875+60-225)/4-(4624.83+36.96×1.40)/5.66=-511.83kN四.承台受弯计算1.荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(550+60)/4+1.35×(4624.83+36.96×1.40)/5.66=1322.10kN最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(550+60)/4-1.35×(4624.83+36.96×1.40)/5.66=-910.35kN非工作状态下：最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×550/4+1.35×(5191.76+65.99×1.40)/5.66=1446.87kN最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×550/4-1.35×(5191.76+65.99×1.40)/5.66=-1075.62kN2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=2×1446.87×1.18=3400.15kN.m承台最大负弯矩:Mx=My=2×-1075.62×1.18=-2527.71kN.m3.配筋计算根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条式中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，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──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。底部配筋计算:s=3400.15×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.0223=1-(1-2×0.0223)0.5=0.0226s=1-0.0226/2=0.9887As=3400.15×106/(0.9887×1350.0×300.0)=8491.4mm2顶部配筋计算:s=2527.71×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.0166=1-(1-2×0.0166)0.5=0.0168s=1-0.0168/2=0.9887As=2527.71×106/(0.9916×1350.0×300.0)=6294.0mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值：Vmax=1446.87kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。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：式中──计算截面的剪跨比,=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；b──承台的计算宽度，b=5000mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；S──箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35×1290.51=1742.18kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中c──基桩成桩工艺系数，取0.85fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2；Aps──桩身截面面积，Aps=147262mm2。桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2