建设工程项目塔吊基础施工管桩及天然基础方案

佛山职业技术学院三水新校园建设工程项目房房建二标段段塔吊基础施工方方方案编制单位：青建建建集团股股份公公司编制：：：审核：：：批准：：：编制日期：一、工程概况：：：本工程位于佛山山山市三水水区乐乐平镇乐乐平工工业园，工工程程总用地地面积积58733335㎡，总建建筑筑面积22100554㎡。我公公司司承建的的房建建二标段段总建建筑面积积为8495500.97㎡。本工工程程学生宿宿舍楼楼、教师师宿舍舍楼、学学生食食堂及综综合服服务楼，层层高高为3～9层。本工程业主方为为为佛山职职业技技术学院院，设设计单位位为：：深圳机机械院院建筑设设计有有限公司司及广广东启源源建筑筑工程设设计有有限公司司；监监理单位位为：：广东工工程建建设监理理有限限公司；；施工工单位为为：青青建集团团股份份公司。本工程采用1111台Q55112自升式塔塔式式起重机机。二、地质概况：：：根据地质勘察报报报告显示示：eq\o\ac(○,1)11###塔式起重重机机所在位位置靠靠近ZK2224号钻探孔孔，地地下土质质分布布如下：人工填土1.1m厚，粉质质粘粘土2.4m厚，淤泥0.5m厚，粉质质粘粘土5.4m厚，粉质质粘粘土3.1m厚，以下下是是全风化化泥岩岩、强风风化泥泥岩等；；eq\o\ac(○,2)12###塔式起重重机机所在位位置靠靠近ZK2118号钻探孔孔，地地下土质质分布布如下：：粉质质粘土4.0m厚，粉质质粘粘土5.0m厚，以下下是是全风化化泥岩岩、强风风化泥泥岩等；；eq\o\ac(○,3)14###塔式起重重机机所在位位置靠靠近ZK1995号钻探孔孔，地地下土质质分布布如下：：粉质质粘土3.2m厚，粉质质粘粘土1.0m厚，以下下是是全风化化泥岩岩、强风风化泥泥岩等；；eq\o\ac(○,4)18###塔式起重重机机所在位位置靠靠近ZK2003号钻探孔孔，地地下土质质分布布如下：：人工工填土1.0m厚，粉质质粘粘土2.0m厚，粉质质粘粘土3.7m厚，以下下是是全风化化泥岩岩、强风风化泥泥岩等；；故11#、1222#、14#、18#学生宿舍舍采采用管桩桩塔吊吊基础，其其余余13#、15#、19～25#学生宿舍舍、教教师宿舍舍、学学生食堂堂及综综合服务务楼的的塔吊基基础采采用天然然基础础。三、编制依据：：：1、塔吊厂家提提提供的塔吊吊技技术参数数；2、佛山职业技技术术学院三水水水新校园园建设设工程项项目《岩岩土工程程勘察察报告》；；3、国家标准，11995年中国建建筑筑工业出出版出出版的《建建筑筑桩基技技术规规范》<JGJ94---20008>>。四、11#、1112#、14#、18#学生宿舍舍塔吊吊基础设设施：：1、设计参数：：1）根据施工使使使用要求，本本塔式起重机机需满足支腿腿固定独立式式外形尺寸的的使用安全。支腿固定式基础础础上所受受荷载载：状态竖向荷载FV（KN）水平荷载Fh（KN）集中弯矩M（KN·M）集中扭矩T（KN·M）工况51118.31335269.3非工况46173.9155202）基础承台尺尺尺寸及配筋筋：：50000××50000××11000，上下各各配配双向24C225，混凝土土为C35，保护层层厚100mmm。3）承台台台自重：GK=5×55××1.1×255=687..55KN4）承台下部结结结构采用44根Φ400壁厚95mm的高强预预应应力管桩桩。桩桩身Qik混凝土土为C80。要求桩桩芯芯至承台台外边边缘的距距离为为600mmm。2、设计计计计算1）单桩桩桩桩顶竖向向力、水水平剪力力、水水平扭剪剪力。分分两种情情况计计算：情况一为弯矩绕绕绕对角线线；情情况二为为弯矩矩绕竖轴轴；按下列公式计计计算结果见见表表，情况况一的的计算过过程如如下：Qik=EQ\F(（FFFVK+GK）,n)±EQ\F(（MK×y）,Σy2i)=EQEQEQ\F((51111+687..55),4))+EQ\F((133355×2.6699),22×2.6992)=5477..77KKNFiK=EQ\F(Fhhh,n)=EQ\F(18.3,4)=44.58KNTik=EQ\F((TTTk×r),44Σy2ri)=EQ\F(269..33×2..699,4×2..6692)=25.0033KN其它计算略计算结果：计算简简图图桩顶竖向力Qik（KN）桩顶剪力Fik（KN）桩顶扭剪力Tik（KN）情况一工况547.77///51.484.5825.03非工况575.60///-100.33518.480情况二工况650.94///-511.6694.5835.43非工况695.54///-1221..3018.4802）单桩竖向承承承载力估算算：：R=ηSSSQSK/rS+ηPQpk/rP其中ηS=ηPP=1.0，rSS=rP=1.65QSK=uΣΣΣqSikLiiQpk=qpkkk·APTC500013BB塔式式起重机机基础础位于ZK13号孔附近近，故故以ZK13号孔的土土性性参数进进行单单桩竖向向承载载力估算算。设有效桩桩桩长为27米，且下下部1.8米嵌入强强风风化泥岩岩，桩桩径为Ф400mmm。U=πddd=3..144×0.4==11.2556mmAP=πππ(d/2))2=3.1144×0.22=0.112256mm2qpk=400000KpaaqSSik11=440KppaqqSik22=1100KKpaaQSK=1.22256×(40×10+11000×2)=77553.66KNNQpk=400000×0.122556=55022.4KKNR=EQEQ\F(753.6+502.4,1.65)===7611.22KN大于于表中的的最大大QiK值。3）预制桩与与承承台锚固要要要求（详见图1）eq\o\ac(○,1)桩伸入入入承台锚固固深深度不少少于100mmm。eq\o\ac(○,2)4根ΦΦΦ400预制管桩桩eq\o\ac(○,3)桩承台台台配筋及大大样样（C35砼）4）、桩顶连接接接构造及桩桩尖尖大样：（详见图2）3、承台预埋支支支腿的方法法1）采用用用整体钢钢筋混混凝土基基础。2）混凝凝凝土强度度等级级为C35。3）混凝凝凝土基础础的深深度应大大于10000mmm。4）固定定定支腿上上表面面应核水水平，平平面的平平整度度误差小小于EQ\F(11,500)4、固定支支支腿的安安装（见见图3、图4）1）将444只固定支支腿腿与预埋埋支腿腿固定基基节EQ用12件10.9级高强度度螺螺栓装配配在一一起。2）为了了了便于施施工，当当钢筋扎扎到一一定程度度时，将将装配好好的固固定支腿腿和预预埋支腿腿固定定基节EQ整体吊入入钢钢筋网内内。3）固定定定支腿周周围的的钢筋数数量不不得减少少和切切断。4）主筋筋筋通过支支腿有有因难时时，允允许主筋筋避让让。5）吊起起起装配好好的固固定支腿腿和预预埋支腿腿固定定基节EQ整体，浇浇注注砼。在在预埋埋支腿固固定基基节EQ的两个方方向向中心线线上挂挂铅垂线线，保保证预埋埋后预预埋支腿腿固定定基节EQ中心线与与水水平面的的垂直直度≤1.5/100000。6）固定定定支腿周周围混混凝土充充填率率必须达达到95%以上。7）安装装装，见图3、图45、基础抗倾覆覆覆验算1）、工作状态态态基础抗倾倾覆覆验算e=（M+FFh××h）/（Fv+FFg）=（1335++118.3×1..1）/（511+55××5×11.11×25）=1.130＜＜＜1/3bb==5/33=11.677m满足要求求2）、非工作状状状态基础抗抗倾倾覆验算算e=（M+FFh××h）/（Fv+FFg）=（1552++773.9×1..1）/（461++55×5××1..1×25）=1.422＜＜＜1/3bb==5/33=11.677m满足要求求6、塔吊的附墙墙墙：根据本塔吊使用用用说明书书的要要求，结结合本本工程的的特点点，本塔塔吊安安装到33.66m（最大自自由由高度为40.55m），建筑筑物物总高度度为（1.5++223.55=225.00m）故不需需要要设置附附墙。7、防雷接地措措措施：1）防雷接地体体采采用承台钢钢筋网与桩桩主主筋焊接接，并并用16镀锌圆铁铁与与建筑基基础防防雷网连连接，接接地电阻阻不得得大于4欧姆；2）避雷针采采用用直径20镀锌圆铁并并锚固于塔帽上，通过架体体、架架体四支支腿与与承台钢钢筋网网连接，连连通通基础防防雷网网。避雷针针顶磨尖，安安装装高度高于塔塔帽1米。3）保护接地地与与塔吊连连接：：在塔基基底座座上焊一一只M12的螺栓，保保保护接地地线一一端固定定在螺螺栓上，一一端端固定在在开关关箱箱内内保护护接地端端子板板上。该该线直直径与塔塔吊进进线同截截面。五、13#、1155#、19～25#塔吊吊基基础设施施：1、设计参数：：塔吊基础采用整整整体式。尺尺寸寸为6100××6100××11800mm，采用C35混凝土浇浇筑筑。开挖挖基础础时首先先应清清除回填填土，地地基基础础的土土质坚硬硬平实实，塔吊吊基础础埋设在在强风风化层中中。在在混凝土土浇筑筑前，要要求塔塔吊安装装单位位提供塔塔吊预预埋地脚脚螺栓栓安装图图，并并按塔吊吊基础础方案先先预埋埋地脚螺螺栓，并并作固定(详见塔吊吊基基础施工工图)。2、塔吊天然基基础础的计算书书书：1）基本参数塔吊型号Q5555122自重(包括压重重)F1==2455kkN最大起重荷载F2==600kNN塔吊倾覆力距M=66000kNN.mm塔身宽度B===2.55mm混凝土强度等级级级C355配筋等级热轧轧轧钢筋Ⅱ级d≤25基础埋深d===3.22mm基础厚度h===1.88mm基础宽度b===6.11mm基础长度l===6.11mm地基承载力特征征征值fakk==2000kkN/mm22）基础最小尺尺尺寸计算依据《混凝土结结结构设计计规范范》(GB5000100-220022)第7.7条受冲切切承承载力计计算eq\o\ac(○,1)最小厚厚厚度计算临界截面的周长长长计算其中:B塔塔身身宽度B=22..5mmh基础厚度hh=1.888m经过计算:μμμm=4××((2.5++11.8))=117.22mm系数η计算取下式中较小值值值其中аs板板柱结构构中柱柱类型的的影响响系数аs=300βs局部荷载载或集集中反力力作用面面积为为矩形时时的长长边与短短边尺尺寸的比比值βs=2h0截面有效效效高度h0==11.755mm经过计算η===1塔吊作用于基础础础的竖向向力计计算其中F1自自重重(包括压重)F11==2455kkNF2最大起重重重荷载F2==660kkN经过计算F===1.22×2245++600=3666kN基础自重与基础础础上面的的土的的自重计计算其中d基础础埋埋深d=33..2mmh基础厚度hh=1.888mb基础宽度bb=6.111ml基础长度ll=6.111mG1混凝土重重重力密度G1==225kkN//m3γm基础底面面以上上土的重重度γm=177kN//m33经过计算G===1.22×((25×11..8+117××3.22)××6.11×66.1==44438..411kNN根据最大压力计计计算的最最小厚厚度其中ft混混凝凝土轴心抗抗抗拉强度度设计计值ft==11.577NN/mmm2βh截面高度度影响响系数βh=0..998塔吊基础对基脚脚脚的最大大压力力F+G==3366++44438..411=488044.411kkN时，得h01==00.8m塔吊基础对基脚脚脚的最大大拔力力计算其中M塔吊吊倾倾覆力距M=88440kkN..ml基础长度ll=6.111m经过计算F===2×88400÷6..1==2755.441kkN根据最大拔力计计计算的最最小厚厚度塔吊基础对基脚脚脚的最大大拔力力F=27755.411kkN时，得h02==00.8m最小厚度计算经过计算Hccc=0..8++0.88+00.055=11.655mm实际厚度h=111.8m，大于等等于于最小厚厚度Hc=11..65m，满足要要求!eq\o\ac(○,2)最小宽宽宽度计算最小宽度由一下下下两个计计算公公式计算,取较大值值计算公式一其中F塔吊吊作作用于基础础础的竖向向力F=33666kkNG基础自重与与基基础上面的的的土的自自重G=444438..411kNNM塔吊倾覆力力距距计算值M=88440kkN..m经过计算Bccc1=44×8840÷÷(3366++44438..411)=00.77m计算公式二其中B塔身身宽宽度B=22..5mmh基础厚度hh=1.888m经过计算Bccc2=22.55+2××1..8)==6..1mm所以,最小宽度度bcc=m实际宽度b=666.1m，大于等等于于最小宽宽度Bc=66..1m，满足要要求!3）塔吊基础承承承载力计算算依据《建筑地基基基基础设设计规规范》(GB5000077-220022)第5.2条承载力力计计算eq\o\ac(○,1)基础底底底面压力计计算算其中b基础础宽宽度b=66..1mml基础长度ll=6.111mF塔吊作用于于基基础的竖向向向力F=33666kkNG基础自重与与基基础上面的的的土的自自重G=444438..411kNN经过计算P===(3666++44338..41))÷((6.1××66.1))=1129..122kNN/mm2eq\o\ac(○,2)基础的的的截面抵抗抗矩矩计算其中b基础础宽宽度b=66..1mm经过计算W===6.11^33÷6==377.833mm3eq\o\ac(○,3)合力作作作用点至基基础础底面最最大压压力边缘缘距离离计算其中M塔吊吊倾倾覆力距M=88440kkN..mb基础宽度bb=6.111mF塔吊作用于于基基础的竖向向向力F=33666kkNG基础自重与与基基础上面的的的土的自自重G=444438..411kNN经过计算e===(6..1÷÷2)--(8840÷÷(3366++44438..411))==2..88meq\o\ac(○,4)不考虑虑虑附着时的的基基础底面面最大大压力其中M塔吊吊倾倾覆力距M=88440kkN..mb基础宽度bb=6.111ml基础长度ll=6.111mF塔吊作用于于基基础的竖向向向力F=33666kkNG基础自重与与基基础上面的的的土的自自重G=444438..411kNN经过计算Pmmmax==(3366++44438..411)÷((6..1×66.11)+88400÷377.883=11511.322kkN/mm2eq\o\ac(○,5)偏心距距距较大时基基础础底面压压力计计算其中e合力力作作用点至基基基础底面面最大大压力边边缘距距离e=22..88mb基础宽度bb=6.111mF塔吊作用于于基基础的竖向向向力F=33666kkNG基础自重与与基基础上面的的的土的自自重G=444438..411kNN经过计算Pkkkmaxx=((366++444388.441)÷÷(66.1××2..88))×22÷3==1882.332kN//m224）地基基础承承承载力验算算依据《建筑地基基基基础设设计规规范》GB55000077-22002第5.2..3条，地基基基基础承载载力特特征值按按下式式进行修修正其中ηb基基础宽度度地基基承载力力修正正系数ηb=0..115ηd基础埋深深地基基承载力力修正系系数ηd=1..44d基础埋深dd=3.222mb基础宽度bb=6.111mγ基础底面以以下下土的重度度度γ=17kkN/mm3γm基础底面面以上上土的重重度γm=177kN//m33fak地基承承承载力特特征值值fakk==2000kkN/mm2经过计算faaa=2000++0.115××17××(66.1--3))+1..4××17××(33.2--0..5)==2772.117kN//m22基础受轴心荷载载载作用时,基础底面面压压力Pmaxx==1511.332kNN/mm2,小于等于于修修正后的的地基基承载力力特征征修正值fa=22772.117kkN/mm2,,满足要求!基础受偏心荷载载载作用时,基础底面面压压力Pkmaaxx=1882..32kkN//m2,小于等于于修修正后的的地基基承载力力特征征修正值1.2××ffa=33266.6kkN//m2,满足要求!5）受冲切承载载载力验算依据《建筑地基基基基础设设计规规范》GB55000077-22002第8.2..7条，验算算基基础受冲冲切承承载力eq\o\ac(○,1)冲切破破破坏锥体最最不不利一侧侧计算算长度计计算其中at塔塔身身宽度at==22.5mab基础宽度度度ab==66.1m经过计算ammm=(22.55+6..1))÷2==4..3mmeq\o\ac(○,2)允许冲冲冲切承载力力计计算其中βh受受冲切承承载力力截面高高度影影响系数βh=0..99ft混凝土轴轴轴心抗拉拉强度度设计值ft==11.577NN/mmm2h0截面有效效效高度h0==11.755mm经过计算F===0.77×00.9××1..57××1..75××4..3×110000=774442.998kNeq\o\ac(○,3)冲切验验验算基底面面积积计算其中B塔身身宽宽度B=22..5mmh基础厚度hh=1.888m经过计算Ajjj=6..1××(6..1÷÷2-22.55÷2--1..8)==0m2eq\o\ac(○,4)实际冲冲冲切承载力力计计算其中Pj最最大大压力设计计计值Pj==1182..322kNN/mm2经过计算Fjjj=1882..32××0==0kkN实际冲切力Fjjj=0kkN,,不大于允允许许冲切力力设计计值F=744442.998kkN,满足要求!6）承台配筋计计计算依据《建筑地基基基基础设设计规规范》GB55000077-22002第8.2..7条，计算算基基础的最最大弯弯矩eq\o\ac(○,1)任意截截截面至基底底边边缘最大大反力力处的距距离计计算其中b基础础宽宽度b=66..1mmB塔身宽度BB=2.555m经过计算a111=(66.11-2..5))÷2==1..8mmeq\o\ac(○,2)任意截截截面处的基基底底反力计计算其中a'任任意意截面在基基基底的投投影长长度a'==22.5mPmax基础础础底面边边缘最最大地基基反力力设计值Pmaaxx=1882..32kNN/m22a1任意截面面面至基底底边缘缘最大反反力处处的距离a1==11.8m经过计算P===1822.332×(((33×2..5--1.88)÷÷(3××2..5)))=1138..566kNN/mm2eq\o\ac(○,3)基础的的的最大弯矩矩计计算其中l基础础长长度l=66..1mmG基础自重与与基基础上面的的的土的自自重G=444438..411kNNA基础底面积积A=3777.211mm2经过计算M===1.88^22÷122×(((2×6..1+22.55)×((1882.332++1388.556-22×444388.441÷337..21))+((182..332-11388.566)××6.11)==3988.88kNN.mmeq\o\ac(○,4)依据最最最大弯矩计计算算配筋面面积其中fy钢钢筋筋抗拉强度度度fy==3310N//mm22h0截面有效效效高度h0==11.755mm经过计算Asss=3998..8÷((0..9×33100×1..755)×110000=88166.799mmm2eq\o\ac(○,5)最小配配配筋面积计计算算其中h基础础厚厚度h=11..8mmb基础宽度bb=6.111mρ最小配筋率率ρ=0.1155%经过计算Ammmin==1..8×110000×66.11×100000×0..155÷1000==1644700mmm2所以,配筋面积积取11647000mmm23、施工流程：：：施工流程：承台台台土方开开挖→承台底垫垫层→承台砌砖砖模模及水泥泥砂浆浆抹面→钢筋制安→预埋塔吊吊连连接螺栓→隐蔽验收→混凝土浇浇灌灌、保养→安装塔吊吊。六、质量保证措措施施：1、承台钢筋施施工工除了按照照照方案要要求绑绑扎钢筋筋外，还还要进行行塔吊吊锚固脚脚定位位固定（使使用用专用锚锚固脚脚，由塔塔吊生生产厂家家负责责施工，定定位位尺寸详详见塔塔吊使用用说明明书）、防防雷雷焊接等等，完完成后需需要进进行隐蔽蔽验收收。2、