天安数码城塔吊基础施工方案四桩

/东莞天安数码城E区工程塔吊基础施工方案编制：审核：审批：中铁二局股份有限公司东莞天安数码城E区工程项目经理部二○一二年四月十九日目录TOC\o"1-1"\h\z\u一．工程慨况 2二．编制依据 2三．位置布设 2四．基础选型 3五．有关基本参数 3六．力学验算 4七．施工要求 10八．其他要求 11九．附图 12工程慨况东莞天安数码城E区位于广东省东莞市市南城区白马地块，东莞运输河东南岸，地块的西面接广深高速，总建筑面积105273.398,地下室建筑面积20322.82，地上建筑面积84950.578，其中地下室一层，为地下室车库,总高4.2米，总长176.7米，总宽198.07米，1、6栋为28层，2、7栋为27层，3、4、5栋为22层，8、9栋为24层，更衣室1层，连廊1层，垃圾站1层，框剪结构。二．编制依据1．有关塔式起重机基础施工技术要求；2．TC5013B型塔式起重机的有关技术资料、产品说明书；3．GB50010-2002混凝土结构设计规范；4．JGJ33-2001建筑机械运用平安技术规程；5．JGJ94-2008建筑桩基技术规范；6．GB50007-2002建筑地基基础设计规范；7．GB50204-2002混凝土结构质量验收标准；8.本工程现场实际状况。三．位置布设1．依据现场实际状况，考虑到地下室面积较大，分析塔吊的覆盖范围和相互干扰的影响，分析塔吊定位和基坑地下室外侧墙关系，综合考虑1#~9#楼之间施工联系。我司经充分论证后，在地下室主体结构施工阶段设置4台塔吊；2．分析塔吊基础承台和基坑承台之间的关系，保证塔吊承台和主体工程基础承台之间相互不影响，塔吊基础和各栋建筑之间的距离不小于2米；3．分析塔式起重机的附墙连接方案，附墙不能太远，属于超长附墙对附墙的专项设计和配置要求高，成本不合算；4．考虑地下室施工流水支配，地下室施工期间的塔吊运输实力要求和转运须要；5．依据相关资料、现场具体状况，在上述考虑因素外，同时考虑到塔吊基础施工、塔机安装拆除的技术要求，以及塔吊帮助施工升降机、物料提升机或外架钢管拆除的要求，以及塔吊安装距离建筑物的合理距离、护臂安装须要状况，考虑到塔吊覆盖范围平安运用、不影响场地施工临时变压器、临时施工用房，综合塔吊基础位置不影响地下室底板、顶板后浇带施工等因素；6．设计定位考虑到建筑物阳台外飘或其他外挑结构影响，塔吊机身尺寸1600mm×1600mm，以及建筑物和塔机之间的平安距离，同时综合塔吊基础可能对工程基础的影响。在考虑、分析上述因素基础上，我司进行了塔吊方案的比选、经济技术比选，已确认有关塔吊的安装定位和布置，所选择确定的方案为最优方案。最终确定：整个主体施工塔吊选型为TC5013B，均接受冲孔桩基础。原则上依据现场具体状况，一旦结构封顶具备条件状况下刚好拆除。本工程经技术经济评价分析、比选，确定的塔吊平面位置及尺寸详附图。四．基础选型1．考虑到本工程基坑底地质实际状况，为便利统一管理和协调，初定塔吊基础接受5000×5000承台、整板形式；2．初步确定本工程塔吊承台板混凝土等级接受C35早强型混凝土，承台板板厚1200mm；3．经力学计算、验算上述塔吊基础承台满足要求，请监理公司审核确认上述平面位置，以不影响运用和后期总体规划为宜；4．由于目前确定的位置布设、基础选型是在目前的图纸基础上确定的，若由于各种缘由须要更改，以施工现场实际定位为准。5．桩接受直径为1000mm冲孔桩，每个塔吊基础做四条冲孔桩,桩底深化强风化岩层底，强风化岩层约8m深。冲孔桩主筋为18Φ22，螺旋箍筋为Ф8@150及Ф8@250，加劲箍为Ф14@1500。五．有关基本参数1．本工程建筑标高最高为88.20米；2．选用塔吊型号：TC5013B四台，臂长50m，用于9栋楼，设计最大安装高度为100米。六．力学验算中联TC5013B塔吊抗倾覆验算及基础结构验算1．设计参数塔吊型号:中联TC5013B,最大4绳起重荷载6t；塔吊有附墙起重最大高度=100m,塔身宽度B=1.60m；承台基础混凝土强度:C35,厚度Hc=1.20m，承台长度Lc或宽度Bc=5m；承台钢筋级别:Ⅱ级,箍筋间距S=200mm,爱惜层厚度:50mm；参考塔吊说明书可知：塔吊处于工作状态（ES）时：最大弯矩=1335KN·m最大压力=511.2KN塔吊处于非工作状态（HS）时：最大弯矩=1552KN·m最大压力=464.1KN2．基础抗倾覆验算取塔吊最大倾覆力矩，在非工作状态（HS）时：=1552KN·m,按如下公式验算： 式中e偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离m；Mk作用在基础上的弯矩，；Fk作用在基础上的垂直载荷，kN；Fk作用在基础上的水平载荷，kN；Gk混凝土基础的重力，kN；已知：弯矩M=1552，水平载荷Fh=73.9KN，塔吊重量FV=1000kN基础承台尺寸为b×b×h=5m×5m×1.2m基础承台的重力=5×5×1.2×25=750kN求：偏心距e解：抗倾覆稳定性满足要求。3．基础压应力验算地面压应力按如下公式验算式中：FV作用在基础上的垂直载荷，kN；Gk混凝土基础的重力，kN；pB地面计算压应力，Pa；[pB]—地面许用压应力，由实地勘探和基础处理状况确定。一般取[pB]=2×105Pa～3×105Pa，现取求：地面压应力pB地面容许压应力满足要求。依据TC5013B塔吊说明书，在工作状态下，塔吊垂直轴力最大为511.2KN，弯矩1335KN.M，水平力18.3KNFv(kN)Fh(kN)M(kN.m)T(kN.m)工况511.218.31335269.3非工况464.173.915520承台自重=25×Bc×Bc×Hc=25×5×5×1.20=750kN4.桩顶竖向力计算工作时单桩平均竖向力为单桩桩顶所受的最大压力和最大拔力分别为：故不须要验算桩的抗拔。其中，F、FV、M、G均取基本组合值，即：=403.92KN<单桩设计承载力为1000kN满足要求=851.09<1.21000=1200KN满足要求5.承台斜截面抗剪切计算承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条。其中bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm；ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1150mm；λ──计算截面的剪跨比，λ=a/ho此处，a=(5000.00/2-1600.00/2)-(5000.00/2-3000.00/2)=700.00mm；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.667；──受剪切承载力截面高度影响系数；当ho<800mm时，取ho=800mm；当ho>2000mm时,取ho=2000mm；其间按线性内插法取值，因此本计算式取ho=1150mmft──C35混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.57N/mm2；将各值带入计算式=则851.09KN≤；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6.承台截面主筋依据TC5013B塔吊安装说明书，塔吊基础面筋接受双向配置24条钢筋，塔吊基础底筋同样接受双向配置24条钢筋。7.桩承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第条。依据其次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=F=715.68kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中，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=7.85×105mm2。=1.0×715.68=715.68KN;=16.7×7.85×105=1.311×107N=13110KN故桩顶轴向压力设计值满足要求8.桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γcQsk=u∑qsikliQpk=qpkApQck=qckAc/n其中R──单桩的竖向承载力设计值；Qsk──单桩总极限侧阻力标准值；Qpk──单桩总极限端阻力标准值；Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值；qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值，qck=55.000kPa；Ac──承台底地基土净面积，Ac=5.000×5.000-4×0.785=21.860m2；n──桩数量，n=4；ηc──承台底土阻力群桩效应系数，ηc=ηciAci/Ac+ηceAce/Acηs,ηp,ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；γs,γp,γc──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；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=3.141m；Ap──桩端面积,取Ap=0.785m2；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11.1443.0060.000.80淤泥质粘土26.3086.50130.000.70中砂30.70127.00200.000.50粉质粘土48.4138.00500.000.50强风化岩单桩竖向承载力验算：R=3.14×(1.14×43.00×0.80+6.30×86.50×0.70+0.70×127.00×0.50+1.86×138.00×0.50)/1.67+1.70×500.00×0.785/1.67+0.36×(200.000×21.858/4)/1.650=1.754×103kN>=851.09kN；上式计算的R的值大于最大压力851.09kN,所以满足要求!因为该冲孔桩穿过8、9m深的强风化岩层干脆进入中风化，故不须要验算桩的抗倾覆。七．施工要求1．基础土方开挖由于本工程地基为淤泥质土层，塔吊基础开挖时可能造成接近已施工的预制管桩偏移，为防止已施工的预制管桩偏移，开挖时在状况允许条件下，尽可能减小放坡系数（依据实际状况本工程接受≥1：1的放坡系数）；在开挖过程中，适当接受密目支撑支护，防止周边预应力管桩两侧产生较大的高差。2．钢筋⑴承台板板厚1200mm，承台面双向配筋纵横向各24条φ25,承台底双向配筋纵横向各24条φ25，拉结筋225条φ12。⑵塔吊基础底、顶面钢筋的放置部位，严格依据相应的基础技术资料执行。3．砖胎模⑴砖胎膜砌筑运用水泥砂砖砌体，M5水泥砂浆，混凝土接触面原浆勾缝。砌筑高度＞1m，墙厚不小于240mm；砌筑高度≤1m，墙厚不小于120mm。胎膜的平整度、垂直度、尺寸偏差达到模板验收规程要求；⑵砖胎膜下设混凝土垫层，范围按每边大于砖模断面100mm。4．混凝土⑴承台底垫层浇筑C15混凝土100mm厚；⑵混凝土强度等级为C35早强混凝土，必需振捣密实，混凝土基础上平面要在同一水平面上，误差应小于2‰；⑶混凝土浇注接受插入式振动器振捣，振捣时要做到“快插慢拔”，要驾驭好振捣时间，视砼表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准；⑷塔吊基础混凝土接受分层浇筑，每层砼厚度应不超过振动棒长的1.25倍；⑸在振捣上一层时，应插入下层中5cm左右，以消退两层之间的接缝，同时在振捣上层砼时，要在下层砼初凝之前进行；振动器运用时，振动器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.5倍，并不宜紧靠模板振动，宜应尽量避开碰撞钢筋、预埋件等；⑹塔吊基础混凝土浇筑时，专人跟班作业对钢筋、塔吊预埋件的调整