龙湖镇龙香苑小区塔吊基础施工方案

龙湖镇龙香苑小区塔吊基础施工方案编制：审核：审批：2012年7月13日塔吊基础方案一、工程概况1.建筑工程本工程包括1#、2#楼及商业裙房。建筑基底面积2937.69m2，总建筑面积25992.64m2。1#楼为地下一层，地上十六层高层住宅，建筑高度为49.300m，室内外高差为1.300m；1#楼地下室为工具间，层高为3.800m；地上沿街部分为二层商业网点，一、二层层高分别为3.900m、3.300m；其西侧临内院部分为住宅，层高为3.00m。2#楼为地下两层，地上十一层高层住宅，建筑高度为34.300m，室内外高差为1.300m；2#楼地下一层为工具间，地下二层为工具间及设备用房，地上沿街部分为商业网点，一、二层层高分别为3.900m、3.300m，其西侧临内院部分为住宅，层高为3.00m。商业裙房高度为6.300m，室内外高差为0.300m，2.结构工程1#楼、2#楼结构型式为钢筋混凝土剪力墙结构。地基型式：1#楼采用CFG桩，混凝土标号C20，2#楼采用换填三七灰土；基础型式为筏板基础，底标高分别为－4.8m、－8.5m。商业裙房结构形式为框架结构，地基型式为换填三七灰土；基础型式为独立基础。混凝土垫层C15，1#楼、2#楼筏板基础混凝土强度等级C35抗渗等级P6；墙、柱：除1#楼基础顶～8.950、2#楼基础顶～2.950为C35外，其余为C30，梁、板为C30；楼梯、雨篷、装饰构架为C30；构造柱为C25，过梁、圈梁为C20。后浇带用高于原混凝土强度等级一级的膨胀混凝土补浇。商业裙房独立基础混凝土强度等级C35抗渗等级P6；框架结构混凝土强度等级为C30。砌体：A5.0加气混凝土块（质量密度等级B06）M5混合砂浆砌筑。二、塔吊基础1.塔吊型号本工程选用二台TQZ5613型塔吊。2.厂家提供的塔吊基础（1）塔吊基础大小为5300×5300×1200。（2）地耐力≥160Mpa。（3）塔吊基础采用C35混凝土；配筋为双层双向，上层筋纵横各24根25，下层筋纵横各24根25。架立筋为144根14。3.现场情况1#楼、2#楼塔吊基础底标高分别为－4.8m、－8.5m。根据地质报告，塔吊基础座在第3第4层粉土上，地耐力为170Mpa、185Mpa。三、塔吊基础验算1.参数信息塔吊型号:QTZ63，塔吊起升高度H=101.00m，塔吊倾覆力矩M=630kN.m，混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=2.5m，基础埋深D:=4.00m，自重F1=450.8kN，基础承台厚度h=1.20m，最大起重荷载F2=60kN，基础承台宽度Bc=5.30m，钢筋级别:II级钢。2.塔吊基础承载力计算依据《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：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=510.80kN；G──基础自重与基础上面的土的自重：G=25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×(D-h)=2415.74kN；γm──土的加权平均重度Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.300m；W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=24.813m3；M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=630.00kN.m；e──偏心矩，e＝M/(F+G)＝0.215m,故e≤承台宽度/6=0.883m；经过计算得到:无附着的最大压力设计值Pmax=(510.800+2415.740)/5.3002+630.000/24.813=129.574kPa；无附着的最小压力设计值Pmin=(510.800+2415.740)/5.3002-630.000/24.813=78.794kPa；有附着的压力设计值P=(510.800+2415.740)/5.3002=104.184kPa；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》GB50007-2002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/m2)；fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.000kN/m2；ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；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5.300m；γm--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/m3；d--基础埋置深度(m)取2.000m；解得地基承载力设计值：fa=193.900kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=160.000kPa；地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=104.184kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2×fa大于无附着时的压力设计值Pkmax=129.574kPa，满足要求！4.基础受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。验算公式如下:式中βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；Al---冲切验算时取用的部分基底面积Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。则，βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.97；ft---混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57MPa；am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:am=[2.50+(2.50+2×1.20)]/2=3.70m；ho---承台的有效高度，取ho=1.15m；Pj---最大压力设计值，取Pj=129.57KPa；Fl---实际冲切承载力：Fl=129.57×(5.30+4.90)×((5.30-4.90)/2)/2=132.17kN。其中5.30为基础宽度，4.90=塔身宽度+2h；允许冲切力：0.7×0.97×1.57×3700.00×1150.00=4520370.17N=4520.37kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！5.承台配筋计算（1）抗弯计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。计算公式如下:式中：MI---任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；a1---任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，取a1=b即取a1=1.40m；Pmax---相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取129.57kN/m2；P---相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；P=129.57×(3×2.50-1.40)/(3×2.50)=105.39kPa；G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取2415.74kN/m2；l---基础宽度，取l=5.30m；a---塔身宽度，取a=2.50m；a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=2.50m。经过计算得MI=1.402×[(2×5.30+2.50)×(129.57+105.39-2×2415.74/5.302)+(129.57-105.39)×5.30]/12=155.66kN.m。（2）配筋面积计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。公式如下:式中，αl---当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；fc---混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；ho---承台的计算高度，ho=1.15m。经过计算得：αs=155.66×106/(1.00×16.70×5.30×103×(1.15×103)2)=0.001；ξ=1-(1-2×0.001)0.5=0.001；γs=1-0.001/2=0.999；As=155.66×106/(0.999×1.15×300.00)=451.47mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5300.00×1200.00×0.15%=9540.00mm2。故取As=9540.00mm2。四、塔吊基础验定性算稳1.塔吊有荷载时稳定性验算塔吊有荷载时，计算简图:塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算:式中K1──塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；G──塔吊自重力(包括配重，压重),G=400.00(kN)；c──塔吊重心至旋转中心的距离,c=1.50(m)；ho──塔吊重心至支承平面距离,ho=20.00(m)；b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.65(m)；Q──最大工作荷载,Q=60.00(kN)；g──重力加速度(m/s2),取9.81；v──起升速度,v=0.50(m/s)；t──制动时间,t=20.00(s)；a──塔吊旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=15.00(m)；W1──作用在塔吊上的风力,W1=4.00(kN)；W2──作用在荷载上的风力,W2=0.30(kN)；P1──自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=40.00(m)；P2──自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50(m)；h──吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=40.00m(m)；n──塔吊的旋转速度,n=1.00(r/min)；H──吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H＝38.00(m)；α──塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)，α=2.00(度)。经过计算得到K1=1.644；由于K1≥1.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!2.塔吊无荷载时稳定性验算塔吊无荷载时，计算简图:塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算:式中K2──塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；G1──后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=320.00(kN)；c1──G1至旋转中心的距离,c1=2.00(m)；b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b