塔吊基础施工方案

塔吊基础施工方案塔吊基础施工方案第第#页共23页表1：天然地基承载力特征值及变形计算\\指标名称地层名称\天然密度Y（KN/m3）承载力特征值f（kPa）ak压缩模量Es（MPa）抗剪强度标准值岩土体与锚固体极限摩阻力标准值qsik（kPa）砼挡墙基底摩擦系数p临时边坡坡度允许值（咼宽比）（h〈5m）永久性边坡坡度允许值（h<5m）凝聚力C(kPa)内摩擦角0（度）素填土①18.0未完成自重固结1010//1:1.751:2.00淤泥③18.7602.055////粉质黏土④19.11706.02217400.281:1.151:1.30粉质黏土⑤19.4240&03019650.301:1.001:1.25粉质黏土⑥19.3240&03019650.301:1.001:1.25全风化板岩⑦20.02809.03625680.321:1.001:1.25强风化板岩⑧22.135060*40291200.351:0.751:1.00中风化板岩⑨］23.01200220*120364000.42//中风化板岩⑨224.61600320*//5000.45//（二）、计算简图：三）、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重：G=937.5kN；塔吊最大起重荷载：Q=60kN；作用于塔吊的竖向力：F=G+Q=937.5+60=997.5kN；k2、塔吊风荷载计算依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)中风荷载体型系数：地处湖南长沙市，基本风压为3=0.35kN/m2；0查表得：风荷载高度变化系数U=2.03；z挡风系数计算：申二[3B+2b+(4B2+b2)i/2]c/(Bb)=[(3X1.6+2X2.8+(4X1.62+2.82)0.5)X0.012]/(1.6X2.8)=0.039；因为是角钢/方钢，体型系数U=2.9；s高度z处的风振系数取：P=1.0；z所以风荷载设计值为：3=0.7X0XuXuX3=0.7X1.00X2.9X2.03X0.35=1.442kN/m2；zsz03、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=3X屮XBXHXHX0.5=1.442X0.039X1.6X110X110X30.5=544.384kN•m；M=Me+M+PXh=630+544.384+30X1.5=1219.38kN・m；kmax3c三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：e=M/(F+G)WBc/3kkk式中e—偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；M——作用在基础上的弯矩；kF——作用在基础上的垂直载荷；kG——混凝土基础重力，G=25X5X5X1.5=937.5kN；kkBc——为基础的底面宽度；计算得：e=1219.38/(997.5+937.5)=0.63m<5/3=1.667m；基础抗倾覆稳定性满足要求！四)、地基承载力验算依据《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:OOLTi5000OOLTi5000单位:(mm]混凝土基础抗倾翻稳定性计算：e=0.63m<5/6=0.833m地面压应力计算：P=(F+G)/AkkkP=(F+G)/A+M/Wkmaxkkk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,Fkk=997.5kN；G——基础自重，G=937.5kN；kkBe基础底面的宽度，取Bc=5m；M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=kk1219.38kN•m；W——基础底面的抵抗矩，W=0.118Bc3=0.118X53=14.75m3；不考虑附着基础设计值：P=(997.5+937.5)/52=77.4kPakP=(997.5+937.5)/52+1219.38/14.75=160.07kPa；kmaxP=(997.5+937.5)/52-1219.38/14.75=0kPa；kmin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:f=f+nY(b-3)+nY(d-0.5)aakbdmf--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；af--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取ak500.000kN/m2；n、n—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；bd—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5.000m；--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m20.000kN/m3；d—基础埋置深度(m)取2.000m；解得地基承载力设计值：f=548.000kPa；a实际计算取的地基承载力设计值为:f=548.000kPa；a地基承载力特征值f大于压力标准值P=77.400kPa，满足要求！ak地基承载力特征值1.2Xf大于无附着时的压力标准值P=160.070kPa,满akmax足要求！(五)、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:FW0.70fah1hptmo式中0—受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，0取hphp1.0.当h大于等于2000mm时，0取0.9,其间按线性内插法取用；取0=0.94；hphpf--混凝土轴心抗拉强度设计值；取f=1.43MPa；tth--基础冲切破坏锥体的有效高度；取h=1.45m；ooa--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；a=(a+a)/2；mmtba=[1.60+(1.60+2X1.45)]/2=3.05m；ma--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t处的受冲切承载力时，取柱宽(即塔身宽度)；取a=1.6m；ta--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，b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；a=1.60+2X1.45=4.50；bP--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净j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；取P=192.08kPa；jA--冲切验算时取用的部分基底面积；A=5.00Xll(5.00-4.50)/2=1.25m2F—相应于荷载效应基本组合时作用在A上的地基土净反力设计值。llF=PA；ljlF=192.08X1.25=240.10kN。l允许冲切力：0.7X0.94X1.43X3050.00X1450.00=4161307.15N=4161.31kN>F=240.10kN；l实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！、承台配筋计算抗弯计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第8.2.7条。计算公式如下:M=a2[(2l+a')(P+P-2G/A)+(P-P)l]/12I1maxmax式中：M—任意截面I-1处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；Ia--任意截面I-1至基底边缘最大反力处的距离；取a=(Bc-B)/2=(5.00-1.60)/2=1.70m；P--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max计值，取192.08kN/m2；P--相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-1处基础底面地基反力设计值，[BcP-a1(P-1.2XP)]/Bc=[5X192.084—1.7X(192.084—1.2maxmaxminX0)]/5=126.775kPa；G—考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35X25XBcXBcXhc=1.35X25X5.00X5.00X1.50=1265.63kN/m2；l--基础宽度，取l=5.00m；a—塔身宽度，取a=1.60m；a'—截面I-I在基底的投影长度，取a'=1.60m。经过计算得M=1.702X[(2X5.00+1.60)X(192.08+126.78-2XI1265.63/5.002)+(192.08-126.78)X5.00]/12=686.57kN•m。配筋面积计算a=M/(afbh2)s1c0Z=1-(1-2a)1/2sY=1-Z/2sA=M/(Yhf)ss0y式中，a--当混凝土强度不超过C50时，a取为1.0,当混凝土强度等级l1为C80时，取为0.94，期间按线性内插法确定，取a=1.00；lfc—混凝土抗压强度设计值，查表得fc=14.30kN/m2；h--承台的计算高度，h=1.45m。oo经过计算得：a=686.57X106/(1.00X14.30X5.00X103X(1.45Xs103)2)=0.005；g=1-(1-2X0.005)0.5=0.005；Y=1-0.005/2=0.998；sA=686.57X106/(0.998X1.45X103X360.00)=1318.28mm2。s由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5000.00X1500.00X0.15%=11250.00mm2。故取A=11250.00mm2。s配筋值：HRB400钢筋，C20@140mm。承台底面单向根数36根。实际配筋值11304.00mm2。二、人工挖孔桩承台基础(一)塔吊的基本参数信息塔吊型号：QZT80A(6010),塔吊起升高度H：65.000m，塔身宽度B：1.65m，基础埋深D：0.300m，

自重F自重F:650kN,1最大起重荷载F:60kN,2桩钢筋级别:HRB335,桩间距a：3m,承台混凝土的保护层厚度:50mm额定起重力矩是：1900kN・m,标准节长度:2.8m,主弦杆材料：角钢/方钢,基础承台厚度Hc：1.500m,基础承台宽度Be：5.000m,桩直径或者方桩边长：0.900m承台箍筋间距S：140.000mm,承台混凝土强度等级：C35；基础所受的水平力：30kN,宽度/直径e：120mm,所处城市：湖南长沙市，基本风压3:0.35kN/m2,0地面粗糙度类别为：C类有密集建筑群的城市郊区，风荷载高度变化系数|j:1.45。z(二)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)F=650.00kN；1塔吊最大起重荷载F=60.00kN；2作用于桩基承台顶面的竖向力F=F+F=710.00kN；k121、塔吊风荷载计算依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中风荷载体型系数：地处湖南长沙市,基本风压为3=0.35kN/m2；0查表得：荷载高度变化系数J=1.45；z挡风系数计算：申二[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3X1.65+2X2.8+(4X1.652+2.82)0.5)X0.12]/(1.65X2.8)=0.386；因为是角钢/方钢，体型系数j=2.227；s高度z处的风振系数取：P=1.0；z所以风荷载设计值为：3=0.7X0XjXjX3=0.7X1.00X2.227X1.45Xzsz00.35=0.791kN/m2；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=3X屮XBXHXHX0.5=0.791X0.386X1.65X65X65X0.5=1065.708kN•m；M=Me+M+PXh=1900+1065.708+30X1.5=3010.71kN・m；kmax3c（三）承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算M桩顶竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)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。N=((F+G)/4)/n土Mx/Ex2±My/Ey2；ikkkykijxkij其中n单桩个数，n=4；F——作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，F=710.00kN；kkG——桩基承台的自重标准值:G=25XBcXBcXHc=25X5.00X5.00kkX1.50=937.50kN；M,M——承台底面的弯矩标准值，取3010.71kN・m；xkykx,y单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2o.5=2.12m；iiN——单桩桩顶竖向力标准值；ik经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：N=(710.00+937.50)/4+3010.71X2.12/(2Xkmax=1121.51kN。最小压力:N=(710.00+937.50)/4-3010.71X2.12/(2Xkmin=-297.76kN。需要验算桩的抗拔！承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.2条。M=ENyxiiM=ENxyii其中M,M——计算截面处XY方向的弯矩设计值；xyx,y——单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.68m；iiN——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，N=1.2Xi1i1(N-G/4)=1064.56kN；kmaxk经过计算得到弯矩设计值：M=M=2X1064.56X0.68=1437.15kN・m。xy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。a=M/(afbh2)s1c0Z=l-(l-2a)1/2sY=1-Z/2sA=M/(Yhf)ss0y式中，a系数，当混凝土强度不超过C50时，a取为1.0,当混凝土强l1度等级为C80时，a取为0.94，期间按线性内插法得1.00；1f混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；ch承台的计算高度：H-50.00=1450.00mm；ocf——钢筋受拉强度设计值，f=300.00N/mm2；yy经过计算得：a=1437.15X106/(1.00X16.70X5000.00Xs1450.002)=0.008；g=1—(1—2X0.008)0.5=0.008；Y=1-0.008/2=0.996；sA=A=1437.15X106/(0.996X1450.00Xsxsy300.00)=3317.43mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.00X1500.00X0.15%=11250.00mm2。建议配筋值：HRB400钢筋，C20@135。承台底面单向根数36根。实际配筋值11311.2mm2。承台截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：VW0afbhhst00其中，b承台计算截面处的计算宽度，b=5000mm；00入计算截面的剪跨比，入二a/h，此处，a=0.32m；当入<0.250时，取入=0.25；当入>3时，取入=3，得入=0.25；P——受剪切承载力截面高度影响系数，当h<800mm时，取hs0h=800mm，h>2000mm时，取h=2000mm，其间按内插法取值，0000=(800/1450)1/4=0.862；hsa——承台剪切系数，a=1.75/(0.25+1)=1.4；0.862X1.4X1.57X5000X1450=13733.973kN21.2X1121.506=1345.807kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条：桩的轴向压力设计值中最大值N=1121.506kN；k单桩竖向极限承载力标准值公式：Q=uEql+qAuksikipkpu——桩身的周长，u=2.827m；A桩端面积，A=0.636m2；pp各土层厚度及阻力标准值如下表:序号土厚度(m)土侧阻力标准值土端阻力标准值土名称14.0070.00825.00人工填土、粘性土24.0070.002500.00粉质粘土36.0075.004000.00全风化板岩41.00140.006500.00强风化板岩5层厚不详105.502500.00密实粘土由于桩的入土深度为15.00m,所以桩端是在第4层土层。单桩竖向承载力验算：Q=2.827X980+6500X0.636=6906.006kN；uk单桩竖向承载力特征值：R=Q/2+nfA=6906.006/2+0.09X350Xukcakc5.614=3629.839kN；N=1121.506kNW1.2R=1.2X3629.839=4355.806kN；k桩基竖向承载力满足要求！桩基础抗拔验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条。群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：T二工入qulukisikii其中：T桩基抗拔极限承载力标准值；uku——破坏表面周长，取u=nd=3.142X0.9=2.827m；iiq—桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；sik入——抗拔系数，砂土取0.50〜0.70,粘性土、粉土取0.70〜0.80,i桩长l与桩径d之比小于20时，入取小值；l—第i层土层的厚度。i经过计算得到：T二工入qul=2216.71kN；ukisikii群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：T=(u工入ql)/4=3057.60kNgklisikiu——桩群外围周长，u二4X(3+0.9)=15.60m；ll桩基抗拔承载力公式：NWT/2+GkgkgpNWT/2+Gkukp其中N-桩基上拔力设计值，N=297.76kN；kkG-