2014塔吊单桩基础施工计算

1、塔吊基础施工方案一、 编制依据1. 建筑地基基础设计规范 （ gb50007-2011）；2. 建筑结构荷载规范 （gb 50009-2012 ）；3. 混凝土结构设计规范 （ gb 50010-2010 ）；4. 建筑、结构设计图纸、总平面布置图及地勘报告；5. 塔式起重机使用说明书。二、工程概况 :xxxxxx 工程项目 , 位于 xxxxx 。由 xxxx设计院设计，建筑面积： xxxx3m2，冲孔灌注桩基础，x 框架结构，层高为xxx 米,长度为 xxx 米 , 宽为 xx 米 , 屋顶标高为xx 米，总高度为36.00 米，梯屋高度为41.10 米， 0.000绝对高程为62.00m

2、。根据工程需要安装壹台塔吊，所装塔机型号为：,生产厂家为：，最大起重量：t塔机起重臂长度m。塔吊采用冲孔灌注桩承台基础, 桩径为xxxmm,承台尺寸为 xxxxxxxx ,桩混凝土等级为 xxxxxx , 承台混凝土等级为 xxxxxxx , 塔吊安装位置为xxxxxx轴 , 详见附图 : 塔吊基础平面图。三、施工前准备工作、施工工艺、施工方法详见本工程项目冲孔桩基础工程施工方案, 以及施组的砼施工方案。四、保证工程质量措施：4.1、开工前技术负责人和工地主管施工员、辅助施工员进行施工技术、质量要求交底，并在交底书上签名。做到严要求、勤管理、精操作。4.2、认真分析施工图，多次复核测量轴线和桩

3、位，杜绝各种错漏。4.3、严格执行冲孔桩的施工工序，各项工序执行“三检”认真执行冲孔桩施工操作规范，不能贪图方便，简化操作程序。4.4、工程材料均要有出厂合格证，并经监理检验合格后，才能使用，未经检验合格的一律不得使用。五、保证安全生产措施：5.1、开工时对操作人员进行施工安全交底和安全教育，并在有关责任书上签名。5.2、施工人员进入现场必须戴安全帽，严禁穿拖鞋，高空作业须戴安全带，严禁高空作业工具、物品往下抛掷。5.3、健全安全管理制度和交接班检查制度，在夜间施工时，每台桩机不能少于2 人。5.4、作业前，工长要向班组进行全面交底，并有签证手续。各个工序均遵守安全操作规程。班机长作业前，要明

4、确分工，统一信号，统一指挥。在打桩作业区，非生产人员不得靠近。起吊桩构件不得碰撞，吊物下面不得有人通行。桩机移位时，场地需平坦、坚实、畅通。季节施工按有关规定执行，夜班施工要有足够的照明。双班作业要有安全交接班记录。多机多工种作业时，按方案流水段施工，以保证安全生产。打桩作业人员禁止饮酒，操作时精神要集中，发现异常情况立即停机，遇有恶劣天气时，按规定停止作业。打桩操作时，不得进行维修保养。所有电器设备必须有专业电工接线，非电工人员不得擅自接线、改线，以防触电。高处作业时与地面作业时均须遵守安全规定。打桩作业停止时，应将桩锤提升至孔口位置，并立即切断电源。5.5、班长和冲桩工在开机前，要全面检查

5、桩机机械运转是否正常，电缆线的绝缘和电机接地是否良好，各种钢丝绳及各部件是否完好，严禁机具带病运转，严禁超负荷作业,经常检查钢丝绳的磨损情况，卡扣松紧情况，转向装置是否灵活，以免掉锤。5.6、配专职安全员，负责检查验收安全，做到预防为主，发现问题及时纠正。5.7、注意安全用电，总配电箱、各分箱均要设漏电开关。实行“一机一闸一箱”制。电缆架空，严禁拖地铺设，临时停工停电要拉闸加锁。六、基础设计 ( 单桩 ) 计算书（ 1）基本参数塔吊型号xxxxxxx臂长 60m,安装高度xxxxxm；塔身尺寸1.6m, 基坑开挖深度-10m；现场地面标高 0.0m, 基础面标高 -1.5m 。（ 2）计算参数

6、1）塔机基础受力情况（表1）基础荷载荷载工况p(kn)m(kn. m)ffmmkhz工作状态532741000420非工作状态619.013111000比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算（图1）：fk =619.01 1.2= 742.812knfh=311.4=43.4knmk=(1100+31 (1.35-0.1) 1.4= 1594.25kn . mmfk =基础顶面所受垂直力f kfh =基础顶面所受水平力m = 基础顶面所受倾覆力矩mzm = 基础所受扭矩zfh塔吊基础受力示意图2）桩顶以下岩土力学资料（表2）厚度 l桩侧阻力标准值桩侧岩层和桩端

7、岩层岩样qsia i抗拔摩阻力 i序号地层名称折减系数sia(m)qsia( kpa)抗压强度 f rs 、f rp (kpa)(kn/m)q i(kn/m)i1松散粉砂岩0.240080.43.22中密中粗砂12.56400502.40.4200.963强风化粉砂岩1.2600720.643.24中风化粉砂岩3.2100100003200.72245微风化粉砂岩0.518010000900.763桩长12.67m qsia * li992.4 i qsia * li534.363）基础设计主要参数（图2）基础桩采用 1 根 xxxxxx冲孔桩灌注桩，桩顶标高-3.35m ，桩端入微风化粉砂岩

8、0.6 m；桩混凝 土 等 级 c30 ， f =14.3n/mm,e =30000n/mm ； f=2.01n/mm ， 桩 长12.67m； 钢 筋c2c2tk222hrb335,f y=300n/mm ,e s =200000n/mm；承台尺寸长 (a)xxxx m、宽 (b)=xxxxm、高 (h)= xxxxm；桩中心与承台中心重合, 承台面标高-1.5m ；承台混凝土等级xxxxx,f223=1.43n/mm ,f =14.3n/mm , 砼=25kn/m 。tcg=a b h砼 1.2=5.5 5.5 1.19 251.2= 1225.125knk3. 单桩允许承载力特征值计算（

9、 1）单桩竖向承载力特征值1）按地基土物理力学指标与承载力参数计算按下列公式计算：ra= r sa rra rparsa= qsiairra = pc2f rs hrrpa=c1f rp ap式中 rsa桩侧土总摩阻力特征值；rra 桩侧岩总摩阻力特征值；rpa持力岩层总端阻力特征值； p桩嵌岩端截面周长；hr 嵌岩深度，当岩面倾斜时以低点起计；ap桩截面面积，对扩底桩取扩大头直径计算桩截面面积；f rs 、 f rp 分别为桩侧岩层和桩端岩层的岩样天然湿度单轴抗压强度； c 1、 c2系数，根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定。ap= d2/4= 3.14 2.4 2.4/4=4.52

10、4m 2c 1=0.40 c 2=0.05rsa=u qsiai= dqsiai =3.14 1.6 992.4=4985.818knrra1 =up c2f rs hr=0.80 3.14 1.6 0.05 10000 2.2=4421.12knr=u cfrsh=0.80 3.14 1.6 0.05 10000 0.5=1005.28knra2p 2rrpa=c1f rp ap =0.8 0.40 100004.524=14476.8knra= rsa rra rpa=4985.818+4421.12+1005.28+14476.8=24889.018kn2）桩身截面强度计算按下式验算桩身

11、截面强度：qc fc ap式中 c 工作条件系数，灌注桩取0.7 0.8( 水下灌注桩取较低值) ，预制桩取0.8 0.9 ；fc桩身混凝土轴心抗压强度设计值；ap桩身横截面面积；q 相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向设计值。 c=0.7 cf cap=0.7 14.3 1000 3.14 1.6 1.6=20116.096kn（ 2）单桩水平承载力特征值计算灌注桩的水平承载力特征值按下式计算：rham ftk wo1.25 22 g 1nn1kmm f tk an式中： rha单桩水平承载力特征值；桩的水平变形系数，按规范式(10.2.19)确定；5mboecim塑性系数，圆形截面m=2；f

12、 tk 桩身混凝土抗拉强度标准值； m桩身最大弯矩系数，按表10.2.23取值，视上部结构、承台、地梁对桩顶的约束程度及桩顶构造，分别按铰接或固接考虑；n1k桩顶扣除竖向活荷载作用的竖向力标准值； g桩身纵筋配筋率； n桩顶竖向力影响系数，竖向压力取n=0.8 ，竖向拉力取n=-1 ；an桩换算截面积，圆形截面为：w0桩身换算截面受拉边缘的截面抗弯模量，圆形截面取：w 0dd 22 e s1 g d o232e c式中 d桩身直径；d0扣除保护层的桩直径；es钢筋的弹性模量；ec混凝土的弹性模量。 g=0.39%w= d/32d2 1) d2 = 0.42m3 2(e /e0oscgioo 1

13、.6/2=0.336m4=wd/2=0.42ei=0.85e ci o=0.85 3000010 70.336=8568000查 (dbj15-31-2003)p.118:m=6 103kn/m4 ， bo =0.9(d+1)= 2.34m =(mbo/e ci)0.2 =(6 1000 2.34/8568000)0.2 =0.277 l=0.277 17.66=4.8924l=4.8924，满足长桩要求。按 l=4查（ dbj15-31-2003） p.121: vm=0.768nlk =(f kgk)/n=(742.812+1225.125)/1=1967.937kn m=2 n=0.80

14、an= d2/41 (e s/e c -1)p g=3.14 1.6 1.6 (1+(200000/30000-1) 0.39%)/4=2.054m 2 rha= mf tk w0/v m(1.25+22 g)(1+ nn1k/ mf tk an)=968.558kn（ 3）单桩抗拔力特征值计算桩抗拔力的验算按下式计算：r tapi q sia l i0 .9 g o式中 g0桩自重，地下水位以下取有效重度计算；qsia 桩侧土摩阻力特征值； p桩周长， p= d； i 抗拔摩阻力折减系数。0.9g0=0.9 3.14 1.6 1.6 17.66 25/4=798.514knrta =up i

15、 qsiai +0.9g 0=5.024 534.36+798.514=3483.14kn4. 单桩桩顶作用力计算和承载力验算（ 1）轴心竖向力作用下qik =(f k gk)/n=(742.812+1225.125)/1=1967.937kn轴心竖向力 1967.937kn 小于 24889.018kn，满足要求。（ 2）水平力作用下hik =fh /n=43.4/1=43.4kn单桩水平力 43.4kn 小于 968.558kn，满足要求。5. 抗倾覆验算bi =1.6/2=0.8m倾覆力矩m倾=m fh h=1363.5kn . m抗倾覆力矩m抗=（ fkgk ） bi rta bi=(

16、619.01+1225.125/2) 1.6/2+3483.14 0.8=4098.47kn . mm抗/m 倾=4098.47/1363.5=3.006抗倾覆验算 3.006 大于 1.6 ，满足要求。6. 灌注桩配筋计算承台下2（ d 1）米深度范围土层类别( 中密中粗砂) 按（ dbj15-31-2003 ） p.119 查： =59 d2(1.5d 2 0.5d) 1/5 (1 0.8 n/f a )lktkm p=244.448knhik =43.4kn桩身可不配抗弯钢筋，但应该按照规范规定配置构造钢筋 =g=0.39%2as=ap=0.39%2.0541000000=8010.6m

17、m ,采用hrb335钢筋 ,f2y=300n/mm,取 26202as =26314=8164mm as灌注桩配筋面积8164mm2大于 8010.6mm2，满足要求。桩顶钢筋抗拔验算=1594.25 10621.4 1600(26-2)2314= 188.885n/mm桩顶钢筋抗拔验算188.885n/mm2 小于 300n/mm2,满足要求。7. 承台受冲切、受剪切承载力验算承台受冲切、受剪切承载力采用验算ho 的高度来判断，可按下式计算：h o2f lu cf c8flf1.2qkifkqkno n式中 f作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值；fc承台混凝土抗压强度设计值； c柱截面周长

18、；f 作用于柱底的竖向压力设计值； qki 冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力( 不计承台及其上覆土重) 之和；f k作用于柱底处的竖向压力标准值；n 桩数；n 0冲切破坏锥体范围内的桩数。f =f 1.2 qik =fk=619.01kn uc =40.2=0.800m， ho=1.35-0.07=1.28m2 ( f /f c) 0.5 uc/8= 2(619.01 1000 14.3) 0.5 - (800 8)= 316.113mm承台有效高度316.113mm小于 1280mm,满足要求。8. 承台配筋计算（ 1）基础弯矩计算ni =fk=742.812kn ， xi =0.8mm= ni xi =742.812 0.8=594.25kn . m（ 2）基础配筋计算2基础采用hrb335钢筋 ,f y=300n/mmas1=m/0.9f yho=594.25 106/(0.9 300 1.28 1000)= 1719.473mm2按照最小