桩承台基塔吊基础方案

1、第一章第一章 编制依据编制依据 1.1 施工组织设计施工组织设计 名称编号日期 天津市宜兴埠还迁区 1b 地块施工组织设计 1.2 设计图纸设计图纸 设计单位北京新松建筑设计研究院有限公司 天津市宜兴埠还迁区 1b 地块工程结构施工图 设计图纸 天津市宜兴埠还迁区 1b 地块工程建筑施工图 1.2 主要施工规范、规程主要施工规范、规程 序号名 称编号 1天津市建筑工程施工现场安全管理规定DB29-113-2004 2建筑机械安全技术规程JGJ94-2009 3塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T 187-2009 4混凝土结构设计规程GB50010-2002 5建筑桩基础技术规范JGJ9

2、4-2008 1.3 其它参考文件其它参考文件 序号名称 1天津市地质工程勘察院岩土工程勘察报告K2010-0658 2总公司施工现场文明安全管理规定 3中国新兴建设开发总公司综合管理体系文件 第二章第二章 工程概况及特点分析工程概况及特点分析 2.1 工程简介工程简介 天津市宜兴埠还迁区 1b 地块住宅楼工程位于天津市北辰区宜兴埠三千路九十 六中学北侧。工程紧邻天津市三千路，出入口大门位于现场北侧，交通便利。 住宅楼工程建于原居民住宅旧址上，原居民住宅大部分已拆迁，周边紧邻居民 区，易产生扰民情况。 1b 地块工程总建筑面积为 18130.52，其中地下面积为 715.04。本工程共 分为五

3、个单位工程，分别为 1#楼，3#楼，4#楼，5#和 6#楼。 1b 地块工程选用两台 QTZ630 塔吊，塔吊不附着，一次顶升到位。1 号塔吊位 于 3#楼北侧，塔身中心距离 3#楼建筑外墙最近距离为 5.2m。2 号塔吊位于 6#楼北 侧，塔身中心距离 6#楼建筑外墙最近距离为 5.0 m。 第三章第三章 工程地质与水文条件工程地质与水文条件 3.1 工程地质条件工程地质条件 根据天津地质工程勘察院的岩土工程勘察报告 ，该地区属于冲积、海积低 平原，拟建场地西侧为施工队的临时建筑，南侧原为 2 层民房，进场时南侧部分已 拆除，但局部悠久基础分部。勘察深度为 30.00 m，勘察范围内地基土按

4、成因年代 可分为以下七层，按力学性质可进一步划分为 10 个亚层，自上而下分述之： 1、人工填土层，全场地均有分布，厚度 1.002.50 m，地板标高为 9.277.44 m，该层从上而下可分为两个亚层。 第一亚层，杂填土：厚度为 0.501.70 m，呈在色，松散状态，有砖块，混凝 土渣、废土组成。 第二亚层，素填土：厚度一般为 0.802.20 m，呈褐色，软塑状态，无层理， 粉质粘土质。 2、新近冲击层，厚度 1.803.00 m 顶板标高为 9.277.44 m，主要有粘土组成， 成灰黄色，软塑状态，无层理，含铁质，属中（偏高）压缩性土。局部夹粉质粘土 透镜体。 3、全新统上组陆相冲

5、击层 厚度 1.001.60 m，顶板标高为 6.795.64 m，主要 有粘土组成，呈灰黄色，软塑可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部 夹粉土、粉质粘土透镜体。 4、全新统中组海相沉积层，厚度 8.409.50 m，顶板标高为 5.294.38 m，该 曾从上而下分为 3 个亚层。 第一亚层，粉质粘土：厚度一般为 3.004.00 m，呈灰色，软塑状态，有层理， 含贝壳，属中压缩性土。 第二亚层，砂性大粉质粘土、粪土：厚度一般为 0.602.30 m，呈灰色，粉土 呈中密状态；砂性大粉质粘土呈软塑状态。无层理，含贝壳，属中压缩性土。 第三亚层，粉质粘土：厚度一般为 3.204.60

6、m，呈灰色，软塑状态，有纹理， 含贝壳，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。 5、全新统下组沼泽相沉积层，厚度 1.302.30 m，顶板标高为-3.66-4.53 m， 主要有粉质粘土组成，呈浅灰黑灰色，可塑状态，无层理，含有机制、腐职务， 属中压缩性土。 6、全新统下组陆相冲积层，厚度 4.105.50 m，顶板标高为-5.32-6.53 m，主 要由砂性大粉质粘土组成，成灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。 7、上更新统第五组陆相冲积层，本次勘察钻至最低标高-15.06 m，未穿透此层， 揭露最大厚度 4.20 m，顶板标高-10.46-11.12 m，主要有粉质粘土、粘土组成，

7、呈 褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。 第四章第四章 塔吊选择及基础设计塔吊选择及基础设计 4.1 垂直运输设备的选择垂直运输设备的选择 本工程结构施工期间垂直运输以塔吊提升、吊运钢筋和模板等重型材料为主。 本着施工方便、布局合理、保证安全的原则，结合本工程特点和现场施工条件、建 筑物的平面布局以及施工进度的要求，本工程拟选用两台 QTZ630 塔吊作为住宅楼 项目结构施工阶段的主要垂直运输设备（塔吊基本参数见下表） 。塔吊现场安装位 置详见施工现场塔吊基础布置图。 塔吊基本参数 型号QTZ630 额定起重力矩（KNm）630 最大幅度起重载荷(m/KN)56 起 重 量 最小幅

8、度起重载荷(m/KN)2.0 起升高度（m）40 起升（m/min）80/40/20 变幅（m/min）44/22 工 速 度 回转（r/min）00.60 平衡重（t）12 平 衡 重 臂长（m）50 4.2 塔吊基础型式塔吊基础型式 QTZ630 塔吊基础采用四桩承台基础。 承台尺寸：矩形承台边长：6.00m；承台厚度：Hc=1.350m 4.3 塔吊基础的计算书塔吊基础的计算书 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。 4.3.1. 参数信息 塔吊型号：QTZ630；塔机自重标准值：Fk1=594.00kN；起重荷载标准值: Fqk=60.00kN；塔吊最大

9、起重力矩：M=1339.00kN.m；塔吊计算高度：H=40m 塔身宽度：B=1.60m；非工作状态下塔身弯矩：M1=-1435kN.m；桩混凝土等级： C40； 承台混凝土等级：C30；保护层厚度：50mm；矩形承台边长：6.00m；承台 厚度： Hc=1.350m；承台箍筋间距：S=200mm；承台钢筋级别：HRB335； 承台顶面埋深： D=0.000m；预应力灌注桩规格：PHC A 400 95 9 8；桩直径： d=0.400m；桩间距：a=4.000m；桩钢筋级别：HPB235；桩入土深度：17.00m；桩 型与工艺：预制桩；桩空心直径：0.240m。计算简图如下： 4.3.2.

10、荷载计算 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=594kN 2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=661.3525=1215kN 承台受浮力：Flk=660.8510=306kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN 风荷载计算 1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) =0.81.591.951.290.2=0.64kN/m2 =1.20.640.351.6=0.43kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.4340.00=17.20kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 M

11、sk=0.5FvkH=0.517.2040.00=344.03kN.m 2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.50kN/m2) =0.81.651.951.290.50=1.66kN/m2 =1.21.660.351.60=1.12kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=1.1240.00=44.63kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.544.6340.00=892.54kN.m 塔机的倾覆力矩 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-1435+0.9(1

12、339+344.03)=79.73kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-1435+892.54=-542.46kN.m 4.3.3 桩竖向力计算 非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(594+1215.00)/4=452.25kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(594+1215)/4+(-542.46+44.631.35)/5.66=366.99kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(594+1215-306)/4-(-542.46+44.631.35)/5.66=461.01kN 工作状态下： Qk=(

13、Fk+Gk+Fqk)/n=(594+1215.00+60)/4=467.25kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(594+1215+60)/4+(79.73+17.201.35)/5.66=485.45kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(594+1215+60-306)/4-(79.73+17.201.35)/5.66=372.55kN 4.3.4.承台受弯计算 荷载计算 不计承台自重及其上土重，第 i 桩的竖向力反力设计值： 工作状态下： 最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)

14、/L =1.35(594+60)/4+1.35(79.73+17.201.35)/5.66=245.30kN 非工作状态下： 最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35594/4+1.35(-542.46+44.631.35)/5.66=85.38kN 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第 6.4.2 条 其中 Mx,My1计算截面处 XY 方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离(m)； Ni不计承台自重及其上土重，第 i 桩的竖向反力设计值(kN)。 由于工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=2245.

15、301.20=588.72kN.m 配筋计算 根据混凝土结构设计规程GB50010-2002 第 7.2.1 条 式中 1系数，当混凝土强度不超过 C50 时，1取为 1.0,当混凝土强度等 级为 C80 时， 1取为 0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 底部配筋计算： s=588.72106/(1.00014.3006000.00013002)=0.0041 =1-(1-20.0041)0.5=0.0041 s=1-0.0041/2=0.9980 As=588.72106/(0.99801300

16、.0300.0)=1512.6mm2 4.3.5. 承台剪切计算 最大剪力设计值： Vmax=245.30kN 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第 7.5.7 条。 我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 式中 计算截面的剪跨比, =1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.430N/mm2； b承台的计算宽度，b=6000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！ 4.3.6 承台受冲切验算 角桩轴线

17、位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故 可不进行承台角桩。 4.3.7 桩身承载力验算 桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第 5.8.2 条 根据第二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=1.35485.45=655.36kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 c基桩成桩工艺系数，取 0.85 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=19.1N/mm2； Aps桩身截面面积，Aps=80425mm2。 经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求 由于桩的最小配筋率为 0.56%，计算得最小配筋面积为 450mm2 综上所述

18、，全部纵向钢筋面积 450mm2 4.3.8.桩竖向承载力验算 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第 6.3.3 和 6.3.4 条 轴心竖向力作用下，Qk=467.25kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=485.45kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式： 单桩竖向承载力特征值按下式计算： 其中 Ra单桩竖向承载力特征值； qsik第 i 层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa桩端端阻力特征值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.26m； Ap桩端面积，取 Ap=0.13m2； li第 i 层土层的厚度，取值如下表； 1#塔吊基础一下土层厚度及侧阻

19、力标准值表如下： 土层厚度侧阻力特征值端阻力特征值 序号 (m)(kPa)(kPa) 土名称 12.731100粘性土 21.518110粘性土 33.515100粘性土 4165.3125粉土或砂土 54.519110粘性土 61.527.9120粘性土 7591.7160密实粉土 由于桩的入土深度为 17m，所以桩端是在第 7 层土层。 最大压力验算： Ra=1.26(2.731+1.518+3.515+165.3+4.519+1.527.9+2.391.7)+1 600.13=732.32kN 由于：Ra = 732.32 Qk = 467.25 kN.m，所以满足要求。 由于：1.2R

20、a = 878.78 Qkmax =485.45kN.m，所以满足要求。 2#塔吊基础一下土层厚度及侧阻力标准值表如下： 土层厚度侧阻力特征值端阻力特征值 序号 (m)(kPa)(kPa) 土名称 11.518110粘性土 23.515100粘性土 3165.3125粉土或砂土 44.519110粘性土 51.527.9120粘性土 6591.7160密实粉土 由于桩的入土深度为 17m,所以桩端是在第 7 层土层。 最大压力验算: Ra=1.26(00+1.518+3.515+165.3+4.519+1.527.9+591.7)+160 0.13=938.27kN 由于: Ra = 938.

21、27 Qk = 467.25,所以满足要求! 由于: 1.2Ra = 1125.92 Qkmax = 485.45,所以满足要求! 第五章第五章 施工管理措施施工管理措施 5.1 质量保证措施质量保证措施 5.1.1 实行全过程管理，建立健全“三检制” ，落实参施人员的职责和权利。 5.1.2 严格按程序施工，发现问题及时解决，及时上报，确保每道工序的正常 进行。 5.1.3 做好塔吊基础施工期间的施工记录。 5.2 工期保证措施工期保证措施 5.2.1 科学管理，合理安排施工顺序，合理安排机械劳动力。 5.2.2 根据施工图到位情况，及时调整作业进度，确保整体工期不受影响。 5.2.3 由于

22、项目为公司的重点工程，工期紧，施工难度大，群塔作业的危险系 数较高，因此要求租赁公司选派一名责任心较强的专职安全人员常驻工地，专门负 责塔吊的检查，维护和安全管理工作，并做好与经理部的协调管理，保证不因塔吊 问题影响施工进度。 5.3 安全文明施工措施安全文明施工措施 5.3.1 实行安全技术交底制。并由现场管理副经理根据安全措施要求和现场实 际情况，对管理人员进行安全交底，会后各级管理人员再分别对作业人员进行书面 交底。 5.3.2 实行班前检查制。即班组施工前，要由分项负责人对作业面进行安全检 查，发现问题及时通知值班领导，问题解决后再行施工。 5.3.3 现场实施封闭式管理，减少一切行政事故。 5.3.4 加强对劳务人员管理，严格审核进场人员的有关证件，确保现场及周边 安全。施工现场严禁赌博、酗酒、传看不健康物品等。 5.4 环境保护措施环境保护措施 5.4.1 混凝土施工时使用低噪音振捣棒，减少对周边居民的影响。 5.4.2 每天设专人对现场及周边道路进行清扫防止灰尘飞扬，保护周围空气清 洁。 5.4.3 办公室、宿舍保持整洁，生活区保持卫生，并设生活垃圾收集站及垃圾 分检站各一个，施工垃圾要进行分检处理，分检出的有毒有害废弃物统一进行清运。 第