某隧道工程塔吊基础施工方案

1、1、工程慨况长沙市南湖路湘江隧道位于橘子洲大桥与猴子石大桥之间，南距猴子石大桥约3.0km，北距橘子洲大桥约3.4km，江中段位于橘子洲头以南约100m。隧道西起阜埠河路和潇湘大道交叉口并与潇湘大道互通，下穿湘江、湘江大道后与南湖路相接。其中西岸明挖工程共有南、北线接收井一个，A、B、C、D四条匝道。塔吊设置在一期BC匝道施工区域内，B、C匝道一期位于潇湘大道与阜埠河路交叉口西南角，设计里程段为BK0+248BK0+296.5、 CK0+110 CK0+148.5。围护结构体系采用钻孔灌注桩+双排旋喷止水帷幕，基坑长约50米，宽约33m，B匝道基坑深约8.5m，C匝道基坑深约15.5m，在B、

2、C匝道基坑中间纵向设置一排围护桩支护，B匝道主体结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，C匝道主体结构形式为现钢筋浇混凝土拱洞形式。2、编制依据2.1.南湖路湘江隧道围护结构和主体结构施工图纸2.2.塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）2.3地基基础设计规范（GB50007-2002）2.4建筑结构荷载规范（GB50009-2001）2.5建筑安全检查标准（JGJ59-99）2.6混凝土结构设计规范（GB50010-2002）2.7建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）2.8.地质勘察报告3、拟选塔吊型号选用塔吊型号为QTZ63（TC5610），最大工作幅度为56m，最小工作幅度2.

3、5m，最大起重量为6t,独立式的起升高度为40.5m，根据塔吊使用说明书提供的技术参数，并结合现场平面位置、围护结构基坑、地质勘察报告及施工的结果，布置在B匝道西南角，因该工程为地下明挖匝道工程，塔吊的起升高度，只要满足不与周边建筑物、构筑物、路灯杆、高压电线杆等相冲突即可，通过现场的调查获取资料，塔吊计划起升高度最高为30米，即可满足现场的需要，具体塔吊位置详见：一期BC匝道塔吊平面布置图。4、塔吊基础验算QTZ63塔吊基础厂家设计采用独立固定整体式钢筋混凝土基础，因现场地质为杂填土，为保证地基能够满足承载力要求，在整体基础位置设置4根抗拔桩，抗拔桩采取钻孔灌注成桩，具体位置及配筋见：塔吊基

4、础抗拔桩配筋图。基础受力、结构与配筋验算如下：4.1塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度H：30.000m，塔身宽度B：2.5m， 基础埋深D：0.000m，自重F1：450.8kN， 基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：5.500m，桩钢筋级别:HRB335， 桩直径或者方桩边长：1.000m，桩间距a：3.5m， 承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；额定起重力矩是：630kNm， 基础所受的水平力：30kN，标准节长度：2.5m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径

5、c：120mm，所处城市：湖南长沙市， 基本风压0：0.35kN/m2，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z：1 。4.2 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）F1=450.80kN；塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=510.80kN；（1）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0=0.35kN/m2；查表得：荷载高度变化系数z=1.00；挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(32.5+22.5+(42

6、.52+2.52)0.5)0.12/(2.52.5)=0.347；因为是角钢/方钢，体型系数s=2.305；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.30510.35=0.565kN/m2；（2）塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=0.5650.3472.530300.5=220.697kNm；MkmaxMeMPhc630220.697301.35891.2kNm；4.3 承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算（1） 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

7、以取最不利情况计算。Nik=(Fk+Gk)/4)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2；其中 n单桩个数，n=4； Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=510.80kN； Gk桩基承台的自重标准值：Gk=25BcBcHc=255.505.501.35=1020.94kN； Mxk,Myk承台底面的弯矩标准值，取891.20kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.47m； Nik单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力：Nkmax=(510.80+1020.94)/4+891.202.47/(22.472)=562.98kN。最小压力

8、：Nkmin=(510.80+1020.94)/4-891.202.47/(22.472)=202.88kN。不需要验算桩的抗拔！（2）承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.9.2条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.50m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=369.30kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2369.300.50=369.30kNm。4.4 承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规

9、范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l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,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1300.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=369.30106/(1.0016.705500.001300.002)=0.002； =1-(1-20.002)0.

10、5=0.002； s =1-0.002/2=0.999； Asx =Asy =369.30106/(0.9991300.00300.00)=948.05mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5500.001350.000.15%=11137.50mm2。建议配筋值：HRB335钢筋，B20150。承台底面单向根数36根。实际配筋值11311.2mm2。4.5 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： Vhsftb0h0其中，b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm； 计算截面的剪跨比，=a/h

11、0，此处，a=0.1m；当 3时,取=3，得=0.25； hs受剪切承载力截面高度影响系数，当h0800mm时，取h0=800mm，h02000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，hs=(800/1300)1/4=0.886； 承台剪切系数，=1.75/(0.25+1)=1.4；0.8861.41.5755001300=13919.396kN1.2562.984=675.581kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！4.6 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Nk=562.984kN；单桩竖

12、向极限承载力标准值公式：Quk=uqsikli+qpkAp u桩身的周长，u=3.142m； Ap桩端面积,Ap=0.785m2；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1 6.00 22.00 825.00 0.80 杂填土 2 10.00 22.00 825.00 0.80 粉细砂 由于桩的入土深度为6.00m,所以桩端是在第1层土层。单桩竖向承载力验算: Quk=3.142132+8250.785=1062.644kN；单桩竖向承载力特征值：R=Quk/2+cfakAc=1062.644/2+0.21856.777=652.293kN；Nk=562.984kN1.2R=1.2652.293=782.752kN；桩基竖向承载力满足要求！4.7 桩配筋计算（1）桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.1410002/40.65%=5105mm2；（2）桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！（3）桩受拉钢筋计算桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！建议配筋值：HRB335钢筋，14B22。实际配筋值5321.4 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008)，箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200300mm；受水平荷载较大的桩基、承受