塔吊基础方案1113.docx
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塔吊基础方案1113.docx
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塔吊基础方案1113
橡府住宅小区(Ⅰ标段)
塔吊基础方案
编制:
审核:
审批:
福建六建集团有限公司
橡府住宅小区(Ⅰ标段)工程项经部
2012年10月
目录
一、编制依据1
二、工程概况1
三、工程地质情况2
四、塔吊选型及布置方案3
1、塔吊布置3
2、塔吊选型4
3、塔吊基础设计概况4
五、塔吊基础验算4
六、塔吊基础施工工艺13
七、塔吊基础施工安全技术措施13
八、施工注意事项14
九、附图:
16
一、编制依据
1、橡府住宅小区(Ⅰ标段)工程建筑总平面图及其它相关图纸;
2、南昌市建筑设计研究院有限公司提供的关于《南昌市华润橡府住宅小区岩土工程详细勘察报告》工程编号:
。
3、《QTZ80塔式起重机使用说明书》;
4、《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992);
5、《地基基础设计规范》(GB50007-2002);
6、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
7、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99);
8、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);
9、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);
10、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009;
11、《建筑结构静力计算手册》(第二版)。
二、工程概况
1、工程名称:
橡府住宅小区(Ⅰ标段)工程
2、建设单位:
华润置地(南昌)发展有限公司
施工单位:
福建六建集团有限公司
3、工程地点:
本工程位于南昌市朝阳洲,工程西临郁台路,北接云飞路,东侧为尧章路,南侧接云海路,其中云飞路、云海路、郁台路已经具备通车条件,尧章路正在施工中部分市政管网刚刚预埋完成。
4、建筑规模:
本工程由分别为33层高层住宅、以及6栋7层多层住宅组成,地下车库整体连通。
现规划室内正负零绝对标高为22.05,地下室层高为5.85米,现场场地已平整至18.5标高左右。
各栋号概况表
栋号
8#
9#
10#
11#
12#
13#
15#
建筑面积(㎡)
4302.97
4302.97
4302.97
4374.43
4302.97
4302.97
约3万
层数
7F
7F
7F
7F
7F
7F
33F
建筑高度(m)
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
97.4
三、工程地质情况
经钻孔揭露,该场地岩土层自上而下分别为:
素填土、淤泥质粘土、粉质粘土、细砂、粗砂、砾砂、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩。
现将各土层的性质分别描述如下:
1、素填土:
黄色,松散,湿。
主要由粉质粘土填筑而成,未完成自重。
全场均有分布,层厚0.30~5.70米,层顶高程17.58~21.20米。
2、淤泥质粘土:
灰黑色,流塑,湿,含水量较大,天然孔隙较大,性质较差,强度低,属高压缩性土,含有机质。
主要分布在水塘及拟建场地北部,层厚0.00~3.70米,层顶埋深0.80~11.80米,层顶高程8.80~17.82米。
3、粉质粘土:
黄色,湿,以可塑为主,局部软塑,稍有光滑,摇振反应中等,干强度、韧性较差。
为第四系全新统新近沉积土层。
全场均有分布,层厚0.20~5.90米,层顶埋深0.30~3.40米,层顶高程16.96~20.77米。
4、细砂
(1):
浅黄色,松散~稍密状,湿~饱和,级配差,分选性好,颗粒成分为石英、长石。
全场均有分布,层厚1.10~8.70米,层顶埋深0.00~11.60米,层顶高程13.70~18.82米。
5、细砂
(2):
灰黄,稍密状,饱和,级配差,分选性好,颗粒成分为石英、长石。
在砾砂层中呈透镜体状。
主要分布在场地中部,层厚0.00~2.40米,层顶埋深10.30~23.20米,层顶高程-2.65~10.70米。
6、粗砂:
浅黄色,稍密,饱和。
级配较好,分选性一般,颗粒成份为长石、石英。
含少量大于2mm的颗粒。
主要分布在场地北部,层厚0.00~10.20米,层顶埋深4.80~13.70米,层顶高程7.95~14.78米。
7、砾砂:
浅黄色,以稍密为主,局部中密,饱和。
大于2mm的颗粒约占30-45%,底部含较多大于20mm的颗粒,成份为石英、长石,级配较好,分选性较好。
局部不间断地夹有粘土薄层,厚度约0.2~0.5m。
全场均有分布,该层未全部揭穿,揭露厚度0.50~18.30米,层顶埋深6.50~25.50米,层顶高程3.36~13.10。
地基基础设计计算参数建议值表:
土层名称
承载力
特征值
fka
压缩模量/
变形模量Es/Eo
饱和单轴抗压强度
预应力管桩
极限侧阻力标准值qsik
极限端阻力标准值qpk
kPa
MPa
MPa
kPa
素填土
60
/
20
粉质粘土
140
6.0/
50
淤泥质粘土
50
2.0/
25
细砂
(1)
110
/7.0
20
细砂
(2)
120
/9.0
30
粗砂
180
/14.0
60
3500
砾砂
200
/18.0
90
4500
强风化
泥质砂岩
300
160
6000
中风化
泥质砂岩
1000
7.6
塔基桩端持力层为粗砂层,长度不小于1m,取其进行验算。
四、塔吊选型及布置方案
1、塔吊布置
塔式起重机定位时,要满足以下要求:
(1)服务范围要广,要尽量满足工作面的需要,减少服务死角。
(2)要尽量避开建筑物的突起部位,减少对施工的影响,尽量避免影响周围建筑物,同时减少对地下室结构的影响。
(3)塔身附着要安全可靠,基础具有足够的承载力和稳定性。
(4)尽量保证施工场地物料的堆放、搬运在塔吊工作范围内,减少二次搬运。
(5)要保证塔式起重机在拆除时的场地条件。
为满足本工程土方开挖及地下室施工需要,在8#、10#、15#、18#楼各配置1台塔吊,共计4台,塔吊服务范围基本覆盖整个施工作业区,具体定位详见塔吊布置平面图及塔吊定位图。
2、塔吊选型
QTZ80塔式起重机为水平臂架,小车变幅,双回转,液压顶升的自升式塔式起重机,具有固定、附着等多种安装形式,起重臂长有56m、50m、44m三种臂长,50m臂长时,最大起重量6t,最大起重力矩为100KN·m(100t·m)。
能够满足施工要求。
独立最大起升高度39m,附着式最大起升高度为140m,底节中心距建筑物距离3.9~4.2m(不满足要求的向厂家咨询满足附着要求)。
本工程最大建筑高度约100m,塔吊搭设高度约120m。
塔吊安装应满足群塔作业要求。
3、塔吊基础设计概况
本工程塔吊基础采用桩基础,8#、9#、12#、15#塔基承台设置在地下室底板以下,并避开承台连梁,承台顶面标高(-地下室底板垫层底),过塔基承台的底板后浇带防水做法详后附图。
承台尺寸5m×5m×1.25m,混凝土选用C35,钢筋选用HRB400级20@200,20@130,架立筋20@500,马凳筋20@1000*1000。
承台下设置四根预应力管桩,桩心距4m。
桩选用PHC500-100A,塔基桩端持力层为砾砂层,长度不小于1.5m。
桩长约15m。
桩基施工质量要求同工程桩。
五、塔吊基础验算
矩形板式桩基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80(浙江建机)
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40
塔机独立状态的计算高度H(m)
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机基础的荷载
2、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
449
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
509
水平荷载标准值Fvk(kN)
31
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
1039
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
449
水平荷载标准值Fvk'(kN)
71
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
1668
3、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
1.35Fk1=1.35×449=606.15
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35FQk=1.35×60=81
竖向荷载设计值F(kN)
606.15+81=687.15
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×31=41.85
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.35Mk=1.35×1039=1402.65
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.35Fk'=1.35×449=606.15
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.35Fvk'=1.35×71=95.85
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.35Mk=1.35×1668=2251.8
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.25
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
5
承台长向桩心距al(m)
4
承台宽向桩心距ab(m)
4
桩直径d(m)
0.5
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'(m)
0
承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)
19
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
50
配置暗梁
否
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.25×25+0×19)=781.25kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.35Gk=1.35×781.25=1054.69kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(449+781.25)/4=307.56kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(449+781.25)/4+(1668+71×1.25)/5.66=618.11kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(449+781.25)/4-(1668+71×1.25)/5.66=-2.99kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:
Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(606.15+1054.69)/4+(2251.8+95.85×1.25)/5.66=834.46kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(606.15+1054.69)/4-(2251.8+95.85×1.25)/5.66=-4.04kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C80
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz(kN/m3)
25
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩入土深度lt(m)
15
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
2050
地基属性
是否考虑承台效应
否
土名称
土层厚度li(m)
侧阻力特征值qsia(kPa)
端阻力特征值qpa(kPa)
抗拔系数
承载力特征值fak(kPa)
粉质粘土
3
24
0
0.7
-
细砂
4.7
20
0
0.4
-
中砂
5.1
25
0
0.5
-
砾砂
5
70
4500
0.6
-
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×0.5=1.57m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×0.52/4=0.2m2
根据《橡府住宅小区勘察报告》的内容,15#楼塔机基础位于12-12工程地质剖面图ZK176勘察钻探点附近,第i层土层厚度和侧阻力标准值表如上表:
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap
=1.57×(3×24+4.7×20+5.1×25+2.2×60)+4500×0.2=1568.035kN
Qk=307.56kN≤Ra=1568.035kN
Qkmax=618.11kN≤1.2Ra=1.2×1568.035=1881.642kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-2.99kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:
Qk'=2.99kN
桩身的重力标准值:
Gp=ltApγz=15×0.2×25=73.63kN
Ra'=uΣλiqsiali+Gp=1.57×(0.7×3×24+0.4×4.7×20+0.5×5.1×25+0.6×2.2×70)+73.63
=456.945kN
Qk'=2.99kN≤Ra'=456.945kN
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积:
Aps=nπd2/4=6×3.14×202/4=1885mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:
Q=Qmax=834.46kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=2000kN
满足要求!
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:
Q'=-Qmin=4.04kN
fpyAps=1040×1884.96×10-3=1960.35kN
Q'=4.04kN≤fpyAps=1960.35kN
满足要求!
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ20@130
承台底部短向配筋
HRB400Φ20@130
承台顶部长向配筋
HRB400Φ20@200
承台顶部短向配筋
HRB400Φ20@200
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1250-50-20/2=1190mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(834.46+(-4.04))×5.66/2=2348.78kN·m
X方向:
Mx=Mab/L=2348.78×4/5.66=1660.84kN·m
Y方向:
My=Mal/L=2348.78×4/5.66=1660.84kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=606.15/4+2251.8/5.66=549.6kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1190)1/4=0.91
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(4-1.6-0.5)/2=0.95m
a1l=(al-B-d)/2=(4-1.6-0.5)/2=0.95m
剪跨比:
λb'=a1b/h0=950/1190=0.8,取λb=0.8;
λl'=a1l/h0=950/1190=0.8,取λl=0.8;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.8+1)=0.97
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.8+1)=0.97
βhsαbftbh0=0.91×0.97×1.57×103×5×1.19=8231.4kN
βhsαlftlh0=0.91×0.97×1.57×103×5×1.19=8231.4kN
V=549.6kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=8231.4kN
满足要求!
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:
B+2h0=1.6+2×1.19=3.98m
ab=4m>B+2h0=3.98m,al=4m>B+2h0=3.98m
角桩内边缘至承台外边缘距离:
cb=(b-ab+d)/2=(5-4+0.5)/2=0.75m
cl=(l-al+d)/2=(5-4+0.5)/2=0.75m
角桩冲跨比:
:
λb''=a1b/h0=950/1190=0.8,取λb=0.8;
λl''=a1l/h0=950/1190=0.8,取λl=0.8;
角桩冲切系数:
β1b=0.56/(λb+0.2)=0.56/(0.8+0.2)=0.56
β1l=0.56/(λl+0.2)=0.56/(0.8+0.2)=0.56
[β1b(cb+alb/2)+β1l(cl+all/2)]βhp·ft·h0=[0.56×(0.75+0.95/2)+0.56×(0.75+0.95/2)]×0.96×1570×1.19=2471.34kN
Nl=V=549.6kN≤[β1b(cb+alb/2)+β1l(cl+all/2)]βhp·ft·h0=2471.34kN
满足要求!
4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=1660.84×106/(1.03×16.7×5000×11902)=0.014
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.014)0.5=0.014
γS1=1-ζ1/2=1-0.014/2=0.993
AS1=My/(γS1h0fy1)=1660.84×106/(0.993×1190×360)=3904mm2
最小配筋率:
ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2%
梁底需要配筋:
A1=max(AS1,ρbh0)=max(3904,0.002×5000×1190)=11900mm2
承台底长向实际配筋:
AS1'=12398mm2≥A1=11900mm2
满足要求!
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=1660.84×106/(1.03×16.7×5000×11902)=0.014
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.014)0.5=0.014
γS2=1-ζ2/2=1-0.014/2=0.993
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1660.84×106/(0.993×1190×360)=3904mm2
最小配筋率:
ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2%
梁底需要配筋:
A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×5000×1190)=11900mm2
承台底短向实际配筋:
AS2'=12398mm2≥A2=11900mm2
满足要求!
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋:
AS3'=8169mm2≥0.5AS1'=0.5×12398=6199mm2
满足要求!
(4)、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋:
AS4'=8169mm2≥0.5AS2'=0.5×12398=6199mm2
满足要求!
(5)、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ20@500。
六、塔吊基础施工工艺
1、土方开挖至塔吊桩承台底标高下100mm,进行承台100mm厚C15素砼垫层施工,承台四周按1:
1放坡辅助木桩。
2、安装承台模板、钢筋,并由塔吊安装单位进行塔吊预埋件的安装。
3、浇注塔吊桩承台C35砼并养护。
4、待塔吊桩承台砼强度达到90%设计强度后,安装并调试塔吊。
5、地下室及基坑支护工程施工时,要注意协调支护形式与塔吊桩、承台之间的相互关系,控制好其水平位移。
6、地下室施工时,要对塔基承台进行专门的降水处理,保证地下水位在承台下,而不影响塔机正常使用。
7、塔吊在使用过程中,由专业人员定期对其基础沉降、水平位移进行观测和监测,并认真做好记录,一旦发生过大位移或其他危险时,应及时报告并采取措施。
七、塔吊基础施工安全技术措施
塔式起重机基础采用PHC静压预应力管桩支承体系与大型承台相结合的形式,对施工要求较高,因此在其基础施工时,要注意以下几点:
1、PHC静压预应力管桩施工方法及工艺同工程桩,采用双控标准即以压桩力和有效桩长为依据进行双控。
桩的底标高应达到(设计)规定的标高,且桩端进入持力层。
2、打桩时应严格控制桩的垂直度,桩的倾斜度不应超过桩长的0.10%。
3、塔式起重机在使用过程中,要设专业人员对其基础沉降及塔吊顶端微幅振动进行观测,认真做好记录。
4、塔式起重机在使用过程中,每台配置两部对讲机供地面指挥人员与塔机操作人员进行联系,确保施工吊装过程安全。
5、严格遵循《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的有关规定,确保塔吊基础的施工质量,并提供设备的施工记录,做好桩基验收工作。
6、严格遵循《TC5610塔式起重机安装使用说明书》的要求埋设塔机预埋件及进行塔机的安装、调试和拆除工作。
7、严格遵循《砼结构工程施工及验收规范》(GB50204-2010)的规定进行塔式起重机基础承台的施工。
8、塔吊基桩、承台及塔机安装等施工中,均应做好防雷接地及隐蔽交接工作。
9、塔吊上部附着结构的定位、安装、施工由安装单位按照《QTZ80塔式起重机安装使用说明书》的相关规定进行安装施工。
10、从塔机安装、调试、使用至塔机拆除止的整个施工过程中,应加强对其水平位移和沉降观测工作。
11、塔式起重机的安全使用技术措施
(1)塔吊的操纵人员、安装人员经过相关培训,持证上岗。
(2)塔吊正常工作温度-20℃~40℃,正常工作风速≤20m/s。
(3)塔吊安装后,必须按有关技术规定进行空载、静载、动载试验,并对各种装置进行调试后,方可进行吊卸作业。
(4)夜间工作时,必须保证有充足的照明。
(5)顶升作业必须按《TC5610塔式起重机安装使用说明书》要求施工。
(6)工作时塔梯上严禁有人,并不得在工作中进行调整或机械维修工作。
(7)工作时严禁闲人走近臂架活动范围内。
(8)未尽事宜及安全保养工作均按《TC5610塔式起重机安装使用说明书》的要求执行。
八、施工注意事项
1、PHC静压预应力管桩应按有关规范和设计要求严格施工。
2、桩施工允许偏差:
垂直度充许偏差(%)
桩位充许偏差(mm)
0.1
150+0.01H且≤80
3、承台混凝土施工前应认真检查塔机的预埋件铁脚的位置及埋入深度,并由机械设备人员核对无误后并报监理复核无误后方可浇筑混凝土。
4、施工塔吊承台底垫层时,应对垫层底部的地基土压实夯实,并不得扰动。
九、附图:
图1:
塔吊基础平面布置图
图2:
图3:
图4~7:
15#楼塔基定位
9#楼塔基定位
8#楼塔基定位
12#楼塔基定位
图8:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 塔吊 基础 方案 1113
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