塔吊基础施工方案Word下载.docx
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2、****工程施工图纸
3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2013)
5、《建筑桩基技术设计规范》(JGJ94-2012)
6、《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》(JGJ/T187-2013)
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015;
8、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33—2012)
9、《建筑塔式起重机安全规程》(GB5144-2012)
二、工程基本概况及设计概况:
1、
工程基本概况
工程名称:
*****项目
施工单位:
监理单位:
****项目管理有限公司
建设单位:
设计单位:
****设计有限责任公司
勘察单位:
****勘察设计有限责任公司
2、工程设计概况
本工程位于位于****。
项目建设用地面积7962平方米,总建筑面积11686平方米,为1栋6F/-1F框架结构建筑物。
设计±
0.00=341.50米,地下室板高程332.60米。
地下一层,地上六建筑,建筑高度为21.5米;
本工程上部结构结构为现浇钢筋混凝土框架结构,建筑结构安全等级均为二级;
本工程基础设计等级为丙级,采用柱下钢筋砼桩基础,本工程采用机械旋挖成孔孔桩基础,桩基础设计等级为丙级。
三、工程地质概况
根据岩土工程勘察报告,本工程场地内地层主要由第四系人工填土、粗砂、粉质粘土、卵石土,侏罗系中统溪庙组泥岩组成。
现将揭露岩土层由上至下分述如下:
①人工填土(Q4ml)
杂色,成份复杂,主要为砂、泥岩块、碎石,粉质粘土,卵石,砂土,建筑垃圾,生活垃圾,松散,块石直径达1.4米。
钻孔揭露该层厚度0.8-16.4m,层顶高程318.38-338.21m,大部份场地分布。
②粗砂(Q3al+pl)
暗灰色,主要成份为石英、长石及岩屑,稍密。
钻孔揭露该层厚度1.5-6.6m,层顶高程317.58-330.21m,部份场钻孔揭露。
③粉质粘土(Q3al+pl)
黄色,可塑,韧性好,干强度高,无摇振反应。
钻孔揭露该层厚度1.6-6.0m,层顶高程312.82-325.01m,全场地分布。
④粗砂(Q3al+pl)
钻孔揭露该层厚度1.8-4.7m,层顶高程311.67-318.52m,部份钻孔揭露。
⑤卵石土(Q3al+pl)
黄色,中密,卵石成分以花岗岩、砂岩为主,含量约60%不等,粒径20mm-200mm不等,砂、粉质粘土充填其间,夹漂石。
钻孔揭露该层厚度0.5-3.9m,层顶高程310.04-321.77m,部份钻孔揭露。
⑥粉质粘土(Q3al+pl)
黄色、灰色,可塑,韧性好,干强度高,无摇振反应。
钻孔揭露该层厚度0.9-3.2m,层顶高程314.58-318.58m,部份钻孔揭露。
⑦1泥岩(J2s)
强风化,紫红色。
泥质结构,主要成份为粘土矿物。
碎块状构造,风化裂隙发育,岩体较破碎,岩芯呈碎块状。
钻孔揭露该层厚度1.7-3.6m,层顶高程306.97-319.01m,全场地分布。
⑦2泥岩(J2s)
中风化,紫红色。
碎块状构造,风化裂隙较发育,岩体较完整,岩芯呈柱状,岩体基本质量等级为Ⅳ级,岩石质量指标为较好的。
钻孔揭露该层厚度4.7-6.7m,层顶高程305.17-315.77m,全场地分布。
四、塔机选型及布置
1、塔吊选型
根据施工现场场地条件及周围环境情况,本工程拟选用1台QTZ-63T5010-4(T)型塔式起重机和1台QTZ50(JC4510A)4(T)型塔式起重机。
2、本工程的塔吊具体布置位置详见(附图)。
(1)塔吊平面布置的原则
1)塔吊施工尽量覆盖作业面。
2)塔吊相互之间满足安全距离,在平面位置不能错开时,必须保证塔高错开满足安全高差。
3)塔吊根据相邻建筑物分布情况及塔吊水平距离对塔臂长度进行调整。
4)便于安装和拆卸。
5)塔吊作业平面布置示意图(详见附图)
(2)安全技术措施
两塔机同时作业,既要使塔机发挥应有的工作效率,又要保证施工安全,在进行垂直运输施工方案设计时,必须特别注意塔机安全高差的控制。
安全高差的控制在于保证两塔的安全;
高差太小,有可能造成高位塔吊钩与低位塔吊起重臂碰撞;
根据《建筑塔式起重机安全规程》规定:
“处于高位起重机的最低位置的部位(吊钩升至最高点或最高位置的平衡重)与低位起重机中处于最高位置部件之间的垂直距离不得小于2.5m”。
五、危险源分析及对应的安全措施
根据现场塔机布置及周围环境,分析其使用过程中存在的危险源及可能导致危险的情形,针对危险情形拟采取的主要措施如下表,各塔机分别依据具体情况采取相应安全安全措施:
六、塔机参数性能
七、场地及机械设备人员准备
1、场地要求平整,无障碍物。
2、留出塔吊进出堆放场地及吊车、汽车进出通道,路基必须压实、平整。
3、机械设备准备:
汽车吊一台,电工、钳工工具,钢丝绳一套,U型环若干,水准仪、经纬仪各一台,万用表和钢管尺各一只。
4、塔吊安拆必须由专业的安拆人员进行操作。
八、塔吊基础位置与基础设计
QTZ50(JC4510A)型塔吊布置在地下车库D-E轴之间地下室挡墙外,QTZ-63T5010塔吊布置在地下车库D-E轴交16-17轴线之间。
5010塔机基础面标高低于地下室承台面标高1000mm;
QTZ50(JC4510A)塔机基础在地下室以外,塔机基础标高可与承台标高一致。
由于本工程位于高填方区,塔机基础采用旋挖桩基础,每个塔机基础为4根直径1000mm旋挖灌注桩;
承台尺寸:
5000mm×
1mm;
桩身混凝土强度为C30,承台混凝土强度为C35。
(桩身、承台配筋详见计算书)
八、塔机基础计算
1、QTZ-63T5010
(1)塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
QTZ63,塔吊起升高度H:
25.000m,
塔身宽度B:
2.5m,基础埋深D:
1.500m,
自重F1:
450.8kN,基础承台厚度Hc:
1.000m,
最大起重荷载F2:
60kN,基础承台宽度Bc:
5.000m,
桩钢筋级别:
RRB400,桩直径或者方桩边长:
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;
(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F=1.2×
(F1+F2)=612.96kN,
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mkmax=1256.62kN·
m;
(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》(JGJ94-94)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。
Ni=(F+G)/n±
Mxyi/∑yi2±
Myxi/∑xi2
其中n──单桩个数,n=4;
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=612.96kN;
G──桩基承台的自重:
G=1.2×
(25×
Bc×
Hc)=1.2×
5.00×
1.00)=750.00kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取1759.27kN·
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.47m;
Ni──单桩桩顶竖向力设计值;
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,
最大压力:
Nmax=(612.96+750.00)/4+1759.27×
2.47/(2×
2.472)=696.17kN。
最小压力:
Nmin=(612.96+750.00)/4-1759.27×
2.472)=-14.69kN。
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》(JGJ94-94)的第5.6.1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=Ni-G/n=508.67kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=2×
508.67×
0.50=508.67kN·
m。
(4)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。
αs=M/(α1fcbh02)
ζ=1-(1-2αs)1/2
γs=1-ζ/2
As=M/(γsh0fy)
式中,αl──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1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=950.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;
经过计算得:
αs=508.67×
106/(1.00×
16.70×
5000.00×
950.002)=0.007;
ξ=1-(1-2×
0.007)0.5=0.007;
γs=1-0.007/2=0.997;
Asx=Asy=508.67×
106/(0.997×
950.00×
360.00)=1492.38mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
1000.00×
0.15%=7500.00mm2。
承台钢筋配筋:
HRB400钢筋,φ18@160。
承台底面单向根数30根。
实际配筋值7635mm2。
(5)承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条,斜截面受剪承载力满足下面公式:
γ0V≤βfcb0h0
其中,γ0──建筑桩基重要性系数,取1.00;
b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=950mm;
λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0此处,a=(3500.00-2500.00)/2=500.00mm;
当λ<
0.3时,取λ=0.3;
当λ>
3时,取λ=3,得λ=0.53;
β──剪切系数,当0.3≤λ<1.4时,β=0.12/(λ+0.3);
当1.4≤λ≤3.0时,β=0.2/(λ+1.5),得β=0.15;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
则,1.00×
696.17=696.166kN≤0.15×
5000×
950/1000=11898.75kN;
经过计算承台已满足抗剪要求,配架立筋:
HRB400钢筋,φ14@1000。
(6)桩顶轴向压力验算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条,桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
γ0N≤fcA
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.30N/mm2;
A──桩的截面面积,A=7.85×
105mm2。
696165.81=6.96×
105N≤14.30×
7.85×
105=1.12×
107N;
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求。
(7)桩竖向极限承载力验算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条,单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:
R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp
Qsk=u∑qsikli
Qpk=qpkAp
其中R──复合桩基的竖向承载力设计值;
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值;
Qpk──单桩总极限端阻力标准值;
ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数;
γs,γp──分别为桩侧阻抗力分项系数,桩端阻抗力分项系数;
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;
qpk──极限端阻力标准值;
u──桩身的周长,u=3.142m;
Ap──桩端面积,Ap=0.785m2;
li──第i层土层的厚度;
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
16.0025.00825.000.80粘性土
210.0025.00965.000.70粉土或砂土
310.0025.00965.000.70粉土或砂土
由于桩的入土深度为25.00m,所以桩端是在第3层土层。
单桩竖向承载力验算:
R=3.142×
(6.00×
25.00×
0.85+10.00×
1.15+9.00×
1.15)/1.65+1.22×
965.00×
0.785/1.65=1.84×
103kN>
N=696.166kN;
上式计算的R的值大于最大压力696.17kN,所以满足要求。
(8)桩基础抗拔验算
非整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:
Uk=Σλiqsikuili
其中:
Uk──桩基抗拔极限承载力标准值;
ui──破坏表面周长,取ui=πd=3.142×
1=3.142m;
qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值;
λi──抗拔系数,砂土取0.50~0.70,粘性土、粉土取0.70~0.80,桩长l与桩径d之比小于20时,λ取小值;
li──第i层土层的厚度。
经过计算得到:
Uk=Σλiqsikuili=1421.57kN;
整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:
Ugk=(ulΣλiqsikli)/3=2715.00kN
ul──桩群外围周长,ul=4×
(3.5+1)=18.00m;
桩基抗拔承载力公式:
γ0N≤Ugk/2+Ggp
γ0N≤Uuk/2+Gp
其中N-桩基上拔力设计值,Nk=14.69kN;
Ggp-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数,Ggp=2531.25kN;
Gp-基桩自重设计值,Gp=490.87kN;
Ugk/2+Ggp=2715/2+2531.25=3888.75kN>
1.0×
14.686kN
Uuk/2+Gp=1421.571/2+490.874=1201.66kN>
桩抗拔满足要求。
(9)桩配筋计算
1、桩构造配筋计算
As=πd2/4×
0.65%=3.14×
10002/4×
0.65%=5105mm2
2、桩抗压钢筋计算
3、桩受拉钢筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。
N≤fyAs
式中:
N──轴向拉力设计值,N=14685.81N;
fy──钢筋强度抗压强度设计值,fy=360.00N/mm2;
As──纵向普通钢筋的全部截面积。
As=N/fy=14685.81/360.00=40.79mm2
桩身配筋:
HRB400钢筋,26φ16。
实际配筋值5228.6mm2。
箍筋采用:
HRB400钢筋;
φ10@200mm,承台底标高以下5D(D为桩径)φ10@100mm;
采用螺旋式箍筋;
钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m设一道φ16加劲箍筋。
桩锚入承台35倍主筋直径。
QTZ50(JC4510A)
QTZ50,塔吊起升高度H:
30.000m,
320kN,基础承台厚度Hc:
45kN,基础承台宽度Bc:
塔吊自重(包括压重)F1=320.00kN,
塔吊最大起重荷载F2=45.00kN,
(F1+F2)=438.00kN,
Mkmax=611.41kN·
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=438.00kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取855.97kN·
Nmax=(438.00+750.00)/4+855.97×
2.472)=469.93kN。
Nmin=(438.00+750.00)/4-855.97×
2.472)=124.07kN。
不需要验算桩的抗拔
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=Ni-G/n=282.43kN;
282.43×
0.50=282.43kN·
αs=282.43×
950.002)=0.004;
0.004)0.5=0.004;
γs=1-0.004/2=0.998;
Asx=Asy=282.43×
106/(0.998×
360.00)=827.38mm2。
469.93=469.933kN≤0.15×
HRB400钢筋,:
φ14@1000。
469932.86=4.70×
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求.
1.15
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