半山塔吊基础施工方案Word格式文档下载.docx
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流塑,主要为粉土和淤泥,含有机质,异味,仅17号孔揭露),2-1层为粉质粘土(黄褐色、灰黄色为主,软可塑,含氧化铁斑点,局部为粘质粉土,刀切面稍有光滑~光滑,干强度及韧性中等~高,本层全场地分布),2-2层为砂质粉土(灰色,稍密~中密,湿。
含云母碎屑,粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重的10%,局部为粘质粉土。
本层局部分布),3层为淤泥质粘土(灰色,流塑,饱和。
含较多有机腐殖质,稍有光滑~光滑,干强度中等~高,韧性中等~高,鳞片状构造。
局部夹薄层粉土及粉砂,局部含有贝壳。
局部分布),4-1层为粉质粘土(黄褐色、灰黄色,青灰、灰色,硬可塑状,含氧化铁斑点,刀切面稍有光滑~光滑,摇震反应无,干强度及韧性中等。
局部为粉质粘土夹碎石。
局部缺失),4-2层为含砾粉质粘土(棕黄色,红褐色,硬可塑状,含氧化铁斑点,砾含量约为5%左右,局部较多,约为20%左右,摇震反应无,干强度及韧性中等~高。
全场地分布,6-1层为全风化砂岩(褐黄、紫红、黄绿、青灰、灰黑色、湿、硬塑。
岩石风化为含碎石土状,组织结构基本破坏,矿物成分大部分已发生变化,但尚可辨认,并且有微弱的残余结构强度,干钻不易进尺。
夹未完全风化岩块,强度较高,难钻进。
本层局部缺失),6-2层为强风化砂岩(褐黄、青灰、黄绿、灰黑色,组织结构已大部分破坏,矿物成分已显著变化,岩石风化成碎块状或碎石状,裂隙很发育,夹中等风化基岩岩块,局部区域为中等风化基岩夹强风化基岩。
岩体风化强烈,干钻不易钻进,每米进尺时间0.5~3小时。
本层局部缺失),6-3层为中等风化砂岩(褐黄、青灰、灰黑色,砂质、泥质结构,块状构造。
局部为粉砂质泥、凝灰岩,组织结构部分破坏,矿物成分基本未变化,主要成分为粉砂质;
风化裂隙很发育,岩芯成碎块状、柱状。
锤击声略脆,易击碎。
本层揭露最大深度为7.7m)
2、设计构思
1#塔吊布置在地下室外,采用4根直径700的钻孔灌注桩,桩顶进入承台50mm,承台3300×
3300×
1350mm,桩中心间距1.750m,桩顶承台面标高-2.500m。
2#塔吊位置地下室底板垫层厚150,厚度300mm,底板面标高为-4.430m,采用4根直径600钻孔灌注桩(桩顶标高-4.880m,桩顶混凝土超灌2000mm,桩端持力层进入6-3层,中心间距1650mm),内插400×
400钢格构柱(格构柱底标高-7.880m,面标高-0.500,伸入承台300mm),上做3000×
3000×
1350mm钢筋混凝土图承台,定位及构造见附图1。
3#塔吊位置地下室垫层厚150,底板厚度500mm,面标高为-5.160m,采用4根直径600钻孔灌注桩(桩顶标高-5.810m,桩顶混凝土超灌2000mm,桩端持力层进入6-3层,中心间距1650mm),内插400×
400钢格构柱(格构柱底标高-8.810m,面标高-0.500,伸入承台300mm),上做3000×
1350mm钢筋混凝土图承台,定位及构造见附图2。
四、塔吊桩基础受力计算
计算依据:
1、甲方提供的半山村杭钢单元A-R21-13地块农转非居民拆迁安置房岩土工程勘察报告
2、塔吊厂家提供的产品说明书
3、《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008
4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
6、PKPM安全设施计算软件
塔吊桩基础的计算书(1#塔吊)
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ60自重(包括压重):
F1=458.00kN最大起重荷载:
F2=60.00kN
塔吊倾覆力距:
M=1796.00kN.m塔吊起重高度:
H=60.00m塔身宽度:
B=1.60m
桩混凝土等级:
C30承台混凝土等级:
C30保护层厚度:
50mm
矩形承台边长:
3.30m承台厚度:
Hc=1.350m承台箍筋间距:
S=200mm
承台钢筋级别:
Ⅱ级承台预埋件埋深:
h=0.00m承台顶面埋深:
D=2.500m
桩直径:
d=0.700m桩间距:
a=1.750m桩钢筋级别:
Ⅱ级
桩入土深度:
18.66m桩型与工艺:
泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩
二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重(包括压重)F1=458.000kN
2.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=518.000kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×
1796.000=2514.400kN.m
三.矩形承台弯矩的计算
计算简图:
图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1.桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条)
其中n──单桩个数,n=4;
Fk──作用于承台顶面的竖向力,Fk=518.000kN;
Gk──桩基承台和承台上土自重标准值,
Gk=25.0×
Bc×
Hc+20.0×
D=912.038kN;
Mxk,Myk──荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x、y轴的力矩
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。
经计算得到:
桩顶竖向力设计值:
最大压力:
N=1.2×
(518.000+912.038)/4+2514.400×
(1.750×
1.414/2)/[2×
1.414/2)2]=1445.136kN
最大拔力:
N=(518.000+912.038)/4-2514.400×
1.414/2)2]=-658.615kN
桩顶竖向力标准值:
N=(518.000+912.038)/4+1796.000×
1.414/2)2]=1083.313kN
N=(518.000+912.038)/4-1796.000×
1.414/2)2]=-368.294kN
2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条)
其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m);
Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力,Ni=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值:
压力产生的承台弯矩:
N=1.2×
(1.750/2)/[4×
(1.750/2)2]=1147.411kN
Mx1=My1=2×
(1147.411-912.038/4)×
(0.875-0.800)=137.910kN.m
拔力产生的承台弯矩:
N=(518.000+912.038)/4-2514.400×
(1.750/2)2]=-360.891kN
Mx2=My2=2×
-360.891×
(0.875-0.800)=-54.134kN.m
四.矩形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。
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。
承台底面配筋:
s=137.910×
106/(1.000×
1.430×
3300.000×
1300.0002)=0.0017
=1-(1-2×
0.0017)0.5=0.0017
s=1-0.0017/2=0.9991
Asx=Asy=137.910×
106/(0.9991×
1300.000×
300.000)=353.922mm2
承台顶面配筋:
s=54.134×
1300.0002)=0.0007
0.0007)0.5=0.0007
s=1-0.0007/2=0.9997
Asx=Asy=54.134×
106/(0.9997×
300.000)=138.851mm2。
满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.14条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,
记为V=2890.271kN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:
其中
──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──承台计算截面处的计算宽度,b=3300mm;
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=300.000N/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!
六.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=1445.136kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
c──基桩成桩工艺系数,取0.750
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.300N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=0.3848m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,受压钢筋只需构造配筋!
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=658.615kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=2195.384mm2。
综上所述,全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小于2195.384mm2
构造规定:
灌注桩主筋采用6~12根直径12m~14m,配筋率不小于0.2%!
七.桩抗压承载力计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.5和5.3.5条
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
最大压力:
其中R──基桩竖向承载力特征值;
Ra──单桩竖向承载力特征值;
K──安全系数,取2.0;
fak──承台下土的地基承载力特征值加权平均值;
c──承台效应系数
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;
qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=2.1991m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.385m2;
Ac──计算桩基所对应的承台净面积,去Ac=2.338m2;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称
116.76150全风化砂岩
20.9482000强风化砂岩
34.9803600中风化砂岩
由于桩的入土深度为18.66m,所以桩端是在第3层土层。
最大压力验算:
Ra=2.199×
(16.76×
15+.9×
48+.999999999999998×
80)+3600.000×
0.385=2209.231kN
R=2209.231/2.0+0.070×
105.000×
2.338=1121.797kN
上式计算的R值大于等于最大压力1083.313kN,所以满足要求!
八.桩抗拔承载力计算
桩抗拔承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条
桩抗拔承载力应满足下列要求:
其中:
式中Tuk──基桩抗拔极限承载力标准值;
i──抗拔系数;
解得:
Tgk=9.8×
(0.700×
16.76×
15+0.750×
.9×
48+0.700×
.999999999999998×
80)/4=647.731kN
Ggp=9.8×
18.66×
22/4=1005.774kN
Tuk=2.199×
80)=581.402kN
Gp=2.199×
25=1025.887kN
由于:
647.731/2.0+1005.774>
=368.294满足要求!
581.402/2.0+1025.887>
塔吊桩基础的计算书(2#塔吊)
B=1.60m桩混凝土等级:
50mm矩形承台边长:
3.00m承台厚度:
S=200mm承台钢筋级别:
D=0.000m桩直径:
d=0.600m桩间距:
a=1.600m桩钢筋级别:
Ⅱ级桩入土深度:
42.14m桩型与工艺:
泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重(包括压重)F1=458.000kN
2.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN
1.桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条)
D=303.750kN;
最大压力:
(518.000+303.750)/4+2514.400×
(1.600×
1.414/2)2]
=1357.911kN
最大拔力:
N=(518.000+303.750)/4-2514.400×
=-905.949kN
桩顶竖向力标准值:
N=(518.000+303.750)/4+1796.000×
=999.285kN
N=(518.000+303.750)/4-1796.000×
=-588.410kN
(1.600/2)/[4×
(1.600/2)2]
=1032.275kN
Mx1=My1=2×
(1032.275-303.750/4)×
(0.800-0.800)=0.000kN.m
(1.600/2)2]=-580.313kN
Mx2=My2=2×
-580.313×
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。
式中
s=0.000×
3000.000×
1300.0002)=0.0000
0.0000)0.5=0.0000
s=1-0.0000/2=1.0000
Asx=Asy=0.000×
106/(1.0000×
300.000)=0.000mm2
s=0×
Asx=Asy=0×
300.000)=0.000mm2。
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.14条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,
记为V=2715.822kN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:
b──承台计算截面处的计算宽度,b=3000mm;
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=1357.911kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
Aps──桩身截面面积,Aps=0.2827m2。
受拉承载力计算,最大拉力N=905.949kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=3019.829mm2。
综上所述,全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小于3019.829mm2
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.5和5.3.5条
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
最大压力:
u──桩身的周长,u=1.8850m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2;
Ac──计算桩基所对应的承台净面积,去Ac=1.967m2;
厚度及侧阻力标准值表如下:
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