国际花园三期塔吊基础施工方案.docx

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国际花园三期塔吊基础施工方案

中铁十一局集团有限公司

中海锦城国际花园三期

塔吊基础施工方案

编制：

复核：

审核：

编制日期：

目录

一、编制依据及工程概况1

1、编制依据1

2、工程概况1

二、塔机主要技术参数及信息1

1、起重特性表1

2、主要性能参数表：

2

3、参数信息2

三、施工流程及要求3

四、安全注意事项3

五、附件4

1、基础承载力验算4

2、塔吊位置示意图4

3、塔吊总平位置示意图4

一、编制依据及工程概况

1、编制依据

（1）长沙中联重工科技发展股份有限公司提供的基础图纸；

（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

（3）《佛山中海锦城国际花园岩土工程勘察报告》；

（4）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；

（5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2001）

（6）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

2、工程概况

本工程位于佛山市桂城区城市快速路佛山一环东侧，城市主干道海八路北侧，规划城市道路滨江二路西南侧，位于桂城广东金融高新技术服务区B区内，交通便利，三期工程为8栋高层（一街11、12栋、一街13、14栋、二街17、18栋，二街19、20栋）住宅楼、商铺及地下车库，整个地下室一层为连通地下车库，工程规模14.2万m2，使用年限为50年，抗震设防烈度7度，框架抗震等级为二级，耐火等级：

一级。

基础形式为预应力管桩加筏板基础，以强风化粉质砂岩作为桩端持力层。

根据现场总平面布置图及施工需要，三期工程采用两台QZT5013B型和两台QZT80A（6010）型自升塔式起重机,每台起重机的起升高度均为130.00m。

根据联塔式起重机说明书对地基承载力的要求（地基承载力160Kpa）,各栋楼塔吊基础拟采用预应力管桩+承台基础，桩直径500mm，壁厚125mm，桩心间距4m，锚入承台10cm，桩端持力层根据地勘报告选为4-2强风化岩层作为持力层，土厚度平均4.16m,地基承载力特征值1300Kpa。

二、塔机主要技术参数及信息

1、起重特性表

R

2.5~14.5

15

17

20

23

26.3

27

29

32

35

38

41

44

50

ɑ=2

3.00

2.92

2.69

2.38

2.13

1.92

1.74

1.58

1.33

ɑ=4

6.00

5.79

5.01

4.15

3.52

3.02

2.89

2.66

2.35

2.10

1.89

1.71

1.55

1.30

2、主要性能参数表：

序号

基本参数名称

单位

数值

二倍率

四倍率

1

额定起重力矩

KN.m

800

2

独立最大起升高度

m

40.5

3

附着最大起升高度

m

220

110

4

最大额定起重量

t

6

5

起升速度

M/min

80、40、8.88

40、20、4．44

6

回转机构

R/min

0～0.6

7

液压顶升速度

M/min

0.56

8

总功率

kW

32.8

3、参数信息

QZT5013B塔吊基本参数

塔吊型号:

QZT5013B塔吊起升高度H=130.00m，

塔吊倾覆力矩M=1335kN.m，混凝土强度等级:

C35，

塔身宽度B=1.6m，自重F1=511.2kN，基础承台厚度h=1m，最大起重荷载F2=58.8kN，基础承台宽度Bc=5m

QZT80A（6010）塔吊基本参数

塔吊型号：

QZT80A（6010）；标准节长度b：

3m；

塔吊倾覆力矩:

1668kN.m额定起重力矩：

1900kN·m；

塔吊自重Gt：

785kN；塔吊地脚螺栓性能等级：

普通8.8级；

最大起重荷载Q：

60kN；塔吊地脚螺栓的直径d：

30mm；

塔吊起升高度H：

130m；塔吊地脚螺栓数目n：

12个；

塔身宽度B:

1.6m；

基础参数

桩中心距a：

4m/4.5m；桩直径d：

0.5m；

桩入土深度l：

12m；桩型与工艺：

PHC预制管桩

承台宽度Bc：

5.0m/5.5m；承台厚度h：

1.5m；

承台混凝土等级为：

C40；承台钢筋等级：

RRB400；

承台钢筋直径：

18mm；承台保护层厚度:

50mm；

承台钢筋间距：

200mm；

三、施工流程及要求

桩基础承台塔吊基础，先进行PHC管桩施工，根据设计位置测量放线定出桩位，再根据地勘报告及场坪标高确定选用桩长（本工程场坪标高为-1.200，桩端持力层标高为-12.45，选定桩长为12m），然后进行PHC管桩施工。

管桩施工完毕后开始基础承台施工。

承台位置按设计测量放线后，用挖机开挖至离设计标高5~10cm处，采用人工清底、捡平。

清底到位后立即用100厚C15垫层混凝土进行封底，每边宽出基础100mm，并在角落处设置一40cm*40cm集水坑。

模板采用240mm厚砖胎模，钢筋主筋采用三级钢Φ18双层双向，上下纵横向各24根，拉勾采用一级钢Φ12隔一拉一，混凝土强度等级为C30。

预埋地脚螺栓M39，其位置采用定制模具进行定位，并在预埋过程中全程跟踪测量，确保偏差在2mm内，预埋时用电焊固定牢固，接地良好，接地避雷器的电阻不得大于4Ω,接地保护装置的电缆与任何一根塔身主弦杆的螺栓连接，并清除螺栓及螺母的涂料。

承台基础采用商品砼，混凝土浇筑前进行土方回填，回填时注意不得用大石块或大块状泥土，以免破坏砖胎模。

混凝土浇筑时，应分层浇筑（每层不大于500mm）。

使用插入式振动棒振捣密实，振捣上层砼时应插入下层砼面50mm，以清除两层间的接缝。

插入点间距不大于30cm。

混凝土浇筑速度要连续保持均匀，加强振捣，提高混凝土密实度,基础面平整度控制在1/500内。

混凝土浇筑完毕后及时浇水养护，养护期不得少于7天。

四、安全注意事项

1、全体施工作业人员必须持证上岗，未取证人员一律不得参与。

2、作业人员必须佩带安全帽，上高人员必须穿防滑鞋，危险部位作业必须系好安全带。

3、所有作业吊车必须严格遵守安全操作规程。

4、拆装期间一律禁止饮酒。

5、上下交叉作业时，要注意工具和零部件放置必须安全可靠，防止坠落伤人。

五、附件

1、基础承载力验算

2、塔吊位置示意图；

3、塔吊总平位置示意图；

4、塔吊基础图。

四桩基础计算书（QZT63）

佛山中海锦城国际花园三期工程；工程建设地点：

海八路以北，佛山一环以东；属于框剪结构；地上33层；地下1层；建筑高度：

98.6m；标准层层高：

2.9m；总建筑面积：

142300平方米；总工期：

360天。

本工程由佛山中海千灯湖房地产开发有限公司投资建设，深圳天华建筑设计有限公司设计，广东省地质物探工程勘察院地质勘察，广东鼎耀监理咨询有限公司监理，中铁十一局集团有限公司组织施工；由张礼军担任项目经理，徐军艳担任技术负责人。

工程说明：

本工程位于佛山市南海区桂城五丫口大桥旁，由8栋33层高层住宅楼、一层地下室及商铺组成。

建筑高度99.6米，抗震等级为二级，地震设防烈度为7度，结构形式高层为剪力墙结构，地下室和商铺为框架结构。

于2013年9月25日开工，2014年10月30日竣工。

本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：

《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011

）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：

QZT63（5013），塔吊起升高度H：

130.000m，

塔身宽度B：

1.6m，基础埋深D：

1.500m，

自重F1：

511.2kN，基础承台厚度Hc：

1.500m，

最大起重荷载F2：

60kN，基础承台宽度Bc：

5.000m，

桩钢筋级别:

HRB335，桩直径或者方桩边长：

0.500m，

桩间距a：

4m，承台箍筋间距S：

200.000mm，

承台混凝土的保护层厚度：

50mm，空心桩的空心直径：

0.25m。

二、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=511.20kN；

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=571.20kN；

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mkmax＝1335kN·m；

三、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，所以取最不利情况计算。

Nik=（（Fk+Gk）/4）/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑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=571.20kN；

Gk──桩基承台的自重标准值：

Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.00×5.00×1.50=937.50kN；

Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取1335.00kN·m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m；

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=（571.20+937.50）/4+1335.00×2.83/（2×2.832）=613.17kN。

最小压力：

Nkmin=（571.20+937.50）/4-1335.00×2.83/（2×2.832）=141.18kN。

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=1.20m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×（Nkmax-Gk/4）=454.56kN；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×454.56×1.20=1090.94kN·m。

四、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14.30N/mm2；

ho──承台的计算高度：

Hc-50.00=1450.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；

经过计算得：

αs=1090.94×106/（1.00×14.30×5000.00×1450.002）=0.007；

ξ=1-（1-2×0.007）0.5=0.007；

γs=1-0.007/2=0.996；

Asx=Asy=1090.94×106/（0.996×1450.00×360.00）=2097.55mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5000.00×1500.00×0.15%=11250.00mm2。

建议配筋值：

RRB400钢筋，20@200。

五、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：

V≤βhsαftb0h0

其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=1m；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.69；

βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=（800/1450）1/4=0.862；

α──承台剪切系数，α=1.75/（0.69+1）=1.036；

0.862×1.036×1.43×5000×1450=9254.32kN≥1.2×613.172=735.806kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

六、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=613.172kN；

单桩竖向极限承载力标准值公式：

Quk=u∑qsikli+qpk（Aj+λpAp1）

u──桩身的周长，u=1.571m；

Aj──空心桩桩端净面积,Aj=0.147m2；

λp──桩端土塞效应系数，λp=0.8；

Ap1──空心桩敞口面积，Ap1=0.049m2；

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

12.3025.00450.000.80粘性土

24.6090.002500.000.70砂夹卵石

39.10100.003500.000.70强风化砂砾岩

由于桩的入土深度为12.00m,所以桩端是在第3层土层。

单桩竖向承载力验算:

Quk=1.571×981.5+3500×（0.147+0.8×0.049）=2194.599kN；

单桩竖向承载力特征值：

R=Ra=Quk/2=2194.599/2=1097.299kN；

Nk=613.172kN≤1.2R=1.2×1097.299=1316.759kN；

桩基竖向承载力满足要求！

七、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

As=πd2/4×0.65%=3.14×5002/4×0.65%=1276mm2；

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，1710。

实际配筋值1334.5mm2。

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200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

八、塔吊基础抗倾覆验算

支腿固定式基础荷载（表1-1，图1-1）

FV（kN）

Fh（kN）

M（Kn·m）

T（kN·m）

工况

511.2

18.3

1335

269.3

非工况

464.1

73.9

1552

0

设塔吊基座施工几何尺寸5.0X5.0X1.5（m）满足M抗＞M倾，即塔吊基础达到抗倾覆力矩；

（1）设基础质量P为5.0X5.0X1.5X25=937.5kN

（2）已知条件：

M倾=1552X1.0=1552（kN·m），Fv=511.2KN

T扭=269.3（kN·m）,

（3）验算任意一方抗倾覆：

（桩身边沿为铰接支点a计算）

设∑Ma≥0，有M抗=（P+Fv）X2.25

=（937.5+511.2）X2.25=3259.57kN·m

而M倾=1552kN·m

显然M抗＞M倾，满足抗倾覆要求！

四桩基础计算书（QZT80A）

本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：

《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：

QZT80A（6010），塔吊起升高度H：

130.000m，

塔身宽度B：

1.65m，基础埋深D：

1.500m，

自重F1：

785kN，基础承台厚度Hc：

1.500m，

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：

0.500m，

桩间距a：

4.5m，承台箍筋间距S：

200.000mm，

承台混凝土的保护层厚度：

50mm，空心桩的空心直径：

0.25m。

二、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=785.00kN；

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=845.00kN；

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mkmax＝1668kN·m；

三、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，所以取最不利情况计算。

Nik=（（Fk+Gk）/4）/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑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=845.00kN；

Gk──桩基承台的自重标准值：

Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.50×5.50×1.50=1134.38kN；

Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取1668.00kN·m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=3.18m；

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=（845.00+1134.38）/4+1668.00×3.18/（2×3.182）=756.94kN。

最小压力：

Nkmin=（845.00+1134.38）/4-1668.00×3.18/（2×3.182）=232.74kN。

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=1.43m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×（Nkmax-Gk/4）=568.02kN；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×568.02×1.43=1618.86kN·m。

四、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14.30N/mm2；

ho──承台的计算高度：

Hc-50.00=1450.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；

经过计算得：

αs=1618.86×106/（1.00×14.30×5500.00×1450.002）=0.010；

ξ=1-（1-2×0.010）0.5=0.010；

γs=1-0.010/2=0.995；

Asx=Asy=1618.86×106/（0.995×1450.00×360.00）=3116.60mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5500.00×1500.00×0.15%=12375.00mm2。

建议配筋值：

RRB400钢筋，20@200。

五、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：

V≤βhsαftb0h0

其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=1.22m；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.845；

βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=（800/1450）1/4=0.862；

α──承台剪切系数，α=1.75/（0.845+1）=0.949；

0.862×0.949×1.43×5500×1450=9323.511kN≥1.2×756.945=908.334kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

六、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=756.945kN；

单桩竖向极限承载力标准值公式：

Quk=u∑qsikli+qpk（Aj+λpAp1）

u──桩身的周长，u=1.571m；

Aj──空心桩桩端净面积,Aj=0.147m2；

λp──桩端土塞效应系数，λp=0.8；

Ap1──空心桩敞口面积，Ap1=0.049m2；

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

12.3025.00450.000.80粘性土

24.6090.002500.000.70砂夹卵石

39.10100.003500.000.70强风化砂砾岩

由于桩的入土深度为12.00m,所以桩端是在第3层土层。

单桩竖向承载力验算:

Quk=1.571×981.5+3500×（0.147+0.8×0.049）=2194.599kN；

单桩竖向承载力特征值：

R=Ra=Quk/2=2194.599/2=1097.299kN；

Nk=756.945kN≤1.2R=1.2×1097.299=1316.759kN；

桩基竖向承载力满足要求！

七、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

As=πd2/4×0.65%=3.14×5002/4×0.65%=1276mm2；

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，1710。

实际配筋值1334.5mm2。

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200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm