龙门10#塔吊基础方案.docx
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龙门10#塔吊基础方案
目录
一、工程概况2
二、编制依据2
三、塔吊基础设计方案3
四、塔吊基础计算3
F-05#楼（10#塔吊）基础计算3
五、附图
六、岩土工程勘察报告
七、塔吊生产厂家提供资料
一、工程概况
本工程系惠州生活之原旅游发展有限公司投资兴建的“惠州市龙门县生活之原旅游度假村项目”工程，是集商业、住宅和度假为一体的大型综合性工程，位于惠州市龙门县永汉镇增龙路旁秧地头地块，由本公司总承包兴建，项目共分2个施工项目部，本方案为第二项目部承建的项目；第二项目部承建别墅42栋，高层1栋及会所1栋，总建筑面积约为88725㎡，具体情况如下；
高层洋房部分（含商业裙楼）共1栋，地上建筑面积约10800㎡，大地下室（含高、多层、叠拼地下部分），大地下室建筑面积约25000㎡；
别墅部分：
双拼别墅：
7栋，自编号为B1-01~B1-07，地上及地下建筑面积约7649㎡；独栋别墅：
3栋，自编号A1-01~A1-03，地上及地下建筑面积约772㎡；叠拼别墅：
11栋，自编号D1-01~D1-11；地上建筑面积约14610㎡：
④大联排别墅：
2栋，自编号C1-09~C1-10地上及地下建筑面积约1391㎡；⑤创新联排：
3栋，自编号C4-01~C4-03，地上及地下建筑面积约5917㎡；⑥多层洋房：
5栋，自编号E-01~E-05，地上建筑面积约20441㎡；⑦会所1栋，建筑面积约2145㎡。
10#塔吊安装在F-05#楼最大安装高度为100m,臂长56m；采用京龙塔式起重机（QTZ80（Q5613.6））,具体安装位置详见平面布置图。
二、编制依据
1、建设单位提供《岩土工程勘察报告》
2、根据建设方提供的施工图及施工总平面布置图
3、有关施工规范及规程
a、地基与基础工程施工及验收规范GB50202-2002
b、建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001
4、《塔式起重机操作使用规程》（JG/T100-1999）
5、《塔式起重机安装技术检验和验收规程》
6、《塔式起重机使用规程》
7、《塔式起重机保养修理规程》
8、《塔式起重机安全装置调试规范》
9、《QTZ5613）塔式起重机安装工艺》
10、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
11、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
12、《塔式起重机安全规程》（GB5144-94）
13、《塔式起重机技术条件》（GB/T9462-94）
14、《广东省特种设备安装维修保养单位资格认可审查标准及审查办法》
三、塔吊基础设计方案
注：
本方案的标高都是以绝对标高（惠州城建高程）计算的
根据塔吊设置最近距离的超前钻地质勘察资料，拟采用预应力混凝土管桩基础能满足要求，塔吊基础设置在平地下室底板标高，塔吊基础范围地下室底板混凝土采用后浇法施工，为确保后浇底板抗渗性能，在沿塔吊基础的地下室底板四周应按要求设置300mm宽、3mm厚止水钢板，地质勘察报告及基础设计图纸详见附图。
F-05#楼（10#）塔吊基础设计
（1）根据塔吊厂家提供的技术资料，要求塔吊基础截面尺寸5000×5000×1400mm。
本工程的塔吊基础底标高取-7.15米（绝对高程21.5米）。
（2）塔吊基础参照F-05#楼地质报告ZK25钻孔柱状图。
依据ZK25钻孔柱状图，可知ZK25钻孔孔口在标高为24.41米，24.41米~23.41米为素填土（地基承载力特征值60kpa），23.41米~21.91米为粉砂（地基承载力特征值90kpa），21.91米~10.21米为卵石（地基承载力特征值220kpa），10.21米~7.91米为粉质粘土（地基承载力特征值240kpa），7.91米~7.21米为强风化砂岩（地基承载力特征值500kpa），7.21米~5.61米以下为微风化石灰岩（地基承载力特征值3500kpa）；根据塔吊基础底标高为21.5米实际情况，并综合上述钻孔柱状图土层分布情况，因该范围土层为粉砂，拟采用预应力混凝土管桩基础，桩长约为18m。
（3）桩基要求：
根据工程地质勘察资料，本塔吊基础桩采用管桩为端承摩擦桩，桩端持力层为微风化岩层，桩端持力层端阻力为Qpa=3500kpa,持力层入岩层不小于2米。
桩顶标高为21.4米。
管桩类型
桩型
桩外径D（mm）
壁厚（mm）
单桩坚向承载力特征值（KN）
PHC
AB
500
125
1800`
四、塔吊基础计算
F-05#楼（10#塔吊）基础计算
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80（京龙建机）
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
36
塔机独立状态的计算高度H（m）
40
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、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
251
起重臂自重G1（kN）
49.29
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
22
小车和吊钩自重G2（kN）
3.8
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
11.5
最小起重荷载Qmin（kN）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
56
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×11.5，10×56]＝690
平衡臂自重G3（kN）
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.3
平衡块自重G4（kN）
150.9
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
11.8
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
广东惠阳
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.55
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
B类（田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.66
风压等效高度变化系数μz
1.29
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.29×0.2＝0.77
非工作状态
0.8×1.2×1.66×1.95×1.29×0.55＝2.2
3、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）
251+49.29+3.8+19.8+150.9＝474.79
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
474.79+60＝534.79
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.77×0.35×1.6×40＝17.25
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
49.29×22+3.8×11.5-19.8×6.3-150.9×11.8+0.9×（690+0.5×17.25×40）＝154.22
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝474.79
水平荷载标准值Fvk'（kN）
2.2×0.35×1.6×40＝49.28
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
49.29×22-19.8×6.3-150.9×11.8+0.5×49.28×40＝164.62
4、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）
1.2Fk1＝1.2×474.79＝569.75
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
569.75+84＝653.75
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×17.25＝24.15
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（49.29×22+3.8×11.5-19.8×6.3-150.9×11.8）+1.4×0.9×（690+0.5×17.25×40）＝371.36
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×474.79＝569.75
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×49.28＝68.99
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（49.29×22-19.8×6.3-150.9×11.8）+1.4×0.5×49.28×40＝394.66
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.4
承台长l（m）
5
承台宽b（m）
5
承台长向桩心距al（m）
3.4
承台宽向桩心距ab（m）
3.4
桩直径d（m）
0.5
承台参数
承台混凝土等级
C30.P6
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×（1.4×25+0×19）=875kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×875=1050kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（3.42+3.42）0.5=4.81m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（474.79+875）/4=337.45kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（474.79+875）/4+（164.62+49.28×1.4）/4.81=386.03kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（474.79+875）/4-（164.62+49.28×1.4）/4.81=288.86kN
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
=（569.75+1050）/4+（394.66+68.99×1.4）/4.81=507.1kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（569.75+1050）/4-（394.66+68.99×1.4）/4.81=302.77kN
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）
16.8
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
2700
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）
粉砂
1.5
24
800
0.7
-
卵石
11.7
200
5000
0.7
-
粉土
2.3
26
1000
0.7
-
强风化岩
0.7
160
3000
0.7
-
中风化岩
2
200
8000
0.7
-
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
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap
=1.57×（0.1×24+11.7×200+2.3×26+0.7×160+2×200）+8000×0.2=6148.41kN
Qk=337.45kN≤Ra=6148.41kN
Qkmax=386.03kN≤1.2Ra=1.2×6148.41=7378.09kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=288.86kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积：
Aps=nπd2/4=11×3.14×10.72/4=989mm2
（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=507.1kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=2700kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=288.86kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ25@150
承台底部短向配筋
HRB400Φ25@150
承台顶部长向配筋
HRB400Φ25@150
承台顶部短向配筋
HRB400Φ25@150
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1400-50-25/2=1338mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（507.1+（302.77））×4.81/2=1947.07kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=1947.07×3.4/4.81=1376.79kN·m
Y方向：
My=Mal/L=1947.07×3.4/4.81=1376.79kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=569.75/4+394.66/4.81=224.52kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1338）1/4=0.88
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（3.4-1.6-0.5）/2=0.65m
a1l=（al-B-d）/2=（3.4-1.6-0.5）/2=0.65m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=650/1338=0.49，取λb=0.49；
λl'=a1l/h0=650/1338=0.49，取λl=0.49；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.49+1）=1.18
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.49+1）=1.18
βhsαbftbh0=0.88×1.18×1.27×103×5×1.34=8799.66kN
βhsαlftlh0=0.88×1.18×1.27×103×5×1.34=8799.66kN
V=224.52kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=8799.66kN
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+2×1.34=4.28m
ab=3.4m≤B+2h0=4.28m，al=3.4m≤B+2h0=4.28m
角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！
4、承台配筋计算
（1）、承台底面长向配筋面积
αS1=My/（α1fcbh02）=1376.79×106/（1.05×11.9×5000×13382）=0.012
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.012）0.5=0.012
γS1=1-ζ1/2=1-0.012/2=0.994
AS1=My/（γS1h0fy1）=1376.79×106/（0.994×1338×360）=2877mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.27/360）=max（0.2,0.16）=0.2%
梁底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（2877,0.002×5000×1338）=13380mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=16854mm2≥A1=13380mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=1376.79×106/（1.05×11.9×5000×13382）=0.012
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.012）0.5=0.012
γS2=1-ζ2/2=1-0.012/2=0.994
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=1376.79×106/（0.994×1338×360）=2877mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.27/360）=max（0.2,0.16）=0.2%
梁底需要配筋：
A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.002×5000×1338）=13380mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=16854mm2≥A2=13380mm2
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'=16854mm2≥0.5AS1'=0.5×16854=8427mm2
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'=16854mm2≥0.5AS2'=0.5×16854=8427mm2
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Φ10@500。
六、配筋示意图
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