塔吊基础施工方案h336bf023bsecret.docx
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塔吊基础施工方案h336bf023bsecret
天福昆仑建设有限责任公司
凤舞九天项目部
塔
吊
基
础
施
工
方
工程名称：
建设单位：
设计单位：
监理单位：
1、编制依据
2、概况
3、塔吊基础验算
4、塔吊基础定位及施工
5、施工安全要求
一、编制依据
1、建筑桩基础技术规范（JGJ94-2008）
2、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）
3、建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程（JGJ196-2010）
4、塔式起重机设计规范（GB/T13752-92）
5、塔式起重机安全规程（GB5144-94）
6、建筑机械技术试验规程（JGJ34-86）
7、塔式起重机操作使用规程（ZBJ80012-89）
&某工程施工图纸、岩土工程勘察报告
9、塔式起重机说明书
二、概况
1、工程概况
本工程位于正清路以北，香洲路以东，岩堰溪下游右岸地段。
本工程总用地面积23947
平方米，拟建工程总建筑面积为98581.43平方米（含地下车库）。
拟建单体共6栋，6#为5
层公寓，底层为商铺，层高4.0米，上部层高3.3米；3#、4#楼为商住楼，1#、2#楼为纯住宅。
3#、4#、5#栋一、二层为商业门面，一层层高为4.0米，二层层高为3.0米，上部住宅层高
2.9米，1#、2#楼上部住宅层高2.9米，底层为5.4米架空，5#栋为9层中高层住宅楼。
沿住宅周边均设两层地下室，层高为3.6米。
高层住宅高度均在100米以下，1#、2#、3#、4#、
5#栋的桩基为人工挖孔桩。
建筑物抗震设防类别为6度，地基基础设计等级乙级，工程重要性等级为一级，场地复杂程度为二级，本工程地层结构复杂，地层主要由粉质粘土，全风化花岗岩强风化花岗岩组
成。
岩土工程勘察等级为乙级。
本工程由湖南三龙房地产开发有限公司投资建设，北京世纪千府国际设计有限公司设
计，湖南省建设工程勘察院地质勘察，怀化市建设工程监理有限公司监理，天福昆仑建设有
限责任公司组织施工；由陈哲担任项目经理，谢斌担任技术负责人。
2、地质概况
场地处于岩堰溪下游右岸地段，由于受人类活动影响，原地貌景观形态已改变。
根据野外钻探、原位测试及室内土工试验资料，将勘探揭示深度范围内的岩土按照时代、
成因、物理力学性质划分为4层，分别描述如下：
1、杂填土：
杂色，稍湿，松散~稍密状，以粘性土为主，间杂30~50%的碎石、
块石和建筑垃圾，为新近堆填而成，未经压实。
2、耕土：
灰褐色，稍湿，松散，为荒废的菜地表土。
3、圆砾：
杂色，湿，稍密~中密状，2mm以上的砾卵石占总量的60%以上，其它为中粗砂和粘性土，颗粒级配较差，分选性一般。
4、石灰岩：
深灰色，块状结构，薄层状，岩质较坚硬，结构面结合一般，呈锯齿状。
节理、裂隙发育，呈张开状，且多为泥质充填，岩体较破碎，岩芯呈块状，少量短柱状。
层间多夹5~20cm厚的灰黑色页岩，偶见方解石细脉，胶结紧密。
3、塔吊布置概况
序号
楼号
塔吊型号
塔吊独立高度
（m）
壁幅
（m）
塔吊安装地基承载力（kPa）
地基实际承载力
（kPa）
塔吊基础
塔吊承台尺寸（m）
1
01
QTZ80（TC5610）1
130
56
213
230
桩基
5拓X1
2
03
QTZ80（TC5610）
120
56
187
130
桩基
5拓X1
3
04
QTZ80（TC5013）
100
50
213
230
自然基
础
5拓X1
二、塔吊基础验算
根据现场实际情况，1、2、3栋建筑均采用QTZ80（TC5610）型塔吊，塔吊须做四桩基础承台式混凝土基础；4、5栋建筑均采用QTZ80（TC5013）型塔吊，塔吊须做自然基础混凝土基础，下面对塔吊基础进行验算。
（一）、桩基础塔吊基础验算
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》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（
1、塔吊的基本参数信息
塔吊型号：
QZT80A（5613），
塔身宽度B：
1.65m，
自重F1：
550kN,
最大起重荷载F2：
60kN,
桩钢筋级别：
HRB335,
GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》
JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》
JGJ94-94）等编制。
塔吊起升高度H:
132.000m，
基础埋深D:
1.500m，
基础承台厚度He：
1.000m，
基础承台宽度Be：
5.000m，
桩直径或者方桩边长：
0.800m，
桩间距a:
3.6m,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）Fi=550.00kN，
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN,
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2X（Fi+F2）=732.00kN,
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mmax=2169.65kN•m；
3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
1.1、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。
N=（F+G）/n±Myi/刀yF土Mxi/刀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=732.00kN;
G——桩基承台的自重：
G=1.2X（25XBcXBcXHc）=1.2X（25X5.00X5.00X
1.00）=750.00kN;
Mx,My——承台底面的弯矩设计值，取3037.51kN•m；
xi,yi——单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.55m;
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=（732.00+750.00）/4+3037.51X2.55/（2X2.552）=967.12kN。
最小压力：
Nmin=（732.00+750.00）/4-3037.51X2.55/（2X2.552）=-226.12kN。
需要验算桩的抗拔
1.2、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=刀Nyi
My=刀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=0.98m;
Nii——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni=N-G/n=779.62kN;
经过计算得到弯矩设计值：
MX=M=2X779.62X0.98=1520.27kN•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。
as=M/（afcbh0）
Z=1（1-2as）1/2
Y=1-Z/2
As=M/（Yhofy）
式中，al——系数，当混凝土强度不超过C50时，a1取为1.0,当混凝土强度等级为C80
时，a1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/mmi2；
ho——承台的计算高度：
HC-50.00=950.00mm;
fy——钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
经过计算得：
as=1520.27X06/（1.001X.70X000.00X50.002）=0.020；
E=-（1-20.020）°.5=0.020；
Y=1-0.020/2=0.990；
Asx=Asy=1520.27X106/（0.990X950.00X300.00）=5389.18mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为：
5000.00X1000.00X0.15%=7500.00mn1!
。
配筋值：
HRB33钢筋，16@125承台底面单向根数38根。
实际配筋值7641.8mnf。
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：
YV<3foho
其中，Y—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
k计算截面的剪跨比，入=a/h此处，a=（3600.00-1650.00）/2=975.00mm;当
入＜0•时，取入=0.3当入＞时，取入=3得入=1.03
3——剪切系数，当0.3wkv1.4时，3=0.12/（入+0;3当1.4＜kc3.0时，
3=0.2/（k+,1.得3=0.09
fc—混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
贝1.00X967.12=967.123kNw0.09X16.70X5000X950/1000=7139.25kN;
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
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：
yNwfcA
其中，Y—建筑桩基重要性系数，取1.00;
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=5.03X105mrf。
贝U,1.00X967123.31=9.67X105NW14.30X5.03X105=7.19X106N;
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造配筋！
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=nQsk/s+nQpk/y
Qsk=u刀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；
n,n—分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；
Ys,PT—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=2.513m；
Ap——桩端面积,Ap=0.503m2；
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
11.0025.00825.000.80粘性土
24.00125.50965.000.70粉土或砂土
由于桩的入土深度为5.00m,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算：
R=2.513X（1.00X25.00X0.82+4.00X125.50X0.86）/1.65+1.38X965.00X0.503/1.65=1.09X103kN>N=967.123kN;
上式计算的R的值大于最大压力967.12kN,所以满足要求！
&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：
4=工gsikUili
其中：
U——桩基抗拔极限承载力标准值；
ui——破坏表面周长，取Ui=nd=3.1428=0.513m;
qsik——桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；
入——抗拔系数，砂土取0.50〜0.70，粘性土、粉土取0.70〜0.80，桩长I与桩径d之比小于20时，X取小值；
li——第i层土层的厚度。
经过计算得到：
Uk=2iqsikUili=933.43kN;
整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
Ugk=（ul工Pqsikli）/3=2178.88kN
ui——桩群外围周长，ul=4X（3.6+0.8）=17.60m;
桩基抗拔承载力公式：
YNWUgk/2+Ggp
YN其中N-桩基上拔力设计值，Nk=226.12kN；
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=484.00kN；
Gp-基桩自重设计值，Gp=62.83kN；
qk/2+Ggp=2178.88/2+484=1573.44kN>1.0X226.123kN
UA/2+Gp=933.43/2+62.832=529.55kN>1.0X226.123kN
桩抗拔满足要求。
9、桩配筋计算
1.1、桩构造配筋计算
As=nd/4X.65%=3.148002/4X.65%=3267mm2
1.2、桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造配筋!
1.3、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。
WfyAs
式中：
N—轴向拉力设计值,
N=226123.31N;
y——钢筋强度抗压强度设计值，fy=300.00N/mm2；
As—纵向普通钢筋的全部截面积。
As=N/fy=226123.31/300.00=753.74mm2
配筋值：
HRB33钢筋，1716。
实际配筋值3418.7mm2。
3-5d
依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-94）,
箍筋采用8@200mm采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶
范围内箍筋加密；钢筋笼每隔2m左右设一道12焊接加劲箍筋。
桩锚入承台45倍主筋直径,
伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。
（二）、自然基础塔吊基础验算
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》
（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》等编制。
1、参数信息
塔吊型号：
QZT63（5013）,
塔身宽度B：
1.5m,
自重G:
500kN,
最大起重荷载Q：
60kN,
混凝土强度等级：
C35,基础底面配筋直径：
16mm
地基承载力特征值fak：
500kPa,基础宽度修正系数n：
0.15,基础底面以下土重度y20kN/m3,
塔吊起升高度H：
110.00m,
基础埋深d:
2.00m,
基础承台厚度he:
1.00m,
基础承台宽度Be：
5.00m,
钢筋级别：
HRB335
基础埋深修正系数n：
1.4,
基础底面以上土加权平均重度Yim20kN/m3。
2、塔吊对交叉梁中心作用力的计算
1.1、塔吊竖向力计算
塔吊自重：
G=500kN
塔吊最大起重荷载：
Q=60kN
作用于塔吊的竖向力：
Fk=G+Q=500+60=560kN;
1.2、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mkmax=1236.51kN•m；
3、塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算：
e=Mk/（Fk+G）wBc/3
式中e心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；
Mk——作用在基础上的弯矩；
Fk——作用在基础上的垂直载荷；
Gk——混凝土基础重力，G=25X5X5X仁625kN；
Bc为基础的底面宽度；
计算得：
e=1236.51/（560+625）=1.043m<5/3=1.667m；
基础抗倾覆稳定性满足要求！
4、地基承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。
计算简图：
混凝土基础抗倾翻稳定性计算:
e=1.043m>5/6=0.833m
地面压应力计算：
Pk=（Fk+Gk）/A
Bmax=2X（Fk+Gk）/（3xaxBe）
式中Fk——作用在基础上的垂直载荷；
Gk混凝土基础重力；
a——力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：
a=Bc/2°.5—Mk/（Fk+G）=5/2°.5-1236.51/（560+625）=2.492m。
Be基础底面的宽度，取Bc=5m
不考虑附着基础设计值：
Pk=（560+625）/52=47.4kPa
Pkmax=2X（560+625）/（3X2.492X5）=63.401kPa;
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下：
fa=fak+nY（fcB）+nY（d-0.5）
fa--修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；
fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取500.000kN/m2；
n、nd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；
Y-基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基础底面宽度（m），当基宽小于3m按3m取值，大于6m按60取值，取5.000m；Y--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基础埋置深度（m）取2.000m；
解得地基承载力设计值：
fa=548.000kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=548.000kPa；
地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=47.400kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2xfa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=63.401kPa，满足要
求！
5、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。
验算公式如下：
F1w0.7^pftamho
式中3ip--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mrB寸，向p取1.0.当h大于
等于2000mm寸，亦取0.9，其间按线性内插法取用；取3ip=0.98；
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；
ho--基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=0.95m；
am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=（at+ab）/2；
am=[1.50+（1.50+2X0.95）]/2=2.45m;
at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切
承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at=1.5m;
ab--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破
坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基
础有效高度；ab=1.50+2X0.95=3.40；
Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏
心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取Pj=76.08kPa；
Al--冲切验算时取用的部分基底面积；A=5.00X（5.00-3.40）/2=4.00m2
Fl--相应于荷载效应基本组合时作用在A上的地基土净反力设计值。
Fl=PAl；
Fl=76.08X4.00=304.33kN。
允许冲切力：
0.7X0.98X1.57X2450.00X950.00=2506764.05N=2506.76kN>F=304.33kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
6、承台配筋计算
1.1、抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。
计算公式如下：
M=a12[（2l+a'）（Pmax+P-2G/A）+（Pmax-P）l]/12
式中：
M--任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；
a1--任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=（Bc-B）/2=
（5.00-1.50）/2=1.75m；
Pmax--相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取76.08kN/m2；
P--相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，P
=PmaxX（3Xa—al）/3Xa=76.08X（3X1.5-1.75）/（3X1.5）=46.494kPa；
G--考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35X25XBcXBcXhc=1.35X25X5.00X5.00X1.00=843.75kN/m2；
l--基础宽度，取l=5.00m；
a--塔身宽度，取a=1.50m；
a'--截面I-I在基底的投影长度，取a'=1.50m。
经过计算得M=1.752X[（2X5.00+1.50）X（76.08+46.49-2X
843.75/5.002）+（76.08-46.49）X5.00]/12=199.40kN•m
1.2、配筋面积计算
2
a=M/（ifcbho）
Z=-（1-2as）1/2
Y=1-Z/2
As=M/（Yhofy）
式中，ai--当混凝土强度不超过C50时，ai取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取ai=1.00;
fc--混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；
ho--承台的计算高度，ho=0.95m。
经过计算得：
as=199.40K06/（1.001B.703.00>103X（0.95103）2）=0.003;
E=-（1-20.003）0.5=0.003；y=1-0.003/2=0.999;
As=199.40X106/（0.99930.953103x300.00）=700.56mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为：
5000.00X1000.00X
0.15%=7500.00mmi2o
故取As=7500.00mmf。
配筋值：
HRB33钢筋，16@125mo承台底面单向根数38根。
实际配筋值7641.8mm2
四、塔吊基础定位及施工
1、塔吊基础定位：
详见附图。
2、
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