朗琴湾二期中联5613塔吊基础方案.docx
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朗琴湾二期中联5613塔吊基础方案
目录
一、工程概况………………………………………………………………………2
二、塔吊布置………………………………………………………………………2
（一）、地质及施工情况…………………………………………………………2
（二）、塔吊布置…………………………………………………………………2
（三）、塔吊型号选择……………………………………………………………3
三、塔吊基础承载力及抗拔力验算………………………………………………3
1、工作状态……………………………………………………………………3
2、非工作状态…………………………………………………………………4
3、单桩抗压承载力验算………………………………………………………5
4、单桩抗倾覆承载力…………………………………………………………5
四、塔吊基础配筋计算……………………………………………………………7
1、抗冲切承载力验算…………………………………………………………7
2、承台配筋计算………………………………………………………………8
3、桩身配筋验算………………………………………………………………8
五、塔吊基础配筋图………………………………………………………………9
六、安全技术措施…………………………………………………………………10
塔吊基础施工方案
一、工程概况
德威朗琴湾工程项目第二期位于惠州市东江新城20#小区，总面积187585平方米，由惠州市德威集团有限公司投资兴建，广东省惠阳设计院有限公司负责设计，广东省惠州市地质勘察院勘察，惠州市工程建设有限公司负责监理，惠州市建筑工程总公司承包。
二、塔吊布置
（一）地质及施工情况
据朗琴湾《岩土工程勘察报告》显示，本塔吊安装在基坑底，地基土按成因类型划分为冲积土层、残积土层及基岩，地质情况较为理想。
基础采用直径1800mm人工挖孔桩，桩长8~22米，桩端入中风化岩层1000mm，桩顶嵌入承台100mm。
配筋用31Φ18通长，Φ10@200。
桩芯砼强度为C30。
承台内配Φ20@200的双向钢筋，长宽为4000×4000mm，厚度为1500mm。
砼强度为C35。
基础大样见“塔吊基础配筋图”。
承台中心、塔身中心与桩中心均重合。
（二）塔吊布置
根据现场的施工需要，在满足施工及进度要求的情况下，在第二期上设置塔吊七台，利用原位置的桩基础作业本塔吊承台桩基础，具体位置见坐标图。
（三）塔吊型号选择
塔吊采用中联重科有限公司TC5613型塔式起重机（位置见附图）。
该塔吊无斜撑固定独立的起升高度为40.5m，附着式最大起升高度为220米。
根据本工程的施工情况，塔吊首次安装高度为40m，最大安装高度为110.4米（最大起升高度为116.3米）。
塔吊最大起重量为6吨，最大工作幅度为56米，最大幅度起重量为1.3吨。
塔吊基础所受的荷载如下：
荷载情况
基础荷载
P（KN）
M（KN·M）
P1
P2
M
MK
工作状态
548.7
18.5
1693
300
非工作状态
487.5
74.7
1766
0
P1——基础所受垂直力
P2——基础所受水平力
M——基础所受倾翻力矩
MK——基础所受扭矩
塔吊基础受力如右图：
一、塔吊基础承载力及抗拔力验算
塔吊砼基础：
长×宽×高＝4m×4m×1.5m
基础自重：
G1＝4.0×4.0×1.5×25＝600KN
地基承载力取值：
f＝3500Kpa（中风化岩）
1、工作状态
；
当
时，
；
当
时，
式中：
G——基础砼重量及其上的土自重
Fk——塔吊传至基础垂直力
Hk——塔吊传至基础水平力
h——基础厚度
A——基础短向尺寸
B——基础长向尺寸
a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离
（1）偏心距
故要按当
时，
来计算
（2）合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离
（3）基底应力验算
满足要求
2、非工作状态
（1）偏心距
故要按当
时，
来计算
（2）合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离
（3）基底应力验算
满足要求
3、单桩抗压承载力验算
承台自重G1：
600KN
桩身自重G2：
3.14×0.9×0.9×10×25＝635.85KN
塔吊传至基础的竖向力P1：
548.7KN
则作用在桩上的竖向荷载Nk：
600+635.9+548.7＝1784.6KN
根据地基设计规范（GB50007-2002），单桩竖向极限承载力标准值可按下计算：
式中：
——第i层桩侧的摩阻力特征值
——桩端持力层端阻力特征值
U——桩身截面周长：
U＝3.14×1.8＝5.65m
——桩身截面面积：
＝3.14×0.92＝2.54m2
——第i层土层的厚度。
根据地质资料及规范可知，桩有效长度内的各土层及其参数如下表：
序号
土质类别
层厚
桩侧摩阻力
（kpa）
桩端端阻力
（kpa）
1
粉质粘土
1
35
0
2
粉土
1.8
37
0
3
强风化岩
5.4
90
1600
4
中风化岩
1.8
220
3300
则有：
＝5.65×（1×35+1.8×37+5.4×90+1.8×220）+3300×2.54
＝13939.34KN＞Nk＝1784.6KN，故单桩承载力满足要求。
4、单桩抗倾覆承载力
1）、基本资料：
桩类型：
桩身配筋率pg＜0.65%的人工挖孔桩，桩顶约束情况：
铰接、自由
截面类型：
圆形截面，桩身直径d=1800mm
混凝土强度等级C30，ft＝1.50N/mm2，Ec＝30000N/mm2
桩身纵筋As＝7884mm2，净保护层厚度c＝50mm
钢筋弹性模量Es＝200000N/mm2，桩入土深度h＝10m
桩侧土水平抗力系数的比例系数m＝100MN/m4
桩顶竖向力N＝1784.6KN
2）、单桩水平承载力设计值计算：
（1）桩身配筋率pg：
（2）桩身换算截面受拉边缘的表面模量W0：
扣除保护层的桩直径：
d0＝d－2×c＝1800－2×50＝1700mm
钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值aE＝Es/Ec＝200000/30000＝6.667
（3）桩身换算截面积An：
（4）桩身抗弯刚度EI：
桩身换算截面惯性距，I0＝W0d/2＝0.59×1.8/2＝0.531m2
对于钢筋混凝土桩，EI＝0.85×Ec×I0＝0.85×30×106×0.531＝13540500KN/m2
（5）桩的水平变形系数a按下式确定：
a＝（m×b0/EI）0.2
对于圆形桩，当直径d＞1m时，b0＝0.9×（d+1）＝0.9×（1.8+1）＝2.52
a＝（100000×2.52/13540500）0.2＝0.451
（6）桩顶（身）最大弯矩系数vm
桩的换算埋深ah＝0.451×8.4＝3.8
查桩基规范表得：
vm＝0.761
（7）其余参数：
桩截面模量塑性系数ym＝2.00（圆形截面）
桩顶竖力影响系数ξN＝0.5（竖向压力）
（8）单桩水平承载力设计值Rh：
对于桩身配筋率pg＜0.65%的桩，可按下列公式计算单桩水平承载力设计值Rh：
＝0.451×2×1500×0.59/0.866×（1.25+22×0.31%）×（1+0.5×1784.6/2/1500/2.59）
＝1355.7KN＞59+1766/30＝133.56KN
故安全。
注：
式中各项符号解释请参见广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）中公式10.2.22解释。
二、塔吊基础配筋计算
1、抗冲切承载力验算
冲切承载力按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中公式8.2.7-1验算：
；
；
式中：
βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；C30砼 ft＝1.43N/m2
h0---基础冲切破坏锥体的有效高度；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，取其值为塔身宽1.6m；
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，取其值为塔
身宽1.6m+2h0＝1.6+2×1.45＝4.5
pj---扣除基础自重及其上土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；
Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
经计算得：
1.75m2
Fl＝PjAl＝300×1.75＝525KN
＝（1.6+4.5）/2＝3.05m＝3050mm
＝0.7×1×1.43×3050×1450＝4427KN＞Fl满足要求。
2、承台配筋计算
；K＝1.4
经计算得：
a＝1.45m；al＝（4－1.6）/2＝1.2m
P＝Pmax×（1+at）/（1－2e）/3＝2363.2×（4+1.6）/（4－2×1.5）/3＝629.5kpa
按最小配筋率0.15%计算：
As＝ρminbh0＝4000×1450×0.0015＝8700mm2
实际配Φ16@200+Φ20@150，As＝201×4/0.2+314×4/0.15＝12393mm2，满足要求。
注：
式中各项符号解释请参见《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中公式8.2.7-4解释。
3、桩身配筋验算
桩身按偏心受压构件计算：
P＝Nk/A+M/W＝178./（3.14×0.92）+1766/（3.14×1.83/32）＝3786.6kPa
C30砼fc＝14.3N/mm2＝14300kpa
得出P＜fc故安全。
按配筋率0.3%计算桩身钢筋
As＝0.3%×3.14×0.25×1.8×1.8×106＝7630.2mm2
选用31Φ18，As＝7884mm2＞7630.2mm2。
按端承桩要求，钢筋全部伸到底。
三、塔吊基础配筋图
四、安全技术措施
加强安全管理，建立安全责任制，做好现场安全标志，必须有足够数量的显眼安全标志。
工人上班前先做安全教育，安全技术及操作规程交底，严格做到安全交底在前，施工操作在后。
作业时按规定划定安全警戒区域，并设置基坑警示牌。
进入现场必须戴安全帽，上班时间严禁穿拖鞋、高跟鞋。
驻场的质安员，应经常检查、监督，坚决制止一切未做好安全防护工作而冒险违章作业的现象。
严格执行有关安全施工操作规程。
在进行混凝土配合比的设计时，应计算可能出现的最高温升，若超过规定要求，必须进行调整，以求得最佳的混凝土配合比。
选用级配良好的骨料，严格控制砂、石子的含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和强度。
混凝土鼻息分层浇筑，每层厚度以300mm为宜，以加快热量散发，并使温度分布较均匀，同时也便于振捣密实。
上层混凝土覆盖要在上层混凝土初凝之前进行。
在浇筑混凝土时，要注意防止钢筋产生位移，因此在浇筑混凝土过程中应随时检查复核钢筋的位置，并采取措施，以保证位置正确。
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