1#地下车库塔吊基础施工方案 砼承台.docx
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1#地下车库塔吊基础施工方案砼承台
一、工程概况
本工程地下室单层建筑面积达8000多平米，南侧3＃房为23层剪力墙结构，北侧4＃房为5层砖混结构，为满足1＃地下车库、3＃、4＃房垂直及水平运输要求，拟在车库上布置1台QTZ80固定式塔吊，QTZ80固定式塔吊位于3-R轴与22轴处，具体位置参见平面布置图。
塔吊在土方开挖前施工灌注桩基础，在第二层支撑形成后，先行将塔吊位置处土方开挖，施工塔吊基础，基础施工完毕回填。
具体设计如下：
二、设计依据
1、塔吊使用说明书。
2、上海岩土工程勘察设计研究有限公司提供的岩土工程地质勘察报告。
3、上海中星志成建筑设计院设计的工程施工图纸。
4、《建筑桩技术规范》（JGJ94－94）
三、参数信息
1、塔吊型号QTZ80,自重（包括压重）F1=574.4kN,最大起重荷载F2=80.0kN，塔吊倾覆力距M=2404kN.m,塔吊起重高度H=80.00m,塔身宽度B=1.50m。
2、塔吊基础采用4根Φ800钻孔灌注桩，桩长30m，桩间距a=2.5m。
3、桩砼承台尺寸为5.6m×5.6m×1.35m，顶标高为－10.35m。
砼强度：
C35，钢筋级别：
Ⅱ级。
四、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=574.4kN。
2、塔吊最大起重荷载F2=80.0kN。
3、作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=785.3KN。
4、塔吊的倾覆力矩M=1.4×2404=3365.6KN.M
五、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《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条）
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=785.3kN；
G──桩基承台的自重，
G=1.2×24×5.6×5.6×1.35=1219kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）。
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
最大压力：
N=（785.3+1219）/4+3365.6×（2.50/1.414）/[2×（2.50/1.414）2]
=1453.1kN
最大拔力：
N=（785.3+1219）/4-3365.6×（2.50/1.414）/[4×（2.50/1.414）2]
=977kN
则不需要进行桩抗拔验算。
2、矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条）
其中Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），
Ni1=Ni-G/n
经过计算得到弯矩设计值：
Mx1=My1=2×（1453.1-1219/4）×（2.50/1.414）=4059kN.m
六、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7.5条受弯构件承载力计算。
其中M──计算截面处的弯矩设计值（kN.m）；
K──安全系数，取1.4；
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=300N/mm2。
弯矩设计值Mx1=4059kN.m,配筋面积Asx=1.4×4059×106/（0.9×1300×300）=16200mm2
弯矩设计值My1=4059kN.m,配筋面积Asy=1.4×4059×106/（0.9×1300×300）=16200mm2
配筋详见附图。
七、矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。
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=1591kN
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
0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
──剪切系数,
=0.04；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5600mm；
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=300.00N/mm2；
S──箍筋的间距，S=150mm。
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!
配筋详见附图。
八、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1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=1453.1kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中
0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
A──桩的截面面积，A=0.5024m2。
1×1453.1<16.7×0.5024×103＝8390KN
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!
配筋详见附图。
九、桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.8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=1453.1kN
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──最大极限承载力,最大压力时取Nmax=1589.4kN；
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值如下表；
qpk──桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值如下表；
u──桩身的周长，u=2.513m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2；
sp──桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60；
li──第i层土层的厚度,取值如下表；
第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
第i层土厚度（m）
第i层土侧阻力标准值（kpa）
第i层土端阻力标准值（kpa）
1
3.86
15
0
2
3.5
25
0
3
11.5
35
0
4
11.14
48
0
R=2.512×（3.86×15+3.5×25+11.5×35+11.14×48）/1.6=1699kN
上式计算的R的值大于最大压力1589.5kN,所以满足要求!
十、安全措施
1、塔吊使用必须经过上海市机械检测中心检测，验收合格后挂牌才能使用。
2、严格遵守塔吊“十不吊”的规定。
3、不同塔吊大臂高差不小于3米。
4、每台塔吊必须按要求配备两名塔吊专职指挥。
5、塔吊使用必须配备专用对讲机，并严格交叉作业区域吊装程序。
6、塔吊停止作业时，其小车和吊钩均收起，防止碰撞。
7、塔吊的各种限位必须灵敏可靠，并定期检修保养。
8、塔吊司机和塔吊指挥必须经过专项培训，持有效证件方可上岗。
9、现场施工时，作业范围内设立安全警戒区域，并有专人负责安全监护。
10、作业人员要正确使用索具、吊具及其它工具，作业时严禁超载。
11、作业人员要熟悉起重机的基本性能、结构、各部件重量及安装位置，严格按说明书规定进行操作。
12、四级以上大风停止作业。
13、作业人员不得穿硬底、高跟皮鞋、衣着要灵便。
附图：
1、塔吊基础平面位置图
2、塔吊灌注桩详图
3、塔吊基础承台结构图
塔吊基础平面位置图
塔吊灌注桩详图
塔吊基础承台结构图
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