塔吊基础施工专项方案.docx
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塔吊基础施工专项方案
丽水新湖国际1#地块
塔
吊
基
础
施
工
专项方案
编制人：
审核人：
审批人：
日期：
2011.07.15
五洋建设集团股份有限公司
目录
第一章工程概况1
1、工程概况1
2、编制说明1
第二章塔吊基础施工部署2
1、地质概况2
2、塔吊部署2
3、塔吊基础设计3
4、塔吊基础承台施工注意事项3
第三章塔吊基础设计计算书3
1、塔吊的基本参数信息3
2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算4
3、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算4
4、矩形承台截面主筋的计算5
5、矩形承台斜截面抗剪切计算6
6、桩承载力验算6
7、桩竖向极限承载力验算6
第四章附图7
第一章工程概况
1、工程概况
工程名称：
丽水新湖国际1#地块
建设单位：
丽水新湖置业有限公司
设计单位：
杭州市建筑设计研究院有限公司
监理单位：
浙江江南工程管理股份有限公司
施工单位：
五洋建设集团股份有限公司
勘察单位：
浙江恒辉勘测设计有限公司
开工日期：
暂定2011年07月30日
合同工期：
941天
工程地点：
丽水莲都区厦河区块1#地块（大猷街东，丽青路南，江滨路西，中东路北）。
本工程由1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#、10#楼9幢24层高层及1-2层沿街商业房和一层地下室（局部夹层）组成，占地面积为60089m2，总建筑面积15.5万m2，其中地上面积约12万m2，地下面积约3.5万m2。
2、编制说明
本方案根据丽水新湖国际1#地块工程地下室图纸及各号房施工图纸，结合现场实际情况，及有关图纸、编制。
1.《塔式起重机使用说明书》
2.《新湖国际1#地块岩土工程勘察报告》
3.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
4.《地基与基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
5.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
6.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
7.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
8.《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
本方案有未说明或未明确的地方以有关规范、图集或当地政府有关文件规定为准。
第二章塔吊基础施工部署
1、地质概况
根据浙江省恒辉勘测设计有限公司提供的本工程《新湖国际1#地块岩土工程勘察报告》成果综合分析，各土层特征如下表：
表1.1各土层特征表
土层
土质
粘聚
力C（kpa）
内摩
擦角
A（度）
土对挡土墙基底摩擦系数u
渗透系数
（m/d）
允许坡率
承载力特征
值（推荐）（kpa）
天然重度
KN/m3
①
素填土
5
8
0.5~5.0
1﹕1.25
100
18
②-1
粉细砂
5
15
0.25
0.5~2.0
1﹕1.00
100
19
②-2
卵石
10
25
0.45
45~107
1﹕0.75
300
21
③-1
强风化砂岩
22
23
0.40
10~20
1﹕0.50
300
21
③-2
中风化砂岩
80
30
0.50
5~10
1﹕0.30
22
2、塔吊部署
2.1塔吊型号
本工程拟采用七台QTZ63（5510）塔吊,塔吊最远起吊幅度半径为55米。
塔吊具体平面位置见附图1：
《塔吊布置总平面图》。
塔吊起重能力：
末端起吊能力1000Kg。
2.2塔吊基础选型
根据施工组织总设计安排及业主工期要求，结合建筑结构设计及现场施工平面布置，考虑到地下室工期较紧，为解决施工现场垂直运输问题，除2#、5#塔吊外其余均设于地下室内，需做好防水处理。
根据塔吊出厂说明资料，QTZ63（5510）塔吊基础为5m×5m×1.42m同时要求地耐力达到200kpa。
根据岩土工程勘察报告因本地块地基承载力达不到要求，故采取扩大塔吊基础及增设塔吊桩基的方法以满足承载力要求。
（附：
塔吊基础剖面图）
2.3塔吊安装高度及高低落差
塔吊首次安装高度约24m，后升至自由高度30m，当超过30m时，开始附着，最终高度为106m；在地面以上，各塔吊高度相继错开6m。
3、塔吊基础设计
3.1塔吊基础整体构造
塔吊基础尺寸选型：
为6.0×6.0×1.4m。
塔吊基础（详附“塔吊定位平面图和基础详图”）计划采用四桩基础，桩身有效长度为10米，桩身在
-1土层约4米，桩身进入
-2土层约6米（塔吊基础上口与基础底板上口平齐），基础内埋设标准节，能满足塔吊的承载力。
3.2塔吊基础构造参数
塔吊基础为C35混凝土。
基础配筋：
基础配筋按照塔吊使用说明书配筋。
塔吊位置处的底板钢筋预留并贯通塔吊基础且伸出基础外，待与周围底板钢筋焊接连接，在塔吊基础与周围底板间设1000mm宽后浇带，待塔吊拆除后封闭后浇带。
后浇带的钢筋与顶板预留出的钢筋采用刷水泥浆防锈处理。
3.3塔吊安装施工流程
根据塔吊安装施工方案的构造要求，本工程塔吊以桩承台基础、塔身两个主要部分组成。
基础施工流程：
基础土方开挖→基础垫层→钢筋绑扎→模板支护→混凝土浇筑
4、塔吊基础承台施工注意事项
4.1控制好塔吊预埋底座的平面位置、标高及锚固深度。
4.2塔吊底座与塔吊的安装应按塔吊出厂说明书要求执行。
4.3塔吊基础留置试块，满足设计强度（≥80%）后方可安装塔机。
第三章塔吊基础设计计算书
1、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
QTZ63，塔吊起升高度H=106.000m，
塔吊倾覆力矩M=1350kN.m，混凝土强度等级:
C35，
塔身宽度B=1.6m，基础以上土的厚度D=0.000m，
自重F1=450.8kN，基础承台厚度Hc=1.400m，
最大起重荷载F2=60kN，基础承台宽度Bc=6.000m，
桩钢筋级别:
II级钢，桩直径或者方桩边长=0.600m，
桩间距a=4m，承台箍筋间距S=300.000mm，
承台砼的保护层厚度=50.000mm。
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）F1=450.80kN，
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=1.2×（F1+F2）=612.96kN，
塔吊的倾覆力矩M=1.4×1350.00=1890.00kN。
3、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
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》JGJ94-2008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=612.96kN；
G──桩基承台的自重
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4）=
1.2×（25×6.00×6.00×1.40+20×6.00×6.00×0.00）=1512.00kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取1890.00kN.m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=2.00m；
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=（612.96+1512.00）/4+1890.00×2.00/（4×2.002）=767.49kN。
2）.矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.9.1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（kN），Ni1=Ni-G/n=389.49kN/m2；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx1=My1=2×389.49×1.20=934.78kN.m。
4、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7.2条受弯构件承载力计算。
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16.70N/mm2；
ho──承台的计算高度Hc-50.00=1350.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
经过计算得：
αs=934.78×106/（1.00×16.70×6000.00×1350.002）=0.005；
ξ=1-（1-2×0.005）0.5=0.005；
γs=1-0.005/2=0.997；
Asx=Asy=934.78×106/（0.997×1350.00×300.00）=2314.03mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
6000.00×1400.00×0.15%=12600.00mm2。
故取As=12600.00mm2。
现场实际配筋：
B22@300，双层双向，其钢筋面积为：
380×20×2=15200.00mm2＞10650.00mm2能满足要求。
（附：
塔吊基础配筋及预埋件安装示意图）
5、矩形承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）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=767.49kN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，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；
bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=6000mm；
ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1350mm；
λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，
此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处
至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得（Bc/2-B/2）-（Bc/2-a/2）=1200.00mm，
当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；
在0.3-3.0范围内按插值法取值。
得λ=0.89；
β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/（λ+0.3）；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/（λ+1.5），
得β=0.10；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
S──箍筋的间距，S=300mm。
则，1.00×767.49=7.67×105N≤0.10×300.00×6000×1350=1.37×107N；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
6、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）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=767.49kN；
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中，γo──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=2.83×105mm2。
则，1.00×767490.00=7.67×105N≤14.30×2.83×105=4.04×106N；
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
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.3.3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=767.49kN；
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：
其中R──最大极限承载力；
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，
γs,νp──分别为桩侧阻力分项系数，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=1.885m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2；
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）土名称
14.0020.001200.00粉细砂
27.00150.002900.00卵石
由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
R=1.88×（4.00×20.00×1.00+6.00×150.00×1.00）/1.67+1.22×2900.00×0.283/1.67=1.71×103kN>N=767.49kN；
上式计算的R的值大于最大压力767.49kN,所以满足要求!
第四章附图
1、塔吊布置总平面图
2、塔吊基础配筋及预埋件安装示意图
3、塔吊基础剖面图
塔吊布置总平面图
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