高层商住楼塔吊基础方案Word下载.docx

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（ZK12）

地质

厚度（米）

Qpa

（Kpa）

第1层

素填土①

10.00

-3.42

4.70

第2层

淤泥②-2

7.00

-4.02

0.60

第3层

粗砂②-3

25.00

-7.42

3.40

第4层

砾质粘性土③

40.00

-12.72

5.30

第5层

全风化花岗岩④-1

70.00

-20.72

8.00

3000～3500

第6层

强风化花岗岩④-2

100.00

-26.82

6.10

4000～4500

合计

28.10

3、基础承台设计为：

承台砼为C35、承台尺寸为:

5000×

5000×

1400mm；

基础承台底标高-6.69m。

6.计算

6.一计算参数

（1）基本参数

采用1台康曼地5513塔式起重机，塔身尺寸1.60m,地下室开深度为-5.79m；

现场地面标高1.28m，承台面标高-5.29m。

1）塔吊基础受力情况

荷载工况

基础荷载

P（kN）

M（kN.m）

Fk

Fh

M

MZ

工作状态

801.00

26.10

1717.00

340.00

非工作状态

751.00

107.00

2389.00

比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算如图；

Fk=751.00kN，Fh=107.00kN，M=2389.00+107.00×

1.30=2528.10kN.m

Fk，=751.00×

1.35=1013.85kN，Fh，=107.00×

1.35=144.45kN，Mk=（2389.00+107.00×

1.30）×

1.35=3412.94kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料

地层名称

厚度L

（m）

极限侧阻力标

准值qsik（kPa）

极限端阻力标准值qpk（kPa）

qsik

i

（kN/m）

抗拔系数λi

λiqsik*

1

47.00

0.40

18.80

2

4.20

1.68

3

85.00

0.50

42.50

4

212.00

0.70

148.40

5

3000.00

560.00

392.00

6

4000.00

610.00

427.00

桩长

∑qsik*Li

1518.20

∑λiqsik*Li

1030.38

3）基础设计主要参数

基础桩采用4根φ500预应力管桩,桩顶标高-6.59m；

桩混凝土等级C80,fC=35.90N/mm2,EC=3.80×

104N/mm2；

ft=2.22N/mm2,桩长28.10m,管道壁厚125mm；

钢筋HRB335，fy=300.00N/mm2,Es=2.00×

105N/mm2；

承台尺寸长（a）=5.00m,宽（b）=5.00m,高（h）=1.40m；

桩中心与承台中心2.00m,承台面标高-5.29m；

承台混凝土等级C35，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。

Gk=a×

b×

h×

γ砼=5.00×

5.00×

1.40×

25=875.00kN

塔吊基础尺寸示意图

6.二桩顶作用效应计算

（1）竖向力

1）轴心竖向力作用下

Nk=（Fk＋Gk）/n=（751.00+875.00）/4=406.50kN

2）偏心竖向力作用下

按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=2528.10kN.myi=2.00×

20.5=2.83m

Nk=（Fk＋Gk）/n±

Mxyi/Σyi2=（751.00+875.00）/4±

（2528.10×

2.83）/（2×

2.832）=406.50±

446.66

Nkmax=853.16kN,Nkmax=-40.16kN（基桩承受竖向拉力）。

（2）水平力

Hik=Fh/n=107.00/4=26.75kN

6.三单桩允许承载力特征值计算

管桩外径d=500mm=0.50m，内径d1=500-2×

125=250mm=0.25m，hb=6.10

hb/d=6.10/0.50=12.20,λp=0.80

（1）单桩竖向极限承载力标准值计算

Aj=π（d2-d12）/4=3.14×

（0.502-0.252）/4=0.15m2,Apl=πd12/4=3.14×

0.252/4=0.05m2

Qsk=u∑qsik

i=πd∑qsik

i=3.14×

0.50×

1518.20=2383.57kN

Qpk=qpk（Aj+λpApl）=4000.00×

（0.15+0.80×

0.05）=760.00kN

Quk=Qsk＋Qpk=2383.57+760.00=3143.57kN

Ra=1/KQuk=1/2×

3143.57=1571.79kN

（2）桩基竖向承载力计算

Nk=406.50kN＜Ra=1571.79kN,竖向承载力满足要求。

Nkmax=853.16kN＜Ra=1.2×

1571.79=1886.15kN,竖向承载力满足要求。

6.四桩基水平承载力验算

（1）单桩水平承载力特征值计算

I=π（d4-d14）/64=3.14/64×

（0.504-0.254）=0.0029m4

EI=EcI=3.80×

107×

0.0029=110200kN.m2

查表得:

m=6.00×

103kN/m4,Xoa=0.010m

bo=0.9（1.5d+0.5）=1.13m=1130mm

α=（mbo/ECI）0.2=（6.00×

1000×

1.13/110200）0.2=0.57

αL=0.57×

28.10=16.02＞4,按αL=4,查表得:

υx=2.441

RHa=0.75×

（α3EI/υx）χoa=0.75×

（0.573×

110200/2.441）×

0.01=62.70kN

（2）桩基水平承载力计算

Hik=26.75kN＜Rha=62.70kN,水平承载力满足要求。

6.五抗拔桩基承载力验算

（1）抗拔极限承载力标准值计算

Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1/4×

（2.00×

2+0.50）×

4×

1030.38=4636.71kN

Tuk=ΣλiqsikuiLi=1030.38×

3.14×

0.50=1617.70kN

（2）抗拔承载力计算

Ggp=5.00×

28.00×

（18.80-10）/4=1540.00kN

Gp=0.15×

28.10×

（25-10）=63.23kN

Tgk/2+Ggp=4636.71/2+1540.00=3858.36kN＞Nkmin=40.16kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。

Tuk/2+Gp=1617.70/2+63.23=872.08kN＞Nkmin=40.16kN,基桩非呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。

6.六抗倾覆验算

a1=5.00/2=2.50m,bi=5.00/2+2.00=4.50m，

倾覆力矩M倾=M＋Fhh=2389+107.00×

抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）ai＋2（Tuk/2+Gp）bi

=（751.00+875.00）×

2.50+2×

（1617.70/2+63.23）×

4.50=11913.72kN.m

M抗/M倾=11913.72/2528.10=4.71

抗倾覆验算4.71＞1.6,满足要求。

6.七桩身承载力验算

（1）正截面受压承载力计算

按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=3412.94kN.m，yi=2.00×

Nk=（Fk‘＋1.2Gk）/n±

Mxyi/Σyi2=（1013.85+1.2×

875.00）/4±

（3412.94×

2.832）=515.96±

602.99

Nkmax=1118.95kN，Nkmax=-87.03kN

Ψc=0.85

ΨcfcAj=0.85×

35.90×

0.15=4577.25kN

正截面受压承载力=4577.25kN＞Nkmax=1118.95kN,满足要求。

（2）预制桩插筋受拉承载力验算

插筋采用HRB335，fy=300.00N/mm2，取420，As=4×

314=1256mm2

fyAs=300×

1256=376800N=376.80kN

fyAs=376.80kN＞Nkmin=87.03kN,正截面受拉承载力满足要求。

M倾/（4x1As）=2528.10×

1000/（4×

2.00×

1256）=251.60N/mm2

M倾/（4x1As）=251.60N/mm2＜300.00N/mm2,满足要求。

（3）承台受冲切承载力验算

1）塔身边冲切承载力计算

Fι=F－1.2ΣQik=Fk，=1013.85kN，ho=1.40-0.10=1.30m=1300mm

βhp=1.0+（2000-1400）/（2000-800）×

（0.9-1.0）=0.95

а0=2.00-0.50/2-1.60/2=1.75m,λ=а0/ho=1.75/1.30=1.35

β0=0.84/（λ+0.2）=0.84/（1.35+0.2）=0.54

um=4×

（1.60+1.30）=11.60m

βhpβ0umftho=0.95×

0.54×

11.60×

1.57×

1.30=12145.58kN

承台受冲切承载力=12145.58kN＞Ft=1013.85kN,满足要求。

2）角桩向上冲切力承载力计算

N1=Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1013.85/4+3412.94×

2.83/（2×

2.832）=856.46kN

λ1x=λ1y=а0/ho=1.75/1.30=1.35,c1=c2=0.50+0.25=0.75m

β1x=β1y=0.56/（λ1x+0.2）=0.56/（1.35+0.2）=0.36

[β1x（c2+а1y/2）+β1y（c1+а1x/2）]βhpftho=0.36×

（0.75+1.75/2）×

2×

0.95×

1.30=2268.57kN

角桩向上冲切承载力=2268.57kN＞2Nl=1712.91kN,满足要求。

3）承台受剪切承载力验算

Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1013.85/4+3412.94×

V=2Nk，=2×

856.46=1712.92kN

βhs=（800/ho）1/4=（800/1300）0.25=0.89,λ=а0/ho=1.75/1.30=1.35

α=1.75/（λ+1）=1.75/（1.35+1）=0.74,b0=5.00m=5000mm

βhsαftb0ho=0.89×

0.74×

1.30=6721.01kN

承台受剪切承载力=6721.01kN＞2Nl=1713kN,满足要求。

（4）承台抗弯验算

1）承台弯矩计算

Ni=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1013.85/4+3412.94×

2.832）=856.46kN,Xi=1.20m

M=ΣNiXi=2×

856.46×

1.20=2055.49kN.m

2）承台配筋计算

承台采用HRB335，fy=300.00N/mm2

As=M/0.9fyho=2055.49×

106/（0.9×

300×

1300）=5856mm2

取2618@197mm（钢筋间距满足要求）,As=26×

254=6604mm2

承台配筋面积6604mm2＞6500mm2,满足要求。

6.八计算结果

（1）基础桩

4根φ500预应力管桩,桩顶标高-6.59m,桩长28.10m；

桩混凝土等级C80,壁厚125mm,桩顶插筋4Ф20；

（2）承台

长（a）=5.00m，宽（b）=5.00m，高（h）=1.40m，桩中心与承台中心2.00m，承台面标高-5.29m；

混凝土等级C35，承台底钢筋采用双向26Ф18@197mm。

（3）基础大样图

塔吊基础平面图

塔吊基础剖面图

7.接地极做法

按要求，对有防雷引下要求的桩筋剥露出200高，取桩数不少于2条（对角），利用每条桩其中的至少两条桩筋，与承台钢筋网焊接连通再向上与引下线焊接连通。

承台底筋焊通成闭合环状。

接地带利用承包表面的至少两条主筋，将与主体结构防雷焊接连通为一个闭合的网，在有引下要求处的塔身，进行上连下接焊接，向下与桩筋连通，向上与柱筋连通，水平向的承台筋与纵向的柱筋间的连接要确保平行和交叉双重连接保障。

施工时，注意从承台面对角各引出一根＞ф12热镀锌圆钢，向承台面伸出1m，以备增加接地极连接之用。

具体做法详见附图2：

塔吊防雷接地大样。

8.施工质量控制

（1）基础钢筋绑扎和预埋件安装后，按要求检查验收，合格后方可浇筑混凝土，浇捣中不得碰撞、移位钢筋或预埋件，混凝土浇筑后应及时保养。

基础四周回填土方并夯实。

（2）安装塔机时基础混凝土应达到90%以上设计强度，塔机运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。

（3）基础混凝土施工中，在基础顶面四角应做好沉降及位移观测点，并作好原始记录，塔机安装后定期观测并记录。

（4）塔吊安装须以机械设备提供的底座尺寸及地脚螺栓为准，如机型有所变更时，本方案须重新进行调整。

（5）对进场的桩，要检查其外观是否完好，检查厂家提供检验报告。

本工程预应力高强砼管桩桩端持力层为强风化花岗岩，桩端进入持力层深度不低于0.6m，桩尖采用十字型钢桩尖，需按相应的规范规程施作。

桩基施工过程，桩基施工单位必须通知总包、监理单位进行旁站。

9.沉降观测

观测点设置：

在基础四大角，距离基础边500mm的位置分别设置观测点，用膨胀螺丝打进砼里面，并首次记录其绝对标高和绝对坐标点，观测其沉降变化、位移变化。

观测点如下图所示：

沉降观测：

选取施工现场固定的绝对标高（一般设置在塔吊位置），架水准仪观测膨胀螺丝面与固定点的绝对高差。

首次观测为塔吊安装之前，塔吊安装之后，一天早晚观测各观测一次，持续观测五天。

一天一次，持续观测七天。

之后每隔三天观测一次。

位移观测：

膨胀螺丝安装之后，用全站仪测量器绝对坐标，首次观测为塔吊安装之前，塔吊安装之后，一天早晚观测各观测一次，持续观测五天。

在本工程场地外周边选定1～2个固定点作为沉降观测的基准点，再在塔吊基础承台面4个角选定4点作为沉降观测点，基坑土方开挖后，应每隔一天观测一次，底板砼浇筑完后，主体每加高5层，及塔吊每加高一次就观测一次，观测数据填入《塔吊沉降观测记录表》。

10.附图

附图1：

塔吊基础平面定位图

附图2：

塔吊基础承台砖模剖面图

附图3：

塔吊基础承台与邻近承台位置关系图

附图4：

塔吊基础承台与底板连接关系图

附图5：

塔吊防雷接地大样

附图6：

预制桩成桩参数表

附图7：

ZK12钻孔柱状图

附图8：

《康曼地5513塔式起重机使用说明书》

附图9：

塔吊地脚螺栓平面定位及施工大样图

地层代号

岩土性

状态

桩周摩阻力特征值（极限标准值）qsa（kPa）

桩端承载力特征值（极限标准值）qpa（kPa）

L≤16

L﹥16

Q4ml

欠压实

10（20）

Qmc

淤泥质砂土②-1

松散

15（30）

流～软塑状

7（14）

松散～稍密

25（50）

粉质粘土②-4

可塑～硬塑

40（80）

Qel

可～硬塑状

γ52（3）

坚硬

70（140）

3000～3500（6000～7000）

土柱-半岩半土

100（200）

4000～4500（8000～9000）