桩基础塔吊基础方案设计Word下载.docx

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总建筑面积为148516.09㎡，本工程为钢筋混凝土框剪结构，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度；

建筑结构的安全等级为二级。

根据工程建设需要，拟计划安装四台中联重科股份有限公司生产的QTZ80（TC6012-6）型塔式起重机来投入生产。

二、场地条件

　　塔吊基础的地质与拟建筑的工程地质条件相同，根据广东永基建筑基础有限公司《岩土工程勘察报告》揭示，工程场地基础持力层为强风化泥质粉砂岩。

场地内地下水主要类型是孔隙水，大气降雨是主要补给源，地下稳定水位距地表1.10～2.20m。

三、QTZ80塔式起重机桩基础设计计算书

1.计算依据

1、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-2016

2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

6、《建筑安全检查标准》JGJ59-2011等编制。

7、岩土工程报告

2.基础承载情况

本工程选用QTZ80型塔式起重机，根据厂家提供的说明书，基础承载的情况如下图所示：

Fv——基础所受垂直力，单位为KN；

Fh——基础所受水平力，单位为KN;

M——基础所受倾覆力矩，单位为KN.m；

T——基础所受扭矩，单位为KN.m；

塔机固定在基础上，起升高度达130m，而未采取附着装置时，对基础产生的荷载值为最大。

根据说明书资料显示，荷载值见下表：

基础荷载

Fv（kN）

Fh（kN）

M（kN.m）

T（kN.m）

工作状态

548.7

18.5

1693

342.0

非工作状态

487.5

75.1

1766

0.0

3.基础选型

根据工程的地质条件及实际情况，拟采用预应力φ500mm管桩基础，桩长由现场实际持力层深度决定，单桩承载力特征值Ra=1750kn,桩端持力层为强风化泥粉砂岩，且嵌入岩层深度不小于0.5m；

桩顶嵌入承台不小于100mm，桩间距3.0m，桩中心至承台边缘距离为1.0m。

基础底浇筑100mm厚C15素混凝土，每边宽出100mm，周边配模或砌砖后再编筋浇注混凝土，基础周围地面低混凝土表面100mm以上以利排水。

主筋保护层40mm，固定支腿先用定位筋固定，保证四支腿上表面中心线与水平面垂直度误差控制在1.5/1000以内。

承台混凝土标高为C35，混凝土养护期必须大于15天。

初步确定承台底面尺寸为5000mm×

5000mm,承台厚度为1400mm。

承台的具体尺寸图1.1所示。

混凝土强度为C35，ft=1.57N/mm2，fc=16.7N/mm2。

承台底及承台面纵向受力钢筋选用HRB400级，fy=360N/mm2。

图1.0

4.基础竖向承载力计算

3.1工作状态下承台弯矩的计算

基础所受垂直力：

Fv=548.7KN；

基础所受水平力：

Fh=18.5KN；

M基础所受倾覆力矩：

M=1693KN.m；

设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算.

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=548.7kN；

G——桩基承台的自重，G=27.0×

5.0×

1.4=945kN；

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：

N1=（548.7+945）/4+（1693+18.5x1.4）x（3/1.225）/2x（3/1.225）2=724.366kN

最大拔力：

N1=（548.7+945）/4-（1693+18.5x1.4）x（3/1.225）/2x（3/1.225）2=22.494kN

3.2非工作状态下承台弯矩的计算

Fv=487.5KN；

Fh=75.1KN；

M=1766KN.m；

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:

N1=（487.5+945）/4+（1766+75.1x1.4）x（3/1.225）/2x（3/1.225）2=740.15kN

N1=（487.5+945）/4-（1766+75.1x1.4）x（3/1.225）/2x（3/1.225）2=-23.90kN

由此可知，Nmax=740.15kN≤1.2Ra

满足要求！

5.基础承台弯矩配筋验算

矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.6.1条）

其中Mx、My——计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）；

Ni——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），

工作状态下：

Ni=548.7/4±

（1693+18.5x1.4）x1.50/2x1.502=137.18±

572.97kN

非工作状态下：

Ni=487.5/4±

（1766+75.1x1.4）x1.50/2x1.502=121.88±

623.71kN

对比两种状态得出：

Nmax=745.59kn,Nmin=-498.83kn

Ni=1.35×

Nmax=1006.55kn

Xi=Yi=707.1mm

则Mx=My=

=1.5×

0.7071×

1006.55=1067.60kN.m

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）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1.0；

h0——承台计算截面处的计算高度,h0=1400-100=1300mm；

fy——钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。

弯矩设计值M=1067.60kN.m,

配筋面积As=1.0×

1067.6×

106/（0.9×

1300×

360）

=2534.66mm2

除此之外，还需要满足《混凝土结构设计规范》第9.5.2条卧置于地基上的混凝土板，板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低，但不应小于0.15%

即Asmin=0.0015×

5000×

1400=10500mm2

按厂家设计选用30Φ25，As=14727mm2

满足要求

同理，板面配筋也考虑构造配筋要求，选用30Φ20，As=9426mm2,

6.承台抗剪承载力验算

承台抗剪按GB50007-2011中，8.5.18-1公式计算：

其中：

V=2×

1.35×

Qmax=2×

745.59=2013.093KN

ft=1570kpa，b0=5.0m，h0=1.3m，

βhs=（800/h0）1/4=（800/1300）1/4=0.885,

ax=ay=0.7071m,

则λ0=ax/h0=0.7071/1.30=0.544，β=1.75/（λ0+1.0）=1.133，

=0.885×

1.133×

1570×

1.3=10232.60KN>

V=2013.093KN

故：

承台抗剪承载力满足要求。

四、塔吊基础沉降垂直度观测方法

1、用水准仪以±

0.000为基准点上返1m对基础底板进行抄测，以±

0.000为基准点下返1m对塔吊基础顶进行抄测。

2、每月要安排专人专职进行观测及做好记录；

五、接地装置

塔基避雷针的接地和保护接地采用4×

40×

40mm热镀锌扁铁，利用圆16的热镀锌圆钢预埋至地下（埋深不小于1米），扁铁与钢管及塔身（或预埋节与螺栓）的连接采用焊接。

必须在基础混凝土强度达到设计强度的70%以上，并经质量安全部门验收合格后方能安装塔机。

六、塔吊基础一般构造要求

塔式起重机基础的施工顺序为：

测量定位放线→桩施工→塔基放石灰线→塔基坑土方开挖→桩顶处理→100厚C10素砼垫层（深基础时基坑护壁）→弹出基础边线→坑壁四周测设标高线并打水平桩→砌筑基础砖胎模（或安装木模板）→基础底钢筋制作安装绑扎→安固定地脚螺栓→基础面钢筋绑扎→浇捣基础同时用经纬仪观测地脚螺栓有无偏移→养护→砌挡土墙→封盖并回填周边土方。

部分节点的说明及注意事项如下：

（1）、基坑开挖：

将土方开挖到离基底标高20cm处，再人工清理基土后即可在基槽放线，定出塔机基础位置，余下20cm土采用人工开挖清槽，基底土层不得扰动，严禁超挖后填土。

（2）、地基处理：

对塔机基础附近的地下部分应进行钎探，查明地下是否有不实结构（如防空洞、化粪池等）以及地下物质运输管道（如煤气管道、水管等）。

做好钎探施工作业记录并存档。

（3）、塔式起重机基础垫层：

采用C15混凝土，具体尺寸为5200×

5200×

100；

垫层厚度10cm，垫层要求平整，水平控制在0.2%以内，垫层强度达到60%后方可进行基础施工。

（4）、塔机基础几何尺寸为5000×

1400，基础采用C35P6混凝土（掺早强剂），基础浇筑后表面应平整（±

5mm）。

（5）、基础模板：

采用砖胎膜，在基础垫层上放出基础外边线，在边线以外砌筑240厚砖模，高度详见塔吊基础说明。

（6）、基础钢筋：

底筋双向弯上1.2m（HRB400）Φ25@160mm；

面筋双向弯下0.4m（HRB400）Φ20@160mm.。

水平筋Φ16@200mm，垂直钩筋在承台周边位置Φ14@340mm、在承台中间位置Φ14@1000mm；

为控制上下保护层，设置Φ20的钢筋马凳，间距1200，基础的钢筋保护层为40mm。

（7）、塔机基础预埋四组地脚螺栓，地脚螺栓中心距离为1665，呈四角布置，放置时严格控制尺寸，偏差不大于3mm，，地脚螺栓必须是厂家提供的符合强度要求的合格产品。

（8）、浇筑混凝土，并捣实，在此过程中必须随时检测地脚螺栓的位置，如有变化，则随时进行调整，确保位置正确，偏差符合要求。

做好砼的养护，留置混凝土试块，检验强度是否符合要求。

（9）、塔吊安装后，为方便四周回填土及今后拆塔的需要，故在塔机基座四周砌筑挡土墙，在边角部位设置集水坑，放置水泵以备抽水。

七、附图

1.塔吊基础坐标定位图

2.塔吊基础平面位置图

3.塔吊基础防雷施工说明及大样

4.自升塔式起重机防雷平面图、防雷接地保护装置

5.桩顶构造、桩靴类型、桩接头大样

6.QTZ80式起重机桩基础施工图