桩基十字梁承台塔吊基础设计方案Word文档下载推荐.doc

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（4）、现场实地考察及各部门意见.

（5）、结合类似工程实例。

2.工程概况

本工程工程名称：

黄埠岭居住区—徐戈庄、小石头社区安置项目-B区B1#～B7#楼工程，工程地点：

位于黄河路以北，规划路朱宋路以东。

沿山地横向展开，工程概况：

地下室二层，半地下室一层，住宅B1~B7楼为6层加阁楼层及储藏室；

地下室总建筑面积为：

34819.27㎡,住宅总建筑面积为：

14000㎡。

为了满足现场施工的垂直运输需要，以及不影响相邻施工现场，在建筑物东单元与周边网点裙房的南侧阴角设置塔吊，塔吊型号选用QTZ-40型（4208）塔吊，塔身截面为1500mm×

1500mm，塔身主弦杆中心间距为1500mm×

1500mm，起重臂长为42m，自由立塔起吊高度为31m，鉴于楼梯高度较高，采用附着加强稳定性，基本满足吊装范围和起升高度要求。

图1塔吊基础平面图

3.塔基简况

该工程位于黄河西路以北，规划路珠宋路以西，根据《黄埠岭安置区工程详细勘察报告》（以下简称“勘察报告”），可用作天然地基的土层为回填土，下一层为粘性土，承载力29——52Kp而查阅该型号塔吊使用说明书，其中塔吊基础图要求地基承载力≥200KPa，显然，地基承载力不满足厂家基础设计的要求，塔吊基础必须重新设计。

由于塔吊基础紧靠工程基础，而且本工程桩部分正在施工，为了避免塔吊基础对工程桩产生侧向挤压，决定不采用天然地基基础型式。

根据类似工程施工经验，采用加钢筋混凝土十字梁承台作为塔吊基础。

为了便于施工，降低成本，选用桩的种类、型号和工艺等均同工程桩，即选用人工挖孔桩，采用混凝土护壁下钢筋笼，浇注混凝土，预计桩长9m（根据勘察报告数据预计），桩顶标高最高控制在-0.80m，相当于绝对标高59.95m。

由于塔吊安装位置接近勘察报告中的钻孔61跟62号，故参考61与62号地质剖面图可见，基桩可穿越①、③、4-1层土，到达5-1-1层，层厚7.5m，且桩端至少进入5-1-1层土3.50m。

此桩型共设4根，呈正方形布置，相邻桩中心距3000mm，对角桩中心距4242mm。

钢筋混凝土十字梁承台沿桩基对角线居中布置，梁截面为1200mm×

950mm，十字梁交叉处阴角作等高的加腋，使中心区形成2500mm×

2500mm的正方形，以增强十字梁的抗扭刚度。

图2塔吊基础受力简图（C-C剖面）

塔吊基础平面图见图1，其受力情况见图2。

4.承台计算

QTZ-40型塔吊对基础的作用表1

4.0.1荷载计算

载

荷

况

工

Fv（KN）

Fh（KN）

M（KN.M）

工作工况

300

16

460

非工作工况

240

46

630

查阅塔吊使用说明书，该型塔吊对基础作用的荷载如表1所示。

取非工作工况下的荷载进行计算，即塔吊底座对塔基的作用取为：

Fv=240kN，Fh=46kN，M=630kN.M。

塔基自重：

十字梁截面高度暂取为950mm，由塔基平面图可求得塔基平面面积为S=16.2m2，Fg=16.2×

0.95×

25=384.75kN，

则作用于塔基的荷载标准值为：

M0=M+Fh.h=630＋46×

0.95=673.7kN.M，F=Fv＋Fg=240＋384.75=624.75KN。

4.0.2内力计算

以单根十字梁为计算对象，假定：

（1）不考虑地基土的分担荷载作用，作为塔基强度的安全储备；

（2）不考虑十字交叉梁之间的相互约束作用；

（3）十字梁与桩头之间的连接简化为铰接。

十字梁内力计算简图如图3所示。

其中，F/4为F按四个底座均分，M0可分解为作用于对角两底座的一对力组P，P=M0/C。

图3十字梁内力计算简图

则十字梁内力标准值为：

弯矩图和剪力图分别见图4和图5。

图5十字梁剪力图

图4十字梁弯矩图

4.0.3截面计算

分别计算单根十字梁正截面和斜截面承载力。

因塔吊基础为临时设施，可不考虑荷载分项系数，但为更加安全起见，此处以内力分项系数1.4加以考虑。

混凝土强度等级选用C30，fcm=20.1N/mm2，fc=14.3/mm2；

纵向钢筋、箍筋选用Ⅰ级钢，fyv=210N/mm2。

（1）正截面计算

①确定截面尺寸

因桩径为800mm，根据“边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm”的构造要求，十字梁截面宽度选为1200mm，再选择适宜配筋率ρ=0.22%（比ρmin=0.15%略高），据此可暂估十字梁截面有效高度：

取h0=900mm，因ρ取值较低，假定布置单排钢筋，as=50mm，

则十字梁截面高度：

h=h0＋as=900＋50=950mm。

②计算钢筋截面面积和选用钢筋

截面抵抗矩系数：

相对受压区高度：

钢筋截面面积：

实配8Ф20，As=п/4×

202×

8=2512mm2，

满足最小配筋率要求。

梁上层纵筋按构造要求配5Ф16即可。

（2）斜截面计算

①复核梁的截面尺寸

（注：

hw为截面的腹板高度，矩形截面取有效高度h0，T形截面取有效高度减去上翼缘高度，I形截面取腹板净高。

）

则

截面满足要求。

截面必须满足的条件是：

当hw/b≤4时，0.25fcbh0≥V，当hw/b≥6时，0.20fcbh0≥V，当4＜hw/b＜6时，按直线内插法取用。

②确定是否需按计算配置腹筋

由于集中荷载在支座截面产生的剪力值占总剪力值的比值，

故需考虑剪跨比λ的影响：

取λ=1.4（当λ＞3时，取λ=3）

混凝土抗剪能力：

故不需按计算配置腹筋。

当集中荷载在支座截面产生的剪力值占总剪力值的比值≤75%时，不考虑剪跨比λ的影响，混凝土抗剪能力按0.07fcbh0计算。

③配置箍筋

按构造要求选用箍筋Φ8@150（4），则

满足最小配箍率要求。

当混凝土的抗剪能力＜1.4Qmax时，则先根据构造要求、最小配箍率等选定箍筋的直径、肢数和间距，然后按下式进行验算。

或

4.0.4构造钢筋配置

（1）十字梁腰筋选用2Φ12@200，拉钩Φ8@200×

300。

（2）十字梁交叉处立方体起到水平面内抗扭、提高局部承压和抗冲切能力以及协调等作用，按构造配筋为：

三向Φ10@150。

基础配筋图如下：

图7核心区配筋（B-B）

图6十字梁配筋（A-A）

注：

桩头钢筋锚入承台内Lae，承台混凝土强度等级为C30，垫层混凝土强度等级为C15。

5.桩基计算

5.0.1荷载计算

单桩自重G=п0.82/4×

9×

30=135.6kN，

所以，Nmax=G＋Qmax=135.6＋315=450.6kN,N=G＋F/4=135.6＋624.75/4=291.8kN，

Nmin=G＋Qmin=135.6-2.61=133kN＞0。

5.0.2承载力计算

查阅勘察报告可知：

qs1k=9kPa，L1=19.3m；

qs2k=13kPa，L2=8.7m，qpa=1000kPa。

故单桩抗压承载力标准值为：

单桩抗拔承载力标准值为：

从而单桩抗压承载力设计值为：

（其中，分别为桩侧阻群桩效应系数和桩端阻群桩效应系数，此处均取为1.0；

分别为桩侧阻抗力分项系数和桩端阻抗力分项系数，对于预制桩、钢管桩和挖孔灌注桩取1.65，泥浆护壁钻孔灌注桩取1.67，干作业钻孔灌注桩取1.70，沉管灌注桩取1.75。

单桩抗拔承载力设计值为：

5.0.3承载力验算

故桩基抗压承载力满足要求。

故无需进行抗拔验算。

若Nmin＜0，则须进行抗拔验算，即：

∣Nmin∣≤Rba。

5.0.4桩身混凝土强度验算

桩身采用C35混凝土，fc=16.7N/mm2，

（其中，为工作条件系数，预制桩取0.75，灌注桩取0.6～0.7。

故桩身混凝土强度满足要求。

6.塔吊基础施工

6.0.1基础结构选型

根据本工程结构物基底埋深处于砂石地质层，地，而塔基基础地耐力要求不小于200KPa。

经过验算可直接在基坑上做砼垫层可直接达到设计要求，因此，塔机基础采用放在基础筏板下，后用塔吊标准节预埋砼结构形式。

塔吊基础几何尺寸为：

4000mm×

4000，混凝土强度为C35，基础高度为1000mm。

6.0.2塔吊基础标高

⑴、根据基坑的特点，因塔吊基础放在筏板基础以，基坑挖至设计标高确认地耐力达到后再浇筑100mm的C15砼垫层，然后根据塔吊基础的设计尺寸，砌筑240厚的砖胎模，绑扎钢筋，浇筑砼。

⑵、塔吊基础的平、剖面大样及配筋，预埋标准节的定位均见附图

6.0.3塔吊基础的施工工艺

⑴、塔吊基础施工施顺序

a、定位放线→土方开挖→查验地基地耐力；

b、先浇筑基础垫层→砌筑240砖胎模→绑扎塔吊基础钢筋，同时预埋标准节→基础钢筋报验→浇筑商品砼→经养护达到规范强度后→安装塔吊。

⑵、基础模板施工

根据现场情况，本工程塔吊基础模板采用砖胎膜。

为确保砼浇筑过程中胎膜具有足够的抗侧压能力，砖胎膜采用240厚，MU7.5机制实心砖，M5水泥砂浆砌筑，砌好后内粉20厚1：

3水泥砂浆。

为了保护塔基，砼浇筑后，胎膜砖墙将砌至地面。

⑶、钢筋制作及绑扎、预埋标准节

a、按规范要求均匀绑扎钢筋，绑扎完毕后垫好垫块，保证钢筋保护层厚度。

b、预埋标准节：

①、先绑扎好基础底板下层钢筋后，用吊车将塔吊标准节按放好的线位置放好。

②、用水准仪校正标准节水平后，用钢筋做支撑及斜撑与标准节焊接牢固。

③、再搭设钢管架将其固定，防止浇注砼时偏位，经质检人员检查无误后方可浇筑砼。

⑷、砼搅拌及振捣

①、试验员根据现场材料确定塔吊基础C35砼

②、砼必需振捣密实，并制作一组试块。

③、底板混凝土一次性浇捣密实，加强养护，控制混凝土内外温差不得大于25℃。

7.注意事项

1、确保地基地耐力；

2、标准节预埋的平面尺寸必需准确无误，偏差不大于1mm。

3、所有预埋及固定杆件不得作模板支承。

4、砼振捣时，注意振捣棒不要碰到标准节，砼卸料也不得冲击标准节。

5、砼浇捣后应加强养护。

6、塔吊要做好有效防雷接地，并定期检测电阻的大小，是否符合用防雷规范。

7、在安装基础节时，一定要控制好垂直度、水平度，以防止塔吊升较高处偏移过大。

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