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桩承台基塔吊基础方案

2022-07-21 来源:爱问旅游网


第一章 编制依据

1.1施工组织设计

名称 天津市宜兴埠还迁区1b地块施工组织设计 1.2设计图纸 设计单位 设计图纸 1.2主要施工规范、规程 序号 1 2 3 4 5 名 称 天津市建筑工程施工现场安全管理规定 建筑机械安全技术规程 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 《混凝土结构设计规程》 《建筑桩基础技术规范》 1.3其它参考文件 序号 1 2 3 编号 日期 北京新松建筑设计研究院有限公司 天津市宜兴埠还迁区1b地块工程结构施工图 天津市宜兴埠还迁区1b地块工程建筑施工图 编号 DB29-113-2004 JGJ94-2009 JGJ/T 187-2009 GB50010-2002 JGJ94-2008 名称 天津市地质工程勘察院《岩土工程勘察报告》K2010-0658 总公司《施工现场文明安全管理规定》 中国新兴建设开发总公司综合管理体系文件

第二章 工程概况及特点分析

2.1工程简介

天津市宜兴埠还迁区1b地块住宅楼工程位于天津市北辰区宜兴埠三千路九十六中学北侧。工程紧邻天津市三千路,出入口大门位于现场北侧,交通便利。

住宅楼工程建于原居民住宅旧址上,原居民住宅大部分已拆迁,周边紧邻居民区,易产生扰民情况。

1b地块工程总建筑面积为18130.52㎡,其中地下面积为715.04㎡。本工程共分为五个单位工程,分别为1#楼,3#楼,4#楼,5#和6#楼。

1b地块工程选用两台QTZ630塔吊,塔吊不附着,一次顶升到位。1号塔吊位于3#楼北侧,塔身中心距离3#楼建筑外墙最近距离为5.2m。2号塔吊位于6#楼北侧,塔身中心距离6#楼建筑外墙最近距离为5.0 m。

第三章 工程地质与水文条件

3.1工程地质条件

根据天津地质工程勘察院的《岩土工程勘察报告》,该地区属于冲积、海积低平原,拟建场地西侧为施工队的临时建筑,南侧原为2层民房,进场时南侧部分已拆除,但局部悠久基础分部。勘察深度为30.00 m,勘察范围内地基土按成因年代可分为以下七层,按力学性质可进一步划分为10个亚层,自上而下分述之:

1、人工填土层,全场地均有分布,厚度1.00~2.50 m,地板标高为9.27~7.44 m,该层从上而下可分为两个亚层。

第一亚层,杂填土:厚度为0.50~1.70 m,呈在色,松散状态,有砖块,混凝土渣、废土组成。

第二亚层,素填土:厚度一般为0.80~2.20 m,呈褐色,软塑状态,无层理,粉质粘土质。

2、新近冲击层,厚度1.80~3.00 m顶板标高为9.27~7.44 m,主要有粘土组成,成灰黄色,软塑状态,无层理,含铁质,属中(偏高)压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。

3、全新统上组陆相冲击层 厚度1.00~1.60 m,顶板标高为6.79~5.64 m,主要有粘土组成,呈灰黄色,软塑~可塑状态,无层理,含铁质,属中压缩性土。局部夹粉土、粉质粘土透镜体。

4、全新统中组海相沉积层,厚度8.40~9.50 m,顶板标高为5.29~4.38 m,该曾从上而下分为3个亚层。

第一亚层,粉质粘土:厚度一般为3.00~4.00 m,呈灰色,软塑状态,有层理,含贝壳,属中压缩性土。

第二亚层,砂性大粉质粘土、粪土:厚度一般为0.60~2.30 m,呈灰色,粉土呈中密状态;砂性大粉质粘土呈软塑状态。无层理,含贝壳,属中压缩性土。

第三亚层,粉质粘土:厚度一般为3.20~4.60 m,呈灰色,软塑状态,有纹理,含贝壳,属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。

5、全新统下组沼泽相沉积层,厚度1.30~2.30 m,顶板标高为-3.66~-4.53 m,主要有粉质粘土组成,呈浅灰~黑灰色,可塑状态,无层理,含有机制、腐职务,属中压缩性土。

6、全新统下组陆相冲积层,厚度4.10~5.50 m,顶板标高为-5.32~-6.53 m,主要由砂性大粉质粘土组成,成灰黄色,可塑状态,无层理,含铁质,属中压缩性土。

7、上更新统第五组陆相冲积层,本次勘察钻至最低标高-15.06 m,未穿透此层,揭露最大厚度4.20 m,顶板标高-10.46~-11.12 m,主要有粉质粘土、粘土组成,呈褐黄色,可塑状态,无层理,含铁质,属中压缩性土。

第四章 塔吊选择及基础设计

4.1垂直运输设备的选择

本工程结构施工期间垂直运输以塔吊提升、吊运钢筋和模板等重型材料为主。本着施工方便、布局合理、保证安全的原则,结合本工程特点和现场施工条件、建筑物的平面布局以及施工进度的要求,本工程拟选用两台QTZ630塔吊作为住宅楼项目结构施工阶段的主要垂直运输设备(塔吊基本参数见下表)。塔吊现场安装位置详见施工现场塔吊基础布置图。

塔吊基本参数

型号 起重量 额定起重力矩(KN·m) 最大幅度/起重载荷(m/KN) 最小幅度/起重载荷(m/KN) 起升高度(m) 工速度 平衡重 起升(m/min) 变幅(m/min) 回转(r/min) 平衡重(t) 臂长(m) QTZ630 630 56 2.0 40 80/40/20 44/22 0~0.60 12 50 4.2塔吊基础型式 QTZ630塔吊基础采用四桩承台基础。

承台尺寸:矩形承台边长:6.00m;承台厚度:Hc=1.350m 4.3塔吊基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。 4.3.1. 参数信息

塔吊型号:QTZ630;塔机自重标准值:Fk1=594.00kN;起重荷载标准

值:Fqk=60.00kN;塔吊最大起重力矩:M=1339.00kN.m;塔吊计算高度:H=40m 塔身宽度:B=1.60m;非工作状态下塔身弯矩:M1=-1435kN.m;桩混凝土等级:C40; 承台混凝土等级:C30;保护层厚度:50mm;矩形承台边长:6.00m;承台厚度:

Hc=1.350m;承台箍筋间距:S=200mm;承台钢筋级别:HRB335;承台顶面埋深: D=0.000m;预应力灌注桩规格:PHC A 400 95 9 8;桩直径:d=0.400m;桩间距:a=4.000m;桩钢筋级别:HPB235;桩入土深度:17.00m;桩型与工艺:预制桩;桩空心直径:0.240m。计算简图如下:

4.3.2. 荷载计算 ⑴自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=594kN

2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=6×6×1.35×25=1215kN

承台受浮力:Flk=6×6×0.85×10=306kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN ⑵风荷载计算

1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)

=0.8×1.59×1.95×1.29×0.2=0.64kN/m2

=1.2×0.64×0.35×1.6=0.43kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.43×40.00=17.20kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×17.20×40.00=344.03kN.m

2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.50kN/m2)

=0.8×1.65×1.95×1.29×0.50=1.66kN/m2

=1.2×1.66×0.35×1.60=1.12kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=1.12×40.00=44.63kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×44.63×40.00=892.54kN.m ⑶塔机的倾覆力矩

工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-1435+0.9×(1339+344.03)=79.73kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-1435+892.54=-542.46kN.m 4.3.3桩竖向力计算 非工作状态下:

Qk=(Fk+Gk)/n=(594+1215.00)/4=452.25kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(594+1215)/4+(-542.46+44.63×1.35)/5.66=366.99kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(594+1215-306)/4-(-542.46+44.63×1.35)/5.66=461.01kN 工作状态下:

Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(594+1215.00+60)/4=467.25kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(594+1215+60)/4+(79.73+17.20×1.35)/5.66=485.45kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(594+1215+60-306)/4-(79.73+17.20×1.35)/5.66=372.55kN 4.3.4.承台受弯计算 ⑴荷载计算

不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:

工作状态下:

最大压力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(594+60)/4+1.35×(79.73+17.20×1.35)/5.66=245.30kN 非工作状态下:

最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×594/4+1.35×(-542.46+44.63×1.35)/5.66=85.38kN

⑵弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条

其中 Mx,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);

Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。 由于工作状态下,承台正弯矩最大: Mx=My=2×245.30×1.20=588.72kN.m ⑶配筋计算

根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条

式中

1

──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级

为C80时,

1

取为0.94,期间按线性内插法确定;

fc──混凝土抗压强度设计值; h0──承台的计算高度;

fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。 底部配筋计算:

s

=588.72×106/(1.000×14.300×6000.000×13002)=0.0041

=1-(1-2×0.0041)0.5=0.0041

s

=1-0.0041/2=0.9980

As=588.72×106/(0.9980×1300.0×300.0)=1512.6mm2 4.3.5. 承台剪切计算 最大剪力设计值:

Vmax=245.30kN

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。 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:

式中 ──计算截面的剪跨比,=1.500

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.430N/mm2; b──承台的计算宽度,b=6000mm;

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; S──箍筋的间距,S=200mm。

经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋! 4.3.6 承台受冲切验算

角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩。

4.3.7 桩身承载力验算

桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35×485.45=655.36kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:

其中 c──基桩成桩工艺系数,取0.85

fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.1N/mm2; Aps──桩身截面面积,Aps=80425mm2。 经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求

由于桩的最小配筋率为0.56%,计算得最小配筋面积为450mm2 综上所述,全部纵向钢筋面积450mm2 4.3.8.桩竖向承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条

轴心竖向力作用下,Qk=467.25kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=485.45kN.m

桩基竖向承载力必须满足以下两式:

单桩竖向承载力特征值按下式计算:

其中 Ra──单桩竖向承载力特征值;

qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值; u──桩身的周长,u=1.26m; Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2; li──第i层土层的厚度,取值如下表;

⑴ 1#塔吊基础一下土层厚度及侧阻力标准值表如下:

土层厚度 序号 (m) 1 2 3 4 5 6 7 2.7 1.5 3.5 1 4.5 1.5 5 (kPa) 31 18 15 65.3 19 27.9 91.7 (kPa) 100 110 100 125 110 120 160 粘性土 粘性土 粘性土 粉土或砂土 粘性土 粘性土 密实粉土 侧阻力特征值 端阻力特征值 土名称

由于桩的入土深度为17m,所以桩端是在第7层土层。 最大压力验算:

Ra=1.26×(2.7×31+1.5×18+3.5×15+1×65.3+4.5×19+1.5×27.9+2.3×91.7)+160×0.13=732.32kN

由于:Ra = 732.32 > Qk = 467.25 kN.m,所以满足要求。 由于:1.2Ra = 878.78 > Qkmax =485.45kN.m,所以满足要求。 ⑵ 2#塔吊基础一下土层厚度及侧阻力标准值表如下: 序号

土层厚度 侧阻力特征值 端阻力特征值 土名称

(m) 1 2 3 4 5 6 1.5 3.5 1 4.5 1.5 5 (kPa) 18 15 65.3 19 27.9 91.7 (kPa) 110 100 125 110 120 160 粘性土 粘性土 粉土或砂土 粘性土 粘性土 密实粉土 由于桩的入土深度为17m,所以桩端是在第7层土层。 最大压力验算:

Ra=1.26×(0×0+1.5×18+3.5×15+1×65.3+4.5×19+1.5×27.9+5×91.7)+160×0.13=938.27kN

由于: Ra = 938.27 > Qk = 467.25,所以满足要求! 由于: 1.2Ra = 1125.92 > Qkmax = 485.45,所以满足要求!

第五章 施工管理措施

5.1质量保证措施

5.1.1实行全过程管理,建立健全“三检制”,落实参施人员的职责和权利。 5.1.2严格按程序施工,发现问题及时解决,及时上报,确保每道工序的正常进行。

5.1.3做好塔吊基础施工期间的施工记录。 5.2工期保证措施

5.2.1科学管理,合理安排施工顺序,合理安排机械劳动力。

5.2.2根据施工图到位情况,及时调整作业进度,确保整体工期不受影响。 5.2.3由于项目为公司的重点工程,工期紧,施工难度大,群塔作业的危险系数较高,因此要求租赁公司选派一名责任心较强的专职安全人员常驻工地,专门负责塔吊的检查,维护和安全管理工作,并做好与经理部的协调管理,保证不因塔吊问题影响施工进度。

5.3安全文明施工措施

5.3.1实行安全技术交底制。并由现场管理副经理根据安全措施要求和现场实际情况,对管理人员进行安全交底,会后各级管理人员再分别对作业人员进行书面交底。

5.3.2实行班前检查制。即班组施工前,要由分项负责人对作业面进行安全检查,发现问题及时通知值班领导,问题解决后再行施工。

5.3.3现场实施封闭式管理,减少一切行政事故。

5.3.4加强对劳务人员管理,严格审核进场人员的有关证件,确保现场及周边安全。施工现场严禁赌博、酗酒、传看不健康物品等。

5.4环境保护措施

5.4.1混凝土施工时使用低噪音振捣棒,减少对周边居民的影响。

5.4.2每天设专人对现场及周边道路进行清扫防止灰尘飞扬,保护周围空气清洁。

5.4.3办公室、宿舍保持整洁,生活区保持卫生,并设生活垃圾收集站及垃圾分检站各一个,施工垃圾要进行分检处理,分检出的有毒有害废弃物统一进行清运。

第六章 安全文明施工现场措施

6.1当塔吊基座按设计要求施工完成后,协同塔吊租赁公司对其共同签字验收。 6.2施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查,确保完好和使用安全。

6.3挖出的土石方应及时运离塔吊基础上口,不得堆放在上口四周1m范围内。 6.4施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作;电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸,严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2m以上,严禁拖地和埋压土中,孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应使用安全矿灯或12V以下的安全灯。

6.5现场施工人员必须戴好安全帽,工作期间不得吸烟、饮酒,严格遵守工地各项规章制度。

6.6和塔吊租赁公司签订安全协议,敦促租赁公司加强安全管理和人员培训。

附图一:塔吊平面布置图

附图2:塔吊基础配筋图

目 录

第一章 编制依据 ............................................................................................................... 1 1.1施工组织设计 ............................................................................................................ 1 1.2设计图纸 .................................................................................................................... 1 1.2主要施工规范、规程 ................................................................................................ 1 1.3其它参考文件 ............................................................................................................ 1 第二章 工程概况及特点分析 ........................................................................................... 2 2.1工程简介 .................................................................................................................... 2 第三章 工程地质与水文条件 ........................................................................................... 2 3.1工程地质条件 ............................................................................................................ 2 第四章 塔吊选择及基础设计 ........................................................................................... 4 4.1垂直运输设备的选择 ................................................................................................ 4 4.2塔吊基础型式 ............................................................................................................ 4 4.3塔吊基础的计算书 .................................................................................................... 4 第五章 施工管理措施 ..................................................................................................... 11 5.1质量保证措施 .......................................................................................................... 11 5.2工期保证措施 .......................................................................................................... 11 5.3安全文明施工措施 .................................................................................................. 11 5.4环境保护措施 .......................................................................................................... 11 第六章 安全文明施工现场措施 ..................................................................................... 12

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