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镇江26、29栋塔吊基础施工方案

2021-02-27 来源:爱问旅游网
镇江孔雀苑一期二标段26、29栋工程 塔吊基础施工方案

镇江孔雀苑一期二标段26、29栋工程

塔吊基础

施 工 方 案

编制人:

审核人: 编制单位:南京第七建筑安装工程有限公司 编制日期: 年 月 日

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审批人:

镇江孔雀苑一期二标段26、29栋工程 塔吊基础施工方案

目 录

1 编制依据 ................................................................. 3 2 工程概况 ................................................................. 3

2.1 总体简介 ........................................................................... 3 2.2 地质情况 ........................................................................... 3 2.3 桩基及围护概况 ..................................................................... 4 2.4 周边情况 ........................................................................... 4

3 塔吊定位与选型 ........................................................... 4

3.1 塔吊定位 ........................................................................... 4 3.2 塔吊选型 ........................................................................... 4

4 塔吊基础设计 ............................................................. 5

4.1 塔机说明书中对基础设计要求 ......................................................... 5 4.2 基础设计 ........................................................................... 5 4.2.1基础埋深 ......................................................................... 5 4.2.2桩基的选用 ....................................................................... 5 4.2.3承台设计 ......................................................................... 5

5 塔吊基础施工 ............................................................. 6

5.1 施工顺序 ........................................................................... 6 5.2 桩定位 ............................................................................. 6 5.3 压桩 ............................................................................... 6 5.4 土方开挖 ........................................................................... 6 5.5 承台施工 ........................................................................... 7

6 检查验收 ................................................................. 8 7 安全技术措施: ........................................................... 9 附:26栋塔吊基础计算书 .................................................... 11 附:29栋塔吊基础计算书 .................................................... 18 附:26栋塔吊桩位平面图 .................................................... 23 附:29栋塔吊桩位平面图 .................................................... 24 附:26、29栋塔吊基础剖面图 ................................................ 25 附:现场平面布置图 ........................................................ 26

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一、编制依据:

1、镇江孔雀苑一期二标段26、29栋工程现场平面布置图 2、江阴市东升建筑机械有限公司提供的塔式起重机使用说明书 3、塔式起重机厂家提供的塔吊基础施工图纸

4、江苏省岩土工程勘察设计研究院地质勘察报告(编号2013226-1) 5、建设单位提供的镇江孔雀苑26、29栋工程施工图纸 6、«建筑桩基技术规范»(JGJ94-2008)

7、«混凝土结构工程施工质量验收规范»(GB50204-2002) 二、工程概况 2.1总体简介

本项目位于学府路南侧、经七路与经九路之间,规划用地128238m2,总建筑面积358861.08m2,包含住宅楼、商业用房、服务用房及地下停车场等,各类建(构)筑物总计约40幢。

本项目位于学府路南侧、经七路与经九路之间,规划用地128238m2,总建筑面积358861.08m2,包含住宅楼、商业用房、服务用房及地下停车场等,各类建(构)筑物总计约40幢。

目前我公司施工的工程项目由26#、29#栋2栋单体工程及部分地下车库工程,26#、29#栋总建筑面积35666m2,其中26栋22281m2、29栋13385m2,二栋建筑均为地上34层地下1层,房屋总高度103.80米。总工期:日历工期为575天。基础形式为泥浆护壁钻孔钢筋砼灌注桩~筏板基础、剪力墙结构。

26#、29#设计使用年限50年,+0.00标高相当于黄海绝对高程13.60米,住宅结构为剪力墙结构,基础形式均为桩-筏板基础,桩顶绝对标高6.65米,桩基设计等级甲级。

2.2地质情况

A、根据镇江孔雀城英国宫26、29栋岩土勘察报告(编号:

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2013226-1)及施工现场平面布置图,26栋塔吊位置处于11-11’剖面43勘探点与321勘探点之间,根据11-11’勘察点剖面图43、321勘探点综合平均考虑,塔吊位置处场地自然地面标高15.84米,本工程26栋塔吊基础计划采用泥浆护壁钻孔灌注桩,桩顶标高4.05米,桩顶标高4.05米以下各层地质情况见下表。

图层编号 4 ○5 ○5-1 ○6 ○7 ○图层名称 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 全风化闪长岩 强风化闪长岩 层厚 (M) 2.21 9.65 15.75 2.75 16.00 承载力特征值fak(Kpa) 140 180 250 300 350 侧阻力qsik(Kpa) 51 69 81 90 160 端阻力qpa(Kpa) 0 1100 1500 1200 1800 B、根据镇江孔雀城 英国宫26、29栋岩土勘察报告(编号:2013226-1)及施工现场平面布置图,29栋塔吊位置处于9-9’剖面36勘探点及37勘探点之间,根据36、37勘察点剖面图的综合平均考虑,塔吊位置处场地自然地面标高18.98米,本工程29栋塔吊基础计划采用泥浆护壁钻孔灌注桩,桩顶标高4.85米,桩顶标高4.85米以下各层地质综合平均情况见下表。

图层编号 4 ○5 ○5-1 ○6 ○7 ○图层名称 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 全风化闪长岩 强风化闪长岩 层厚 (M) 1.62 6.95 18.85 1.15 17.50 承载力特征值fak(Kpa) 140 180 250 300 350 侧阻力qsik(Kpa) 51 69 81 90 160 端阻力qpa(Kpa) 0 1100 1500 1200 1800

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2.3桩基及维护概况

1)、26、29栋塔吊基础采用桩基,桩基采用泥浆护壁钻孔灌注桩,桩径800,桩混凝土标号C35,26栋塔吊基础桩顶绝对标高5.25米,26栋塔吊基础桩顶绝对标高4.85米,桩配筋参照30栋桩基配筋。 2)、29栋塔吊基础桩长11米,31栋塔吊基础桩长11米。29栋塔吊桩基桩端进入○5粘土层做持力层,31栋塔吊桩基桩端进入○5-1粘土层做持力层。

3)、26栋塔吊基础桩顶标高5.25米,塔吊基础厚度1.5米,塔吊基础顶面标高5.50米,29栋塔吊基础桩顶标高4.85米,塔吊基础厚度1.5米,塔吊基础顶面标高6.30米,房屋筏板基础底标高7.40米,房屋基础土方开挖时对塔吊基础无影响。 2.4周边情况

施工现场均为在建工程,塔吊安装时需注意拆除阶段在建栋号影响,注意塔吊大臂朝向。 三、塔吊定位与选型 3、1塔吊定位:

本工程26、29栋各设置一台QTZ63塔吊,26栋塔吊中心位于29栋南侧,塔吊在19轴线上,距离26栋M轴4.1米。29栋塔吊中心位于26栋北侧,塔吊在7轴线上,距离29栋K轴3.85米。(位置详见现场平面布置图) 3.2塔吊选型:

26、29栋塔吊选用江阴市东升建筑机械有限公司生产的QTZ63(5610)两台,塔吊架设高度130米,塔吊基础截面尺寸5.0m *5.0m*1.5m,QTZ63(5610)塔吊最大旋转半径56米,26栋塔吊基础桩顶标高5.25米,29栋塔吊基础桩顶标高4.85米。26栋塔吊桩基桩端进入○5粘土层做持力层,29栋塔吊桩基桩端进入○5-1粘土层做持力层。为保证塔吊基础基底承载力满足要求,塔吊基础底部设置4根泥浆护壁混凝土搅拌桩,桩径800,桩混凝土标号C35,桩配筋参照26栋桩基配筋,26、29栋塔吊基础桩长11米。

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四、塔吊基础设计

4.1厂家塔吊基础图对基础设计要求:

根据塔吊生产厂家提供的塔吊基础图纸,QTZ63(5610)塔吊基础地基承载力要求≧0.18MPa,基础截面尺寸5000mm*5000mm*1500mm, 结合现场地质情况,塔吊基础选用搅拌桩加承台基础。 4.2基础设计 4.2.1基础埋深

因房屋周边为地下车库工程,为保证地下车库工程正常施工,塔吊基础设置在地下车库底板以下,26栋塔吊基础桩顶标高5.25米,29栋塔吊基础桩顶标高4.85米,房屋筏板基础底标高5.65米,房屋基础土方开挖时对塔吊基础无影响。 4.2.2桩基选用

1)26、29栋塔吊基础位于○4粉质粘土层上,承载力特征值为140KPa,塔吊搭设130米高度修整后达不到厂家塔吊基础图对地基承载力要求。

2)塔吊基础底部设置4根泥浆护壁混凝土搅拌桩,桩径800,桩混凝土标号C35,桩顶绝对标高26栋5.25米,31栋4.85米,桩配筋参照26栋桩基配筋,26、29栋塔吊基础桩长11米。 4.2.3承台设计

根据厂家塔吊基础图,QTZ63(5610)塔吊基础截面尺寸5000mm*5000mm*1500mm, 承台上下层钢筋均为Φ20@175双层双向,上下层钢筋间设置Φ16@525构造拉筋,承台钢筋保护层厚度50mm,混凝土强度等级C35,承台底设C10厚100mm素混凝土垫

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层。

塔吊基础做法见附图 五、塔吊基础施工 5.1施工顺序

桩基定位→桩基施工→基坑降水→土方开挖→浇筑垫层混凝土→弹线→绑承台钢筋→支承台模板→预埋塔吊安装螺栓→焊接防雷接地→复核、验收→浇筑承台混凝土→养护 5.2桩定位

根据塔吊平面位置布置图,先测定出塔吊中心线,并打设中心标志桩,再测定4个桩位,桩位正方形布置,QTZ63(5610)塔吊方桩间距3.4米,测定后打设桩位中心标志桩。 5.3灌注桩施工

灌注桩施工必须按照国家现行的施工验收规范及规程施工,钻孔完成后必须对孔深、孔径、垂直度、桩端持力层、孔底沉渣厚度进行检查,成孔质量合格后应尽快灌注砼,混凝土应连续灌注,水下灌注砼应按规范执行,钢筋笼严格按照图纸制作,安装时不得碰撞孔壁,桩顶标高及砼强度要符合要求。 5.4土方开挖

1、 土方开挖应至少在桩基完工后7天进行,塔吊基础施工前按照平面布置图要求进行测量放线,根据开挖深度预先考虑好放坡系数,开挖时由上向下逐层开挖,开挖时不得扰动基底原土。 2、开挖至确定的底标高后,及时进行基坑排水,如土方局部有

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超挖现象用C15砼回填至底标高。

3、塔吊深基坑开挖完成后,由监理进行地基验槽,验证基底土质是否与勘探报告相符合。

4、塔吊基础下部设置100厚C10砼垫层,垫层上绑扎塔吊基础底筋,钢筋保护层10cm,塔吊基础砼必须一次性浇筑完成。 5.5承台施工

1、根据塔吊基础厂家图纸配置绑扎塔吊基础钢筋,搭设钢管支撑,钢管立于钢板上,四周设水平杆上下两道,四边设剪刀撑各一道,靠近塔吊机座处两边分别设水平杆一道。

2、水准仪定位,将塔吊基础面筋,放置在钢管支撑上,并进行绑扎,钢筋绑扎完成后及时办理掩蔽验收手续,塔吊防雷接地极按相关要求在基础中留置。

3、浇筑塔吊基础C35砼,砼由商品混凝土搅拌站供应,砼浇筑时安排专人进行砼振捣,确保砼浇捣密实,。

4、灌注桩与塔吊基础连接钢筋按相关图集设置,塔吊基础浇筑时桩周围密集钢筋处砼必须浇筑密实,并与塔吊基础同时浇筑。 5、塔吊地脚螺栓按照塔吊平面图精确留置,平整度及螺杆出砼高度根据塔吊安装图施工,螺栓在浇筑砼前提前用胶带保护好。 6、与为确保安全使用,需对塔吊部位地下室底板以下部位进行维护,维护方法:从塔吊基础面向上砌筑240厚砖墙至地下室底板,砖墙内表面采用水泥砂浆粉刷,砖墙下部预留排水孔,在基础旁设一600*600*700的集水坑,配一台潜水泵,随时抽除坑内积水。

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7、塔吊基础施工时基坑四周需搭设防护栏杆,设置警戒标志,雨天需及时进行巡查,发现问题及时进行处理。 六、检查验收

1)塔吊基础尺寸允许偏差和检验方法如下:

项目 标高 允许偏差(mm) 检验方法 水准仪或拉线、钢尺检±20 查 钢尺检查 水准仪或拉线、钢尺检查 钢尺检查 水准仪或拉线、钢尺检查 钢尺检查 平面外形尺寸(长度、宽度、高±20 度) 表面平整度 洞穴尺寸 预埋锚标高(顶部) 栓 中心距 10、L/1000 ±20 ±20 ±2 2)沉降观测

基础混凝土施工时,在基础顶面四角做好沉降和位移观测点,并做好原始记录。塔吊基础沉降观测半月一次,垂直度在塔吊独立高度时每半月测定一次。当架设附墙后每月一次(在安装附墙时必测)。基础沉降量不得大于50mm,倾斜率(tanθ)不得大于0.001。(tanθ=s/b,s:基础倾斜方向两边缘的最终沉降量(mm),b:基础倾斜方向的基底宽度(mm)),沉降及位移超过上述要求,应停止塔吊的使用。

七、安全技术要求

1)承台混凝土达设计强度的80%以上时可进行上部塔吊安装,达100%时方可进行起吊作业。

2)塔吊基础必须设置可靠的防雷接地,可用40×4的镀锌扁铁与

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塔身可靠焊好,接地电阻不大于4欧姆,并符合防雷接地的设计要求。 3)承台土方采用机械挖,挖掘时任何人不得在铲斗作业回转半径范围内停留。装车作业时,应待运输车辆停稳后进行,铲斗应尽量放低,并不得砸撞车辆,严禁车箱内有人,严禁铲斗从汽车驾驶室顶上越过。卸土时铲斗应尽量放低,但不得撞击汽车任何部位。 4)承台浇筑混凝土,振捣器使用前必须经电工检验确认合格后方可使用。开关箱内必须装设漏电保护器,插座插头应完好无损,电源线不得破皮漏电;操作者必须穿绝缘鞋(胶鞋),戴绝缘手套。 5)混凝土基础内不得空穴,必须振捣密实。

6)基础表面层采用一次振捣提浆,刮平 、抹光;平面度误差不大于1/1000,地脚螺栓平面位置度允许偏差为±2mm且四角保持水平,外露端垂直度允许偏差在1/200以内。 7)基础施工完毕后,四周的回填土必须夯实 8)塔吊基础施工措施

基础混凝土浇筑时留置2组试块,一组作为标养试块28天后进行抗压强度检测。一组作为同条件试块,塔吊安装前进行强度检测,强度符合要求后方可进行安装工作。

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附:26栋 QTZ63(5610)塔吊基础计算书

塔吊四桩基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。 一. 参数信息

塔吊型号: QTZ63 塔机自重标准值:Fk1=450.80kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN

塔吊最大起重力矩:M=630.00kN.m 塔吊计算高度: H=130m 塔身宽度: B=1.60m

非工作状态下塔身弯矩:M1=-200kN.m 桩混凝土等级: C35 承台混凝土等级:C35

保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.0m 承台厚度: Hc=1.500m

承台箍筋间距: S=500mm 承台钢筋级别: HRB335 承台顶面埋深: D=0.000m

桩直径: d=0.800m 桩间距: a=3.400m 桩钢筋级别: HRB335

桩入土深度: 11.00m 桩型与工艺: 泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩

计算简图如下:

二. 荷载计算

1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=450.8kN

2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5×5×1.50×25=937.5kN

承台受浮力:Flk=5×5×1.00×10=250kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN

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2. 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)

=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2

=1.2×0.71×0.35×1.6=0.48kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.48×130.00=62.12kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×62.12×130.00=4037.97kN.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=0.35kN/m2)

=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2

=1.2×1.27×0.35×1.60=0.85kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.85×130.00=110.92kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×110.92×130.00=7209.69kN.m

3. 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=-200+0.9×(630+4037.97)=4001.17kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+7209.69=7009.69kN.m

三. 桩竖向力计算

非工作状态下:

Qk=(Fk+Gk)/n=(450.8+937.50)/4=347.08kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+937.5)/4+(7009.69+110.921.50)/4.81=1839.72kN

Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+937.5-250)/4-(7009.69+110.921.50)/4.81=-1208.07kN

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工作状态下:

Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(450.8+937.50+60)/4=362.08kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+937.5+60)/4+(4001.17+62.12×1.50)/4.81=1213.72kN

Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+937.5+60-250)/4-(4001.17+62.12×1.50)/4.81=-552.07kN

四. 承台受弯计算

1. 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×(450.8+60)/4+1.35×(4001.17+62.12×1.50)/4.81=1322.11kN

最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×(450.8+60)/4-1.35×(4001.17+62.12×1.50)/4.81=-977.32kN

非工作状态下:

最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×450.8/4+1.35×(7009.69+110.92×1.50)/4.81=2167.22kN

最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×450.8/4-1.35×(7009.69+110.92×1.50)/4.81=-1862.93kN

2. 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)。

由于非工作状态下,承台正弯矩最大: Mx=My=2×2167.22×0.90=3901.00kN.m 承台最大负弯矩:

Mx=My=2×-1862.93×0.90=-3353.28kN.m

3. 配筋计算

根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条

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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:

6 s=3901.00×10/(1.000×16.700×5000.000×

14502)=0.0222

=1-(1-2×0.0222)0.5=0.0225 s=1-0.0225/2=0.9888

As=3901.00×106/(0.9888×1450.0×300.0)=9069.7mm2 顶部配筋计算:

6 s=3353.28×10/(1.000×16.700×5000.000×

14502)=0.0191

=1-(1-2×0.0191)0.5=0.0193 s=1-0.0193/2=0.9888

As=3353.28×106/(0.9904×1450.0×300.0)=7783.7mm2

五. 承台剪切计算

最大剪力设计值: Vmax=2167.22kN

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=1.570N/mm2; b──承台的计算宽度,b=5000mm;

h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1450mm; fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2; S──箍筋的间距,S=500mm。

经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!

六. 承台受冲切验算

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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 冲切承载力验算

七.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=1.35×1839.72=2483.63kN

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0.75

fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2; Aps──桩身截面面积,Aps=502655mm2。 桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第5.8.7条

受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35×Qkmin=-1630.90kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=5436.336mm2。

由于桩的最小配筋率为0.50%,计算得最小配筋面积为2513mm2 综上所述,全部纵向钢筋面积5436mm2

八.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=362.08kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=1839.72kN.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=2.51m; Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2;

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li──第i层土层的厚度,取值如下表; 厚度及侧阻力标准值表如下:

序号 土层厚度(m) 侧阻力特征值(kPa) 端阻力特征值(kPa) 土名称

1 2.21 51 0 粘性土

2 9.65 69 1100 粘性土

3 15.75 81 1500 粘性土

4 2.75 90 1200 密实粉土

5 16 160 1800 密实粉土

由于桩的入土深度为11m,所以桩端是在第2层土层。 最大压力验算:

Ra=2.51×(2.21×51+8.79×69)+1100×0.50=2360.52kN 由于: Ra = 2360.52 > Qk = 362.08,所以满足要求!

由于: 1.2Ra = 2832.62 > Qkmax = 1839.72,所以满足要求!

九.桩的抗拔承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条

偏向竖向力作用下,Qkmin=-1208.07kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:

式中 Gp──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;

i

──抗拔系数;

Ra=2.51×(0.700×2.21×51+0.700×8.79×69)=1295.126kN Gp=0.503×(11×25-11×10)=82.938kN

由于: 1295.13+82.94 >= 1208.07 满足要求!

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附:29栋 QTZ63(5610)塔吊基础计算书

塔吊四桩基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。 一. 参数信息

塔吊型号: QTZ63 塔机自重标准值:Fk1=450.80kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN

塔吊最大起重力矩:M=630.00kN.m 塔吊计算高度: H=130m 塔身宽度: B=1.60m

非工作状态下塔身弯矩:M1=-200kN.m 桩混凝土等级: C35 承台混凝土等级:C35

保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.0m 承台厚度: Hc=1.500m

承台箍筋间距: S=500mm 承台钢筋级别: HRB335 承台顶面埋深: D=0.000m

桩直径: d=0.800m 桩间距: a=3.400m 桩钢筋级别: HRB335

桩入土深度: 11.00m 桩型与工艺: 泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩

计算简图如下:

二. 荷载计算

1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=450.8kN

2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5×5×1.50×25=937.5kN

承台受浮力:Flk=5×5×1.00×10=250kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN

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2. 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)

=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2

=1.2×0.71×0.35×1.6=0.48kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.48×130.00=62.12kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×62.12×130.00=4037.97kN.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=0.35kN/m2)

=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2

=1.2×1.27×0.35×1.60=0.85kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.85×130.00=110.92kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×110.92×130.00=7209.69kN.m

3. 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=-200+0.9×(630+4037.97)=4001.17kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+7209.69=7009.69kN.m

三. 桩竖向力计算

非工作状态下:

Qk=(Fk+Gk)/n=(450.8+937.50)/4=347.08kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+937.5)/4+(7009.69+110.921.50)/4.81=1839.72kN

Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+937.5-250)/4-(7009.69+110.921.50)/4.81=-1208.07kN

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×

×

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工作状态下:

Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(450.8+937.50+60)/4=362.08kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+937.5+60)/4+(4001.17+62.12×1.50)/4.81=1213.72kN

Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+937.5+60-250)/4-(4001.17+62.12×1.50)/4.81=-552.07kN

四. 承台受弯计算

1. 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×(450.8+60)/4+1.35×(4001.17+62.12×1.50)/4.81=1322.11kN

最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×(450.8+60)/4-1.35×(4001.17+62.12×1.50)/4.81=-977.32kN

非工作状态下:

最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×450.8/4+1.35×(7009.69+110.92×1.50)/4.81=2167.22kN

最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×450.8/4-1.35×(7009.69+110.92×1.50)/4.81=-1862.93kN

2. 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)。

由于非工作状态下,承台正弯矩最大: Mx=My=2×2167.22×0.90=3901.00kN.m 承台最大负弯矩:

Mx=My=2×-1862.93×0.90=-3353.28kN.m

3. 配筋计算

根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条

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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:

6 s=3901.00×10/(1.000×16.700×5000.000×

14502)=0.0222

=1-(1-2×0.0222)0.5=0.0225 s=1-0.0225/2=0.9888

As=3901.00×106/(0.9888×1450.0×300.0)=9069.7mm2 顶部配筋计算:

6 s=3353.28×10/(1.000×16.700×5000.000×

14502)=0.0191

=1-(1-2×0.0191)0.5=0.0193 s=1-0.0193/2=0.9888

As=3353.28×106/(0.9904×1450.0×300.0)=7783.7mm2

五. 承台剪切计算

最大剪力设计值: Vmax=2167.22kN

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=1.570N/mm2; b──承台的计算宽度,b=5000mm;

h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1450mm; fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2; S──箍筋的间距,S=500mm。

经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!

六. 承台受冲切验算

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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 冲切承载力验算

七.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=1.35×1839.72=2483.63kN

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0.75

fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2; Aps──桩身截面面积,Aps=502655mm2。 桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第5.8.7条

受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35×Qkmin=-1630.90kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=5436.336mm2。

由于桩的最小配筋率为0.50%,计算得最小配筋面积为2513mm2 综上所述,全部纵向钢筋面积5436mm2

八.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=362.08kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=1839.72kN.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=2.51m; Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2;

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li──第i层土层的厚度,取值如下表; 厚度及侧阻力标准值表如下:

序号 土层厚度(m) 侧阻力特征值(kPa) 端阻力特征值(kPa) 土名称

1 1.62 51 0 粘性土

2 6.95 69 1100 粘性土

3 18.85 81 1500 粘性土

4 1.15 90 1200 密实粉土

5 17.5 160 1800 密实粉土

由于桩的入土深度为11m,所以桩端是在第3层土层。 最大压力验算:

Ra=2.51×(1.62×51+6.95×69+2.43×81)+1500×0.50=2661.56kN 由于: Ra = 2661.56 > Qk = 362.08,所以满足要求!

由于: 1.2Ra = 3193.87 > Qkmax = 1839.72,所以满足要求!

九.桩的抗拔承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条

偏向竖向力作用下,Qkmin=-1208.07kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:

式中 Gp──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;

i

──抗拔系数;

Ra=2.51×(0.700×1.62×51+0.700×6.95×69+0.700×2.43×81)=1404.218kN

Gp=0.503×(11×25-11×10)=82.938kN

由于: 1404.22+82.94 >= 1208.07 满足要求!

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附:26、29栋施工现场平面布置图

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