医院迁建工程塔吊基础方案.docx
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医院迁建工程塔吊基础方案
目录
一、工程概况1
二、编制依据1
三、塔吊基础设计方案1
1、塔吊型号1
2、平面布置2
4、塔吊基础受力情况2
5、基础设计2
四、单桩承载力设计3
1、轴心竖向力作用下3
2、偏心竖向力作用下3
五、单桩抗拔验算5
1、抗拔验算5
2、桩顶插筋计算5
六、承台配筋计算6
1、基础承台弯矩计算6
2、基础承台配筋6
七、承台受冲切、受剪切承载力验算7
八、施工方法及安全措施8
1、静压桩施工8
2、基础承台施工8
九、塔吊平面布置图及承台配筋图9
一、工程概况
本工程该项目基地位于XXXXXXXXXXXX路南侧,西面与东面均为规划路,南面规划为居住用地,相邻地块现为空地;规划总用地面积63624.30平方米,总建筑面积155946.66平方米,其中地上总建筑面积104920.32平方米,一层地下室总建筑面积51026.34平方米;该项目本期工程包括门急诊医技楼(地上5层,地下1层),住院楼(地上12层,地下1层),妇儿楼(地上7层,地下1层),后勤楼(地上6层,地下1层),洗衣房,门卫,7号楼梯间,8号楼梯间,地下室分人防及非人防区。
根据本工程场地岩土工程勘察报告,本场地地基土由人工杂填土层(Qml)、第四系冲淤积层(Qal)组成,基底岩石为下石炭统测水组(C1c)碎屑岩、石磴子组(C1s)石灰岩。
风化基岩埋藏深度不一。
工程地质综合剖面共分主层9层,依次是
(1)填土层、
(2)粉砂、(3)粉质粘土、(4)淤质粘土、(5)粉砂、(6)中粗砂、(7)粉质粘土、(8)强风化岩带、(9)微风化岩带。
综合考虑本工程的现场施工情况,计划使用四台塔吊,塔吊位置见平面布置图。
二、编制依据
1、塔吊厂家技术交底资料;
2、本工程施工设计图纸;
3、本工程地质勘察报告;
4、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)。
5、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
6、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
7、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);
8、《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003);
9、《简明钢筋混凝土结构计算手册》;
10、QTZ80(6010)塔式起重机使用说明书;
三、塔吊基础设计方案
1、塔吊型号
本工程选用四台QTZ80(6010)塔式起重机(支腿固定独立式),臂幅61.7m,距尾端14.6m,最大起升限高45m。
2、平面布置
根据本工程的施工需要及建筑设计特点,四台塔吊的安装位置如下:
1#塔吊位置:
5-5轴~5-6轴×5-C轴;
2#塔吊位置:
5-H~1/5-F轴×5-27轴至5-28轴;
3#塔吊位置:
19~20轴×3-G轴~3-H轴;
4#塔吊位置:
3-L轴向南1100mm,4-4轴向西1768mm。
四台塔吊位置见塔吊平面布置图。
4、塔吊基础受力情况
根据塔吊说明书,塔机未采用附着装置前,塔机对基础的荷载最大,塔吊基础的受力图如下:
荷载工况
基础荷载
P(kn)
M(kn.m)
Fh
Fk
M
Mz
518.5
45
1960
250
5、基础设计
四台塔吊型号相同,计算时只对一台塔吊进行计算,其他三台也按此计算。
(1)基础桩
基础桩采用4条Φ500的PHC500-100-AB预制管桩(静压管桩),为端承桩。
(2)基础承台
承台尺寸为5.0×5.0×1.5m,承台面标高与底板底相同,现浇混凝土强度等级C35,保护层厚度厚度35mm。
Gh为混凝土承台自重:
Gh=25×5.0×5.0×1.5=937.5kN,塔吊最大起重重量为F1=60KN,如下图所示:
四、单桩承载力设计
1、轴心竖向力作用下
(JGJ94-2008)(5.1.1-1)
kN
取安全系数1.2,则
=454.6KN
2、偏心竖向力作用下
(1)按照Mx作用在承台轴线进行计算
(JGJ94-2008)(5.1.1-2)
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,取安全系数1.2,F=(518.5+60)×1.2=693.6kN;
G──桩基承台的自重,取安全系数1.2,G=,1125kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取M+Fk×h=2027.5kN.m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离4/2=2m;
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:
Nmax=(693.6+1125)/4+2027.5×2/(4×22)=708kN。
最小压力:
Nmin=(693.6+1125)/4-2027.5×2/(4×22)=201kN。
(2)按照Mx作用在承台对角线进行计算
(JGJ94-2008)(5.1.1-2)
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=693.6kN;
G──桩基承台的自重,G=1125kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取M+Fk×h=2027.5kN.m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离1.414×2=2.828m;
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:
Nmax=(693.6+1125)/4+2027.5×2.828/(2×2.8282)=813kN。
最小压力:
Nmin=(693.6+1125)/4-2027.5×2.828/(2×2.8282)=96kN。
由以上算可知:
静压桩承载力极限值R必须大于813kN,再取安全系数1.2,静压桩承载力为813×1.2=975.6KN,取R=1000kN。
要达到极限值R=1000kN,塔吊桩施工与工程桩施工参数相同(工程桩设计承载力为1000KN),有效桩长约为15米。
五、单桩抗拔验算
1、抗拔验算
(DBJ15-31-2003)(10.2.10)
其中:
Rta──按荷载效应标准组合计算的基桩拔力;
Tuk──呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值;
G0──桩基自重;
up──桩身周长;
qsia──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;
li──第i层土层的厚度;
λi──抗拔系数,砂土取0.4,岩层取0.7;
计算桩长,取15-1.5=13.5m
=3.14×0.4×(0.4×45×2.9+0.4×14×2.3+0.4×50×7.48+0.7×70×4.1)=521.97kN
Rta=521.97+0.9×π×(0.52-0.42)×13.5×25=607.81kN
Rta>Nmin=89.9kN
满足要求!
2、桩顶插筋计算
按轴心受拉构件计算
受拉钢筋面积As=γ0N/ft
其中:
γ0——结构重要系数,取1.1;
N——拉力设计值;取1.2×89.9=107.88kN;
ft——钢筋抗拉强度设计值,取360N/mm2;
As=1.1×107880/360=329.6mm2
桩顶插筋骨选用4
20,受拉钢筋面积1571mm2,伸入承台1200mm,插入桩芯1000mm。
六、承台配筋计算
1、基础承台弯矩计算
其中Mx,My──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方向距离取a/2=b/2=2m;
Ni──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni=Nmax-G/n=578.75kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=578.75×2=1157.5kN.m
2、基础承台配筋
基础采用HRB335钢筋,fy=300n/mm2,
h0=1500-35=1465mm
ρ=0.1%,
=0.1%×5000×1465=7280mm2,
按
配筋。
取2625(25@200)as=26×490.6=12756.2mm2>
=7280mm2
满足要求!
承台配筋见附图:
七、承台受冲切、受剪切承载力验算
根据以上计算可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,
记为V=1456kN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:
V≤βhsαftboho(JGJ94-2008)(5.9.10-1)
α=1.75/(1+λ)
βhs=(800/ho)1/4
其中bo──承台计算截面处的有效宽度,bo=5000mm;
ho──承台计算截面处的有效高度,ho=1365mm;
λ──计算截面的剪跨比,λx=ax/ho,λy=ay/ho,
此处,ax,ay为柱边(墙边)或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离,得150.00mm,当λ<0.3时,取λ=0.3;当λ>3时,取λ=3,满足0.3-3.0范围;在0.3-3.0范围内按插值法取值。
该处取λ=0.30;
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数;当h<800mm时,取ho=800mm;当λ>2000mm时,取ho=2000mm;其间按照插入法取值;
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.57N/mm2;
α──承台抗剪系数,α=1.35;
βhsαftboho=21698.38kN>V=1456kN
满足要求!
八、施工方法及安全措施
1、静压桩施工
(1)利用本工程静压桩基础机械还未退场,直接进行塔吊基础桩施工。
(2)机械司机在施工操作时,听从指挥信号,不得随意离开岗位,经常注意机械的运转情况,发现异常立即检查处理。
(3)吊装运输及起吊喂桩时,需要专人指挥及监护,隔离操作,严禁人员通行。
(4)机电设备维修时必须要切断电源后无电方能操作。
(5)因露天作业,需注意安全用电防护,实行三相五线制,做好机械漏电保护,防潮防雨设施,一机一闸,闸箱上锁。
确保用电作业安全。
2、基础承台施工
(1)选择塔吊位置时已考虑避开基础承台,塔吊承台边模采用灰砂砖砌筑,厚180mm,砂浆采用M7.5,内用水泥砂浆批荡。
(2)承台底部土方必须夯实。
(3)静压桩伸入承台100mm,并用4
20钢筋伸入承台1200mm,插入桩芯800mm。
(4)采用商品混凝土。
(5)塔吊防雷做法参考说明书,如图:
。
(6)搬运钢筋时,要注意前后方向有无碰撞危险或被钩挂料物,特别是避免碰挂周围和上下方向的电线。
人工抬运钢筋,上肩卸料要注意安全。
(7)成型钢筋不准踩踏。
(8)钢筋运输过程注意轻装轻卸,不能随意抛掷。
(9)混凝土分层浇注,每层浇注不超过500mm;混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m。
(10)混凝土浇注连续进行。
(11)做好塔吊基础预埋和接地工作。
(12)塔吊使用过程中,做好塔吊承台周边排水,避免水泡浸承台预埋螺栓。
(13)塔吊承台底的防水做法按建筑防水做法施工。
(14)因塔吊承台面与底板面标高相同,塔吊承台钢筋安装时,除按塔吊承台配筋图安装钢筋外,塔吊承台内的底板部位严格按底板配筋安装绑扎,且塔吊承台四周预留底板的钢筋,在承台四周底板中部位置安装止水钢板。
九、塔吊平面布置图及承台配筋图
塔吊平面位置布置图
塔吊承台配筋图
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