集美大学理科大楼塔吊基础施工方案V10.docx

集美大学理科大楼塔吊基础施工方案V10.docx

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集美大学理科大楼塔吊基础施工方案V10

一、编制依据

1、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；

2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

3、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2001）；

4、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-92）；

5、福建省林业勘察设计院提供的《龙岩市铁山佳苑-A地块岩土工程勘察报告》及施工勘察钻孔柱状图；

6、本工程建筑结构施工图；

7、波坦P16A型塔式起重机使用说明书；

8、工程现场实际情况。

二、工程概况

龙岩市安居住宅建设有限公司拟在龙岩市新罗区铁山镇洋头村（原为龙岩超级压光纸厂厂区,西侧紧邻省道福三线，南临东环路，北侧与规划道路相临）兴建铁山佳苑A地块。

场地规划用地面积37420.40㎡，建筑占地面积6344.17㎡，总建筑面积130425.83㎡。

拟建地块主要由六幢33层高层住宅楼、裙房及附属建筑组成。

三、工程地质条件

根据福建省林业勘察设计院提供的《龙岩市铁山佳苑-A地块岩土工程勘察报告》揭示，场地内地层结构较复杂，地层岩性、厚度和埋藏分布等在横纵向上变化较大，场地埋藏地层自上而下依次为：

1、含卵石粉质粘土（④）：

灰黄色，可塑～硬塑状态，湿，以粉质粘土为主，卵石含量约30～40%，粒径一般为2～6cm，个别达10cm，成分为中等风化的石英砂岩、石英砂砾岩，次圆状，局部夹有少量圆砾等。

部分地段夹有漂石，钻探施工时部分岩芯呈10～15cm的柱状。

根据室内试验成果，其颗粒组成：

卵石>20mm平均含量30.3％、20mm～2mm砾粒平均含量8.6％，2mm～0.075mm砂粒平均含量8.9％，<0.075mm的泥质平均含量52.2%。

卵石在土体中分布均匀性差，密实度变化大，重型圆锥动力触探试验击数变化大，修正后击数为3.0～14.3击/10cm，平均击数为7.0击/10cm，标准值为6.9击/10cm。

2、全风化泥质粉砂岩（⑥-1）：

黄褐、褐黑色，坚硬，结构基本破坏，矿物大部分已风化成土状。

该层风化不均匀，局部地段残留呈强～中风化状态的粉砂岩碎块。

岩体完整程度为极破碎，岩石坚硬程度为极软岩，岩体基本质量等级Ⅴ级。

标准贯入试验标准实测击数30.0～49.0击，平均实测击数37.9击，修正后平均击数28.3击。

3、强风化泥质粉砂岩（⑦-1）：

黄褐、黄灰色，坚硬，结构部分破坏，矿物部分已风化成土状，碎块状。

该层风化不均匀，局部地段残留呈中风化状态的粉砂岩碎块。

岩石质量指标RQD值为0，岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级属Ⅴ级。

标准贯入试验标准实测击数50.0～126.0击，平均实测击数80.9击，修正后平均击数57.3击。

4、破碎石灰岩（⑧）：

灰色，岩石呈中风化状态，裂隙很发育，岩芯十分破碎，见有溶蚀孔洞。

岩芯多呈块状，少量呈短柱状，岩石坚硬程度属软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级，RQD≈0。

5、中风化石灰岩（⑨）：

深灰色、灰白色，中厚层状，裂隙较发育，岩芯多呈短柱状～长柱状，部分呈碎块状，节长5～40cm不等。

见有溶蚀裂隙或蜂窝状溶蚀，裂隙多呈闭合状。

岩石质量指标RQD值为65～85。

岩石坚硬程度属较硬岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ级。

四、塔吊选型及布置

根据本工程建筑结构施工图纸并结合现场实际具体情况，拟安装于1#楼及3#楼之间（详见塔吊平面定位图），选用波坦P16A型塔式起重机，最大工作半径为55m，最大起重重量为6t，最大工作半径时起吊重量为1.6t，选用1.6×1.6m边长、3m高的标准节。

根据波坦P16A型塔式起重机使用说明书中的基础承台说明及现场实际情况，塔吊最大高度为41m，选用生产厂家提供的钢筋混凝土标准承台M81N作为塔吊的承台，尺寸为5000×5000×1350mm。

根据《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2001）第4.4.2.1条，承台采用C35砼。

塔吊承台按生产厂家提供的M81N图配筋（见下图）。

现场自然地面相对标高约为－1.200，塔吊基础承台面标高定为－1.000，比自然地面略高。

因基础承台下为素填土及淤泥，为软弱地基，经过计算，对基础增设4根预应力高强砼管桩PHC-AB500-100（详见塔吊基础平面图），桩长为24m，桩端持力层为全风化花岗岩，入岩深度为0.6m。

五、施工注意事项

1、承台混凝土强度等级不低于C35；

2、塔吊基础及塔吊固定支腿的定位必须准确无误；

3、固定支腿周围的钢筋数量不得减少或切断，主筋通过支腿有困难时，允许主筋避让；

4、承台基础表面应校水平，表面平整度允许偏差为1/1000；

5、基础承台砼浇筑后必须待砼强度达到75%以上才允许安装塔身基础节并进行塔吊安装，必须待砼强度达到100%才允许使用塔吊。

6、由于塔吊基础承台下为软弱地基，泡水则强度降低，应采取必要的降排水措施，避免泡水，四周表面应做硬化且坡向排水沟（如下图所示）。

在使用阶段，现场必须保证塔吊承台四周各5m范围内无积水，且不得受水冲刷。

六、基础计算

本方案主要针对塔吊的抗倾覆稳定性验算和塔吊桩基承载力验算。

由于直接采用生产厂提供的基础图施工，不再验算承台的强度。

塔机说明书中相关数据表：

承受力名称

符号

工作状态

非工作状态

倾覆力矩

M

1454KN·M

1982KN·M

塔吊重量

F

574KN

514KN

水平力

V

28.8KN

100.5KN

承台结构重量

G

810KN

810KN

1、稳定性验算

根据GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》按下式进行抗倾覆稳定性验算，参看下图：

e=

≤L

式中：

e：

偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离（m）；

L：

桩基中心线与基础中心线的距离，本工程L=2m；

M：

倾覆弯矩；

F：

垂直荷载；

V：

水平荷载；

B、H：

塔吊基础底面宽度、高度，本工程B=5m，H=1.35m。

工作状态：

e=

=

=1.08≤2符合要求；

非工作状态：

e=

=

=1.60≤2符合要求.

2、单桩承载力验算

2．1单桩竖向力设计值

计算依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条：

Ni=

其中：

F：

作用于桩基承台顶面的竖向力设计值；

G：

桩基承台和承台上土自重；

Ni：

第i根桩的竖向力设计值；

Mx、My：

作用于承台底面通过桩群形心的x、y轴的弯矩设计值；本工程取极端情况，即Mx=M，My=0和My=M，Mx=0时进行验算，由于承台及桩基是对称分布，验算其中一种情况即可；

xi、yi：

第i根桩至x、y轴的距离；

n：

桩基中的桩数。

上式中动载系数取1.4，静载系数取1.2。

当Mx=M，My=0，yi为：

2m（详见塔吊基础平面图）

工作状态：

Ni=

=

=698.35KN

非工作状态：

Ni=

=

=769.75KN

当Mx=M，My=0，且处于非工作状态时，Ni最大，Nmax=769.75KN。

2．2单桩竖向承载力

计算依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94的第5.2.8条：

R=

式中：

R：

单桩承载力；

u：

桩身周长；

qsik：

桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；

li：

第i层土层的厚度；

qpk：

极限端承受力标准值；

Ap：

桩端面积；

rsp：

桩侧阻端综合阻力分项系数，为1.65。

根据福建省林业勘察设计院提供的《龙岩市铁山佳苑-A地块岩土工程勘察报告》qsik取值如下表，以地质报告中ZK110孔与ZK115孔平均值为参照。

土层名称

极限侧阻力标准值（Kpa）

极限端承受力标准值值（Kpa）

土层厚度（m）

素填土

3

淤泥

11.8

粗砂

45

4000

4.4

残积砂质粘性土

35

4.5

全风化花岗岩

50

4000

2.1

由于福建省林业勘察设计院提供的《龙岩市铁山佳苑-A地块岩土工程勘察报告》中无素填土及淤泥极限侧阻力标准值，因此计算桩侧阻力时不考虑这两层土层的侧阻力：

R=

=

=843KN

2．3桩基竖向承载力验算

计算依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94的第5.2.1.1条：

γ0Nmax≤1.2R

式中γ0取1.0

则：

1.0×769.75=769.75KN＜1.2R=1.2×843=1011.6KN

桩基竖向承载力符合要求。

七、总结

桩基施工中，应以标高与压桩力双控制，以压桩力控制为主，标高控制为辅。

本工程塔吊桩基单桩竖向承载力设计值取单桩最大竖向受力Nmax=769.75KN，则单单桩承载力特征值为769.75×1.65=1270KN，终压桩力值为2.3倍单桩承载力特征值，即2.3×1270=2921KN，取终压桩力=3000KN。

目录

一、编制依据1

二、工程概况1

三、工程地质条件1

四、塔吊选型及布置2

五、施工注意事项3

六、基础计算4

1、稳定性验算5

2、单桩承载力验算6

七、总结8

附图：

塔吊平面定位图

铁山佳苑A地块第一标段

塔

吊

基

础

施

工

方

案

编制人：

审核人：

审批人：

福建登凯成龙建设集团有限公司

二○一三年十一月二十七日