塔吊基础方案Word格式.docx
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55627m2。
(二)、工程地质、水文条件(详细情况见《岩土工程勘察报告》)
1、地形地貌
该场地地形平坦,地势平坦,交通方便,地貌单元为长江北岸冲积平原。
2、土层结构
根据勘察报告显示,并结合工程场地内土层可分为5层主要土层,1-4层土自上而下描述如下:
①层:
素填土,灰褐色、灰黄色,主要成分为粉质黏土、粉土,松散,不均匀,部分地段表层约40cm为耕作土,上部含建筑垃圾、植物根茎等,填土时间大于10年。
该层场地普遍分布。
平均0.86m。
②层:
粉土,黄色、灰黄色,中密,湿状态,摇振反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低,局部夹薄层可塑状粉质黏土、粉砂。
平均1.99m。
③层:
粉砂夹粉土,灰色,粉砂呈中密、饱和状态,主要成分为石英、黑色矿物及少量云母片;
粉土呈中密、湿~很湿状态,摇振反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低;
局部夹薄层可塑状粉质黏土。
平均5.33m。
④层:
粉质粘土,棕黄色、褐黄色,可塑、局部软塑,无摇振反应,稍有光泽反应,高干强度,高韧性,含少量铁锰结核,局部夹中密粉土、粉砂。
平均7.94m。
3、地基各层土的承载力特征值
地基各层土的承载力特征值表
土层
(1)
(2)
(3)
(4)
fak(kpa)
150
170
145
4、地下水水位
勘察期间场区内地下水埋藏标高4.40~4.80m,地下水常年变化幅度3.50~5.00m。
近3~5年最高水位、历史最高水位6.00m。
地下水类型分两类:
潜水和微承压水,根据现场观测,微承压水水头高度接近或略低于潜水位。
潜水主要赋存在第①~③土层中,微承压水赋存于第⑥土层中。
二、基础方案设计
(一)、设计依据
1、QTZ40-1塔式起重机《使用说明书》;
2、该工程《岩土工程勘察报告》、106#、114#、119#、201#-204#楼施工图;
3、《建筑机械使用安全规程》(JGJ33-2001);
(二)、基础方案选择
QTZ4-1-JC塔式起重机塔吊基础图显示其钢筋砼固定基础为6000×
800×
1300㎜相交十字梁,地基承载力不低于0.125Mpa,砼强度等级不低于C35。
根据本工程施工现场的实际情况,塔机设置于主楼南侧中部A轴外,以满足塔机附着杆长度及施工区域覆盖的要求。
拟采用现浇钢筋砼承台基础,尺寸为6000×
1300㎜,砼强度等级C35,底标高同主楼筏板底标高,坐落于第三层粉土上。
(三)、基础方案设计计算
1、塔机主要技术参数
名称
单位
参数
额定起重力矩/最大起重力矩
KN.M
400
最大起重量
T
4
起升
高度
独立式
M
31.5
附着式
110
塔
机
重
量
结构自重(独立式)
19.4
平衡重
7.6
整机重量(独立式)
27
标准节重量(1400*1400*2000)
Kg/节
500
2、基础设计计算
(1).计算参数
塔吊型号:
QTZ40-1,自重包括压重(独立式高度31.5m:
F1=469.00KN;
附着式高度125m:
F1=780.50KN),最大起重荷载F2=60.00kN,塔吊倾覆力距(独立式高度40m)M=985.20kN.m,塔身宽度B=1.70m,混凝土强度等级:
C35,基础埋深D=0.90m,基础最小厚度h=1.30m,基础最小宽度Bc=5.00m。
(2).基础最小尺寸计算
基础的最小厚度取:
H=1.30m
基础的最小宽度取:
Bc=5.00m
(3).塔吊基础承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:
、独立式高度40m的基础设计值计算
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:
式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,
F=1.2×
529=634.80kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重,
G=1.2×
(25.0×
Bc×
Hc+20.0×
D)=1515.00kN;
Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.00m;
W──基础底面的抵抗矩,W=0.118Bc×
Bc=14.75m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,
M=1.4×
985.20=1379.28kN.m;
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:
a=5.00/2-1379.28/(634.80+1515.00)=1.86m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=(634.80+1515.00)/5.002+1379.28/14.75=179.50kPa
无附着的最小压力设计值Pmin=(634.80+1515.00)/5.002-1379.28/14.75=0.00kPa
偏心距较大时压力设计值
Pkmax=2×
(634.80+1515.00)/(3×
5.00×
1.86)=154.24kPa
、附着式高度125m的基础设计值计算
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,
840.5=1008.60kN;
Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.00m;
经过计算得到:
有附着的压力设计值P=(1008.60+1515.00)/5.002=100.94kPa
(4).地基基础承载力验算
地基承载力设计值为:
fa=240.00kPa
地基承载力特征值fa大于无附着时的最大压力设计值Pmax=179.5kPa,
满足要求!
地基承载力特征值fa大于有附着时的最大压力设计值Pmax=100.94kPa,
地基承载力特征值1.2×
fa大于偏心距较大时的压力设计Pkmax=154.24kPa,满足要求!
(5).受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:
式中
hp──受冲切承载力截面高度影响系数,取
hp=0.96;
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,取ft=1.57kPa;
am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
am=[1.70+(1.70+2×
1.30)]/2=3.00m;
h0──承台的有效高度,取h0=1.25m;
Pj──最大压力设计值,取Pj=179.50kPa;
Fl──实际冲切承载力:
Fl=179.50×
(5.00+4.30)×
0.35/2=292.14kN。
允许冲切力:
0.7×
0.96×
1.57×
3000×
1250=3956400.00N=3956.40kN
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,满足要求!
(6).承台配筋计算
.抗弯计算,计算公式如下:
式中a1──截面I-I至基底边缘的距离,取a1=1.65m;
P──截面I-I处的基底反力:
P=179.50×
(3×
1.70-1.65)/(3×
1.70)=121.43kPa;
a'
──截面I-I在基底的投影长度,取a'
=1.70m。
经过计算得M=1.652×
[(2×
5.00+1.70)×
(179.50+121.43-2×
1515.00/5.002)+(179.50-121.43)×
5.00]/12
=542.96kN.m。
.配筋面积计算,公式如下:
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第7.2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。
经过计算得
s=542.96×
106/(1.00×
16.70×
103×
12502)=0.004
=1-(1-2×
0.004)0.5=0.004
s=1-0.004/2=0.998
As=542.96×
106/(0.998×
1250×
300.00)=1450.92mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
9750mm2。
拟采用3220@160双层双向,拉勾10@480
则:
实际配筋As=10848m㎡>9750m㎡>1450.92m㎡满足要求
3、抗倾覆验算
作用于基础的荷载:
荷载
工况
垂直荷载
FV(KN)
水平荷载
FH(KN)
倾覆弯矩
M(KN.M)
工作状态
457
25.5
646.4
非工作状态
431
80
1353.6
为防止塔机倾覆需满足下列条件:
e=(Mt+H×
h)/(F+G)≤b/3
式中:
e——基础偏心距;
Mt——塔机倾覆力矩,取上表值;
H——作用于基础的水平荷载;
取上表值;
h——基础高度;
F——作用于基础的竖向荷载;
G——基础自重,5×
5×
1.3×
25=812.5KN;
b——基础宽度,5m;
(1)、工作状态的抗倾覆验算
e=(646.4+25.5×
1.30)/(457+812.5)
=0.54m<5/3=1.67m满足要求!
(2)、非工作状态的抗倾覆验算
e=(1353.6+80×
1.30)/(431+812.5)
=1.17m<5/3=1.67m满足要求!
三、基础方案的确定
根据上述计算结果,确定塔吊设置于主楼南侧中部裙房内,基础底标高同该工程主楼基础筏板底标高-3.100m,采用现浇钢筋砼承台基础。
尺寸为5000mm×
5000mm×
1300mm,基础钢筋
20@160双层,拉勾Ф10@480,砼C35。
四、塔吊基础施工及质量要求
(一)、施工工艺流程
放线基坑开挖基础垫层预埋支脚钢筋绑扎
砼浇筑养护
(二)、主要施工方法及质量要求
1、基坑开挖
根据塔基平面进行放线,经查无误后开始基坑开挖。
采用现场小型挖掘机及人工配合挖土,开挖至保护基底以上20㎝处,抄平后人工清理基槽。
开挖中应不断抄平检查及边线检查,以防超挖。
在距槽底设计标高30cm处抄水平线,钉上小木橛,然后用人工将暂留土层挖走。
同时由两端轴线引桩拉通线,检查距槽边尺寸,确定槽宽标准,依此修整槽边,最后清除槽底土方。
允许偏差
项次
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
2
标高
长度、宽度
+0-50
-0
用水准仪检查
用经纬仪、拉线和尺量检查
2、支脚预埋
首先,将四个支脚与一个标准节连接可靠。
然后用吊车将其安放于基坑中,其中心纵横向轴线与塔基中心纵横向轴线重合,并用已事先准备好的50-100㎜厚垫块垫起。
四个支脚顶面水平,允许偏差不大于2㎜。
经校核无误后,四周加固牢靠。
3、钢筋加工、绑扎
钢筋的加工制作应按图示规格、尺寸和规范的规定,端部的锚固长度应符合要求。
钢筋绑扎前,首先弹出钢筋位置线,再铺底板下层钢筋,要求交叉点全部绑扎,保证钢筋不位移,并用垫块垫起,垫块按0.8--1m距离梅花型摆放。
绑完下层钢筋后,摆放钢筋马凳或钢筋支架(间距以1m左右一个为宜),在马凳上摆放纵横两个方向定位钢筋,钢筋上下次序及绑扎方法同下层钢筋。
钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距、锚固长度、接头设置,必须符合设计要求和施工规范的规定。
3、混凝土浇筑
采用商品混凝土,施工时做好混凝土的浇筑、振捣、养护,确保混凝土成型质量。
在浇筑混凝土前,要求混凝土供应站提供有关技术资料,并报监理审批。
混凝土进场后,应严格检查混凝土质量,测量混凝土坍落度,并按要求制作试块。
混凝土浇筑应连续进行,不得留置施工缝。
采用机械振捣,以保证混凝土密实。
不得漏振或过振,振捣延续时间应使混凝土表面浮浆,无气泡,不下沉为止,快插慢拔。
严格按分层浇筑、分层振捣的要求操作,浇筑到最上层表面,必须用木抹找平,使表面密实平整。
表面平整度偏差不大于8㎜。
4、混凝土养护:
混凝土浇筑后应及时采用塑料薄膜+棉苫覆盖养护,养护不少于7天。
五、安全文明施工
1、施工现场要认真执行《施工组织设计》、《临时用电施工方案》及现场管理的有关规定。
2、施工人员均需经过三级安全教育,进入现场必须戴好安全帽。
3、现场设有专职安全员,对现场进行巡视检查,发现问题立即纠正,必要时给与责任人一定的经济处罚。
4、所有临电必须由电工接至作业面,其他人员禁止乱接电线。
5、钢材、半成品等应按规格、品种分别堆放整齐,码放高度必须符合规定,制作场地要平整,工作台要稳固,照明灯具必须加网罩。
6、多人合运钢筋,起、落、转、停动作要一致,人工上下传送不得在同一垂直线上。
钢筋堆放要分散、稳当,防止倾倒和塌落。
7、砼施工、运输、振捣等机械设备应固定稳固。
每机应配备一台漏电保护器。
8、使用振捣器的人员应穿胶皮靴,戴绝缘手套,如发生故障,应立即切断电源,进行修理。
9、输送泵停工后和振捣器间歇时,均应将电闸拉开。
非机械操作人员不得私自操作机械。
10、严禁私自移动安全防护设施,需要移动时必须经安全部门批准。
移动后应有相应的防护措施,施工完毕后应恢复原有的标准。
12、作业人员要做到文明施工,施工场地划分环卫包干区,指定专人负责,做到及时清理场地。
13、要注意做到“安全第一,预防为主”,生产必须安全,安全为了生产。
六、塔基平面布置图、剖面配筋图
(附后)
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- 塔吊 基础 方案