塔吊基础方案 修改版 标准Word格式.docx
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主要为2#楼及2#楼南侧部分地库的结构施工提供垂直运输服务。
2、因场地因素和实际使用考虑,本方案的塔吊置于2#楼南侧,35轴向南5.5米处2#楼最高处檐高100.8m,加上高出檐口约9m的自由高度,塔吊总高度为115米。
3、因2#楼自身东西向较长为68.5米,且车库面积较大,又开阔,故需要臂较长,一次起吊量较大的塔吊。
塔吊的布置必须保证吊臂前端尽量覆盖建筑范围。
综合以上因素,现场设计布置一台QTZ80(JZ5710)塔吊,塔吊布置示意见附图:
该塔吊的技术参数如下:
QTZ80塔吊型号性能参数表
型号
QTZ80(5710)
额定起重力矩(t.m)
80
最大起重量(t)
6
最大工作幅度(m)
2.5~57
最大幅度额定起重量(t)
1.0
独立式起升高度(m)
40.5
附着式起升高度(m)
160
起升机构
倍率
a=2
a=4
起升重量(t)
1.5
3
起升速度m/min
76
39
8.5
38
2
4.3
电机功率(kw)
24/24/5.4
回转机构
回转速度(r/min)
0.6
2×
2.2
牵引机构
牵引速度
m/min
20/40
3.3/2.2
顶升机构
顶升速度(m/min)
5.5
工作压力MPa
20
总功率(kw)
31.7(不含顶升机构电机)
平衡重(t)
13.32
整机自重(t)
独立式
32.52
附着式
68.14
工作温度
-20~50℃
标准节
尺寸(m)
1.6×
3.0
重量(KG)
780
加强节
910
基础节
7.0
2344
设计风压pa
顶升工况
工作工况
非工作工况
最高处
100
250
0~20m
800
20~100m
1100
大于100m
1300
1、地基基础设计规范(DGJ08-11.1999)
2、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)
3、建筑桩基技术规范(JGJ187-2009)
4、设计图纸及施工组织设计中的总平面布置图。
2、QTZ80型塔机说明书。
3、《XX项目岩土工程详细勘察报告》。
四、基础设计
根据本工程岩土工程勘探资料基础位于
层土,土侧阻力标准值12.5Kpa;
地基承载力特征值60Kpa。
桩基础为4根预应力管桩PHC-A500(125)。
桩长8*4米,根据《XX项目岩土工程详细勘察报告》桩持力层为
号粉质粘土和
号灰色粘土层。
基础顶面标高为-5.7米。
承台规格5000x5000x1350mm,配筋为Φ22@180双层双向,单支箍筋Φ14@540梅花形布置。
承台混凝土采用C35级。
承台的面标高与2#楼底板面标高相同。
五、基础施工
钢筋砼承台施工:
建筑基坑土方开挖前进行塔吊基础施工,先将土方挖至塔基垫层底标高,浇筑好垫层,待垫层达到要求强度后开始钢筋砼承台施工,四周按塔基高度支好模板,绑扎承台钢筋,安装塔吊锚脚,复核塔吊锚脚水平标高、位置之后进行砼浇捣。
六、QTZ80型塔吊桩基础计算书
1.参数信息
塔吊型号QTZ80主要部件重量如下表
序号
名称
重量(kg)
1
平衡臂
1735
11
474×
2=948
起重机构
1730
12
下支座
1178
塔顶
1433
13
附着架
4
平衡臂拉杆
420
14
套架
3530
5
司机室
340
15
回转支承
388
350
16
平衡重
13320
7
起重臂
4304
17
8
起重臂拉杆
1295
18
加强标准节
9
电气系统
300
19
10
上支座
857
(2)荷载计算
G——总荷载
G=G1+G2
G1——塔吊自重及吊装荷载
G2——塔吊基础及挡土墙自重
1)、G1的计算:
G1=Gn1+Gn2+Gnn
Gn1=99/3*780kg/节(标准节)+9/3*910kg/节(加强标准节)
+2.344吨(7m长基础节)=30.841吨
Gn2=1.73吨(起升机构)+0.42吨(平衡臂拉杆)=2.15吨
Gn3=1.433吨(塔顶)
Gn4=4.304吨(起重臂)+1.295吨(拉杆)=5.599吨
Gn5=3.6吨(平衡臂)+13.32吨=15.055吨
Gn6=2.035吨(上下支座)
Gn7=0.34吨(驾驶室)
Gn8=0.3吨(吊钩)
Gn9=0.948吨(回转机构)+0.388吨(回转支承)+3.53吨(套架)=4.866吨
Gn10=0.91吨(附着架、附墙支撑)
Gn11=0.35吨(牵引机构)+0.3吨(电气系统)=0.65吨
Gn11=6.0吨(吊重)
小计塔吊自重及吊装荷载G1=70.152吨
2)、G2的计算:
G2=Gn1+Gn2
Gn1=5*5*1.35*2.5=84.83吨(钢砼基础自重)
Gn2=20*0.2*5.7*0.6=13.68吨(轻质混凝土砌块挡土墙重量)
总荷载G=70.152+84.38+13.68=168.21吨×
9.80665=1649.57kN
塔吊倾覆力距M=1832.01kN.m,塔吊起重高度H=115.00m,塔身宽度B=1.6m
混凝土强度:
C35,钢筋级别:
Ⅲ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m
桩直径d=0.50m,桩间距a=3.40m,承台厚度Hc=1.35m
基础埋深D=0.00m,保护层厚度:
50mm
2.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1)塔吊自重(包括压重)F1=70.15+13.32=83.47吨=818.56KN
2)塔吊最大起重荷载F2=58.84kN
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=1.2×
(F1+F2)=1052.88kN
塔吊的倾覆力矩Mk=1.4×
1832.01=2564.81kN.m
3.矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算
。
(1)桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ/T187-2009第6.3.2-2条
其中n──单桩个数,n=4;
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,Fk=1052.88kN;
Gk──桩基承台的自重+挡土墙重量
Gk=1.2×
(25×
Bc×
Hc/4+20×
D/4)+134.15KN=
1.2×
5.00×
1.35+20×
0.00)+134.15=1146.65kN;
Mk,──承台底面的弯矩设计值,取2564.81kN.m;
Fvk──塔机作用于承台顶面的水平力,取67.6kN
h──承台高度1.35m;
L──矩形承台对角线桩基的轴线距离4.8m。
Mkmax──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:
Mkmax=(1052.88+1146.65)/4+(2564.81+67.6×
1.35)/4.8=1103.18kN。
(2)矩形承台弯矩的计算
4.矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
式中,αl──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2;
ho──承台的计算高度Hc-50.00=1300.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
经过计算得:
αs=2177.33×
106/(1.00×
16.70×
5000.00×
1300.002)=0.015;
ξ=1-(1-2×
0.015)0.5=0.015;
γs=1-0.015/2=0.993;
Asx=Asy=2177.33×
106/(0.993×
1300.00×
300.00)=5622.25mm2。
基础承台配筋为Φ22@180双向双层(As=11018.26mm2)>
5622.25mm2,满足要求.
5.矩形承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ/T187-2009)的第6.4.2条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,
记为V=778.24kN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:
其中,γo──建筑桩基重要性系数,取1.00;
bo──承台计算截面处的计算宽度,bo=5000mm;
ho──承台计算截面处的计算高度,ho=1300mm;
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
λx=ax/ho=400/1300=0.307
λy=ay/ho=400/1300=0.307
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。
得λ=0.96;
β──剪切系数,当0.3≤λ<1.4时,β=0.12/(λ+0.3);
当1.4≤λ≤3.0时,β=0.2/(λ+1.5),
得β=0.15;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
S──箍筋的间距,S=180mm。
则,1.00×
1103.18kN=11.03×
105N≤0.15×
16.7×
5000×
1300=16.2×
106N;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
6.抗倾覆验算
1、根据建筑施工简易计算手册中,为防止塔机倾覆需满足以下条件:
Mt----作用于塔身的不平衡力矩;
Fh-----作用于基础的水平力;
h-----整体基础高度;
F-----作用于基础顶面的竖向力;
G-----基础自重;
b-----基础宽度。
即
<
b/3=5/3=1.67符合要求
2、根据上图所示,可得:
倾覆力矩
单桩抗拔力特征值计算
(DB33/1001-2003)(9.2.7-1)
=6339.28+439.82=6779.10kn
=3.14×
0.8×
(0.8×
180×
3.7+0.7×
330×
2.8+0.8×
1200×
1.4)=6339.28kn
Gpk=π×
0.42×
35×
25=439.82kN
抗倾覆力矩
故由上述计算结果,得
所以抗倾覆满足要求。
7.桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ/T187-2009)的第6.3.6-1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=1103.18kNkN;
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=11.90N/mm2;
A──桩的截面面积,A=5.03×
105mm2。
1103180=11.03×
105N≤11.9×
5.03×
105=84.0×
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!
1)根据DB33/1001-2003中的9.1.10的要求,本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩,所以桩身配筋按最小配筋率计算。
灌注桩桩身按最小配筋率0.65%计算。
2)桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋。
3)桩受拉钢筋计算
桩不受拉,不计算这部分配筋,只需构造配筋。
4)桩内锚固钢筋配置
主筋8Φ18,锚入桩内7米,箍筋Φ8@150。
8.桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ/T187-2009)的第6.3.4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N=1103.18kN;
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:
其中R──最大极限承载力;
QSIa──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpa──单桩总极限端阻力标准值:
ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,
γs,νp──分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,
qsIa──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;
70KP
qpa──极限端阻力标准值;
3000KP
u──桩身的周长,u=1.57m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.196m2;
li──第i层土层的厚度;
各层土层厚度及阻力标准值如下表:
土层名
土厚度(m)
土侧阻力标准值(KP)
土端阻力标准值(KP)
抗拔系数
1素填土
2粘土
28
3粉土夹粉质粘土
6.65
3a粉土夹粉质粘土
1.2
35
0.70
4粘土
2.4
60
0.65
5-1粉质粘土
50
0.75
5-2粉土夹粉质粘土
2.5
2000
6-1粉粘夹淤泥质粉质粘土
7.6
34
0.7
6-1a粉土
1.6
6-2粉质粘土
30
7粉质粘土
44
1500
8粉质粘土夹粉土
10.5
70
3000
由于桩的入土深度为32m,所以桩端是在第
层土层。
单桩竖向承载力验算:
R=1.57×
(1.0×
28×
1.0+6.65×
20×
1.0+1.2×
1.0+2.4×
60×
1.0+1.5×
50×
1.0+2.5×
1.0+7.6×
34×
1.0+1.6×
1.0+10×
30×
1.0+4×
44×
1.0+10.5×
70×
1.0)/1.65+1.06×
3000×
0.196/1.65=1648.29kN>
N=893.52kN;
上式计算的R的值大于最大压力1103.18kNkN,所以满足要求!
七、塔吊基础施工
根据本工程现场实际情况及本工程图纸设计情况、塔吊说明书要求塔吊基础做法详见附图。
一、塔吊基础施工顺序
土方开挖→塔吊基础垫层→塔吊基础钢筋绑扎→塔吊基础混凝土→塔吊基础混凝土养护。
基础施工
1、开挖基坑,边坡按1:
1的比例放坡,。
边坡底离开承台砼边1000mm。
并在基坑底四周设排水沟,在施工过程中如有积水,要及时排除,夯实坑底土方。
2、浇筑塔吊基础垫层,混凝土强度等级为C20,厚度为150mm。
3、在垫层上弹线,砌筑塔吊基础侧模——砖胎模。
砖胎模采用MU15砼砖,M10水泥砂浆砌筑(砖胎模与挡土墙同步施工,砖胎模施工完后夯实胎模土方)。
4、绑扎塔吊基础钢筋,做好过程控制、施工记录及质量验收。
施工中将预埋件节点焊好,各方向位置偏差不得大于1‰。
5、塔吊基础砼采用C35砼浇注,浇筑混凝土时,随时注意塔吊预埋节的水平度。
混凝土不能沿一个方向浇筑,以免挤偏塔吊预埋节。
6、对塔吊基础混凝土进行养护,当混凝土强度达到75%时,经验收合格后方能安装塔机。
八、安全及环保措施
1、安全操作要求
1)进入施工现场必须戴好安全帽,不得在施工现场吸烟。
使用电焊机作业时,操作人员必须戴好绝缘手套及护目镜等防护用品。
参加施工人员应严格执行安全操作规程和技术要求,服从指挥,集中精神认真操作。
2)塔吊基础施工前工长要对施工人员进行技术安全交底,容易出现隐患处要进行专门交底。
对特殊地段,工长亲自指挥生产并办理签字手续。
塔吊基础施工过程中项目部安全员及工长要在现场旁站、指挥。
2、环保措施
1)施工中要尽量减少噪音,噪音大的工序尽量安排在白天施工。
2)施工中产生的废弃物等垃圾必须及时清理并分类运至现场垃圾站。
XX有限公司
2013年3月
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