塔吊基础方案Word文档下载推荐.docx
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设计单位:
华南理工大学建筑设计研究院
监理单位:
广州建达建设监理有限公司
施工单位:
广州协安建设工程有限公司
本工程位于南沙开发区珠电进厂路及环岛路交叉路口(原火电大院内),为一栋地上四层,地下一层(半地下室)的建筑物,地块面积约9612m2,建筑面积约19974m2,其中架空层(停车场)约5827m2,办公区约12327m2,配送中心约1010m2,食堂约810m2。
基础为钢筋砼预应力管桩,主体为钢筋砼框架结构。
负一层底板标高-3.40m,室外标高-1.50m~-3.40m;
天面标高18.0m。
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》(GB50007-2002);
6、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
7、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
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、GJJ塔式起重机使用说明书;
三、塔吊基础设计方案
1、塔吊型号
选用京龙QTZ80(Q5613)塔式起重机(支腿固定独立式)一台,臂幅56m,塔吊支撑钢架中心线距吊臂最前端57.5m,距尾端12.5m,最大起升限高45m,臂根吊重6t(四倍率),臂端吊重1.3t。
2、平面布置
根据本工程建筑设计特点,建筑物内庭院(由H轴到K轴和3轴到5轴围成)大小15.6*15.6=243.36m2,拟在庭院内距H轴2m,距5轴2m外设置塔吊基础。
经实测,塔吊覆盖范围在南面和东面均未超出该工程建筑外围墙;
北面超出围墙12米,居民建筑物距围墙20米外,所以,北边亦没受影响;
西面超出围墙5米,电厂建筑物离围墙10米以外,故西边也没受影响。
本工程塔吊设计高度为35米。
平面图附后。
3、岩土力学资料(技5孔)
序号
地层名称
厚度(m)
承载力特征值fak(kPa)
桩侧阻力标准值qsia(kPa)
岩层桩端极限阻力标准值qpa(kPa)
1
素填土
1.5
/
25
2
耕土
0.6
12
3
淤泥
7.50
35
15
4
砂质粘性土
2.6
250
45
1900
5
全风化花岗岩岩
2.8
350
70
2500
6
强风化花岗岩
2.3
550
100
3500
7
微风化花岗岩
3.8
6000
4、塔吊基础受力情况
荷载工况
基础荷载
P(kn)
M(kn.m)
Fh
Fk
M
Mz
工作状态
701
24.5
2117.2
279
非工作状态
592.5
100.4
2717.1
比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况,非工作状态的弯矩和水平力比工作状态大了很多,因此,桩基础按非工作状态计算。
5、基础设计
(1)基础桩
基础桩采用4条Φ500的PHC预制管桩(静压桩)。
(2)基础承台
承台尺寸为5.2×
5.2×
2.5m,承台面标高为-3.7m(现场地标高约为-3.4m),承台底标高为-6.2m,现浇混凝土强度等级C35。
Gh为混凝土承台自重:
Gh=25×
2.5=1690kN。
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
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,F=592.5kN;
G──桩基承台的自重,G=1690kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取M+Fk×
h=2968.1kN.m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离2.6/2=1.30m;
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=(592.50+1690)/4+2968.1×
1.30/(4×
1.302)=1141.42kN。
最小压力:
Nmin=(592.50+1690)/4-2968.1×
1.302)=-0.16kN。
(2)按照Mx作用在承台对角线进行计算
…………………………
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离1.414×
1.30=1.84m;
1.84/(2×
1.842)=1377.18kN。
1.842)=-235.92kN。
由以上算可知:
静压桩承载力极限值R必须大于1377.18kN,才能满足塔吊及基础的承载力要求。
取R=1500kN。
根据本工程岩土工程报告,由于技5孔没有勘察出中风化岩层,要达到极限值R=1500kN,则必须压至微风化表面。
(现场实际压的四根桩承载力均为3200KN)
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;
(参照技5孔)
λi──抗拔系数,砂土取0.4,岩层取0.7;
计算桩长,取现压最短桩长为13.45m,计算有效桩长,按13.45-0.15-2.5-0.3=10.50m计算。
=3.14×
0.5×
(0.4×
15×
7.1+0.4×
45×
2.6+0.7×
70×
0.7)=193.27kN
Rta=193.27+0.9×
π×
(0.52-0.42)×
10.50×
25=260.03kN
Rta>
Nmin=235.92kN
满足要求!
2、桩顶插筋计算
为了方便计算,按轴心受拉构件计算
受拉钢筋面积As=γ0N/ft
γ0——结构重要系数,取1.1;
N——拉力设计值;
取1.2×
235.92=283.1kN;
ft——钢筋抗拉强度设计值,取360N/mm2;
As=1.1×
283100/360=865mm2
桩顶插筋选用618,受拉钢筋面积1525mm2,伸入承台1200mm,插入桩芯800mm。
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=1.30m;
Ni──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni=Nmax-G/n=954.68kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=2×
954.68×
1.3=2482.17kN.m
2、基础承台配筋
基础采用HRB400钢筋,fy=360n/mm2,
h0=2500-100-35=2365mm
ρ=0.1%,
=0.1%×
5200×
2365=12298mm2,
按
配筋。
取2625(25@200)
as=26×
490.87=12762.72mm2>
=12298mm2
满足要求!
承台配筋如下图:
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=1377.18kN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=5200mm;
ho──承台计算截面处的有效高度,ho=2365mm;
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h>
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=20729kN>
V=1377kN
满足要求,只需配置构造筋!
八、施工方法及安全措施
1、施工组织
施工组织架构如下:
管理人员职责表
序号
岗位
工作范围
人数
项目负责人
全面负责
技术负责人
现场施工技术指导
施工员
现场施工管理与施工协调
质量员
质量监督、工序验收、试验检测
安全员
安全监督检查工作
测量员
测量工作
1
合计
2、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。
(6)静压桩施工质量保证措施详见本工程专项方案《静压高强预应力混凝土管桩专项施工方案》第十一点“施工质量控制”。
3、基础承台施工
(1)静压管桩施工检验合格后方可进行承台施工。
(2)模板采用240*115*53mm灰砂砖砌筑,厚180mm。
内用水泥砂浆批荡。
(3)承台底部土方必须夯实。
(4)静压桩伸入承台100mm,并用618钢筋伸入承台1200mm,插入桩芯800mm。
(5)采用商品混凝土,混凝土生产厂家为广东景泰混凝土公司。
(6)钢筋焊接采用电弧焊(搭接焊)。
(7)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。
(8)成型钢筋不准踩踏。
(9)钢筋运输过程注意轻装轻卸,不能随意抛掷。
(10)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。
(11)混凝土浇注连续进行。
(12)做好塔吊基础预埋和接地工作。
九、附件
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