安置小区工程塔吊基础施工专项方案Word文档格式.docx
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2#塔吊选用QTZ80,设置在4#楼的南侧部位,塔基中心位置定于4-B轴以南2500mm,4-8上。
采用钢平台,桩采用ф700钻孔灌注桩,桩中心间距为1600mm。
具体位置详见塔吊平面位置布置图。
3#塔吊选用QTZ80,设置在2#楼的北侧部位,塔基中心位置定于2-4轴以东300mm,L轴(2-K轴)北2800mm。
塔吊编号
塔吊位置
塔吊型号
基础类型
桩直径(钻孔桩)
参考勘察孔位
入土深度
有效桩长
持力层
1#
3#楼西侧
QTZ63
大承台基础
Φ700
Z2
38.5m
37m
8-1号土
2#
4#楼南侧
QTZ80
格构式钢平台基础
Φ700
BZ2
41m
31m
3#
2#楼北侧
BZ1
大承台基础底面标高为-1.5m(约自然地面以下1.4m),格构式钢平台设置在地下室二层顶板以上2500mm处(标高-3.25m)。
塔吊桩进入8-1号层土不小于2m。
各桩位详见塔吊基础平面布置图及桩位图。
QTZ63型塔吊性能表
塔吊
型号
起重
臂长(m)
起重力矩(kN·
m)
最大起重量(T)
独立式起升
高度(m)
附着式起升高度(m)
50
630
6
39.5
140
QTZ80型塔吊性能表
50/40
800
40.5
220
第二节塔吊基础设置
现场设置3台塔吊,塔吊位置须满足塔吊大臂能覆盖到大部分施工区域,以保证各类材料的吊装运输需求。
结合施工现场实际情况,1#塔吊布置在基坑外,2#和3#塔吊布置在基坑中。
(塔吊基础定位见附图定位图)
塔吊QTZ63基础具体参数如下:
塔吊基础桩为4根直径700钻孔灌注桩,桩间距2.5m,有效桩长37m(-1.5m~-38.5m),入土深度约为38.8m左右(进入8-1号含砂粉质粘土层不小于2m),桩身配筋主筋12φ20,通长配置,箍筋为φ8@200。
桩上设钢筋混凝土承台,承台底标高-2.850m,承台尺寸5.0×
5.0×
1.35m,采用C35砼浇筑。
承台配筋底筋双向φ20@100,面筋双向φ20@200,拉筋φ10@500。
钢筋均采用三级钢。
详见附图。
2#塔吊和3#塔吊QTZ80格构柱基础具体参数如下:
塔吊基础桩为4根直径700钻孔灌注桩,桩间距1.6m,入土深度约为41m,有效桩长约31m(-10.50m~-41.25m),(进入8-1号含砂粉质粘土层不小于2m),桩身配筋主筋12φ20,通长配置,桩顶标高设置在-10.50m处,桩顶以下4m范围内螺旋箍筋加密,为φ8@100,非加密区箍筋为φ8@200,钢格构柱锚入灌注桩的长度不小于2.5m,与灌注桩钢筋笼主筋焊接。
钢格构柱总长8m,每根钢格柱采用∠160×
12角钢结合400×
250×
10mm缀板焊接而成,截面尺寸450×
450mm。
相邻格构柱间用16a号槽钢连接,按照水平支撑和斜撑的方式焊接连接,水平支撑杆每间隔2.0m设置一道共设4道。
斜撑角度30°
~45°
,焊缝饱满且厚度≮7mm。
格构柱间在水平支撑杆标高位置设置构造水平剪刀撑,设置四道。
剪刀撑采用16a号槽钢焊接而成。
钢格柱顶部设钢平台,平台面标高-3.250m,平台尺寸为800×
800mm,平台板厚50mm,平台板与格构柱之间采用加强板焊接连接。
第三节塔吊基础土层主要物理力学指标
根据**华汇岩土勘测有限公司提供的岩土工程勘察报告,结合本工程中塔吊位置,揭示出塔吊位置处地质情况可参考工程地质剖面图、勘测孔中间位置处土层参数,岩土各土层厚度及阻力特征值。
本工程1#塔吊处地质条件可参考地质Z2孔土层情况,2#塔吊处地质条件可参考地质BZ2孔土层情况,3#塔吊处地质条件可参考地质BZ1孔土层情况。
地质情况介绍:
1层、杂填土
色杂,松散、松软,主要为粉质粘土、碎石、块石及建筑垃圾组成。
为新近回填,均有分布,局部较厚,层厚0.80~2.80m。
2层,粉质粘土
灰黄、黄灰色,软可塑状为主,局部软塑,无摇振反应,稍有光泽,干强度和韧性中等。
该层均有分布,层厚0.70~2.60m,层顶埋深0.80~2.80m。
3层,淤泥质粘土
局部为淤泥质粉质粘土或淤泥,灰色,流塑,含有机质,有机质含量3~5%无摇振反应,切面光滑,干强度及韧性高。
该层分布均匀,层厚1.18~16.50m,层顶埋深1.90~4.20m。
4层,粉质粘土
灰黄色,软可塑,稍有光泽,无摇振反应,干强度及韧性中等,具褐色铁锰质浸染。
均有分布,层厚0.90~5.70m,层顶埋深14.20~19.80m。
5层:
粉质粘土
灰色,软塑,局部软可塑。
含少量有机质,无摇振反应,稍有光泽,干强度和韧性中等。
该层均有分布。
层厚11.20~17.50m,层顶埋深17.50~25.50m。
6层:
灰绿色,青灰色,硬可塑,无摇振反应,稍有光泽,干强度和韧性中等。
具铁锰质浸染。
该层均有分布,层厚1.60~6.30m,层顶埋深32.00~37.30m。
8-1层:
含砂粉质粘土
青灰,灰白色,灰黄色,色杂,硬可塑,土质不均,局部含中砂、砾砂、圆砾等,含量不均。
切面稍有光泽,无摇振反应,干强度及韧性中等。
该层均有分布,层厚2.60~8.50m,层顶埋深35.10~43.40m。
根据地质报告土质情况,以6号土厚度不够,故选择8-1号土作为本工程塔吊桩的持力层,具体详见桩基计算书。
第四章塔吊基础施工
一、大承台塔吊基础:
固定式塔式起重机的地基基础是保证塔机安全使用的必要条件,基础严格参照《塔式起重机说明书基础部分》的说明施工。
1#塔吊基础采用钢筋砼独立柱基础,基础中心,具体位置见桩基定位图,基础顶标高—1.50m(自然地面以下1.40m),规格为5×
5×
1.35厚(矩形平面),
C35砼,基础砼内配筋为底层Φ20@100,面层Φ20@200。
桩采用直径700钻孔灌注桩,桩配筋为12@20,具体见计算书及图纸。
基础砼分二层浇捣,第一层浇700厚,上面部分砼待地埋螺栓安装校正后,基础面钢筋绑扎完后再浇捣。
施工顺序为:
塔基放线→塔基周边采用木桩或者槽钢支护→塔基坑土方开挖→100厚C10素砼垫层、基坑护壁→用水准仪在坑壁四周测设标高线(700高处和1250(1350)高处均打水平桩)→基础底钢筋网绑扎→支马凳及纵横向临时固定钢筋→竖向拉钩钢筋绑扎→浇捣第一层700厚砼→找平压实(用水准仪)→注意养护→投点放线→安预埋螺栓和12块承重钢板(校正后,与钢筋焊接牢靠)→基础面钢筋绑扎→浇捣基础面砼(第二层)用经纬仪二台,
从两个相互垂直的方向观测固定预埋螺栓有没有偏移→注意养护。
二、格构式塔吊基础
2#、3#塔吊采用格构式基础。
塔吊桩采用Φ700钻孔灌注桩,桩进入8-1持力层不小于2m,桩内插格构柱,格构柱插入桩内长度不小于2.5m。
钢平台设置在地下室二层顶板以上2500mm处,具体格构柱及钢平台做法详见图纸要求。
本工程中塔吊基础采用逆作法施工,即在地下室土方开挖之前即进行塔吊基础的施工和塔吊的安装。
1、塔吊基础的施工工艺流程如下所示:
Φ700塔吊基础
桩钢筋笼制作
塔吊在基坑内
的平面位置确定
钢格构柱制作
Φ700塔吊基础桩成孔
钢格构柱与钢筋笼焊接并安放就位
塔吊在基坑土方工程和地下室结构施工过程中正常运行
各层土开挖如此循环至最后层土的高度区间
第一层土方开挖
塔吊使用至工程结束
基坑底砼垫层施工
第一层土层厚度范围内钢格构柱间型钢斜杆、水平杆焊接
塔吊安装
并投入使用
预埋塔吊基础节,绑扎承台钢筋、支模并浇筑砼
塔吊基础灌注桩砼浇筑
2、操作要点
①钢格构柱与塔吊基础灌注桩主筋须按规定焊接牢固;
②钢格构柱与钢筋笼吊装入孔时必须保证格构柱位置、标高以及垂直度的准确性,可以采用全站仪、水平仪、水准尺等工具进行现场控制。
格构柱及钢筋笼安装完毕后必须进行加固定位,确保在灌注桩砼浇筑的过程中格构柱位置及水平标高的准确性。
③格构柱的焊接质量为本方案的关键环节,故必须保证格构柱焊接质量满足规范要求,主要通过以下几点保证措施:
a、焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定,应检查质量证明书及烘焙记录;
b、进行格构柱焊接的焊工必须持有特种作业上岗证,并且考试合格。
项目管理人员须认真检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期;
c、焊工上岗作业前,必须进行技术交底,明确焊接质量要求和注意事项。
d、焊缝要满足:
外形均匀、焊道与焊道及焊道与钢材之间过渡平滑,焊渣与飞溅物清除干净;
焊接时应注意以下问题:
(1)尺寸超出允许偏差:
对焊缝长宽、宽度、厚度不足,中心线偏移,弯折等偏差,应严格控制焊接部位的相对位置尺寸,合格后方准焊接,焊接时精心操作。
(2)焊缝裂纹:
为防止裂纹产生,应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序,避免用大电流,不要突然熄火,焊缝接头应搭10~15mm,焊接中不允许搬动、敲击焊件。
(3)表面气孔:
焊条按规定的温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。
(4)焊缝夹渣:
多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应运条正确,弧长适当。
注意熔渣的流动方向,采用碱性焊条时,上须使熔渣留在熔渣后面。
e、焊缝验收标准详见下表
④塔吊安装前须满足基础桩混凝土强度不小于80%设计强度;
⑤基坑土方开挖时,每层土方挖净后,钢格构柱间的钢斜杆、水平支撑应及时安装并焊接牢固,确保由四根钢格构柱组成架体的整体稳定性。
焊接前应做好焊接部位的清理、除锈、除泥等工作,保证焊接质量;
⑥本工程中塔吊使用时间较长,故待地下室底板施工完毕后,宜将底板以上部位的钢格构柱表面刷防锈漆二道,以减少锈蚀对格构柱强度性能的影响;
⑦钢格构柱架体穿过地下室底板和顶板时,在钢格构柱的肢件角钢上设置止水板,作为地下室底板和顶板在该结构的止水处理;
⑧塔吊基础处土方开挖时须注意格构柱1米范围内土方严禁用挖机开挖,须采用人工挖除,以避免挖机碰撞到格构柱造成质量安全隐患。
格构柱上的泥土须清理干净,保证水平支撑杆焊接质量。
第五章塔吊桩基础的计算书
1#塔吊基础为4根Ф700灌注桩,塔机与灌注桩之间用钢格柱连接。
设灌注桩径700,配12φ20钢筋,φ8@200螺旋箍,通长布置,桩砼为C30。
灌注桩桩顶标高-1.50m,有效桩长37m(桩顶标高起算)。
2#、3#塔吊基础为4根Ф700灌注桩,塔机与灌注桩之间用钢格柱连接。
灌注桩桩顶标高-10.500m,有效桩长31m(桩顶标高起算)。
格构式钢柱为四肢组合构件,平面尺寸450×
450mm,选用等边角钢L160×
12,缀板Q235-400×
10@500,格构柱总长度11m。
钢格柱顶部设钢平台,钢平台面标高-3.250m,承台尺寸800×
800×
50mm,平台板厚为50mm。
塔吊所在位置的底板配筋为底筋双向φ14@100,面筋双向φ18@200。
(一)1#塔吊(QTZ63)砼承台桩基础计算书
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
塔机独立状态的计算高度H(m)
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
321.8
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
381.8
水平荷载标准值Fvk(kN)
40
倾覆力矩标准值Mk(kN·
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
水平荷载标准值Fvk'
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
1100
2、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.35Fk1=1.35×
321.8=434.43
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35FQk=1.35×
60=81
竖向荷载设计值F(kN)
434.43+81=515.43
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×
40=54
倾覆力矩设计值M(kN·
1.35Mk=1.35×
630=850.5
竖向荷载设计值F'
1.35Fk'
=1.35×
水平荷载设计值Fv'
1.35Fvk'
50=67.5
倾覆力矩设计值M'
1100=1485
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.35
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
承台长向桩心距al(m)
2.5
承台宽向桩心距ab(m)
桩直径d(m)
0.7
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'
(m)
承台上部覆土的重度γ'
(kN/m3)
19
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
配置暗梁
否
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'
γ'
)=5×
(1.35×
25+0×
19)=843.75kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.35Gk=1.35×
843.75=1139.062kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.536m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(321.8+843.75)/4=291.388kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(321.8+843.75)/4+(1100+50×
1.35)/3.536=621.606kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(321.8+843.75)/4-(1100+50×
1.35)/3.536=-38.831kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:
Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(434.43+1139.062)/4+(1485+67.5×
1.35)/3.536=839.169kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(434.43+1139.062)/4-(1485+67.5×
1.35)/3.536=-52.422kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C30
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz(kN/m3)
桩混凝土保护层厚度б(mm)
桩入土深度lt(m)
37
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
桩混凝土类型
钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋
HRB40012Φ20
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es(N/mm2)
200000
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)
100
最大裂缝宽度ωlim(mm)
0.2
普通钢筋相对粘结特性系数V
1
预应力钢筋相对粘结特性系数V
0.8
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
承台埋置深度d(m)
1.5
是否考虑承台效应
土名称
土层厚度li(m)
侧阻力特征值qsia(kPa)
端阻力特征值qpa(kPa)
抗拔系数
承载力特征值fak(kPa)
2粉质粘土
3.1
9
-
3淤泥质粉质粘土
12.4
4粉质粘土
2.3
16
5粉质粘土
15.2
10
6粉质粘土
3
26
8-1含砂粉质粘土
8.5
27
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.7=2.199m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.72/4=0.385m2
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap
=2.199×
(1.6×
9+12.4×
6+2.3×
16+15.2×
10+3×
26+2.5×
27)+0×
0.385=930.445kN
Qk=291.388kN≤Ra=930.445kN
Qkmax=621.606kN≤1.2Ra=1.2×
930.445=1116.535kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-38.831kN<
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:
Qk'
=38.831kN
桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算,
桩身的重力标准值:
Gp=ltAp(γz-10)=37×
0.385×
(25-10)=213.589kN
Ra'
=uΣλiqsiali+Gp=2.199×
(0.7×
1.6×
9+0.7×
12.4×
6+0.7×
2.3×
16+0.7×
15.2×
10+0.7×
3×
26+0.7×
2.5×
27)+213.589
=864.901kN
Qk'
=38.831kN≤Ra'
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积:
As=nπd2/4=12×
3.142×
202/4=3770mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:
Q=Qmax=839.169kN
ψcfcAp+0.9fy'
As'
=(0.85×
14×
106+0.9×
(360×
3769.911))×
10-3=6034.96kN
Q=839.169kN≤ψcfcAp+0.9fy'
=6034.96kN
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:
Q'
=-Qmin=52.422kN
fyAS=360×
3769.911×
10-3=1357.168kN
Q'
=52.422kN≤fyAS=1357.168kN
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×
100%=(3769.911/(0.385×
106))×
100%=0.98%≥0.65%
5、裂缝控制计算
裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。
(1)、纵向受拉钢筋配筋率
有效受拉混凝土截面面积:
Ate=d2π/4=7002π/4=384845mm2
ρte=(As+Aps)/Ate=(3769.911+0)/384845=0.01<
0.01
取ρte=0.01
(2)、纵向钢筋等效应力
σsk=Qk'
/As=38.831×
103/3769.911=10.3N/mm2
(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×
2.01/(0.01×
10.3)=-11.584
取ψ=0.2
(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=(12×
202+0×
10.72)/(12×
1×
20+0×
0.8×
10.7)=20mm
(5)、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.7×
0.2×
10.3×
(1.9×
50+0.08×
20/0.01)/200000=0.007mm≤ωlim=0.2mm
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ20@100
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
HRB400Φ20@200
承台顶部短向配筋
HRB400Φ20@
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