桩基础塔吊基础施工方案Word格式文档下载.docx
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5m*5m*1.5m,混凝土等级为C30。
塔吊倾覆力矩M=979.69KN.m,塔吊水平荷载Fh=30KN。
1、塔吊的基本参数信息
塔身宽度B:
1.6m,基础埋深D:
2.000m,
自重F1:
357.7kN,基础承台厚度Hc:
1.500m,
最大起重荷载F2:
50kN,基础承台宽度Bc:
5.000m,
桩钢筋级别:
RRB400,桩直径或者方桩边长:
1.200m,
桩间距a:
3m,承台箍筋间距S:
200.000mm,
承台混凝土的保护层厚度:
50mm,承台混凝土强度等级:
C35;
2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重(包括压重)F1=357.70kN;
塔吊最大起重荷载F2=50.00kN;
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=407.70kN;
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mkmax=979.68kN·
m;
3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
(1)桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.1.1条,在实际情况中x、y轴是随机变化的,所以取最不利情况计算。
Nik=((Fk+Gk)/4)/n±
Mykxi/∑xj2±
Mxkyi/∑yj2;
其中n──单桩个数,n=4;
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值,Fk=407.70kN;
Gk──桩基承台的自重标准值:
Gk=25×
Bc×
Hc=25×
5.00×
1.50=937.50kN;
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值,取979.68kN·
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.12m;
Nik──单桩桩顶竖向力标准值;
经计算得到单桩桩顶竖向力标准值
最大压力:
Nkmax=(407.70+937.50)/4+979.68×
2.12/(2×
2.122)=567.21kN。
最小压力:
Nkmin=(407.70+937.50)/4-979.68×
2.122)=105.39kN。
不需要验算桩的抗拔!
(2)承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.2条。
Mx=∑Niyi
My=∑Nixi
其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.70m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=1.2×
(Nkmax-Gk/4)=399.41kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=2×
399.41×
0.70=559.17kN·
m。
4、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。
αs=M/(α1fcbh02)
ζ=1-(1-2αs)1/2
γs=1-ζ/2
As=M/(γsh0fy)
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=1450.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;
经过计算得:
αs=559.17×
106/(1.00×
16.70×
5000.00×
1450.002)=0.003;
ξ=1-(1-2×
0.003)0.5=0.003;
γs=1-0.003/2=0.998;
Asx=Asy=559.17×
106/(0.998×
1450.00×
360.00)=1072.91mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
1500.00×
0.15%=11250.00mm2。
建议配筋值:
RRB400钢筋,20@135。
承台底面单向根数36根。
实际配筋值11311.2mm2。
5、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.9条,承台斜截面受剪承载力满足下面公式:
V≤βhsαftb0h0
其中,b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5000mm;
λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0,此处,a=0.22m;
当λ<
0.25时,取λ=0.25;
当λ>
3时,取λ=3,得λ=0.25;
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数,当h0<800mm时,取h0=800mm,h0>2000mm时,取h0=2000mm,其间按内插法取值,βhs=(800/1450)1/4=0.862;
α──承台剪切系数,α=1.75/(0.25+1)=1.4;
0.862×
1.4×
1.57×
5000×
1450=13733.973kN≥1.2×
567.213=680.655kN;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
6、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条:
桩的轴向压力设计值中最大值Nk=567.213kN;
单桩竖向极限承载力标准值公式:
Quk=u∑qsikli+qpkAp
u──桩身的周长,u=3.77m;
Ap──桩端面积,Ap=1.131m2;
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称
16.0025.00825.000.80粘性土
210.0025.00965.000.70粉土或砂土
由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
Quk=3.77×
250+965×
1.131=2033.867kN;
单桩竖向承载力特征值:
R=Ra=Quk/2=2033.867/2=1016.934kN;
Nk=567.213kN≤1.2R=1.2×
1016.934=1220.32kN;
桩基竖向承载力满足要求!
7、桩配筋计算
(1)桩构造配筋计算
As=πd2/4×
0.65%=3.14×
12002/4×
0.65%=7351mm2;
(2)桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋!
(3)桩受拉钢筋计算
桩不受拉力,不计算这部分配筋,只需构造配筋。
RRB400钢筋,3716。
实际配筋值7440.7mm2。
依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008),
箍筋采用螺旋式,直径不应小于6mm,间距宜为200~300mm;
受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶以下5d范围内箍筋应加密;
间距不应大于100mm;
当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;
当考虑箍筋受力作用时,箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定;
当钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
(二)无桩基基础结构验算
1、参数信息
1.6m,基础埋深d:
2.00m,
自重G:
357.7kN,基础承台厚度hc:
1.50m,
最大起重荷载Q:
5.00m,
混凝土强度等级:
C30,钢筋级别:
RRB400,
基础底面配筋直径:
20mm
2、塔吊对交叉梁中心作用力的计算
(1)塔吊竖向力计算
塔吊自重:
G=357.7kN;
塔吊最大起重荷载:
Q=50kN;
作用于塔吊的竖向力:
Fk=G+Q=357.7+50=407.7kN;
(2)塔吊弯矩计算
Mkmax=962.41kN·
3、塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算:
e=Mk/(Fk+Gk)≤Bc/3
式中e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;
Mk──作用在基础上的弯矩;
Fk──作用在基础上的垂直载荷;
Gk──混凝土基础重力,Gk=25×
5×
1.5=937.5kN;
Bc──为基础的底面宽度;
计算得:
e=962.41/(407.7+937.5)=0.715m<
5/3=1.667m;
基础抗倾覆稳定性满足要求!
4、地基承载力验算
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:
混凝土基础抗倾翻稳定性计算:
e=0.715m<
5/6=0.833m
地面压应力计算:
Pk=(Fk+Gk)/A
Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W
式中:
Fk──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重和最大起重荷载,Fk=407.7kN;
Gk──基础自重,Gk=937.5kN;
Bc──基础底面的宽度,取Bc=5m;
Mk──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,Mk=962.41kN·
W──基础底面的抵抗矩,W=0.118Bc3=0.118×
53=14.75m3;
不考虑附着基础设计值:
Pk=(407.7+937.5)/52=53.808kPa
Pkmax=(407.7+937.5)/52+962.41/14.75=119.056kPa;
Pkmin=(407.7+937.5)/52-962.41/14.75=0kPa;
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak--地基承载力特征值,按本规范第5.2.3条的原则确定;
取140.000kN/m2;
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;
b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取5.000m;
γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;
d--基础埋置深度(m)取2.000m;
解得地基承载力设计值:
fa=188.000kPa;
实际计算取的地基承载力设计值为:
地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=53.808kPa,满足要求!
地基承载力特征值1.2×
fa大于无附着时的压力标准值Pkmax=119.056kPa,满足要求!
5、基础受冲切承载力验算
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:
F1≤0.7βhpftamho
式中βhp--受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,βhp取1.0.当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用;
取βhp=0.94;
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值;
取ft=1.43MPa;
ho--基础冲切破坏锥体的有效高度;
取ho=1.45m;
am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
am=(at+ab)/2;
am=[1.60+(1.60+2×
1.45)]/2=3.05m;
at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽(即塔身宽度);
取at=1.6m;
ab--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长,当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内,计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效高度;
ab=1.60+2×
1.45=4.50;
Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力;
取Pj=142.87kPa;
Al--冲切验算时取用的部分基底面积;
Al=5.00×
(5.00-4.50)/2=1.25m2
Fl--相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
Fl=PjAl;
Fl=142.87×
1.25=178.58kN。
允许冲切力:
0.7×
0.94×
1.43×
3050.00×
1450.00=4161307.15N=4161.31kN>
Fl=178.58kN;
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
6、承台配筋计算
(1)抗弯计算
MI=a12[(2l+a'
)(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]/12
MI--任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值;
a1--任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离;
取a1=(Bc-B)/2=(5.00-1.60)/2=1.70m;
Pmax--相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值,取142.87kN/m2;
P--相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值,[BcPmax-a1(Pmax-1.2×
Pmin)]/Bc=[5×
142.867-1.7×
(142.867-1.2×
0)]/5=94.292kPa;
G--考虑荷载分项系数的基础自重,取G=1.35×
25×
hc=1.35×
1.50=1265.63kN/m2;
l--基础宽度,取l=5.00m;
a--塔身宽度,取a=1.60m;
a'
--截面I-I在基底的投影长度,取a'
=1.60m。
经过计算得MI=1.702×
[(2×
5.00+1.60)×
(142.87+94.29-2×
1265.63/5.002)+(142.87-94.29)×
5.00]/12=438.18kN·
(2)配筋面积计算
式中,αl--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,取为0.94,期间按线性内插法确定,取αl=1.00;
fc--混凝土抗压强度设计值,查表得fc=14.30kN/m2;
ho--承台的计算高度,ho=1.45m。
αs=438.18×
14.30×
103×
(1.45×
103)2)=0.003;
ξ=1-(1-2×
γs=1-0.003/2=0.999;
As=438.18×
106/(0.999×
1.45×
360.00)=840.65mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
故取As=11250.00mm2。
RRB400钢筋,20@135mm。
实际配筋值11311.2mm2。
八、质量保证措施
为认真贯彻“百年大计,质量第一”的方针,力争本工程质量达标创优,根据甲方合同要求,行业规范要求及公司ISO9002质量体系要求,特制定以下质量保证措施:
1、建立质量保证体系
在项目经理的统一安排下,质量措施要求层层落实并认真贯彻到每个岗位上。
2、保证原材料质量
①所用原材料要严格按规范要求分批检验、检测,合格后方可使用。
②原材料必须有合格证(质量保证书)。
3、保证施工质量
①凡施工中现有原材料,材料部门均应按规定提供材料合格证证明,并必须经过复检后使用。
②每道工序施工前要进行技术交底,项目技术负责人要对施工队人员技术交底,各级交底以口头进行,并有文字记录,交底和接受都必须有签字手续。
③浇灌必须在上道工序检查合格并经监理签字后,施工人员根据项目质检、业主代表、监理人员签字认可后开始浇灌。
④在施工过程中实施施工挂牌制,牌上注明管理者,操作者,施工日期和简洁明了的质量要求。
⑤各工序班组要像重视工序的操作一样重视成品的保护,项目管理人员应合理安排工序,尽力减少工序的交叉作业,上下工序之间做好交接工作记录,如下道工序可能对上道工序的成品造成影响时,应征得上道工序的操作人员及管理人员的同意,并采取可靠措施避免破坏和污染,否则造成的损失由下道工序操作人员与管理人员负责。
4、保证施工记录质量
①严格按照规范及公司质量体系要求进行施工记录。
②认真完成各项施工记录,保证其真实性、规范性和可溯性。
5、应注意的质量问题
①垂直偏差过大:
为防止偏差过大,每挖完一节,必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。
②孔壁坍塌:
若桩位土质不好,或地下水渗出容易发生孔壁坍塌。
因此开挖前应掌握现场土质情况,错开桩位开挖,缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖,钢板桩、木板桩封堵;
操作进程要紧凑,不留间隔空隙,避免坍孔。
③孔底残留虚土:
成孔、修边以后有较多虚土、碎砖,若不清除会影响桩基砼的质量。
因此在放钢筋笼前后均应认真检查孔底,清除虚土杂物。
必要时用水泥砂浆或混凝土封底。
④孔底出现积水:
当地下水渗出较快或雨水流入,抽排水不及时,就会出现积水。
开挖过程中孔底要挖集水坑,及时下泵抽水。
如有少量积水,浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的,大量积水一时又排除困难的情况下,则应用导管水下浇筑混凝土的方法,确保施工质量。
⑤桩身混凝土质量差:
为防止空洞、夹土等现象的出现。
在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底,坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。
⑥钢筋笼扭曲变形:
为防止钢筋笼加工制作时点焊不牢,运输、吊放时产生变形、扭曲,钢筋笼应在专用平台上加工,主筋与箍筋点焊牢固;
运输过程支撑加固措施要可靠,吊运要竖直,使其平稳地放入桩孔中,保持骨架完好。
九、安全技术措施
1、挖孔时,挖孔工人配有安全帽、安全绳、必要时就搭设掩体。
2、对于取出土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具,要求经常检查。
3、在井口周围用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护,进口围护高于地面20cm~30cm,以防止土、石、杂物滚入孔内伤人。
为防止井口坍塌,在孔口用混凝土护壁,高约2.0m。
4、挖孔时还应经常检查孔内的二氧化碳含量,如超过0.3%,或孔深超过10m时,采用机械通风。
5、挖孔工作暂停时,将孔口罩盖。
在井孔安设牢固可靠的安全梯,以便于施工人员上下。
6、浇灌砼时,孔口料斗应牢固固定于孔口,不得有晃动、摇摆等现象。
放料人员必须准确对准孔口料斗放料,防止砼溅落桩孔内伤人。
7、在灌注桩身砼时,相邻10m范围内挖孔作业应停止,并不得在孔底留人。
8、孔内作业的振捣手应着装简便,穿防滑鞋,戴安全帽,绑扎安全带并挂设于井口牢固处,随作业面的上升安全带应逐步收紧。
9、孔内作业的振搞手应搭设牢固的临时作业平台,作业平台应牢固设于护壁凸缘,不宜支设在箍筋上。
10、孔内有作业时,孔口应有2人以上配合并监护井内情况,孔口人员必须挂好安全带,密切注意孔内一切情况,保持与孔底的密切联系,认真配合孔内人员的操作。
11、砼浇注完毕,桩顶标高低于地面的应盖好板(网)或设置封闭围栏。
十、雨季施工措施
(一)雨季施工
1、本项目可能会遇到较多的雨天施工。
2、做好现场材料防雨设施,对水泥等材料应垫高基础,搭设雨棚,覆盖薄膜,并在四周开挖排水沟,将水引自场区排水总水沟,以防变潮;
3、雨天施工时,应注意可能的带电作业必须严格执行我公司安全规定规程,电焊机棚应设在屋内或设置较高处且有雨棚,用电设施需有漏电保护装置。
4、用潜水泵及时排出挖孔桩内积水。
5、随时掌握气象动态,提前做好防雨措施
6、加强季节性劳动保护工作,冬雨季要做好防滑、防雨、防触电工作,对道路要采取防滑措施,雨天后要及时排水。
十一、文明施工
1、文明施工措施
、建筑场地设专人值班,负责文明施工管理。
、职工不准进入工作区内惹事生非。
、建立各项管理制度。
、定期进行文明施工检查评比。
、保持场地整洁,做好饮食管理,防腐、防毒,确保饮食卫生。
项目经理部设常备药品的医药箱。
雨雪天施工应注意路面保洁工作,车辆出入大门要注意冲洗。
保持施工现场整齐、整洁、实行文明施工、合理安排、合理利用场地、建立安全文明施工小组,以保证施工顺利进行。
制订生活和环境卫生管理制度,搞好职工宿舍卫生和食堂的饮食卫生,做好厕所清扫的保洁工作,不乱倒生活垃圾,生活垃圾集中纳入城市垃圾处理系统,搭建的临设经业主批准,做到整齐美观。
2、现场文明施工措施
施工临时用地张贴宣传标语,经常更换黑板报或报栏的内容;
施工现场入口处悬挂宣传标语横幅。
所有施工人员都应穿戴整齐,行为文明。
佩带项目部统一发放的工作证,并在工作证
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- 桩基础 塔吊 基础 施工 方案