QTZ70自升塔式起重机施工方案.docx
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QTZ70自升塔式起重机施工方案
海西(福建)汽车汽配城二期Ⅰ标段
塔
吊
基
础
施
工
方
案
福建省第一建筑工程公司
2013年07月07日
第一章工程概况
第一节项目概况
本项目由江南(福建)投资有限公司投资兴建,厦门中建东北设计院有限公司设计,福建众亿工程项目管理有限公司监理,福建省第一建筑工程公司4承建,为框剪结构的商住建筑物,地上32层,地下1层,其中有1层裙楼。
建筑物平面形状呈品型,总建筑面积约为19.6万平方米,建筑物高度:
从±0.000起计至屋面高99.90m。
第二节塔吊选型
根据施工需要,计划装一台型号为:
自升塔式起重机QTZ70。
该塔吊安装总高度130m,塔吊首次安装高度17.2m,随后爬升至自由高度37.5m,可利用一台16吨和一台30吨汽车吊进行安装,吊装最重部件起重臂时,工作半径9m,24m臂杆,起重量6.95吨,起吊高度21m,满足吊装要求。
塔机的总体结构详见产品说明书。
第二章塔机基础的设计及制作
第一节塔吊位置选择
1、塔吊基础选择
塔吊基础采用4根φ1000/1400人工挖空灌注桩,桩长约8.24m,桩端支承在强风化岩层,塔吊基础承台尺寸是5000×5000×1600,混凝土强度等级C35。
2、塔吊基础选择
本工程使用一部塔吊,塔机的安装位置设于10#楼基坑内侧(地下室底板底标高-0.500mm为塔基承台面),安放位置详见平面布置图。
第二节塔吊基础设计
一、桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数
根据拟建场区建筑物规模(层),结合场地工程地质情况,设计采用人工挖孔桩,以连续完整的中风化岩作桩端持力层。
单桩竖向承载力特征值Ra可按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002式8.5.5-1式DBJ15-31-2003式10.2.3或10.2.4估算。
公式
Ra=qsaAp+up∑qsiaLi[摩擦桩公式]
Ra=Rsa+Rra+Rpa[嵌岩桩公式]
桩基的设计施工还需符合《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)有关要求。
各岩土层桩周摩阻力特征值、桩端土承载力特征值等参数详见下表1
地层代号
岩土名称
状态
地基承载力特征值fak(kPa)
压缩模量Es(Mpa)
桩周摩阻力特征值qsa(kPa)
人工挖孔灌注桩
桩端承载力特征值
qsa(kPa)
岩石抗
压强度
fr(Mpa)
Qml
素填土
松散
\
10
Qal
粉质粘土
硬塑状
200
4.96
6
残积砂质粘性土
可塑状
200
4.74
15
K
全风化
坚硬、散体状
350
75
1000
强风化1
坚硬、散体状
450
160
3000
强风化2
碎裂或碎块状
750
330
6000
中风化
块状
3000
11000
二、塔吊基础设计
1、塔吊基础承台设计D1000/1400mm人工挖孔灌注桩;桩端要求穿过砂层、强风化进入强风化岩≥2.5m。
2、桩基础承台为5m(长)×5m(宽)×1.6m(厚),桩承台混凝土为C35砼,上下配筋为Ⅱ钢40φ25mm@200mm双向双层钢筋,内肢Ⅱ钢φ14mm@200mm双向筋。
第三节塔吊基脚螺栓预埋
塔吊基脚螺栓预埋为16根φ40mm长=900mm,螺栓为原厂产品。
安装预埋螺栓时用固定模具套入,模具上下螺母固定定型,采用水平仪校核准确,与承台钢筋焊接牢固。
第四节塔吊基础的防雷接地引接
塔吊基础的防雷接地引接;承台的对角2条桩中留出约500mm钢筋焊接头与承台钢筋连通焊接,并直接连出承台面约500mm的2处引头,作为连焊接于塔架至塔尾防雷针。
接地电阻值小于4Ω。
基础制作后,等其强度达到80%并检查合格方可安装塔机。
第五节塔吊基础与底板接头处理
塔吊承台与工程结构承台地板分界接头处理:
先做塔吊承台,在塔吊承台面预埋钢板止水片,塔吊承台与工程承台分界20mm,工程底板施工连接入于塔吊承台面处800mm,并预留工程底板钢筋搭接头,工程底板预留二次钢板止水片,承台面标高比底板面标高低800mm,塔吊拆除后再浇筑本部位钢筋混凝土,做法同后浇带。
做法详见大样图。
第六节塔吊立架处与地下室顶板主、次梁接头处理
对立架处顶板主、次梁、板断开处理方法如下:
1、梁板砼施工缝接头为梁长的1/3L位置处,在原设计的配筋中各加大一级配筋预留搭接,钢筋搭接应错开为1/2倍数。
2、施工缝搭接头钢筋加焊接;单面焊接为10倍D,双面焊接为5倍D。
预留钢筋用钢刷进行清锈。
3、预留孔洞砼接头处理;先浇砼接头必须凿毛,清洗干净,二次浇筑的砼加渗5-10%AEA澎胀水泥。
第七节地下室顶板预留孔洞围护
预留孔洞口处四周采用Φ48mm钢管搭设高1.5m,并用胶合板密封围蔽。
防止杂物下落伤人。
QTZ5014塔吊桩基础的计算书
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ70,自重(包括压重)F1=765.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN
塔吊倾覆力距M=1658.00kN.m,塔吊起重高度H=37.50m,塔身宽度B=1.6m
混凝土强度:
C35,钢筋级别:
Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m
桩直径或方桩边长d=1.0m,桩间距a=1.95m,桩长约8.24m,要求进强风化2.0m;
承台厚度Hc=1.60m,基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:
50mm
二.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=765.00kN
2.塔吊最大起重荷载F2=60.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=990.00kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×1658.00=2321.20kN.m
三.矩形承台弯矩的计算
计算简图:
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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)
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=1.2×825.00=990.00kN;
G──桩基承台的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D)=1050.00kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
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:
N=(990.00+1050.00)/4+2321.20×(3.00×1.414/2)/[2×(3.00×1.414/2)2]=1057.19kN
没有抗拔力!
2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)
其中Mx1,My1──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(m);
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值:
N=(990.00+1050.00)/4+2321.20×(3.00/2)/[4×(3.00/2)2]=896.87kN
Mx1=My1=2×896.87×(1.50-0.80)=1255.61kN.m
四.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
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。
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。
经过计算得
s=1255.61×106/(1.00×16.70×5000.00×1350.002)=0.008
=1-(1-2×0.008)0.5=0.008
s=1-0.008/2=0.996
Asx=Asy=1255.61×106/(0.996×1350.00×300.00)=3113.18mm2。
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11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=1057.19kN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
0──建筑桩基重要性系数,取1.0;
──剪切系数,
=0.20;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
S──箍筋的间距,S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1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=1057.19kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中
0──建筑桩基重要性系数,取1.0;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
A──桩的截面面积,A=0.503m2。
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!
七.桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3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=1057.19kN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
最大压力:
其中R──最大极限承载力;
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:
qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值;
s,
p──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数;
c──承台底土阻力群桩效应系数;按下式取值:
s,
p,
c──分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;
qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=2.513m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称
13.1200粉砂
23.12751000全风化
321603000强风化1
由于桩的入土深度为8.24m,所以桩端是在第3层土层。
最大压力验算:
R=2.51×(3.12×0×0.9177+3.12×75×0.9177+2.0×160×0.9177)/1.67+1.56×3000.00×0.50/1.67+0.00×656.25/1.65=1889.47kN
上式计算的R的值大于最大压力1057.19kN,所以满足要求!
附图
1、塔吊基础平面和剖面大样图。
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