塔式起重机基础施工方案.docx
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塔式起重机基础施工方案
塔式起重机基础施工方案
工程名称:
盛和天下G10#楼工程
建设单位:
哈尔滨盛和置业有限公司
监理单位:
黑龙江时和工程建设监理有限责任公司
施工单位:
哈尔滨市第五建筑工程公司
编制人:
尹永滨
编制日期:
2010年6月10日
塔式起重机基础施工方案
一、工程简介及施工说明
盛和天下G10#楼工程:
工程建设地点:
哈尔滨市群力新区;属于框架剪力墙结构;地上26层;地下1层;建筑高度:
80m;层高:
标准层高3.0m;建筑面积约为11000平方米;计划开竣工时间:
2010年5月19日至2011年12月31日,总工期:
153天。
本工程由哈尔滨盛和置业有限公司投资建设,哈尔滨中建建筑设计有限公司设计,哈尔滨市勘察测绘研究院地质勘察,黑龙江百信建设工程监理有限公司监理,哈尔滨市第五建筑工程公司组织施工;由胡晓红担任项目经理,尹永滨担任技术负责人。
本塔式起重机基础工程为盛和天下G10#楼、P2地下车库(29轴至43轴间)工程、E13#、E14#、E15#楼的辅助施工工程。
盛和天下G10#楼工程垂直运输采用QTZ63型塔式起重机完成,根据现场起重机设置位置实际情况及地质报告显示,此处位置土质为上部生活垃圾及下部建筑垃圾,两层垃圾厚度在6.5M至7.0M左右,由于这两层垃圾不能作为踏实起重机基础的地基,垃圾须全部挖除使塔式起重机基础坐落在细砂层上,基础底标高为海拔115.25M。
根据地质报告勘测结果细砂层地耐力不能满足塔式起重机梁式基础对地耐力的要求,为保证本工程起重机的安全使用,经对地基承载力的计算(详见计算)。
基础梁采用C35级混凝土浇筑,梁长为7.7米,十字交叉形,基础梁截面尺寸为900×900,配筋为14Φ20、φ8@200(4)。
基础垫层采用100mm厚C10混凝土、基础桩采用C30混凝土,桩直径为ф600mm,桩长为10M,配筋为10Φ16,钢筋长度为5M、φ6@100/200(螺旋箍筋),混凝土均采用商品混凝土浇注。
基础梁的定位及具体尺寸参见生产厂家提供的基础施工图及本方案附图。
二、混凝土工程施工技术措施
1.混凝土的供应
(1)本基础结构混凝土由商品混凝土搅拌站搅拌供应。
(2)混凝土由供应商提供材质证明,由现场进行试块制作和试验。
(3)为了有效的控制混凝土的有害裂缝的产生,降低水泥水化热,充分利用混凝土的后期强度,建议商混站优先选用低水化热的普通硅酸盐水泥。
(4)由于工程施工进度的需要,基础梁在未达到28天养护时间时,项目部就需安装起重机,为保证施工的安全进行本塔式起重机基础混凝土施工中,在混凝土中掺加混凝土早强剂,早强剂的掺量按产品使用使用说明执行。
养护试件的试验强度达到起重机安装要求时,方可安装设备。
2.混凝土的浇筑
(1)本塔式起重机基础混凝土采用人工浇筑、机械振捣。
(2)在进行混凝土浇筑时,严格控制混凝土浇筑厚度(每层浇筑厚度不得超过40cm)及混凝土振捣时间,杜绝蜂窝、孔洞。
(3)梁板混凝土浇筑方向平行于梁方向推进,随打随抹。
梁由一端开始,用赶浆法浇筑。
标高控制:
水准仪抄平,在基础梁面+0.3m处,用红色油漆在四角标高控制杆上标注控制标高,拉线控制,刮杠找平标高。
(4)为了避免发生离析现象,混凝土自上而下浇筑时,其自由落差不宜超过2m,如高度超过2m,应设串桶、溜槽。
为了保证混凝土结构良好的整体性,混凝土应连续进行浇筑,如遇到意外,浇筑间隙时间必须控制在上一层混凝土初凝前将混凝土灌筑完毕。
3.混凝土的养护
基础混凝土采用覆盖一层塑料布并浇水养护(按养护当日的气温控制混凝土浇水数量及次数)。
混凝土连续养护时间不少于14d。
三、塔式起重机基础设计计算
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等编制。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
QTZ63;塔吊起升高度H:
100.000m;
塔吊自重G:
450.8kN;最大起重荷载Q:
58.000kN;
桩间距l:
3.8m;桩直径d:
0.600m;
桩钢筋级别:
HRB335;混凝土强度等级:
C35;
交叉梁截面宽度:
0.9m;交叉梁截面高度:
0.900m;
交叉梁长度:
7.7m;桩入土深度:
10.000m;
保护层厚度:
50.00mm;交叉梁钢筋级别:
HRB335;
塔吊倾覆力矩M:
1287.89kN·m;塔身宽度B:
1.800m;
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算
1.塔吊自重:
G=450.8kN;
2.塔吊最大起重荷载:
Q=58kN;
作用于塔吊的竖向力:
Fk=450.8+58=508.8kN;
3、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mkmax=1287.89kN·m;
三、交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算
计算简图:
十字交叉梁计算模型(最大弯矩M方向与十字交叉梁平行)。
两段梁四个支点力分别为:
RA=N/4+qL/2+3M/2LRB=N/4+qL/2-3M/2L
RC=N/4+qL/2RD=N/4+qL/2
两段梁的最大弯矩分别为:
M1=N(L-b)2/16L+qL2/24+M/2M2=N(L-b)2/16L+qL2/24
得到最大支座力为Rkmax=RB,Rkmin=RA,最大弯矩为Mkmax=M1。
b=21/2B=21/2×1.800=2.55m,L=21/2l=21/2×3.800=5.374m;
交叉梁自重:
qk=25×0.900×0.900=20.250kN/m;
桩顶竖向力:
Rkmax=Nk/4+qk×L/2+3Mk/(2L)=508.800/4+20.250×5.374/2+3×1287.890/(2×5.374)=541.09kN;
Rkmin=Nk/4+qk×L/2-3Mk/(2L)=508.800/4+20.250×5.374/2-3×1287.890/(2×5.374)=-177.87kN;
交叉梁得最大弯矩Mkmax:
Mkmax=Nk(L-b)2/(16×L)+qk×L2/24+Mk/2=508.800×(5.374-2.550)2/(16×5.374)+20.250×5.3742/24+1287.890/2=715.5kN·m;
四、交叉梁截面主筋的计算
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,α1=1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
ho──交叉梁的有效计算高度,ho=900.00-50.00=850.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
经过计算得:
αs=1.4×715.50×106/(1.00×16.70×900.00×850.002)=0.092;
ξ=1-(1-2×0.092)0.5=0.097;
γs=1-0.097/2=0.952;
As=1.4×715.50×106/(0.952×850.00×300.00)=4128.34mm2。
由于最小配筋率为0.2%,所以最小配筋面积为:
900.00×900.00×0.2%=1620.00mm2。
建议配筋值:
HRB335钢筋,14Φ20。
实际配筋值4398.8mm2。
五、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=541.09kN;
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=1.885m;
Ap──桩端面积,Ap=0.283m2;
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
11.0031.001600.000.70细砂层
21.0031.001600.000.70细砂层
33.0031.001600.000.70细砂层
41.5060.003400.000.70中砂层
51.5080.005050.000.70粗砂层
63.0060.003400.000.70中砂层
由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第6层土层。
单桩竖向承载力验算:
Quk=1.885×485+3400×0.283=1875.531kN;
单桩竖向承载力特征值:
R=Ra=Quk/2=1875.531/2=937.765kN;
Nk=541.09kN≤1.2R=1.2×937.765=1125.318kN;
桩基竖向承载力满足要求!
六、桩抗拔承载力验算
Rmin=-177.870kN<0,需进行桩抗拔承载力验算
桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.7条,桩抗拔承载力应满足下列要求:
Nk≤Ugk/γs+Ggp
Nk≤Uk/γs+Gp
其中:
Uk=∑λiqsikuili
Ugk=(ui/n)∑λiqsikli
式中Uk──基桩抗拔极限承载力标准值;
λi──取界面;对于粘性土,粉土取值0.70-0.80;对于砂土,取值0.50-0.70;
ui──桩群外围长度;取ui=4×(3.800+0.600)=17.60m;
解得:
Ugk=17.600×(31.00×1.00×0.70+31.00×1.00×0.70+31.00×3.00×0.70+60.00×1.50×0.70+80.00×1.50×0.70+60.00×2.00×0.70)/4=1493.800kN;
Ggp=(3.800+0.600)2×10.000×20.000/4=968.000kN;
Uk=1.885×(31.00×1.00×0.70+31.00×1.00×0.70+31.00×3.00×0.70+60.00×1.50×0.70+80.00×1.50×0.70+60.00×2.00×0.70)=639.942kN;
Gp=0.283×10.000×25=70.686kN;
Ugk/γs+Ggp=1493.800/1.700+968.000=1846.706kN;
Uk/γs+Gp=639.942/1.700+70.686=447.123kN;
Nk 经过计算得桩抗拔承载力验算满足要求。 七、桩配筋计算 1、桩构造配筋计算 As=πd2/4×0.65%=3.14×6002/4×0.65%=1838mm2; 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 依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。 N≤fyAs 式中: N──轴向拉力设计值,N=177870.00N; fy──钢筋强度抗压强度设计值,fy=300.00N/mm2; As──纵向普通钢筋的全部截面积。 As=N/fy=177870.00/300.00=592.90mm2 建议配筋值: HRB335钢筋,10Φ16。 实际配筋值2011mm2。 依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008),箍筋采用螺旋式,直径采用6.5mm,间距为100/200mm;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;钢筋笼每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。 桩钢筋锚入承台30倍主筋直径,伸入桩身长度根据工程桩设计要求,伸入L/2,即伸入5M。 经设计验算本工程起重机基础按本方案施工,可以保证工程安全施工并满足施工吊装需要。 塔式起重机基础施工图
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