塔吊基础施工方案1.docx
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塔吊基础施工方案1.docx
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塔吊基础施工方案1
芜湖国购汽贸物流园
塔吊基础专项方案
安徽众泰建设工程有限公司
二〇一六年十一月十五日
目录
第一章编制依据1
第二章、工程概况1
第三章塔吊基础设计2
第四章塔吊基础施工技术措施及质量验收2
第五章QTZ80塔吊基础计算书3
第六章塔吊基础排水及维护措施7
第七章附件9
第一章编制依据
1、本工程施工组织设计;
2、芜湖国购商贸城一期建设工程岩土工程勘察报告;
3、本工程设计图纸;
4、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992;
5、《地基基础设计规范》GB50007-2011;
6、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009;
7、《混凝土结构荷载规范》GB50009-2012;
8、《建筑工程施工安全检查标准》JGJ59-2011;
9、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010;
10、岩土勘察报告
第二章、工程概况
工程名称:
芜湖国购汽贸物流园
建设单位:
芜湖国购汽车物流产业园投资发展有限公司
监理单位:
中外天利(北京)工程管理咨询有限公司
设计单位:
江苏省建筑设计研究院有限公司
勘察单位:
中佳勘察设计有限公司
施工单位:
安徽众泰建设工程有限公司
地理位置:
基地位于芜湖市东北,北至官陡门路,东至欧阳湖路,西至梦溪路,南临墨鱼沟,芜湖市鸠江区梦溪路与官陡门路交叉口东南。
总建筑面积:
223406.34平方米,建筑占地面积:
60730.18平方米,建筑总层数:
地上4层,建筑高度:
18.65m。
本工程40栋楼计划选用安装12台QTZ80(5710)塔吊,塔吊位置详见《国购汽贸城塔吊平面布置图》
8、地质概况
依据2015年1月14日中佳勘察设计有限公司提供的该工程《芜湖国购商贸城一期岩土工程勘察报告》场地地质概况如下:
①层耕表土(Q4pd):
层厚0.5~1.9m,层底标高4.77~6.49m;
②层粉质粘土(Q4pl):
层厚1.8~3.6m,层底标高1.42~4.41m,承载力特征值120kpa;
③层粉土(Q4al+pl):
层厚2.4~5.2m,层底标高-2.11~-0.81m,承载力特征值100kpa。
④层淤泥质土(Q4al):
层厚14.7~2.0m,层底标高-22.23~-15.42m,承载力特征值65kpa。
⑤层粉质粘土(Q4pl):
层厚1.6~13.8m,层底标高—19.09~-31.57m,承载力特征值150kpa。
⑥~1层砂夹卵石(Q4al+pl):
层厚1.6~3.6m,层底标高-25.08~-31.03m,承载力特征值400kpa。
⑥层卵石土(Q4al+pl):
承载力特征值800kpa。
第三章塔吊基础设计
塔吊布置在基础外,塔吊基础顶标高同地下室基础底标高(-1.45m),以上塔吊基础位于②层粉质粘土层上,其地基承载力为120kpa,不能满足塔吊要求的地基承载力200kpa。
地基承载力未能满足塔吊基础所要求承载力,为满足塔吊要求承载力在塔吊基础下方布置四根砼预应力管桩(桩顶标高-2.7m),采用PHS-AB450(260)-C桩基(锤击),管桩桩长按照约33m,单桩承载力2250KN,塔吊基础尺寸为5000mm×5000mm×1250mm,混凝土标号C35。
塔吊基础配筋为双层双向布置C20,钢筋数量112根,拉筋为C20呈梅花型隔一拉一布置,钢筋保护层厚度为30mm。
附图:
塔吊基础做法
第四章塔吊基础施工技术措施及质量验收
1、混凝土强度等级采用大于等于C35;
2、混凝土基础的厚度为不小于1.25m,边长不小于5.0×5.0m,重量不小于75T;
3、预埋的地下节应与基础内钢筋可靠连成一体。
地下节主弦杆周围的钢筋数量不得减少和切断,主筋通过主弦杆有困难时,允许主筋避让;
4、铺设砼基础的地基应能承受200kpa的压力,如达不到该承受力,应由有资质的设计单位,根据混凝土基础所承受的荷载另行设计砼基础,可采用打桩等措施,使其达到塔机对基础的抗倾翻稳定性要求,确保安全使用;
5、砼基础应能承受20Mpa的压力。
6、地下节埋设后,露出端面的4根主弦杆与水平面垂直度不大于1/1000(可将标准节与地下节装配好,在标准节两个方向中心线上挂垂线,保证埋设后标准节的中心线与水平面的垂直度不大于1/1000);(可参考的施工方法:
在钢筋笼绑扎好,现在地面浇四个边长500mm,高100mm的钢筋混凝土矮柱,注意矮柱钢筋与砼应与基础可靠成一体,柱子中心与地下节主弦杆中心相同,再将地下节放到矮柱上,找正上平面的水平小于1/1000,固定,再浇筑整个混凝土基础);
7、必须保证地下节主弦杆上端面露出砼基础上平面350尺寸;
8、如因工程需要,地下节主弦杆上端面露出砼基础上平面超过350尺寸的地下节,在订货时需说明,此为非标地下节,本公司将单独设计制作;
9、地下节周围的混凝土充填率必须达到95%以上;
10、塔吊基础施工后,四周应排水良好,以保证基底土质承载力。
11、每次塔机转场装拆后,原地下节报废,新场地地下节必须更换由我公司制作的新地下节。
第五章QTZ80塔吊基础计算书
一.参数信息
塔吊型号:
QT80自重(包括压重):
F1=1033.90kN最大起重荷载:
F2=80.00kN
塔吊倾覆力距:
M=959.03kN.m塔吊起重高度:
H=40.50m塔身宽度:
B=1.60m
桩混凝土等级:
C80承台混凝土等级:
C35保护层厚度:
30mm
矩形承台边长:
5.00m承台厚度:
Hc=1.250m承台箍筋间距:
S=183mm
承台钢筋级别:
HRB400承台预埋件埋深:
h=0.90m承台顶面埋深:
D=1.500m
方桩边长:
d=0.450m桩间距:
a=4.000m桩钢筋级别:
HRB400
桩入土深度:
33.00桩型与工艺:
预制桩桩空心直径:
0.260m
塔吊最大起重力矩:
807kN.m塔吊总高度:
H=40.50m基本风压:
Wk=0.59kPa
塔吊主弦杆截面宽度:
b=0.125m塔身最大水平力:
Vh=0kN水平力作用高度:
h=40.50m
标准节数:
n=13
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=1033.900kN
2.塔吊最大起重荷载F2=80.000kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=1113.900kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×959.030=1342.642kN.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》JGJ94-2008的第5.1.1条)
其中n──单桩个数,n=4;
Fk──作用于承台顶面的竖向力,Fk=1113.900kN;
Gk──桩基承台和承台上土自重标准值,Gk=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=1531.250kN;
Mxk,Myk──荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x、y轴的力矩
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。
经计算得到:
桩顶竖向力设计值:
最大压力:
N=1.2×(1113.900+1531.250)/4+1342.642×(4.000×1.414/2)/[2×(4.000×1.414/2)2]=1030.929kN
桩顶竖向力标准值:
最大压力:
N=(1113.900+1531.250)/4+959.030×(4.000×1.414/2)/[2×(4.000×1.414/2)2]=830.847kN
2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条)
其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m);
Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力,Ni=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值:
压力产生的承台弯矩:
N=1.2×(1113.900+1531.250)/4+1342.642×(4.000/2)/[4×(4.000/2)2]=961.375kN
Mx1=My1=2×(961.375-1531.250/4)×(2.000-0.800)=1388.551kN.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。
承台底面配筋:
s=1388.551×106/(1.000×1.570×5000.000×1220.0002)=0.0112
=1-(1-2×0.0112)0.5=0.0112
s=1-0.0112/2=0.9944
Asx=Asy=1388.551×106/(0.9944×1220.000×300.000)=3815.288mm2
满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.14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=2061.857kN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
──计算截面的剪跨比,
=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;
b──承台计算截面处的计算宽度,b=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=320mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.000N/mm2;
S──箍筋的间距,S=183mm。
经过计算得:
箍筋的最小配筋面积Asv=(2061.857×1000-0.700×1.570×5000×320)×183/(300.000×320)=578.466mm2
六.矩形承台截面抗冲切验算
由于考虑到桩埋入承台有一定深度,所以不需要进行冲切验算!
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1030.929kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中
c──基桩成桩工艺系数,取0.850
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=35.900N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=0.1856m2。
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!
八.桩抗压承载力计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.5和5.3.5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=1030.929kN
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──基桩竖向承载力特征值;
Ra──单桩竖向承载力特征值;
K──安全系数,取2.0;
fak──承台下土的地基承载力特征值加权平均值;
c──承台效应系数,当不考虑承台效应系数时,其值取0;
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=1.8000m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.186m2;
Ac──计算桩基所对应的承台净面积,去Ac=6.064m2;
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:
序号土层厚度(m)极限侧阻力标准值(kPa)极限端阻力标准值(kPa)土名称
10.300耕表土
22.4400粉质粘土
33.2250粉土
419.6220淤泥质土
511.2500粉质粘土
67.41102159卵石土
由于桩的入土深度为33m,所以桩端是在第6层土层。
最大压力验算:
Ra=1.800×(0.3×0+2.4×40+3.2×25+19.6×22+11.2×50+0.3×110)+2159×0.186=2561.070kN
R=2561.070/2.0+0.350×120.000×6.064=1535.240kN
上式计算的R值大于等于最大压力830.847kN,所以满足要求!
结论:
按《ZJ塔式起重机说明书》布置钢筋制作的混凝土基础能保证塔机安全使用。
第六章塔吊基础排水及维护措施
1、基坑围护
在塔吊塔身周围1m范围内用实心砖砌筑2.5m高围护墙,防止塔吊基坑积水,具体做法如下图:
在围护墙范围内回填土,并夯密实。
为防止施工用水、雨水等对塔吊基础浸泡及地脚螺栓的锈蚀。
塔吊基础周边砌筑200mm*200mm排水沟按2%放坡,雨水等流向基础工程集水坑并设置1台潜水泵抽水,将水抽到现场沉淀池中,再排入市政排水系统中。
第七章
附件一《ZJ5710塔式起重机说明书(第5页)》
附件二《ZJ5710塔式起重机说明书(第55页)》
附件三《ZJ5710塔式起重机说明书(第56页)》
附件四《ZJ5710塔式起重机说明书(第57页)》
附件五《国购汽贸城塔吊平面布置图》
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