塔吊基础方案.docx
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塔吊基础方案.docx
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塔吊基础方案
香樟林住宅小区3#楼工程
塔吊基础设计方案
编制人:
审核:
审批:
编制日期:
1.方案编制依据
1、业主提供的地质勘察报告;
2、中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》;
3、塔吊厂家提供的塔吊使用说明书;
4、甲方提供施工图纸;
5、国家有关塔式起重机的技术标准和规范、规程;
6、国家有关安全法规;
2.工程概况
拟建工程是广西京城建业投资有限公司开发的南宁香樟林住宅小区三期工程3#楼。
该工程位于南宁市望洲路与望洲南路交界处原市党校旁188号。
该工程地下室连接在一起,3#楼地上18层、地下2层。
基础类型为3#楼:
独立柱基础、桩基、条基;3#楼±0.000标高相当于绝对标高102.55m。
根据设计要求3#楼人工挖孔桩以中风化泥岩为持力层,桩桩端承载力为1500kpa,柱下独基以强风化泥岩为持力层,承载力特征值为fak=250kpa。
本工程中拟将塔吊基础埋置与本工程独立柱基础同一持力层。
3.塔吊的选型和平面布置
3.1塔吊的选型
根据现场平面布置及施工需要,我司所承建的香樟林住宅小区3#楼工程拟投入1台塔吊,型号为:
QTZ5013D,工作半径为50m,最大起重量6t,臂端起重量1.3t,最大起重力矩700KN.m,塔吊在18层以下附着于3#楼相应结构层。
3.2塔吊的平面布置
1#塔吊基础距3-Y1轴1.7m,距3-U轴0.7m,距1/3-01轴1.0m。
定位及工作区域如下图所示。
1#塔吊基础位置位于地下室范围之外,基础顶面平相邻的条形基础顶面,标高-10.85m。
1#2#塔吊定位及工作区域
4.塔吊基础的确定
4.1塔吊基础选型
塔吊基础采用压重型底座基础,为保证塔吊基础不受扰动,塔吊基础底标高不得高于周边基础承台底标高。
名称
塔吊型号
基础型号
面标高
设计砼强度
基础持力层
地基承载力
1#
QTZ5013D
5.0m×5.0m×1.4m
-10.850m
C35
1强风化泥岩
250kpa
4.21#塔吊基础设计
1#塔吊基础持力层为
1强风化泥岩,地基承载力250kpa,基础面标高-10.85m,底标高-12.25m。
塔吊位于地下室结构外,基础靠近3-U轴侧有1.4m×0.4m条形基础(TJ1),TJ1顶标高-10.85m,底标高-11.25m。
考虑到塔吊基础埋深大于TJ1埋深,为避免TJ1原土层被扰动,在实际施工时该段TJ1与1#塔吊基础同时开挖,单独施工。
基础设计计算书:
1)塔吊参数信息。
自重(包括压重)F1=865.00kN
最大起重荷载F2=60kN
塔吊倾覆力M=1486kN.m
塔吊起重高度H=120.00m
塔身宽度B=1.692m
混凝土强度等级:
C35
基础埋深D=0.00m
基础最小厚度h=1.4m
基础最小宽度Bc=5m
2)塔吊基础承载力计算
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:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:
式中:
F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=1.2×925=1110.0kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D)=1050.0kN;
Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.0m;
W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1.4×1486=2080.4kN.m;
──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:
=5/2-2080.4/(1110+1050)=1.54m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值
Pmax=(1110+1050)/5.02+2080.4/20.83=186.28kPa
无附着的最小压力设计值
Pmin=(1110+1050)/5.02-2080.4/20.83=13.48kPa
有附着的压力设计值
P=(1110+1050)/5.02=86.40kpa
偏心距较大时压力设计值
Pkmax=2×(1110+1050)/(3×5.0×1.54)=187.01kPa
3)地基基础承载力验算
地基承载力设计值为:
fak=250kpa。
地基承载力特征值fak大于最大压力设计值Pmax=186.28kPa,满足要求。
地基承载力特征值1.2×fak大于偏心距较大时压力设计值Pmax=187.01kPa满足要求。
4)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,
本设计中取
hp=0.95;ft=1.65kPa;h0=1.35m;
t=1.692m;
b=1.692+2×1.35=3.04m
m=(1.692+3.04)/2=2.37m
Ai=5.0×(5-3.04)/2+(5.0+3.04)×(5-3.04)/2=12.78m2
Pj=187.01KN.m
Fl=187.01×12.78=2390.03kn
允许冲切力:
0.7×0.95×1.65×2390.03×1350=3540315.6N=3540.32kN
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求。
5)承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条,基础底板配筋应按抗弯计算确定。
在轴心荷载或单向偏心荷载作用下底板受弯可按下列简化方法计算:
本设计中取a1=1.66m;l=b=5.0m;Pmax=187.01kpa;a=1.682m;G=1050KN
P=187.01×(3×1.692-1.66)/3×1.692=125.85kpa
a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.692m
M=
×1.662×{(2×5.0+1.692)×(187.01+125.85-2×1050/25)+(187.01-125.85)×5}=684.68KN.m
配筋面积计算:
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。
取1.35m。
经过计算得
s=684.68×106/(1.00×17.5×5.0×103×13502)=0.004
=1-(1-2×0.004)0.5=0.004
s=1-0.004/2=0.998
As=684.68×106/(0.998×1350×360)=1411.6mm2。
最小配筋率计算公式:
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
10125mm2。
故取As=10125mm2,仅需按照构造配筋。
配筋参考该塔式起重机说明书说明。
如下图:
5.塔吊基础施工
5.1施工工序
定位放线→土方开挖→地基处理→垫层施工→放线复测→砖胎模砌筑→钢筋绑扎→安装预埋件→防雷接地→砼浇筑→ 砼养护
1)定位放线
按塔机基础图进行定位放线。
2)土方开挖
塔基土方开挖在基槽开挖完成后剩余10cm土用人工进行开挖,并清除浮土。
3)垫层施工
清土完毕后立即进行垫层施工,避免雨水浸泡。
塔吊基础底做C15素混凝土垫层,尺寸为5400mm×5400mm×100mm。
4)放线复测
在垫层上放出塔基的中心线,并确定四个角点。
5)砖胎模
周边砌强度等级为MU5的190mm×190mm×390mm小型混凝土空心砌块,采用专用砂浆Mb5砌筑,内壁采用1:
2水泥砂浆抹灰。
砖胎膜外侧土方回填后进行基础砼施工。
砌筑前先按塔吊尺寸进行弹线放样。
6)钢筋绑扎
1、首先在垫层上弹出钢筋的位置、间距。
2、先绑扎底层钢筋,底层钢筋为双向钢筋。
钢筋必须满绑。
3、底层钢筋绑扎完后,按间距500布置16钢筋马凳支撑,作为上层钢筋的架体(浇砼时不取出)。
4、上层钢筋为双向钢筋,绑扎时直接放置在马凳上,确保钢筋的位置正确。
5、钢筋拉筋应与上下层钢筋同时进行绑扎,间距400。
钢筋交叉处必须用绑扎丝绑牢
6、钢筋保护层:
下皮钢筋垫块用C15混凝土制作,厚度为50mm。
7)安装预埋件
1、塔脚安装:
安装时要进行现场放样,用多层板确定每组塔脚的间距,用22号钎丝拉线确定四组螺栓的距离,无误后将塔脚与角钢焊在支架上,偏差2mm内。
2、基础预埋件预埋见下图。
塔吊基础埋件示意图
8)防雷接地
1、每台塔基基础制作完,作两组接地装置,将接地保护装置的电缆与任何一根主弦杆的螺栓连接,连接处应清除螺栓与螺母的涂料。
2、每组地线做法:
用3根φ48长1.5-1.8m钢管制作成1.2m等边三角形打到地下,用50×5的镀锌扁钢将三根钢管焊接在一起,然后将扁钢焊接在塔吊预埋腿上。
3、接地电阻不大于4欧姆。
4、接地保护装置应由专门人员安装,经验收合格后方可浇筑混凝土。
5、接地保护装置应定期检查接地线及电阻。
9)基础混凝土浇筑
1、混凝土浇筑时厂家必须提供配合比。
现场取样做两组试块做7天和28天抗压报告。
2、混凝土的坍落度要求为140-160mm。
3、混凝土振捣:
采用50cm长插入式振捣棒,振捣间距以50cm为宜。
振捣时应快插慢拔,以便气泡排出,严禁漏振。
4、砼振捣完后,必须把砼表面找平、收光,平整度要求不大于3mm,按照1%坡度向排水口放坡。
5、砼浇筑完24小时后,必须及时进行浇水养护,每天隔2小时浇一次水。
5.2排水措施
待塔吊基础施工7天后在塔吊基础上砌筑5m×5m×1.5m空心砖隔墙,采用190mm×190mm×390mm小型混凝土空心砌块,专用砂浆Mb5砌筑,内壁采用1:
2水泥砂浆抹灰。
为避免地面水浸泡基础,在与基础相邻一侧做1.0m×1.0m×1.0m蓄水池。
蓄水池面标高低于塔吊基础面标高30cm,底做150厚C15素混凝土垫层,上砌190mm×190mm×390mm小型混凝土空心砌块,专用砂浆Mb5砌筑,内壁采用1:
2水泥砂浆抹灰,C15细石混凝土灌缝,用φ100PVC管与塔吊隔墙连通。
蓄水池中长期放小型的70径污水泵进行抽水,以避免塔吊基础受雨水浸泡。
具体位置关系如下图所示。
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