百花塔吊基础施工方案.docx
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百花塔吊基础施工方案.docx
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百花塔吊基础施工方案
黄金山工业新区百花二期还建小区五标28#楼
塔
吊
基
础
施
工
方
案
编制人:
审核人:
审批人:
编制日期:
黄金山工业新区百花二期还建小区五标28#楼
塔吊基础施工方案
一、工程及塔吊概况:
黄金山工业新区百花二期还建小区五标28#楼工程位于黄金山百花村。
该工程为框剪结构,地下一层地下室,地上27层商业办公楼。
建筑物高度79.8米,为环形建筑,半径约63米,根据现场需要在轴线拟安装一台QTZ63(TC5010)型塔吊,该塔吊总高度95米,臂长63米,最大起重量为6.0吨,最大幅度吊重为1.3吨。
二、编制依据:
1、湖北省冶金地质勘察队工程勘察公司提供的《黄金山工业新区百花二期还建小区28#楼工程岩土工程勘察报告》(KC2012-077);
2、湖北上海对外建筑设计有限公司提供的基础施工图;
3、威海万丰建筑机械有限公司提供的塔吊基础施工图;
4、《塔式起重机》(GB/T5031-2008);
5、《塔式起重机安全规程》(GB/T5144-2006)
三、塔吊承台基础设计:
1、根据工程勘测资料,塔吊处所在位置地质状态如下:
、场区地质条件:
根据湖北冶金地质勘察队基础工程公司2012年12月提供的黄金山工业新区百花二期还建小区五标28#楼《岩土工程勘察报告》,本工程塔吊基础地质情况为:
素填土〔0.0m~3m〕
②粉质粘土〔4m—6m〕
③强风化砂岩〔7m—9m〕
④中风化砂岩〔10—13m〕
2、塔吊基础:
本工程塔吊基础位于1#楼16轴与20轴之间,外墙距离塔吊基础中心为4.2米,塔吊基础采用桩基,1/2砖护壁、钢筋笼主筋为12根Ф16、Ф8@200螺旋箍筋、Ф12@2000加劲箍筋,钢筋笼一直到底,,桩长据实际计算。
。
桩基满深为自然地面12米左右,结合地质勘查报告桩基为于中风化作为桩底持力层。
2、塔吊基础:
TC5010采用承台基础,基础尺寸为5.0m×5.0m×1.20m,内配双层Φ18@100双向(上下层共112根),上下两层网之间用Φ12钢筋纵横拉结间距为100㎜(即立筋共121根),用Φ16钢筋马凳做支撑间距为400㎜,成梅花式设置。
基础采用C30商品混凝土。
承台和塔吊荷载由四根Φ1200桩承担。
Φ1200桩与地下室桩基配筋相同,桩混凝土强度C30。
四根桩从自然地面以下挖至12米左右,桩端持力层为中风化。
塔吊与基础采用预埋螺母M36×1.4米的16根高强螺栓连接安装形式。
所有安装工程施工完毕后填写有关工程隐蔽资料报监理部门验收,验收合格后方可浇筑砼,承台砼浇筑后,人工浇水养护15天后方可开始安装塔吊。
四、四桩基础计算书
黄金山工业新区百花二期还建小区五标28楼工程;工程建设地点:
;属于框剪结构;地上27层;地下1层;建筑高度:
78.95m;标准层层高:
3m;总建筑面积:
22793.96平方米;总工期:
660天。
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》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2011)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2011)、《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:
95.000m,
塔身宽度B:
2.5m,基础埋深D:
1.500m,
自重F1:
450.8kN,基础承台厚度Hc:
1.200m,
最大起重荷载F2:
60kN,基础承台宽度Bc:
5.000m,
桩钢筋级别:
HRB335,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:
C30;
二、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=450.80kN;
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN;
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=510.80kN;
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mkmax=4273.68kN·m;
三、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)/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=510.80kN;
Gk──桩基承台的自重标准值:
Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.00×5.00×1.20=750.00kN;
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值,取4273.68kN·m;
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=(510.80+750.00)/4+4273.68×2.12/(2×2.122)=1322.52kN。
最小压力:
Nkmin=(510.80+750.00)/4-4273.68×2.12/(2×2.122)=-692.12kN。
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=0.25m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=1.2×(Nkmax-Gk/4)=1362.02kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=2×1362.02×0.25=681.01kN·m。
四、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14.30N/mm2;
ho──承台的计算高度:
Hc-50.00=1150.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
经过计算得:
αs=681.01×106/(1.00×14.30×5000.00×1150.002)=0.007;
ξ=1-(1-2×0.007)0.5=0.007;
γs=1-0.007/2=0.996;
Asx=Asy=681.01×106/(0.996×1150.00×300.00)=1981.10mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
5000.00×1200.00×0.15%=9000.00mm2。
建议配筋值:
HRB335钢筋,18@135。
承台底面单向根数36根。
实际配筋值9162mm2。
五、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=-0.23m;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=(800/1150)1/4=0.913;
α──承台剪切系数,α=1.75/(0.25+1)=1.4;
0.913×1.4×1.43×5000×1150=10513.08kN≥1.2×1322.516=1587.019kN;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六、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=1322.516kN;
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12.00m,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
Quk=3.77×300+965×1.131=2222.363kN;
单桩竖向承载力特征值:
R=Ra=Quk/2=2222.363/2=1111.181kN;
Nk=1322.516kN≤1.2R=1.2×1111.181=1333.418kN;
桩基竖向承载力满足要求!
七、桩基础抗拔验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条。
群桩呈非整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:
Tuk=Σλiqsikuili
其中:
Tuk──桩基抗拔极限承载力标准值;
ui──破坏表面周长,取ui=πd=3.142×1.2=3.77m;
qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值;
λi──抗拔系数,砂土取0.50~0.70,粘性土、粉土取0.70~0.80,桩长l与桩径d之比小于20时,λ取小值;
li──第i层土层的厚度。
经过计算得到:
Tuk=Σλiqsikuili=848.23kN;
群桩呈整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:
Tgk=(ulΣλiqsikli)/4=945.00kN
ul──桩群外围周长,ul=4×(3+1.2)=16.80m;
桩基抗拔承载力公式:
Nk≤Tgk/2+Ggp
Nk≤Tuk/2+Gp
其中Nk-桩基上拔力设计值,Nk=692.12kN;
Ggp-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数,Ggp=1058.40kN;
Gp-基桩自重设计值,Gp=339.29kN;
Tgk/2+Ggp=945/2+1058.4=1530.9kN>692.116kN;
Tuk/2+Gp=848.23/2+339.292=763.407kN>692.116kN;
桩抗拔满足要求。
八、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
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=692116.04N;
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=692116.04/300.00=2307.05mm2
建议配筋值:
HRB335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。
五、基础防水处理:
在塔吊承台基础面上砌筑MU10粉煤灰标准砖,砌筑高度1.5m,高出自然地面1m,1:
2.5水泥砂浆内粉刷,外围预留Φ100PVC排水管到旁边降水井,降水井为0.6mX0.6mX1.0M深内部安放小型潜水泵负责抽水来保持塔吊基础不积水。
六、接地装置
塔机避雷针的接地和保护接地要求必须按附图规定操作。
接地装置还应符合下列要求:
1、塔帽顶端安装避雷针,联接处除清油漆涂料。
2、接地保护装置的电缆可与任何一根主弦杆的螺栓连接,并清除螺栓螺母的涂料。
3、与地基铆固联接的标准件不能作接地的避雷器用,在塔机基础外设5×50扁铁焊接在镀锌钢管上伸入土层2.5米以下作为避雷针接地装置。
4、接地保护避雷器的电阻不超过4欧姆。
5、即使可以用其它安全保护装置,如高敏度的差动继电器(自动断路器),按规定也必须安装这种接地保护装置。
6、接地装置应由专人安装,因为接地电阻率视时间和当地条件的不同有很大的变化,而且测定电阻时要高效精密的仪器。
7、定期检查接地线及电阻。
七、塔吊塔身沉降观测:
在塔吊基座上设置两个固定沉降观测点,以便在每次升高塔吊高度时,进行观测塔吊的沉降,且每月不少于一次观测,并做好施工观测记录。
八、后附相关施工图:
1、塔吊平面布置图;
2、塔吊地脚螺栓布置图;
3、塔吊基础配筋图
黄金山工业新区百花二期还建小区五标28#楼
大冶市昌兴建筑工程有限公司
2014年11月20日
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