海上海新城工程塔吊基础施工方案.docx

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海上海新城工程塔吊基础施工方案

目录

一、工程概况……………………………………………………………………2

二、塔吊选型及平面布置………………………………………………………2

三、塔吊基础设计依据…………………………………………………………2

四、塔吊基础设计………………………………………………………………2

（一）、1#楼塔吊基础设计………………………………………………………2

1、地质资料…………………………………………………………………2

2、塔基桩顶标高……………………………………………………………2

3、基础形式…………………………………………………………………2

4、塔吊基础平面及剖面图…………………………………………………3

5、1#楼塔吊桩基础计算……………………………………………………3

（二）、3#楼塔吊基础设计………………………………………………………8

1、地质资料…………………………………………………………………8

2、塔基桩顶标高……………………………………………………………8

3、基础形式…………………………………………………………………8

4、塔吊基础平面及剖面图…………………………………………………8

5、3#楼塔吊桩基础计算……………………………………………………9

（三）、4#楼塔吊基础设计……………………………………………………13

1、地质资料…………………………………………………………………13

2、塔基桩顶标高……………………………………………………………13

3、基础形式…………………………………………………………………13

4、塔吊基础平面及剖面图…………………………………………………13

5、4#楼塔吊桩基础计算……………………………………………………14

（四）、6#楼塔吊基础设计……………………………………………………18

1、地质资料…………………………………………………………………18

2、塔基桩顶标高……………………………………………………………18

3、基础形式…………………………………………………………………18

4、塔吊基础平面及剖面图…………………………………………………18

5、6#楼塔吊桩基础计算……………………………………………………19

塔吊基础施工方案

一、工程概况

本工程位于大连路920号、1164号地块内，由两个标段组成，其中二标段位于地块东侧，为我公司总承包，本标段由上海上实房地产公司投资兴建，上海对外建设有限公司设计，包括1#楼一幢18层（地下1层），地上总高度55.8米，3#楼一幢17层（地下1层），地上总高度52.85米，2#楼一幢21层（地下1层），地上总高度64.85米，4#、6#楼各一幢25层（地下1层），地上总高度76.85米及住宅区1#、3#地下车库组成。

1#、3#、2#、4#、6#楼基础为预应力管桩加厚板基础，上部为全剪力墙结构，总建筑面积为80947.57m2。

二、塔吊选型、平面布置及安装高度

1、根据施工布署，拟在1#、3#、4#、6#楼各安装一台固定基础附着式塔吊，其中1#楼选用QTZ63塔吊各一台，3#楼选用QTZ4008塔吊一台，4#楼选用QTZ80G塔吊各一台，6#楼选用QTZ80塔吊一台。

2、平面位置布置如下：

（此位置是根据初步设计图进行布设的，具体定位待正式图纸下发后再行确定）

1#塔吊中心平面布置于1#楼南侧；

3#塔吊中心平面布置于3#楼南侧；

4#塔吊中心平面布置于4#楼北侧；

6#塔吊中心平面布置于6#楼北侧。

3、1#、3#、4#、6#楼塔吊安装高度分别为56米、59米、79米、79米。

三、塔吊基础设计依据

《工程施工总平面布置图》

《海上海新城二标段工程建筑、结构施工图》

《海上海新城工程地质勘察报告》

《钢筋混凝土结构设计规范》

《预制钢筋混凝土方桩》97（03）G361

《国家及地方有关规范》

四、塔吊基础设计

（一）、1#楼塔吊基础设计

1、地质资料

根据《海上海新城工程地质勘察报告》，1#楼塔吊位于03-11探孔附近，探孔对应的工程地质剖面图为1-1‘剖面（03-11）。

2、塔基桩顶标高

桩顶设计标高为绝对标高-1.30米,相对标高为-5.65米.

3、基础形式

塔吊基础拟采用预制方桩加砼平台基础。

塔吊基础桩长25米，方桩选用JAZHB-230-1213B。

桩身砼设计强度皆为C40，套用图集：

97G361、97G（03）361。

主筋为8φ18（Ⅱ级钢），钢帽为“乙”，连接形式为A。

基础砼平台尺寸为：

长*宽*高=5000*5000*1000，砼强度等级为C30，配筋为φ20@150（Ⅱ级钢）双层双向，拉筋为φ14@450梅花状布置，砼保护层厚为70。

4、塔吊基础平面及剖面图如下：

5、1#楼塔吊桩基础计算

（1）.参数信息

塔吊型号:

QTZ63,自重（包括压重）F1=450.80kN,最大起重荷载F2=60.00kN

塔吊倾覆力距M=870.00kN.m,塔吊起重高度H=59.00m,塔身宽度B=1.60m

混凝土强度:

C30,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=0.30m,桩间距a=3.80m,承台厚度Hc=1.00m

基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=450mm,保护层厚度:

70mm

（2）.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

A.塔吊自重（包括压重）F1=450.80kN

B.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=F1+F2=510.80kN

塔吊的倾覆力矩M=870.00kN.m

（3）.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。

A.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩技术规范》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=510.80kN；

G——桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=625.00kN；

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=（510.80+625.00）/4+870.00×（3.80/1.414）/[2×（3.80/1.414）2]=445.82kN

B.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩技术规范》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：

Mx1=My1=2×（445.82-625.00/4）×（3.80/1.414）=1556.36kN.m

（4）.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7.5条受弯构件承载力计算。

其中M——计算截面处的弯矩设计值（kN.m）；

K——安全系数，取1.4；

h0——承台计算截面处的计算高度,h0=930mm；

fy——钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。

弯矩设计值Mx1=1556.36kN.m,配筋面积Asx=1.4×1556.36/（0.9×930×300）=8677mm2

弯矩设计值My1=1556.36kN.m,配筋面积Asx=1.4×1556.36/（0.9×930×300）=8677mm2

（5）.矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（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=445.82kN

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γ0——建筑桩基重要性系数，取1.0；

β——剪切系数,β=0.04；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/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=930mm；

fy——钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S——箍筋的间距，S=450mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

（6）.桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（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=445.82kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中γ0——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=14.30N/mm2；

A——桩的截面面积，A=0.090m2。

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!

（7）.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5.2.8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=445.82kN

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,最大压力时取Nmax=445.82kN；

qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值如下表；

qpk——桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值如下表；

u——桩身的周长，u=1.200m；

Ap——桩端面积,取Ap=0.09m2；

γsp——桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60；

li——第i层土层的厚度,取值如下表；

第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下:

序号第i层土厚度（m）第i层土侧阻力标准值（kPa）第i层土端阻力标准值（kPa）

14.728.50

21028.50

39.80330

413.7431400

由于桩的入土深度为25m,所以桩端是在第4层土层。

最大压力验算:

R=[1.20×（4.7×28.5+10×28.5+9.8×33+.499999999999996×43）+1400.00×0.09]/1.6=651.64kN

上式计算的R的值大于最大压力445.82kN,所以满足要求!

（二）、3#楼塔吊基础设计

1、地质资料

根据《海上海新城工程地质勘察报告》，3#楼塔吊位于03-24探孔附近，探孔对应的工程地质剖面图2-2’剖面（03-24）。

2、桩基桩顶标高

塔基桩顶设计标高为绝对标高1.35米,相对标高为-3.0米.

3、基础形式

塔吊基础拟采用预制方桩加砼平台基础。

塔吊基础桩长17米，方桩选用JAZHB-230-0809B。

桩身砼设计强度皆为C40，套用图集：

97G361、97G（03）361。

主筋为8φ18（Ⅱ级钢），钢帽为“乙”，连接形式为A。

基础砼平台尺寸为：

长*宽*高=4000*4000*1000，砼强度等级为C30，配筋为φ14@150（Ⅱ级钢）双层双向，拉筋为φ10@300梅花状布置，砼保护层厚为70。

4、塔吊基础平面及剖面图如下：

5、3#楼塔吊桩基础计算

（1）.参数信息

塔吊型号:

QTZ4008,自重（包括压重）F1=210.00kN,最大起重荷载F2=30.00kN

塔吊倾覆力距M=450.00kN.m,塔吊起重高度H=56.00m,塔身宽度B=1.40m

混凝土强度:

C30,钢筋级别:

Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=4.00m

桩直径或方桩边长d=0.30m,桩间距a=3.00m,承台厚度Hc=1.00m

基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=450mm,保护层厚度:

70mm

（2）.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

A.塔吊自重（包括压重）F1=210.00kN

B.塔吊最大起重荷载F2=30.00kN

作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=240.00kN

塔吊的倾覆力矩M=450.00kN.m

（3）.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。

A.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩技术规范》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=240.00kN；

G——桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=400.00kN；

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=（240.00+400.00）/4+450.00×（3.00/1.414）/[2×（3.00/1.414）2]=266.05kN

B.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩技术规范》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：

Mx1=My1=2×（266.05-400.00/4）×（3.00/1.414）=704.60kN.m

（4）.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7.5条受弯构件承载力计算。

其中M——计算截面处的弯矩设计值（kN.m）；

K——安全系数，取1.4；

h0——承台计算截面处的计算高度,h0=930mm；

fy——钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。

弯矩设计值Mx1=704.60kN.m,配筋面积Asx=1.4×704.60/（0.9×930×300）=3928mm2

弯矩设计值My1=704.60kN.m,配筋面积Asx=1.4×704.60/（0.9×930×300）=3928mm2

（5）.矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（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=266.05kN

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γ0——建筑桩基重要性系数，取1.0；

β——剪切系数,β=0.05；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；

b0——承台计算截面处的计算宽度，b0=4000mm；

h0——承台计算截面处的计算高度，h0=930mm；

fy——钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S——箍筋的间距，S=450mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

（6）.桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（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=266.05kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中γ0——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=14.30N/mm2；

A——桩的截面面积，A=0.090m2。

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!

（7）.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5.2.8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=266.05kN

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,最大压力时取Nmax=266.05kN；

qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值如下表；

qpk——桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值如下表；

u——桩身的周长，u=1.200m；

Ap——桩端面积,取Ap=0.09m2；

γsp——桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60；

li——第i层土层的厚度,取值如下表；

第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下:

序号第i层土厚度（m）第i层土侧阻力标准值（kPa）第i层土端阻力标准值（kPa）

16.3128.50

28.228.50

310.7331800

由于桩的入土深度为17m,所以桩端是在第3层土层。

最大压力验算:

R=[1.20×（6.31×28.5+8.2×28.5+2.49×33）+1800.00×0.09]/1.6=473.03kN

上式计算的R的值大于最大压力266.05kN,所以满足要求!

（三）、4#楼塔吊基础设计

1、地质资料

根据《海上海新城工程地质勘察报告》，4#楼塔吊位于03-68探孔附近，探孔对应的工程地质剖面图24-24’剖面（03-68）。

2、塔基桩顶标高

塔基桩顶标高为绝对标高1.3米，相对标高为-3.05米.

3、基础形式

塔吊基础拟采用预制方桩加砼平台基础。

塔吊基础桩长30米，方桩选用JAZHB-230-1515B。

桩身砼设计强度皆为C40，套用图集：

97G361、97G（03）361。

主筋为8φ18（Ⅱ级钢），钢帽为“乙”，连接形式为A。

基础砼平台尺寸为：

长*宽*高=5600*5600*1200，砼强度等级为C30，配筋为φ25@150（Ⅱ级钢）双层双向，拉筋为φ14@450梅花状布置，砼保护层厚为70。

4、塔吊基础平面及剖面图如下：

5、4#楼塔吊桩基础计算

（1）.参数信息

塔吊型号:

QTZ80G,自重（包括压重）F1=813.20kN,最大起重荷载F2=80.00kN

塔吊倾覆力距M=2100.52kN.m,塔吊起重高度H=79.00m,塔身宽度B=1.70m

混凝土强度:

C30,钢筋级别:

Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.60m

桩直径或方桩边长d=0.30m,桩间距a=4.40m,承台厚度Hc=1.20m

基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=450mm,保护层厚度:

70mm

（2）.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

A.塔吊自重（包括压重）F1=813.20kN

B.塔吊最大起重荷载F2=80.00kN

作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=893.20kN

塔吊的倾覆力矩M=2100.52kN.m

（3）.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。

A.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩技术规范》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=893.20kN；

G——桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=940.80kN；

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=（893.20+940.80）/4+2100.52×（4.40/1.414）/[2×（4.40/1.414）2]=796.02kN

B.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩技术规范》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：

Mx1=My1=2×（796.02-940.80/4）×（4.40/1.414）=3490.22kN.m

（4）.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7.5条受弯构件承载力计算。

其中M——计算截面处的弯矩设计值（kN.m）；

K——安全系数，取1.4；

h0——承台计算截面处的计算高度,h0=1130mm；

fy——钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。

弯矩设计值Mx1=3490.22kN.m,配筋面积Asx=1.4×3490.22/（0.9×1130×300）=16015mm2

弯矩设计值My1=3490.22kN.m,配筋面积Asx=1.4×3490.22/（0.9×1130×300）=16015mm2

（5）.矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（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=796.02kN

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γ0——建筑桩基重要性系数，取1.0；

β——剪切系数,β=0.04；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；

b0——承台计算截面处的计算宽度，b0=5600mm；

h0——承台计算截面处的计算高度，h0=1130mm；

fy——钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S——箍筋的间距，S=450mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

（6）.桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（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=796.02kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中γ0——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=14.30N/mm2；

A——桩的截面面积，A=0.090m2。

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!

（7）.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5.2.8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=796.02kN

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,最大压力时取Nmax=796.02kN；

qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值如下表；

qpk——桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值如下表；

u——桩身的周长，u=1.200m；

Ap——桩端面积,取Ap=0.09m2；

γsp——桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60；

li——第i层土层的厚度,取值如下表；

第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下:

序号第i