64鼎和大厦塔吊基础施工方案TCR6055南侧.docx
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64鼎和大厦塔吊基础施工方案TCR6055南侧.docx
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64鼎和大厦塔吊基础施工方案TCR6055南侧
第一节工程概况
本项目位于深圳市中心区福华三路和金田路交界处,是深圳市的政治、文化和金融中心。
建设用地东南侧是卓越集团的写字楼(280米)、北侧是金中环广场(约200米),西侧是丽思-卡尔顿酒店(约200米),南侧是深圳会展中心。
各参建单位如下表:
序号
内容
说明
1
建设单位
鼎和财产保险股份有限公司
2
工程总承包单位
广东省电力设计研究院
3
设计单位
广东省电力设计研究院/深圳市勘察测绘院有限公司
4
监理单位
深圳市中海建设监理有限公司
5
施工单位
中国建筑第四工程局有限公司
本项目占地面积8205.51㎡,计入容积率的总建筑面积106670㎡,其中商业建筑面积6670㎡,办公科研建筑面积100000㎡。
拟建建筑物性质:
本项目拟建成深圳市具有标志性的超高层办公建筑,主要由主楼,裙房和纯地下室三部分组成,其性质如下:
该项目由一栋46层、200米高的办公塔楼和6层、40米高的裙房组成,附设4层地下室作为停车库和后勤用房。
基地面积为8205.51平方米,总建筑面积约14万平方米。
基坑周长约340.5米,面积约7673m2,地下4层,深度约19米。
为了满足垂直运输的需要,我部设置两台动臂塔吊TCR6055,一台立于项目北侧,另一台立于项目南侧。
两台均利用地下室结构的现有工程桩做为塔吊基础的桩基。
不再另外加设桩基。
本方案详细阐述南侧TCR6055塔吊的基础设计。
第二节编制依据
本方案主要依据《鼎和大厦主体建筑安装工程设计图纸》V3.0版以及以下规范及参考文献编制:
主要国家标准一览表
序号
标准名称
标准标号
1
《塔式起重机设计规范》
GB/T13752-1992
2
《地基基础设计规范》
GB50007-2002
3
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2001
4
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
5
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2002
第三节塔吊基本性能
根据本工程需要,将选用长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的TCR型630tm(TCR6055-32)型塔式起重机,具体参数如下:
塔吊型号为:
TCR6055-32塔吊自重为:
1905kN
最大起重荷载为:
320kN塔吊最大起重力矩为:
6300kN·m
塔吊基本臂最大幅度为:
60m塔身边长为:
2.5m
第四节场地及机械设备人员等准备
(1)在塔基周围,清理出场地,场地要求平整,无障碍物;
(2)留出塔吊进出堆放场地及吊车、汽车进出通道,路基必须压实、平整;
(3)塔吊安拆范围上空所有临时施工电线必须拆除或改道;
(4)机械设备准备:
25吨汽车吊一台,电工、钳工工具,钢丝绳一套,U型环若干,水准仪、经纬仪各一台,万用表和钢管尺各一只;
(5)塔吊安拆必须由专业的安拆人员进行操作。
第五节塔吊基础定位及施工
1.塔吊基础的选型及配筋
根据塔吊说明书的选型要求及现场的实际情况,本台塔吊按预埋螺栓型选择7500mm*7500mm*1700mm基础类型。
塔吊基础平面图
塔吊基础剖面图
2.塔吊基础配筋
(1)塔吊底板配筋图
(2)塔吊基础桩配筋图
TCR6055利用ZH87、ZH88、ZH98、ZH99四根裙楼的抗拔桩做为基础,主筋配筋不变,桩顶以下4m范围内螺旋箍筋加密为¢8@100
桩号
1号钢筋
2号钢筋
3号钢筋
备注
ZH50
32
22
14@2000
8@250
ZH55
37
25
14@2000
8@250
ZH190
32
22
14@2000
8@250
ZH191
37
25
14@2000
8@250
(3)塔吊基础构造详图
注:
钢筋笼钢筋搭接采用焊接连接,焊接接头按现行规范要求控制。
(4)止水钢板构造详图
注:
塔吊基础承台四周设置一圈300*3型止水钢板,设置在基础地板中间位置,接头距离地板面35CM,钢筋与止水钢板相交处截断,并与钢板焊接,焊缝要求饱满符合规范要求。
3.塔吊基础定位图
塔吊位置位于7、8轴线与B、C轴线之间,如下图所示
塔吊定位平面图
4.塔吊基础施工
见“计算书”设计要求。
基础施工前应由塔吊拆装队技术负责人进行如下几方面的技术交底:
混凝土强度等级、钢筋配置图、基础与建筑平面图、基础剖面图、基础表面平整度要求、预埋螺栓误差要求等,接底人为工程施工负责人,双方书面交接。
基础施工应由塔机所有部门派专人监督整个施工过程,同时做好各个隐蔽验收纪录,如钎探纪录、地基隐蔽工程验收纪录等。
施工完毕做好砼的养护,砼强度达到要求后方可安装塔吊;顶面用水泥砂浆找平,用水准仪校水平,倾斜度和平整度误差不超过1/5000;
机脚螺栓位置、尺寸要绝对正确,应特别注意做好复核工作,尺寸误差不超过±0.5mm,螺纹位须抹上黄油,并注意保护。
第六节塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正
(1)塔吊基础沉降观测半月一次。
垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定,当架设附墙后,每月一次(在安装附墙时必测)。
(2)当塔机出现沉降,垂直度偏差超过规定范围时,须进行偏差校正,在附墙未设之前,在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正,校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身,顶塔身之前,塔身用大缆绳四面缆紧,在确保安全的前提下才能起顶塔身当附墙安装后,则通过调节附墙杆长度,加设附墙的方法进行垂直度校正。
第七节塔吊计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。
桩的入土深度根据四根桩的最短桩长ZH190#成孔记录来进行计算,桩长为10.71m,持力层为强风化,嵌岩深度为4.2m。
一.参数信息
塔吊型号:
TCR6055-32塔机自重标准值:
Fk1=1905.00kN
起重荷载标准值:
Fqk=320.00kN塔吊最大起重力矩:
M=6300.00kN.m
塔吊计算高度:
H=60m塔身宽度:
B=2.50m
非工作状态下塔身弯矩:
M1=-7235.6kN.m桩混凝土等级:
C30承台混凝土等级:
C35保护层厚度:
50mm
矩形承台边长:
7.50m承台厚度:
Hc=1.700m
承台箍筋间距:
S=200mm承台钢筋级别:
HRB335承台顶面埋深:
D=0.000m桩直径:
d=1.200m
桩间距:
a=4.500m桩钢筋级别:
HRB335
桩入土深度:
10.71m桩型与工艺:
大直径灌注桩(清底干净)
计算简图如下:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=1905kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=7.5×7.5×1.70×25=2390.625kN
承台受浮力:
Flk=7.5×7.5×1.20×10=675kN
3)起重荷载标准值
Fqk=320kN
2.风荷载计算
1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×2.5=0.75kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.75×60.00=44.80kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×44.80×60.00=1344.00kN.m
2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2
=1.2×1.27×0.35×2.50=1.33kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=1.33×60.00=79.99kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×79.99×60.00=2399.67kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-7235.6+0.9×(6300+1344.00)=-356.00kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-7235.6+2399.67=-4835.93kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(1905+2390.63)/4=1073.91kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625)/4+(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=335.27kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625-675)/4-(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=1643.79kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1905+2390.63+320)/4=1153.91kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625+320)/4+(-356.00+44.80×1.70)/6.36=1109.93kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625+320-675)/4-(-356.00+44.80×1.70)/6.36=1029.14kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(1905+320)/4+1.35×(-356.00+44.80×1.70)/6.36=691.57kN
非工作状态下:
最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×1905/4+1.35×(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=-354.22kN
2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,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);
Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My=2×691.57×1.00=1383.13kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条
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。
底部配筋计算:
s=1383.13×106/(1.000×16.700×7500.000×16502)=0.0041
=1-(1-2×0.0041)0.5=0.0041
s=1-0.0041/2=0.9980
As=1383.13×106/(0.9980×1650.0×300.0)=2799.9mm2
4.桩承台配筋
1)承台顶面钢筋选择90φ32,实际配筋面积63343mm2
2)承台底面钢筋选择90φ32,实际配筋面积63343mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=691.57kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。
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:
式中
──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──承台的计算宽度,b=7500mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1650mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2;
S──箍筋的间距,S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩
冲切承载力验算
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=1.35×1109.93=1498.40kN
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0.75
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.3N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=1130974mm2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为2262mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积2262mm2
桩纵向钢筋选择32φ22,实际配筋面积12166mm2
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Qk=1153.91kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=1109.93kN.m
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中Ra──单桩竖向承载力特征值;
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;
qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=3.77m;
Ap──桩端面积,取Ap=1.13m2;
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)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称
16.51130350全风化花岗岩
24.2200900强风化花岗岩
由于桩的入土深度为10.71m,所以桩端是在第2层土层。
最大压力验算:
Ra=3.77×(6.51×130+4.2×200)+900×1.13=7375.08kN
由于:
Ra=7375.08>Qk=1153.91,所以满足要求!
由于:
1.2Ra=8850.10>Qkmax=1109.93,所以满足要求!
根据设计回复意见,塔吊基础单桩抗压承载力不得大于3000KN,单桩抗拔力不得大于2500KN
自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=1905kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=7.5×7.5×1.70×25=2390.625kN
承台受浮力:
Flk=7.5×7.5×1.20×10=675kN﹤2500KN
所以满足要求!
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(1905+2390.63)/4=1073.91kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625)/4+(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=335.27kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625-675)/4-(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=1643.79kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1905+2390.63+320)/4=1153.91kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625+320)/4+(-356.00+44.80×1.70)/6.36=1109.93kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625+320-675)/4-(-356.00+44.80×1.70)/6.36=1029.14kN
MAX(1643,.79,1029.14)﹤3000KN
所以满足要求!
第八节附图
1.塔吊平面示意图
2.塔吊立柱与各相关层位置关系图
3.勘察报告平面布置图
塔吊平面示意图
塔吊位置与各典型相关层位置关系图
勘察报告平面布置图
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