绿苑新区塔吊基础方案.docx
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绿苑新区塔吊基础方案.docx
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绿苑新区塔吊基础方案
绿苑办公住宅新区
塔吊基础方案
一、编制依据
1、绿苑办公住宅新区1#办公楼建筑图、结构施工图。
2、国家现行建筑施工规范、规程和技术标准。
3、绿苑办公住宅新区1#办公楼工程岩土工程勘察报告。
4、我单位的技术力量、机械设备条件。
5、塔吊租赁单位提供的塔基图纸。
二、工程概况
1、该工程位于兰州市城关区兰州市城市道路603#路以北,东接天庆花园,1#楼建筑面积为8265.5m2,建筑南北向总宽17.5m,东西向长49.3m,地下一层,地上十层,建筑高度39.60m。
本工程结构体系为框架、剪力墙结构,基坑1轴和6轴(东西方向)需支护,南北方向采用无支护土方,自然放坡,放坡系数1:
0.35。
2、本工程采用QTZ—5013固定式塔吊,臂长50m,基础为承台基础,承台尺寸5000mm×5000mm,高度1350mm。
钢筋保护层50mm。
三、地质情况:
1、杂填土层:
杂色,场地内均有分部,主要由粉土,碎砖块、建筑垃圾及生活垃圾组成,土质不均一,疏松,稍湿、稍密。
层厚0.5-6.20m,
2、粉土层:
浅黄色,场地内分部不连续,颗粒均匀,分选性较好,成分以长石、石英为主,含少量泥质,饱和,稍密。
埋深6.90m,层厚0.50m。
2-1、中细砂:
浅黄色,场地内分布不连续,颗粒均匀,分选性较好,成分以长石、石英为主,含少量泥质,饱和,稍密。
埋深6.90m,层厚0.50m。
3、卵石层:
青灰色,母岩主要由石英岩、花岗岩等硬质岩石组成,颗粒级配较好,磨圆度较好,一般粒径20~50mm,稍密-中密。
场地内均有分布,埋深2.20~7.40m,最大厚度:
16.00m.
4、砂岩层:
桔红色,分布连续,成层稳定。
上部呈强风化,岩芯呈碎砂状。
下部呈短柱,泥质胶结,有铁,泥质混杂现象。
6、场地地下水:
场地地下水为孔隙潜水,主要含水层为卵石层,勘察期间水位埋深2.50m-7.40m,地下水年变化幅度为0.5~1.0m.
四、塔吊的布置
1、根据1#、2#楼平面位置及工程量大小,需安装一台QTZ—5013固定式塔吊,臂长50m,塔基在1#楼内
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轴之间,中心距建筑物外墙4.0m,可全面覆盖。
满足1#、2#基础、主体结构钢筋、模板、设备料运输及竖向局部砼浇筑要求。
塔吊位置详见附图-1。
2、因为4#楼先前已经有其他公司进行施工至地下一层,并安装过塔吊,现根据3#、4#楼平面位置及工程量大小,需安装一台QTZ-5013固定式塔吊,可全面覆盖。
满足3#、4#基础、主体结构钢筋、模板、设备料运输及竖向局部砼浇筑要求。
塔吊位置详见附图-1。
(注:
4#楼塔机在原有位置,原有塔吊基础经过检测、论证,满足要求后再安装)
五、基础形式
1、根据现场实际基础开挖情况,在-4.50m以下全部为素土,土质颗粒均匀,分选性较好含有少量砾石。
塔吊基础坐落在原土层,并且挖至-6.450m尚未有地下水。
2、项目部根据现场平面尺寸排列塔基在1#楼以内。
基坑开挖时塔基附近范围自然放坡。
3、承台基础,砼强度等级C35。
承台底标高应为-6.150m,承台顶标高-4.8m。
承台底500mm厚原土翻夯,300㎜厚3:
7灰土夯实,100㎜厚C15混凝土垫层。
其余内容详见塔吊基础施工图及说明。
六、技术措施
1、考虑到1#楼塔基在建筑物内部,承台顶标高为-4.8m,在基础底板以下,后期在底板施工时在承台位置先预留施工缝,相邻钢筋50cm长短错开,短方向最短留18cm,长方向最短留68cm,满足单面搭接焊规范要求。
相邻钢筋焊接头≤50%。
2、承台采用预拌砼,并按要求留置28天强度及同条件试块。
3、塔基地脚的安装必须待承台同条件砼强度达到90%以上方可进行。
八、施工工艺流程:
放线,抄平→ 基坑开挖→ 人工清底修边→ 原土夯实→ 3:
7灰土夯实→ 混凝土垫层→放线→塔吊底板砖模砌筑→ 钢筋绑扎→ 塔基地脚安装→抄平→混凝土浇筑
九、塔吊基础施工
1、项目部施工员根据基础结构图纸放线确定塔吊基础开挖范围5.5m×5.5m,在开挖线以外对角位置抄出标高确定开挖深度。
2、砌筑砖模,绑扎钢筋,由塔吊租赁公司安装塔基地脚,并抄平,平面水准允差应小于1/500。
3、基底向上依次做500mm原土翻夯300mm厚3:
7灰土、100mm厚C15垫层、基础砼强度等级为C35砼,采用商品砼进行浇筑。
十、塔基防水措施
1#塔吊基础施工完成后,为了防止塔吊根部不受地下水浸泡,在基础上表面,沿地下室顶板预留洞边砌筑240mm厚、100mm高砖墙,并做好抹灰。
分别在砖墙顶部及砖墙顶部往上的塔吊第一个标准节范围内,在四个斜面上搭设钢管架,架上满铺双层石棉瓦,防止雨水进入基础。
十一、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。
2、在塔机出现沉降,垂直度偏差超过规定范围时,必须进行偏差校正。
在最低节与塔吊基脚螺栓加垫钢片校正。
校正过程中用高吨位千斤顶顶起塔身,顶塔身之前,塔身用大缆绳四面揽紧,在确保安全的前提下才能起顶塔身。
十一、塔吊防碰撞措施
塔吊布置受施工现场限制,在吊运过程中为了防止两台塔吊相互干涉,特制定以下防范措施,要求两台塔吊司机严格遵守,互相配合,保证安全生产。
1、根据塔吊的吊运角度确定4#号楼塔吊限位,不允许超出限位以外的吊运。
2、安装4#塔吊时,必须4#塔吊高出1#塔吊5米,确保360度运转。
以避免起重臂处于同一水平面上相互干涉。
具体布置详见首页布置图。
3、塔吊在同一施工现场,必须单独供电,并配置专项电源。
4、每一台塔吊司机必须分别配专职指挥。
5、塔吊司机指挥应做到信号清晰、准确无误。
吊装作业中应相互协调、相互配合,保证安全,防止塔机相互干涉。
6、对违规、违章作业及指挥信号不清、有误时,塔吊司机有权拒绝作业。
7、在塔机进行回转、起升等动作前应先鸣铃示警。
夜间工作时除应打开探视灯外,还应开启臂尖显示灯。
8、两台塔吊司机作业时,严禁在没有进行专项安全交底和培训的情况下互换塔吊司机。
9、每月应有项目经理,安全负责人组织塔吊司机、塔吊指挥等相关人员进行安全技术交底。
十二、安全注意事项
安装由我七建集团租赁公司负责安装、维修、保养、检查、调试、拆除等。
塔机的安装现场在主楼的东面空地上,场地比较狭窄,组装时尽量避开各类障碍物等不利因素。
1、塔吊基础钢筋在浇筑混凝土前需做隐蔽验收,混凝土按规定留置同条件和标养试块,塔吊基础混凝土在初凝后应认真洒水养护,时间不少于7d。
2、塔吊基础施工完毕后,必须做好排水措施。
3、塔吊基础表面平整度应满足安装要求,施工现场在浇筑时应用水平仪进行抄平,平面水准允差应小于1/500。
塔吊地脚螺栓由机械公司指派专人进行精确预埋,土建施工现场进行配合。
4、塔吊基础混凝土浇筑时应按规定留置同条件和标养试块,塔吊安装前应确保同条件试块抗压强度达到100%。
塔吊基础所有构件钢筋均需进行隐蔽验收,并填写相关资料。
5、安装开始前作一次全面的安装安全技术交底。
将作业全过程及每个细节向全体作业人员交底清楚。
6、施工人员必须戴好安全帽,高空作业人员必须系好安全带。
7、落实气象情况,风力在4级以上,雨雪天气,严禁升塔作业。
8、非安装人员不准在塔机安装区内、特别是在起重臂下停留。
9、顶升时必须由专人开动油泵。
10、顶升作业时严禁塔机回转动作。
11、加标准节时严禁人员爬出栏杆外或站在标准节上。
12、所有安装人员严禁酒后上岗作业。
13、上岗前必须对上岗人员进行安全教育,必须戴好安全帽,严禁酒后上班。
14、塔吊的安拆工作严禁在台风来临或雨天进行。
15、严禁非专业人员上场操作,否则责令退出施工现场。
16、未经验收合格,塔吊司机不准上台操作,工地现场不得随意自升塔吊、拆除塔吊及其它附属设备。
17、严禁违章指挥,严禁超载和风力较大的情况下起吊。
塔吊司机必须坚持十个不准吊。
18、夜间施工必须有足够的照明,如不能满足要求,司机有权停止操作。
19、本方案应在实施过程,如遇方案中未能预料或其它条件的不充分事宜,现场应停止施工,针对所遇问题进行专题讨论。
十三、地基承载力计算
(一)、1#塔吊:
1、参数信息
塔吊型号:
QTZ5013塔吊起升高度H=50.00m,
塔吊倾覆力矩M=490kN.m,混凝土强度等级:
C35,
塔身宽度B=1.6m,基础埋深D:
=1.35m,
自重F1=350kN,基础承台厚度h=1.35m,
最大起重荷载F2=50kN,基础承台宽度Bc=5.00m,
钢筋级别:
HPB级钢。
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:
当考虑偏心矩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,它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=400.00kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重:
G=25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×(D-h)=3835.00kN;
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.000m;
W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=20.833m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=490.00kN.m;
e──偏心矩,e=M/(F+G)=0.116m,故e≤承台宽度/6=0.833m;
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=(400.000+3835.000)/5.0002+490.000/20.833=192.920kPa;
无附着的最小压力设计值Pmin=(400.000+3835.000)/5.0002-490.000/20.833=145.880kPa;
有附着的压力设计值P=(400.000+3835.000)/5.0002=169.400kPa;
3、地基承载力验算
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak--地基承载力特征值,按本规范第5.2.3条的原则确定;取145.000kN/m2;
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;
b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取5.000m;
γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;
d--基础埋置深度(m)取2.000m;
解得地基承载力设计值:
fa=193.000kPa;
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=170.000kPa;
地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=169.400kPa,满足要求!
地基承载力特征值1.2×fa大于无附着时的压力设计值Pkmax=192.920kPa,满足要求!
4、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:
式中
βhp---受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,
βhp取1.0.当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用;
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值;
ho---基础冲切破坏锥体的有效高度;
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,
取柱宽(即塔身宽度);当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽;
ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长,当冲切破坏锥体的底面
落在基础底面以内,计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效
高度;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对偏
心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力;
Al---冲切验算时取用的部分基底面积
Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
则,βhp---受冲切承载力截面高度影响系数,取βhp=0.96;
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值,取ft=1.57MPa;
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
am=[1.70+(1.70+2×1.30)]/2=3.00m;
ho---承台的有效高度,取ho=1.25m;
Pj---最大压力设计值,取Pj=192.92KPa;
Fl---实际冲切承载力:
Fl=192.92×(5.00+4.30)×((5.00-4.30)/2)/2=313.98kN。
其中5.00为基础宽度,4.30=塔身宽度+2h;
允许冲切力:
0.7×0.96×1.57×3000.00×1250.00=3949531.25N=3949.53kN;
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
1).抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
计算公式如下:
式中:
MI---任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值;
a1---任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离;当墙体材料为混凝土时,
取a1=b即取a1=1.65m;
Pmax---相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值,取192.92kN/m2;
P---相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值;
P=192.92×(3×1.70-1.65)/(3×1.70)=130.50kPa;
G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重,取3835.00kN/m2;
l---基础宽度,取l=5.00m;
a---塔身宽度,取a=1.70m;
a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.70m。
经过计算得MI=1.652×[(2×5.00+1.70)×(192.92+130.50-2×3835.00/5.002)
+(192.92-130.50)×5.00]/12=114.93kN.m。
2).配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。
公式如下:
式中,αl---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,
取为0.94,期间按线性内插法确定,取αl=1.00;
fc---混凝土抗压强度设计值,查表得fc=16.70kN/m2;
ho---承台的计算高度,ho=1.25m。
经过计算得:
αs=114.93×106/(1.00×16.70×5.00×103×(1.25×103)2)=0.001;
ξ=1-(1-2×0.001)0.5=0.001;
γs=1-0.001/2=1.000;
As=114.93×106/(1.000×1.25×300.00)=306.62mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
5000.00×1300.00×0.15%=9750.00mm2。
故取As=9750.00mm2。
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