塔吊基础专项施工方案.docx
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塔吊基础专项施工方案.docx
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塔吊基础专项施工方案
塔吊基础专项施工方案
有限公司
目录
一、编制依据
二、工程概况
三、施工现场条件
四、拟设塔吊概况
五、塔吊基础设计说明
六、荷载计算
七、塔吊基础施工
八、安全文明施工
九、附件(基础计算书)
一、编制依据
1、项目总平面图和其它施工图纸、《岩土工程勘察报告》;
2、工程现场考察、调查资料;
3、塔式起重机说明书;
4、《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992);
5、《塔式起重机安装与拆卸规则》(GB/T26471-2011)
6、《地基基础设计规范》(GB50007-2011);
7、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
8、《建筑安全检查标准》(JGJ59-2011);
9、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);
10、《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
11、《钢结构设计手册》(第三版);
12、《建筑结构静力计算手册》(第二版);
二、工程概况
工程名称:
项目
建设单位:
开发有限公司
设计单位:
设计院集团
监理单位:
工程监理咨询有限公司
本工程拟建建筑位于--东部,----镇--村村民委员会---村民小组,-----北出口外约700-1000M段,东西宽约400M。
项目拟建建筑包括--、--、--及配套基础设施,本工程建筑占地面积约----m2,建筑面积---m2。
三、施工现场条件
建筑位于山区,基槽已按建设单位指定的基槽统一标高开挖完成,基槽内正在人孔桩基础施工。
四、拟设塔吊概况
本工程拟采用----建筑工程有限公司提供的TCT5010-4型塔吊,共设置塔吊2台,塔吊位置:
1#塔在--北侧B-1轴线至A-19轴线之间位置;2#塔在---西侧B-4轴线至E-5轴线之间位置;详见塔吊平面布置图:
--
五、塔吊基础设计说明
1、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
TCT5010-4,
塔吊自重(包括压重)G:
32t
塔吊起升高度H:
32.000m,
最大自重荷载Q:
4t
塔吊倾覆力矩M:
630kn/m
塔身宽度B:
1.3m,
2、厂家提供的混凝土基础承载简图
图一
荷载工况
基础荷载
P(kN)
M(kN.m)
Fk
Fh
M
MZ
工作状态
377
14.4
1170
133
非工作状态
337
63.6
1096
0
比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况,塔机基础按非工作状态计算(图1):
Fk=337×1.2=404.4kNFh=63.6×1.4=89.04kN
Mk=(1096+63.6×(1.35-0.1))×1.4=2029.3kN.m
3、塔吊基础
基础开挖至老土找平,混凝土强度等级C35,基础土质要求坚固牢实,且基础承载力必须达到下表中要求:
基础尺寸
长×宽(㎜)
地耐力(mpa)
砼(m3)
重量(t)
架立筋
4400×4400
0.17
19.4
46.5
100-Φ12
4600×4600
0.14
21.2
50.8
100-Φ12
5000×5000
0.11
25
60
100-Φ12
本工程塔吊基础座落基坑,且因--层高最高度与基基底标高间最大间距在24m,塔吊可采用32m吊装高度螺栓固定独立式,所以本工程建议采用单桩承台基础作为塔吊基础,桩端入中风化泥质粉砂岩0.40m桩端不设扩大头,塔吊基础规格为:
桩径1500mm,桩顶标高同塔吊所在区域酒店桩基标高,桩混凝土等级C30,fC=14.30N/mm2,EC=3.00×104N/mm2;ft=1.43N/mm2,桩长6m-16m;桩承台4600mm×4600mm×1000mm,钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2;桩中心与承台中心重合;承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
4、地质地貌情况
序号
岩土名称
厚度L(m)
桩侧极限阻力qsia(kPa)
天然重度(kN/m)
基底摩擦系数Ч
地基承载力建议值(kpa)
岩石天然单轴抗压强度
标准值frk(kPa)
1
根植土
不计
17.4
不计
2
粉质粘土
1.84
20
19.5
110
3
有机质土
1.33
10
16.5
80
4
块石
4.60
80
20.5
0.35
300
5
强风化泥质粉砂土
4.71
75
20.5
0.35
230
6
中风化泥质粉砂土
13.27
120
22.7
1000
960
六、荷载计算
详见附件—---基础计算书
七、塔吊基础施工
(一)、准备工作
1、根据塔吊设置平面图在现场洒出灰线,引出控制桩,并且设置标高控制点。
拟设基础尺寸长*宽*高4.6*4.6*1.0m;四周放坡1:
7.5;基础下垫层100mm。
2、查看水位情况,水位是否在基础标高以下0.5m-1.0m,能否达到施工要求。
3、挖土工机具、人员、土方运输工具齐全有效。
(二)、挖土
1、根据所放白灰线,进行挖土施工,采用机械挖土,随挖随用自卸汽车运出。
2、其中1#塔吊基础位于1#塔在酒店北侧B-1轴线至A-19轴线之间位置,承台顶标高为-6.6m;2#塔在酒店西侧B-4轴线至E-5轴线之间位置,承台顶标高为-10.8m;塔吊基础桩桩长根据此标高和持力层位置确定。
(三)、基础桩施工
基础桩采用人孔灌注桩,随挖随护壁,挖至持力层为准。
(四)、浇筑砼垫层
人孔桩混凝土施工完毕后,进行支模浇筑垫层砼,垫层厚度100mm,采用C15等级混凝土。
(四)、承台基础钢筋绑扎
1、基础配筋为三级20@200双层双向布置,双层网片间采用三级12@400布置拉钩。
钢筋绑扎完毕后要与接地可靠焊接,并使用镀锌扁铁甩出接地连接点,砼浇筑前进行地阻遥测,合格后方可浇筑。
2、将提前预制好的钢筋运至使用地点,进行绑扎,要求绑扎牢固,搭接位置准确并满足规范要求长度。
钢筋尺寸、间距符合塔吊基础尺寸要求,钢筋保护层厚度50mm,四周在支模板前放好固定支架。
(五)、模板支设
1、按照要求的尺寸进行模板支设,要求搭接严密,尺寸符合与基础要求一致,四周支撑牢固。
2、根据塔吊基座的尺寸要求埋设地脚螺栓,由塔吊公司技术人员预埋地脚螺栓。
(六)、砼浇筑
1、砼浇筑前必须再次对预埋螺栓进行复核,经确认螺栓位置准确后才能进行砼浇筑。
2、采用C35等级混凝土,浇筑时砼必须振捣密实,表面平整,极差控制在5mm以内。
3、砼浇筑时要随时对预埋塔吊基座进行监测,防止造成其位移或沉降。
4、混凝土浇筑完成后要进行养护,养护时间不少于14天。
八、安全文明施工
1、如果挖土过程中发现地质条件恶劣不适宜施工,应及时上报,另做处理。
2、浇捣承台砼时要留试件,以便进行强度试压。
当试压强度达到70%后,方可开始塔吊的安装。
切忌在砼强度达不到要求的情况下安装塔吊。
3、遵守工地现场管理,做到安全、文明施工。
4、钢筋隐蔽验收后,承台混凝土必须一次性连续浇灌。
九、附件(基础计算书)
1、自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=320kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=4.6×4.6×1.00×25=529kN
3)起重荷载标准值
Fqk=40kN
2、桩顶作用效应计算
(1)轴心竖向力作用下:
Nk=(Fk+Gk)/n=(404.4+529)/1=933.4kN
(2)水平力作用下:
Hik=Fh/n=63.6/1=63.6kN
3.桩基竖向承载力验算
(1)单桩竖向极限承载力标准值计算
hr=0.40m,d=1.50m=1500mm,hr/d=0.40/1.50=0.266,查表得,ζr=0.55
Ap=πd2/4=3.14×2.25/4=1.77m2
Qsk=u∑qsik
i=πd∑qsia
i=3.14×1.50×2363.75=11133.26kN
Qrk=ζrfrkAp=0.55×960×1.77=934.56kN,
Quk=Qsk+Qsk=11133.26+934.56=12067.82kN
Ra=1/KQuk=1/2×12067.82=6033.91kN
4.桩基竖向承载力计算
轴心竖向力作用下
Nk=933.4kN<Ra=6033.91kN,竖向承载力满足要求。
4、桩基水平承载力验算
(1)单桩水平承载力特征值计算
αE=Es/Ec=2.00×105/3.00×104=6.67,γm=2,ζN=0.50
ρg=0.2+(2000-1500)/(2000-400)×(0.65-0.2)=0.34%
Wo=πd/32[d2+2(ES/EC-1)ρgd02]
=3.14×1.50/32×(1.502+2×(6.67-1)×0.34%×(1.50-2×0.10)2)=0.63m3
Io=Wod/2=0.63×1.5/2=0.47m4
EI=0.85ECIo=0.85×3.00×107×0.47=11985000kN.m2
查表得:
m=35.00×103kN/m4,bo=0.9(d+1)=2.25m
α=(mbo/ECI)0.2=(35.00×1000×2.25/11985000)0.2=0.37
αL=0.37×16.00=5.92>4,按αL=4查表得:
Vm=0.486
Nk=(Fk’+1.2Gk)/n=(404.4+1.2×529)/1=1039.2kN
An=πd2/4[1+(Es/Ec-1)Pg]=1.77×(1+5.67×0.34%)=1.804m2
RHa=(0.70×αγmftW0/Vm)(1.25+22ρg)(1+ζNN1k/γmftAn)
=(0.70×0.37×2×1.43×1000×0.63/0.486)×(1.25+22×0.34/100)×[1+0.50×1039.2/(2×1.43×1000×1.804)]=92.2kN
(2)桩基水平承载力
Hik=35.00kN<Rha=92.2kN,水平承载力满足要求。
5、抗倾覆验算
单桩承台塔吊基础在组合承台后,类似于悬臂桩
故采用静力平衡法确定单桩倾覆转点,即桩身最大弯矩处:
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条,
(1)计算桩的水平变形系数(1/m):
其中m──地基土水平抗力系数24.5MN/m4;b0──桩的计算宽度,b0=2.47m。
E──抗弯弹性模量,E=0.67Ec=20100N/mm2;
I──截面惯性矩,I=0.25m4;
经计算得到桩的水平变形系数:
=0.31/m
(2)计算Dv:
Dv=60.48/(0.31×957.68)=0.20(3)由Dv查表得:
Km=1.15
(4)计算Mmax:
经计算得到桩的最大弯矩值:
Mmax=2029.3×1.15=2333.7kN.m。
由Dv查表得:
最大弯矩深度z=0.32/0.31=1.03m。
bi=4.60/2=2.3m
倾覆力矩M倾=M+Fhh=1500.00+35.00×(1.3+1.03)=1571.05kN.m
抗倾覆力矩M抗=(Fk+Gk)bi+(Tuk/2+Gp)bi
=(404.4+529)×2.3+(1542.52/2+683.26)×2.3=8283.082kN.m
M抗/M倾=8283.082/1571.05.00=5.27
抗倾覆验算5.27>1.5,满足要求。
6、桩身承载力验算
(1)正截面受压承载力计算
Nk=(Fk’+1.2Gk)/n=(404.4+1.2×529)/1=1039.20kN
Ψc=0.70,ΨcfcAp=0.70×14.30×1000×1.77=17717.7kN
正截面受压承载力=17717.7kN>NK=1039.2kN,满足要求。
(2)配筋计算
采用HRB335钢筋,fy=300.00N/mm2,按照配筋率ρ=ρg=0.34%计算:
As1=ρAP=0.34%×1.77×106=6018mm2
桩身钢筋抗拔计算
As2=2M倾/dfy=2×1571.05×106/(1500×300)=6982.4mm2
比较As1和As2,按As2配筋,取25根20@100,As=25×314=7850mm2>AS2=6982.4mm2(满足要求)
9.承台受冲切承载力验算
只考虑塔身边冲切承载力计算
Fι=F-1.2ΣQik=Fk’=404.4kN,ho=1.00-0.10=0.9m=900mm
βhp=1.0+(2000-1000/(2000-800)×(0.9-1.0)=0.92
а0=(4.60-1.63)/2=1.485m,λ=а0/ho=1.485/0.9=1.65
β0=0.84/(1.65+0.2)=0.454
um=4×(1.63+1.485)=12.46m
βhpβ0umftho=0.95×0.454×12.46×1.57×1000×0.9=7593.46kN承台受冲切承载力=7593.46kN>Fk=404.4kN,满足要求。
7、承台受剪切承载力计算
V=Nk’=Fk’/n=404.4/1=404.4kN
βhs=(800/ho)1/4=(800/900)0.25=0.97,λ=а0/ho=1.485/0.9=1.65
α=1.75/(λ+1)=1.75/(1.65+1)=0.67,b0=4.60m=4600mm
βhsαftb0ho=0.97×0.67×1.57×1000×4.60×0.9=4224.22kN
承台受剪切承载力=4224.22kN>V=324.00kN,满足要求。
8、承台配筋计算
(1)承台弯矩计算
Ni=Fk=404.4kN,xi=0.75m
M=Nixi=404.4×0.75=303.3kN.m
(2)承台配筋计算
基础采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2,最小配筋率ρ=0.15%计算配筋
As1=M/0.9fyho=303.3×106/(0.9×300×900)=1248mm2
As2=ρbho=0.0015×4600×900=6210mm2
比较As1和As2,按As2配筋,取23根20@200mm(钢筋间距满足要求)
As=23×314=7222mm2
承台配筋面积=7222mm2>6210mm2,满足要求。
9、计算结果
(1)基础桩
1根φ1500人孔灌注桩,桩端不设扩大头,桩顶标高同工程基础标高,桩长6m-16m,桩端入中风化砾岩0.40m;桩混凝土等级C30,桩身钢筋采用25根直径20的三级钢箍筋采用φ8mm@200mm。
(2)承台
长(a)=4.60m、宽(b)=4.60m、高(h)=1.00m;桩中心与承台中心重合,承台面标高同工程承台标高;混凝土等级C35,承台底钢筋采用双向23根直径20三级钢@200mm。
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