杭州三里亭单元R2129地块拆迁安置房项目塔吊基础设计方案.docx

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杭州三里亭单元R2129地块拆迁安置房项目塔吊基础设计方案

杭州三里亭单元R21—29地块

拆迁安置房项目

塔吊基础设计方案

编制:

审核:

审批:

二○○九年八月

浙江海天建设集团有限公司

一、项目概况----------------------------------------------3

二、塔吊布置与基础设计依据----------------------------5

三、塔吊配置方案-----------------------------------------6

四、塔吊设计参数-----------------------------------------8

五、塔吊基础设计计算书---------------------------------11

5.1、1号塔吊桩基础设计计算书-------------------11

5.2、2号塔吊桩基础设计计算书------------------25

5.3、3号塔吊桩基础设计计算书------------------32

5.4、4号塔吊桩基础设计计算书------------------40

5.5、5号塔吊桩基础设计计算书------------------47

5.6、6号塔吊桩基础设计计算书------------------55

六、施工图

6.1塔吊平面布置图

6.2基础承台施工图

6.3塔吊定位及基础桩位平面布置图

6.3桩施工图

一、项目概况

本工程位于杭州市江干区三里亭三里新城小区内,董家桥南路南侧。

东侧北半部为拟建小学用地（目前为空地）、南半部为蓝天公寓和蓝天城市花园小区。

南侧为天城嘉园和军事用地。

西侧为董家村民居房。

工程范围为1#～11#号楼及其配套,用地面积39500M2，总建筑面积125539M2，地上总建筑面积106650M2，地下总建筑面积18889M2，公建面积44327M2。

拟建工地原为民居房,具体详见总平面定位图。

设计±0.000M标高相对于黄海高程6.500M,室外地面标高为-0.650M。

主楼1#、2#;5#～11#楼为钢筋混凝土剪力墙结构,3#、4#为砖混结构,裙房为钢筋混凝土框架结构。

1#、2#、4#、11#为独立地下室,5#～10#为整体大地下停车库,且按人防要求设计抗力级别为核6级。

本工程建筑场地类别为三类；建筑结构安全等级为二级；结构的设计使用年限为50年；建筑抗震设防类别为丙类；抗震设防烈度为6度；地基基础设计等级为乙级；结构的抗震等级:

剪力墙的抗震等级为；地下室防水等级为二级；

钢筋混凝土环境类别:

地下室底板、地梁、承台、外墙及水池和其他与水土直接接触的混凝土结构（如覆土的地下室顶板）为二a类，其他为一类。

场地周边环境情况如下：

基坑东侧：

北半部分为拟建小学用地，目前为空地，地面标高同本场地标高基本一致，基坑边线距离该部位用地红线最近处约2.5m；南半部分为蓝天公寓和蓝天城市花园小区。

基坑边线距离该部位用地红线最近处约14m，距离该侧建筑物最近距离约为18m。

基坑南侧：

为天城家园和军事用地。

基坑边线距离该侧用地红线最近处约14.5m，距离该侧建筑物最近距离约为16m。

基坑西侧：

为董家村居民房。

基坑边线距离该侧用地红线最近处约14.5m，距离管线约10.3m、12.8m。

距离该侧建筑物最近距离约为20m。

基坑北侧：

为董家桥路。

基坑边线距离该侧用地红线最近处约20.2m，距离管线约26.5m、28.2m、30.8m。

距离该侧建筑物最近距离约为41m。

本工程施工周期为570天，工期紧张，工程强度大，在塔吊的平面布置和设计上已充分考虑了上述因素。

二、塔吊布置与基础设计依据

本工程塔吊基础的主要设计计算依据如下：

1、由杭州市建筑设计研究院有限公司提供的施工图纸，施工图编号分别为：

0820B地下室及建筑图图和结构图

2、该图纸用来确定塔吊基础的平面定位，安装高度、工作幅度。

3、由杭州市勘察设计院提供岩土工程地质勘查报告，报告编号为：

K2008-98

该资料用来确定地基承载力，设计塔吊桩基础的长度、直径

4、行业标准《建筑机械使用安全规程》JGJ33-2001，该规程用来确定塔吊基础的混凝土强度，以及设计塔吊基础时所需要确定的有关技术要求。

5、行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008，该规范用来指导桩基础及基础承台的设计计算过程，以及依据上述资料采用相应的力学设计参数。

6、本工程合同，该资料用来确定满足合同要求和总工期强度要求所必须要求的塔吊数量，以及每台塔吊所覆盖的流水作业范围。

7、本工程招投标环节向建设单位提交的技术标，该技术标用来指导总体方案的编制和塔吊的基本配置。

8、由浙江虎霸建设机械有限公司提供的QTZ63（5510）塔吊技术说明书，该资料用来确定塔吊的自重，抗倾覆力矩等主要力学设计参数，本工程塔吊基础的设计也是针对该公司生产的该型号塔吊，结合本项目实际情况进行计算的。

三、塔吊配置方案

参照合同要求，以建设单向我方支付工程款的节点作为形象进度控制关键点，

本工程施工组织采用大平行、大流水施工组织施工，即以单位工程作为流水节拍，以流水强度组织相应的单位工程进行流水作业。

每个流水施工段自行组织流水施工，整体按四个平行部分，每个平行施工组织3个单位工程进行流水作业，为了充分考虑各个平行施工段互不干涉，塔吊配置的基本原则是确保每个平行施工段至少有一台独立运行，不受其他施工段干扰的塔吊。

具体塔吊配置方案如下：

塔吊配置安装参数表

塔吊编号

1#

2#

3#

4#

5#

6#

现场位置

1#楼北侧

2号楼北侧

7号楼南侧

8号楼南侧

9号楼西侧

11号楼南侧

现场控制轴线尺寸

详见轴线尺寸控制详图　

塔机型号

QTZ40

QTZ63（5510）

QTZ63（5510）

QTZ63（5510）

QTZ63（5510）

QTZ63（5510）

吊钩作业高度

55.4

71.8

71.8

71.8

74.6

55

含地下室塔身高度（米）

59

76

78

78

81

62

安装高度（标准节+塔尖）

23×2.8+3

30×2.8+3

31×2.8+3

31×2.8+3

32×2.8+3

25×2.8+3

67.4

87

89.8

89.8

92.6

73

回转作业半径（米）

40米

45米

55米

55米

55米

45米

整机重量（含配重）（T）

61.1T

65T

66T

66T

66T

61.1T

基础平面以上最大荷载（KN）

61.2T

65T

66T

66T

66T

61.1T

最大倾覆力矩（KN.M）

1796

1796

1796

1796

1796

1796

承台尺寸（M）

5000×5000（详见塔吊基础设计详图）

承台高度（M）

1350

进场安装时间

2009年10月

2009年10月

2009年11月

2009年11月

检测时间

2009年10月

2009年10月

2009年11月

2009年11月

多塔作业防碰撞系统

同步安装到位

标准节高度为2.8米，重量为755KG，附着式塔吊安装高度70米自重为61.1T，低于70米的按70米自重计算，超过70米的，按增加标准的自重进行累加计算

四、基础设计参数

塔吊桩基础设计参数表

塔吊编号　

承台标高

桩顶标高

参照勘探孔

自然地坪标高

承台下土层名称及厚度

土力学状态参数

08规范泥浆护壁钻孔桩标准值（取偏小值）

03版省标及勘察院钻孔灌注桩设计参数建议值

土层名称

土层厚度

累计厚度

孔隙比e

液性指数IL

标贯试验N

极限侧阻力标准值

极限端阻力标准值

桩周土侧阻力特征值

桩端土侧阻力特征值

1#塔吊　

-3.3

-4.65

Z70

-0.75

2-1砂质粉土

0.25

0.825

8

42

200

12

2-2砂质粉土

2.1

2.35

0.732

14

62

350

26

2-3粉砂

2

4.35

0.709

10

62

350

21

3-淤泥质粘土

6.9

11.25

1.12

1.27

21

150

8

5-1淤泥质粉质粘土夹粉砂

6.1

17.35

1.162

1.41

21

250

11

5-2淤泥质粘土

9.1

26.45

1.22

1.08

21

300

9

7粘土

4.8

31.25

1.036

0.79

38

300

16

2#塔吊　

-3.3

-4.65

Z77

-1.28

2-1砂质粉土

0.03

0.825

8

42

200

12

2-2砂质粉土

4.7

4.73

0.732

14

62

350

26

2-3粉砂

1

5.73

0.709

10

62

350

21

3-淤泥质粘土

4.6

10.33

1.12

1.27

21

150

8

5-1淤泥质粉质粘土夹粉砂

12.1

22.43

1.162

1.41

21

250

11

5-2淤泥质粘土

6.6

29.03

1.22

1.08

21

300

9

7粘土

3.5

32.53

1.036

0.79

38

300

16

3#塔吊

-6.15

-7.5

Z39

-0.58

2-1砂质粉土

/

0.825

8

42

200

12

2-2砂质粉土

0.68

0.732

14

62

350

26

2-3粉砂

2.2

2.88

0.709

10

62

350

21

3-淤泥质粘土

4.6

7.48

1.12

1.27

21

150

8

5-1淤泥质粉质粘土夹粉砂

8.9

16.38

1.162

1.41

21

250

11

5-2淤泥质粘土

8.5

24.88

1.22

1.08

21

300

9

7粘土

8.7

33.58

1.036

0.79

38

300

16

4#塔吊　

-6.2

-7.55

Z30

-0.87

2-2砂质粉土

0.82

0.732

14

62

350

26

2-3粉砂

1.6

2.42

0.709

10

62

350

21

3-淤泥质粘土

7.1

9.52

1.12

1.27

21

150

8

5-1淤泥质粉质粘土夹粉砂

6.5

16.02

1.162

1.41

21

250

11

5-2淤泥质粘土

10.1

26.12

1.22

1.08

21

300

9

7粘土

2.7

28.82

1.036

0.79

38

300

16

5#塔吊

-6.2

-7.55

Z22

-1.2

2-2砂质粉土

2.55

0.732

14

62

350

26

2-3粉砂

0

0

0.709

10

62

350

21

3-淤泥质粘土

6.4

8.95

1.12

1.27

21

150

8

5-1淤泥质粉质粘土夹粉砂

7.8

16.75

1.162

1.41

21

250

11

5-2淤泥质粘土

9.7

26.45

1.22

1.08

21

300

9

7粘土

5.3

31.75

1.036

0.79

38

300

16

8粉质粘土

2

33.75

6#塔吊

-6.2

-7.55

Z8

-0.75

2-3粉砂

3

0

0.709

10

62

350

21

3-淤泥质粘土

5.6

8.6

1.12

1.27

21

150

8

5-1淤泥质粉质粘土夹粉砂

7.8

16.4

1.162

1.41

21

250

11

5-2淤泥质粘土

8.8

25.2

1.22

1.08

21

300

9

7粘土

7.7

32.9

1.036

0.79

38

300

16

8粉质粘土

1.8

34.7

五、塔吊基础设计计算书

5.1塔吊基础设计参数

塔吊基础设计参数表

塔吊编号

1#

2#

3#

4#

5#

6#

塔机型号

QTZ40

QTZ63（5510）

QTZ63（5510）

QTZ63（5510）

QTZ63（5510）

QTZ63（5510）

基础类型

承台加四桩基础

桩类型

泥浆护壁钻孔灌注桩

桩直径

700㎜

桩长

22米

25米

25米

25米

28米

25米

桩身配筋

按构造通长配筋8Φ14、8@200

砼强度等级

C35

C35

C35

C35

C35

C35

承台尺寸（M）

5000×5000（详见塔吊基础设计详图）

承台高度（M）

1350

承台配筋

双层双向，Φ14@180，箍筋Φ12@180

承台砼强度等级

C35

砼强度等级按JGJ33—2001《建筑机械使用安全技术规程》第4.4.2条确定，要求塔吊基础的混凝土强度等级不得低于C35

5.2.1、1号塔吊桩基础设计计算书

一.参数信息

塔吊型号:

QTZ63（5510）,自重（包括压重）F1=611.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN

塔吊倾覆力距M=1796.00kN.m,塔吊起重高度H=67.40m,塔身宽度B=1.6m

混凝土强度:

C35,钢筋级别:

Ⅰ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m

桩直径或方桩边长d=0.60m,桩间距a=3.50m,承台厚度Hc=1.35m

基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=180mm,保护层厚度:

50mm

二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

1.塔吊自重（包括压重）F1=611.00kN

2.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=1.2×（F1+F2）=805.20kN

塔吊的倾覆力矩M=1.4×1796.00=2514.40kN.m

三.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。

1.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008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=1.2×671.00=805.20kN；

G──桩基承台的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D）=1012.50kN；

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=（805.20+1012.50）/4+2514.40×（3.50×1.414/2）/[2×（3.50×1.414/2）2]=962.49kN

最大拔力：

N=（805.20+1012.50）/4-2514.40×（3.50×1.414/2）/[2×（3.50×1.414/2）2]=-53.64kN

2.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008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：

N=（805.20+1012.50）/4+2514.40×（3.50/2）/[4×（3.50/2）2]=813.63kN

Mx1=My1=2×（813.63-1012.50/4）×（1.75-0.80）=1064.95kN.m

四.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7.2条受弯构件承载力计算。

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=210N/mm2。

经过计算得s=1064.95×106/（1.00×16.70×5000.00×1300.002）=0.008

=1-（1-2×0.008）0.5=0.008

s=1-0.008/2=0.996

Asx=Asy=1064.95×106/（0.996×1300.00×210.00）=3915.75mm2。

五.矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）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=962.49kN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0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

──剪切系数,=0.15；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/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=1300mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=180mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

六.桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）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=962.49kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中0──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=16.70N/mm2；

A──桩的截面面积，A=0.283m2。

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!

七.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》（JGJ94-2008）的第5.2.2-3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=962.49kN

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；

Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:

Qpk──单桩总极限端阻力标准值:

Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:

qck──承台底1/2承台宽度深度范围（≤5m）内地基土极限阻力标准值；

s,p──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；

c──承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值：

s,p,c──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；

qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；

qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=1.885m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.28m2；

li──第i层土层的厚度,取值如下表；

厚度及侧阻力标准值表见基础设计计算资料

由于桩的入土深度为25m,所以桩端是在第6层土层。

最大压力验算:

R=1.88×（.25×42×1.2085+2.1×62×1.2085+2×62×1.2085+6.1×21×.9932+6.9×21×.9932+7.65×21×.9932）/1.67+1.08×200.00×0.28/1.67+0.45×656.25/1.65=1064.57kN

上式计算的1.2R的值大于最大压力962.49kN,所以满足要求!

八.桩抗拔承载力验算

桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.7条

桩抗拔承载力应满足下列要求:

其中:

式中Uk──基桩抗拔极限承载力标准值；

i──抗拔系数；

解得:

Ugk=16.4×（.25×42×.7+2.1×62×.7+2×62×.7+6.1×21×.75+6.9×21×.75+7.65×21×.75）/4=2093.16kN

Ggp=16.4×25×22/4=2255.00kN

Uk=1.88×（.25×42×.7+2.1×62×.7+2×62×.7+6.1×21×.75+6.9×21×.75+7.65×21×.75）=