一、基本情况介绍 1
二、塔吊桩基础设计 2
三、塔吊基础施工技术措施及质量验收 2
四、塔吊基础的计算书 3
附图:塔吊基础平面布置图
@@@@经营用房工程塔吊基础专项施工方案
一、基本情况介绍
1、工程名称:@@@@管理经营用房工程
2、建设单位:@@@@
3、建设地点:@@@@
4、塔吊覆盖大部分主要单体的垂直运输,包括办公楼,班组办公楼,辅助用房,沿街商铺。
5、塔吊设计参数
| 塔吊 | |
| 型号 | QTZ63 |
| 起升高度 | 32米 |
| 塔吊地质报告 | ZK10孔 |
| 塔吊倾覆力矩 | 1200KN.M |
| 塔吊自重 | 340KN |
| 桩承台尺寸 | 5m×5m×1.35m |
| 最大起重荷载 | 60KN |
| 承台砼强度 | C35 |
| 桩型及长度 | 4根预应力管桩PC500(100),35米长 |
| 塔吊搭设类型 | 式 |
| 附墙设置 | 无 |
| 塔吊高程位置 | 承台底标高为-2.0米(按3.55米为±0.00米) |
| 塔吊平面位置 | 见附图 |
| 序号 | 土层名称 | 厚度(m) | 桩周土摩擦力特征值(kPa) | 桩端土承载力特征值(kPa) |
| 1 | 素填土 | 1 | 10 | |
| 2 | 粉质粘土 | 1.6 | 12 | |
| 3-1 | 淤泥质粉质粘土 | 2.5 | 6 | |
| 3-3 | 淤泥质粉土 | 18 | 6 | |
| 3-4 | 淤泥质粉质粘土夹砂 | 3.4 | 10 | |
| 4 | 粘土 | 12.1 | 12 | 400 |
| 5 | 粉土 | 9.8 | 20 | 800 |
1)、本工程施工组织设计;
2)、@@@@办公用房岩土工程勘察报告;
3)、GB50202-2002地基与基础施工质量验收规范;
4)、GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》
5)、JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》;
6)、JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程。
7)、本工程设计文件
8)、山东大汉建设机械有限公司QTZ63塔吊使用说明书。
二、塔吊桩基础设计
根据塔吊安装要求及现场实际情况,塔吊基础采用预应力混凝土管桩。桩型为PC500(100)入土40米,桩端进入土层5为粉土,基础为钢筋砼承台,按照塔吊说明书设置,长×宽×高=5×5×1.35m。(塔吊平面位置见附图)
其中塔吊的建筑物高度为28米,因此高度即可。
塔吊接地利用2Ф10与建筑物避雷系统连接。
三、塔吊基础施工技术措施及质量验收
1、混凝土强度等级为C35;
2、基础表面平整度允许偏差1/1000;
3、埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。
4、起重机的混凝土基础应验收合格后,方可使用。
5、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳,应有可靠的接地装置,接地电阻不应大于4Ω。
6、按塔机说明书,核对基础施工质量关键部位。
7、检测塔机基础的几何位置尺寸误差,应在允许范围内,测定水平误差大小,以便准备垫铁。
8、机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置,允许偏差不得大于5mm。
9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护,达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告,强度达到安装说明书要求。
10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块,基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼,并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。
11、钢筋、砼应具有出厂合格证或试验报告。
12、塔吊基础底部土质应良好,开挖经质检部门验槽,符合设计要求及地质报告概述方可施工。
13、塔吊基础施工后,四周应排水良好,以保证基底土质承载力。
14、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好,塔机的避雷针可用圆钢直接与基础底板钢筋焊接相连,基础底板钢筋与主厂房垃圾坑避雷接地连接,焊接长度不小于10d,圆钢净面积不得小于72㎜2。
15、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点,并完成初始高程测设,在上部结构安装前再测一次,以后在上部结构安装后每半月测设一次,发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用,并汇报分公司、公司工程技术部门分析处理后,方可决定可断续使用或不能使用。
四、塔吊基础的计算书
1、塔吊基本参数
QTZ63型塔吊:
安装高度H:32m 塔身宽B:1.6m
自重F1=340kN 基础承台厚度Hc=1.35m
最大起重荷载F2:60kN 基础承台宽度Bc:5m
承台钢筋间距:φ20@165(二级钢) 承台混凝土:C35
承台保护层:50mm 桩:PC500(100)
根据地质情况要求在塔吊基础增设4根φ500预应力管桩,桩端持力层入5层土内,本次采用40m桩长。
2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重(包括压重)F1=340kN
塔吊最大其中荷载F2=60kN
作用于塔吊基础顶面的竖向力Fk=F1+F2=400kN;
塔吊的最大倾覆力矩为: Mkmax=1200 kN·m
基础自重计算: G1=5×5×1.35×25=843.75kN
计算简图:
3、单桩竖向力计算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.1.1条。
Nik=(Fk+G1)/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2;
其中 n──单桩个数,n=4;
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值,Fk=400kN;
G1──桩基承台的自重标准值:G1=843.75KN
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值,取1200 kN·m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离=2.76m;
Nik──单桩桩顶竖向力标准值;
最大压力:Nkmax =(400+843.75)/4+1200×2.76/(2×2.762)=528.33kN。
最小压力:Nkmin =(400+843.75)/4-1200×2.76/(2×2.762)=93.55kN。
不需要进行抗拔验算
4、承台弯矩的计算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.2条。
Mx = ∑Niyi
My = ∑Nixi
其中 Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取1.95m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=1.2×(Nkmax-G1/4)=260.87kN;
经过计算得到弯矩设计值:Mx=My=2×260.87×1.95=1017.39kN·m。
5、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。
αs = M/(α1fcbh02)
ζ = 1-(1-2αs)1/2
γs = 1-ζ/2
As = M/(γsh0fy)
式中,αl──系数,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,α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2;
ho──承台的计算高度:Hc-50.00=1300.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
经过计算得:αs=1017.39×106/(1.00×16.70×5000.00×13002)=0.0072;
ξ =1-(1-2×0.0072)0.5=0.0072;
γs =1-0.0072/2=0.99;
Asx =Asy =1017.39×106/(0.99×1300×300.00)=2618.12mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
5000.00×1350×0.15%=10125mm2。
根据基础图(见附图)配筋面积为3.14159*10*10*52=16336.27mm2>10125mm2。
故实际配筋值满足要求。
6、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.9条,承台斜截面受剪承载力满足下面公式:
V≤βhsβftb0h0
其中,b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5000mm;
λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0,此处,a=0.44m;当 λ<0.25时,取λ=0.25;当 λ>3时,取λ=3,得λ=0.34;
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数,当h0<800mm时,取h0=800mm,h0>2000mm时,取h0=2000mm,其间按内插法取值,
βhs=(800/1300)1/4=0.886;
β──承台剪切系数,α=1.75/(λ+1)=1.3;
0.886×1.3×1.57×5000×1300=11754.12kN≥1.2×655.44=768.53kN;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
7、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑地基基础设计技术规范》(GB50007-2002)的第8.5.5条:
桩的轴向压力设计值中最大值Nk=528.33kN;
各土层厚度及阻力特征值如下表:
| 序号 | 土层名称 | 厚度(m) | 桩周土摩擦力特征值(kPa) | 桩端土承载力特征值(kPa) |
| 1 | 素填土 | 1 | 10 | |
| 2 | 粉质粘土 | 1.6 | 12 | |
| 3-1 | 淤泥质粉质粘土 | 2.5 | 6 | |
| 3-3 | 淤泥质粉土 | 18 | 6 | |
| 3-4 | 淤泥质粉质粘土夹砂 | 3.4 | 10 | |
| 4 | 粘土 | 12.1 | 12 | 400 |
| 5 | 粉土 | 9.8 | 20 | 800 |
单桩竖向承载力验算:
Ra= U∑qsia*Li+ Qpa *Ap
=1.571*(1*10+12*1.6+2.5*6+18*6+10*3.4+12*8.5)+400*0.196
=531.16kN
Ra——为单桩竖向承载力特征值;
U——桩身周长u=1.571m;
qsia——总极限侧阻力特征值;
Li——桩周第i层土的厚度;
Qpa——极限桩端阻力特征值;
Ap——桩底端横截面面积Aj=0.088m2;
N=528.33kN≤Ra=531.16kN;
桩基竖向竖承载力满足要求!
8、塔吊稳定性验算
根据塔吊自由状态下最不利弯矩1200KN.m作为倾覆力矩进行计算。
e=(Mmax+P2*h)/(F+G)=(1200+26.4*1.35)/(400+843.75) =0.99 m < b/3=5/3 = 1.67m,塔吊抗倾覆能力安全。故塔吊的稳定性满足要求。
附图:
塔吊平面布置图
基础底标高为-2.00米,±0.00米相当于绝对标高3.55米