雅居乐新城12期塔吊基础施工方案

雅居乐新城十二期★塔吊基础专项方案★1QTZ80型塔吊基础施工方案一、工程概况雅居乐新城12期A1B1C1D1栋高层及地下车库工程工程；工程建设地点：中山市三乡镇鸦岗村“中心围”；属于框剪结构；地上27层；地下1层；建筑高度：91m；标准层层高：3m；总建筑面积：72690.06平方米；总工期：512天。本工程由中山市雅建房地产发展有限公司投资建设，中山市建筑设计院设计，广东中山地质工程勘察院地质勘察，中山火炬监理有限公司监理，中天建设有限公司中山分公司组织施工本案塔吊为广西建工集团建筑机械制造有限责任公司QTZ80塔吊。主要技术指标如下：1、塔吊功率：51.6KW；2、塔吊臂长：55m；3、塔吊自重：40.7t；4、塔吊最大起重量：6t；最大幅度起重量：1.2t；5、塔吊标准节尺寸：1.65m×1.65m×5.0m；6、塔吊平衡配重：14.2t；7、塔吊最大独立高度：41.5m8、塔吊安装高度：约98m。其他技术参数祥见塔吊使用说明书。本案塔吊基础尺寸为5500×5500×12000，基础埋深5.7m，基础上标高为-5.00m，基础混凝土等级为C35。采用桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件，桩为高强度预制管,其型号为PHCA40095二、塔吊基础布置本案塔吊拟在A1栋、B1栋之间布置一台，在D1栋、C1栋之间布置一台，具体详见《施工现场塔吊布置图》。塔吊基础及其桩基定位具体祥见《塔吊基础定位图》。由于两台塔吊所在位置基础地质及两台塔吊型号参数相同，因此按此方案施工。雅居乐新城十二期★塔吊基础专项方案★2三、基础承台及桩基的设计验算本案桩基础采用四根静压预制管桩PHCA40095，桩顶标高为-6.100m。基础承台尺寸为5500×5500×1200，混凝土强度等级为C35，基础承台上表面标高为-5.00m，基础承台埋深为5.7m。基础配筋拟采用Ⅱ级钢，直径选择18mm底筋、16mm面筋。具体验算过程如下：1、参数信息塔吊型号:QT80,自重(包括压重)KNF4071,最大起重荷载KNF602；塔吊倾覆力距mKNM2.31955,塔吊起重高度mH98,塔身宽mB65.1；混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,承台尺寸mmBLcc5.55.5桩直径md4.0,桩间距4.5m,承台厚度mHc20.1，基础埋深mD.75,保护层厚度:50mm2、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=407.00kN；塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=467.00kN；1）、塔吊风荷载计算依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处广东中山市，基本风压为ω0=0.70kN/m2；查表得：荷载高度变化系数μz=2.09；挡风系数计算：φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.65+2×2.5+(4×1.652+2.52)0.5)×0.12]/(1.65×2.5)=0.41；因为是角钢/方钢，体型系数μs=2.17；高度z处的风振系数取：βz=1.0；所以风荷载设计值为：ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.17×2.09×0.7=2.223kN/m2；2）、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：雅居乐新城十二期★塔吊基础专项方案★3Mω=ω×φ×B×H×H×0.5×1.2=2.223×0.41×1.65×98×98×0.5×1.2=8662.11kN·m；Mkmax＝1.4×（Me＋Mω＋P×hc）＝885＋1.2×7218.428＋30×1.2＝8139.43kN·m；3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算1）、桩顶竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Nik=(Fk+Gk)/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=467.00kN；Gk──桩基承台的自重标准值：Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.50×5.50×1.20=907.50kN；Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取8139.43kN·m；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=3.18m；雅居乐新城十二期★塔吊基础专项方案★4Nik──单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：Nkmax=(467.00+907.50)/4+8139.43×3.18/(2×3.182)=1622.61kN。最小压力：Nkmin=(467.00+907.50)/4-8139.43×3.18/(2×3.182)=-935.36kN。需要验算桩的抗拔！2）、承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。Mx=∑NiyiMy=∑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a/2-B/2=1.43m；Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×(Nkmax-Gk/4)=1674.89kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×1674.89×1.43=4773.42kN·m。4、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)1/2γs=1-ζ/2As=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=1150.00mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210.00N/mm2；经过计算得：αs=4773.42×106/(1.00×16.70×5500.00×1150.002)=0.039；ξ=1-(1-2×0.039)0.5=0.040；雅居乐新城十二期★塔吊基础专项方案★5γs=1-0.040/2=0.980；Asx=Asy=4773.42×106/(0.980×1150.00×210.00)=20170.15mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5500.00×1200.00×0.15%=9900.00mm2。经计算承台配筋满足要求。5、承台截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(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≤βhsαftb0h0其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm；λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=1.27m；当λ0.25时，取λ=0.25；当λ3时,取λ=3，得λ=1.1；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=(800/1150)1/4=0.913；α──承台剪切系数，α=1.75/(1.1+1)=0.833；0.913×0.833×1.57×5500×1150=7557.479kN≥1.2×1622.613=1947.136kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条：桩的轴向压力设计值中最大值Nk=1622.613kN；单桩竖向极限承载力标准值公式：Quk=u∑qsikli+qpk(Aj+λpAp1)u──桩身的周长，u=1.257m；Aj──空心桩桩端净面积,Aj=0.091m2；λp──桩端土塞效应系数，λp=0.8；Ap1──空心桩敞口面积，Ap1=0.035m2；各土层厚度及阻力标准值如下表:雅居乐新城十二期★塔吊基础专项方案★6序号土名称土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数1素填土2.4326.002950.000.152淤泥9.9317.001600.000.653粉质粘土2.4517.001600.000.704砾砂1.5826.009750.000.505粘性土6.9063.002950.000.706全风化岩6.05150.002950.000.707强风化岩2.04260.007500.000.808中风化岩3.33200.007500.000.809微风化岩3.16260.009000.000.80由于桩的入土深度为37.00m,所以桩端是在第9层土层。单桩竖向承载力验算:Quk=1.257×3448.72+9000×(0.091+0.8×0.035)=5402.418kN；单桩竖向承载力特征值：R=Quk/2+ηcfakAc=5402.418/2+0.65×4000×7.437=22036.983kN；Nk=1622.613kN≤1.2R=1.2×22036.983=26444.38kN；桩基竖向承载力满足要求！7、桩基础抗拔验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条。群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Tuk=Σλiqsikuili其中：Tuk──桩基抗拔极限承载力标准值；ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×0.4=1.257m；雅居乐新城十二期★塔吊基础专项方案★7qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；λi──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；li──第i层土层的厚度。经过计算得到：Tuk=Σλiqsikuili=3194.22kN；群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Tgk=（ulΣλiqsikli）/4=12455.20kNul──桩群外围周长，ul=4×（4.5+0.4)=19.60m；桩基抗拔承载力公式：Nk≤Tgk/2+GgpNk≤Tuk/2+Gp其中Nk-桩基上拔力设计值，Nk=935.36kN；Ggp-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp=4441.85kN；Gp-基桩自重设计值，Gp=84.20kN；Tgk/2+Ggp=12455.205/2+4441.85=10669.452kN935.363kN；Tuk/2+Gp=3194.219/2+84.201=1681.31kN935.363kN；桩抗拔满足要求。8、桩配筋计算1）、桩构造配筋计算As=πd2/4×0.65%=3.14×4002/4×0.65%=817mm2；2）、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！3）、桩受拉钢筋计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。N≤fyAs式中：N──轴向拉力设计值，N=935363.03N；fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2；雅居乐新城十二期★塔吊基础专项方案★8As──纵向普通钢筋的全部截面积。As=N/fy=935363.03/360.00=2598.23mm2四、施工人员组织由于塔吊属于大型施工机械设备，它的安全性至关重要，因此塔吊基础的施工应列入项目经理部的主要施工质量控制对象中；由项目经理牵头，技术负责人把关，各部门各司其职，管理好塔吊基础的施工质量与安全。具体施工组织机构如下表所示：姓名职务职责备注张其高项目经理塔吊基础施工质量与安全总负责熊艳明生产经理塔吊基础施工现场组织与安排施工现场安全主要负责人罗育成技术负责人负责施工方案的编制与施工技术的审核参与塔吊基础的定位放线及其验线等工作，同时兼顾安全工作。杜斌施工员塔吊基础的现场施工技术交底与现场指导及安全监督王忠明安全员现场安全监督检查赵慧琴