天龙·凤舞九天住宅小区工程塔吊基础施工方案天福昆仑建设有限责任公司凤舞九天项目部塔吊基础施工方案工程名称:建设单位:设计单位:监理单位:施工单位:年月日天龙·凤舞九天住宅小区工程塔吊基础施工方案目录1、编制依据2、概况3、塔吊基础验算4、塔吊基础定位及施工5、施工安全要求天龙·凤舞九天住宅小区工程塔吊基础施工方案一、编制依据1、建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)2、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)3、建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程(JGJ196-2010)4、塔式起重机设计规范(GB/T13752-92)5、塔式起重机安全规程(GB5144-94)6、建筑机械技术试验规程(JGJ34-86)7、塔式起重机操作使用规程(ZBJ80012-89)8、某工程施工图纸、岩土工程勘察报告9、塔式起重机说明书二、概况1、工程概况本工程位于正清路以北,香洲路以东,岩堰溪下游右岸地段。本工程总用地面积23947平方米,拟建工程总建筑面积为98581.43平方米(含地下车库)。拟建单体共6栋,6#为5层公寓,底层为商铺,层高4.0米,上部层高3.3米;3#、4#楼为商住楼,1#、2#楼为纯住宅。3#、4#、5#栋一、二层为商业门面,一层层高为4.0米,二层层高为3.0米,上部住宅层高2.9米,1#、2#楼上部住宅层高2.9米,底层为5.4米架空,5#栋为9层中高层住宅楼。沿住宅周边均设两层地下室,层高为3.6米。高层住宅高度均在100米以下,1#、2#、3#、4#、5#栋的桩基为人工挖孔桩。建筑物抗震设防类别为6度,地基基础设计等级乙级,工程重要性等级为一级,场地复杂程度为二级,本工程地层结构复杂,地层主要由粉质粘土,全风化花岗岩强风化花岗岩组成。岩土工程勘察等级为乙级。本工程由湖南三龙房地产开发有限公司投资建设,北京世纪千府国际设计有限公司设计,湖南省建设工程勘察院地质勘察,怀化市建设工程监理有限公司监理,天福昆仑建设有限责任公司组织施工;由陈哲担任项目经理,谢斌担任技术负责人。2、地质概况场地处于岩堰溪下游右岸地段,由于受人类活动影响,原地貌景观形态已改变。根据野外钻探、原位测试及室内土工试验资料,将勘探揭示深度范围内的岩土按照时代、成因、物理力学性质划分为4层,分别描述如下:①、杂填土:杂色,稍湿,松散~稍密状,以粘性土为主,间杂30~50%的碎石、块石和建筑垃圾,为新近堆填而成,未经压实。天龙·凤舞九天住宅小区工程塔吊基础施工方案②、耕土:灰褐色,稍湿,松散,为荒废的菜地表土。③、圆砾:杂色,湿,稍密~中密状,2mm以上的砾卵石占总量的60%以上,其它为中粗砂和粘性土,颗粒级配较差,分选性一般。④、石灰岩:深灰色,块状结构,薄层状,岩质较坚硬,结构面结合一般,呈锯齿状。节理、裂隙发育,呈张开状,且多为泥质充填,岩体较破碎,岩芯呈块状,少量短柱状。层间多夹5~20cm厚的灰黑色页岩,偶见方解石细脉,胶结紧密。3、塔吊布置概况表1序号楼号塔吊型号塔吊独立高度(m)壁幅(m)塔吊安装地基承载力(kPa)地基实际承载力(kPa)塔吊基础塔吊承台尺寸(m)101QTZ80(TC5610)13056213230桩基5×5×1203QTZ80(TC5610)12056187130桩基5×5×1304QTZ80(TC5013)10050213230自然基础5×5×1三、塔吊基础验算根据现场实际情况,1、2、3栋建筑均采用QTZ80(TC5610)型塔吊,塔吊须做四桩基础承台式混凝土基础;4、5栋建筑均采用QTZ80(TC5013)型塔吊,塔吊须做自然基础混凝土基础,下面对塔吊基础进行验算。(一)、桩基础塔吊基础验算本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)等编制。1、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QZT80A(5613),塔吊起升高度H:132.000m,塔身宽度B:1.65m,基础埋深D:1.500m,自重F1:550kN,基础承台厚度Hc:1.000m,最大起重荷载F2:60kN,基础承台宽度Bc:5.000m,桩钢筋级别:HRB335,桩直径或者方桩边长:0.800m,桩间距a:3.6m,承台箍筋间距S:200.000mm,天龙·凤舞九天住宅小区工程塔吊基础施工方案承台混凝土的保护层厚度:50mm,承台混凝土强度等级:C35;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=550.00kN,塔吊最大起重荷载F2=60.00kN,作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=732.00kN,风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:Mkmax=2169.65kN·m;3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算1.1、桩顶竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)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。Ni=(F+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2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=732.00kN;G──桩基承台的自重:G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.00)=750.00kN;Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取3037.51kN·m;xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.55m;Ni──单桩桩顶竖向力设计值;经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,最大压力:Nmax=(732.00+750.00)/4+3037.51×2.55/(2×2.552)=967.12kN。最小压力:Nmin=(732.00+750.00)/4-3037.51×2.55/(2×2.552)=-226.12kN。需要验算桩的抗拔1.2、承台弯矩的计算天龙·凤舞九天住宅小区工程塔吊基础施工方案依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.1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=0.98m;Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=Ni-G/n=779.62kN;经过计算得到弯矩设计值:Mx=My=2×779.62×0.98=1520.27kN·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=950.00mm;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;经过计算得:αs=1520.27×106/(1.00×16.70×5000.00×950.002)=0.020;ξ=1-(1-2×0.020)0.5=0.020;γs=1-0.020/2=0.990;Asx=Asy=1520.27×106/(0.990×950.00×300.00)=5389.18mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.00×1000.00×0.15%=7500.00mm2。配筋值:HRB33516@125。承台底面单向根数38根。实际配筋值7641.8mm2。5、承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条,斜截面受剪承载力满足下面公式:γ0V≤βfcb0h0其中,γ0──建筑桩基重要性系数,取1.00;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=950mm;λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0此处,a=(3600.00-1650.00)/2=975.00mm;当天龙·凤舞九天住宅小区工程塔吊基础施工方案λ0.3时,取λ=0.3;当λ3时,取λ=3,得λ=1.03;β──剪切系数,当0.3≤λ<1.4时,β=0.12/(λ+0.3);当1.4≤λ≤3.0时,β=0.2/(λ+1.5),得β=0.09;fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;则,1.00×967.12=967.123kN≤0.09×16.70×5000×950/1000=7139.25kN;经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!6、桩顶轴向压力验算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条,桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:γ0N≤fcA其中,γ0──建筑桩基重要性系数,取1.00;fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.30N/mm2;A──桩的截面面积,A=5.03×105mm2。则,1.00×967123.31=9.67×105N≤14.30×5.03×105=7.19×106N;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!7、桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条,单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γpQsk=u∑qsikliQpk=qpkAp其中R──复合桩基的竖向承载力设计值;Qsk──单桩总极限侧阻力标准值;Qpk──单桩总极限端阻力标准值;ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数;γs,γp──分别为桩侧阻抗力分项系数,桩端阻抗力分项系数;qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;qpk──极限端阻力标准值;u──桩身的周长,u=2.513m;Ap──桩端面积,Ap=0.503m2;li──第i层土层的厚度;各土层厚度及阻力标准值如下表:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称天龙·凤舞九天住宅小区工程塔吊基础施工方案11.0025.00825.000.80粘性土24.00125.50965.000.70粉土或砂土由于桩的入土深度为5.00m,所以桩端是在第2层土层。单桩竖向承载力验算:R=2.513×(1.00×25.00×0.82+4.00×125.50×0.86)/1.65+1.38×965.00×0.503/1.65=1.09×103kNN=967.123kN;上式计算的R的值大于最大压力967.12kN,所以满足要求!8、桩基础抗拔验算非整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Uk=Σλiqsikuili其中:Uk──桩基抗拔极限承载力标准值;ui──破坏表面周长,取ui=πd=3.142×0.8=2.513m;qsik──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:Uk=Σλiqsikuili=933.43kN;整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Ugk=(ulΣλiqsikli)/3=2178.88kNul──桩群外围周长,ul=4×(3.6+0.8)=17.60m;桩基抗拔承载力公式:γ0N≤Ugk/2+Ggpγ0N≤Uuk/2+Gp其中N-桩基上拔力设计值,Nk=226.12kN;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=484.00kN;Gp-基桩自重设计值,Gp=62.83kN;Ugk/2+Ggp=2178.88/2+484=1573.44kN1.