XX塔吊基础施工方案

目录一、编制依据1二、工程概况1三、塔吊布置2四、塔吊基础计算4五、塔吊基础施工10XX地块塔吊基础施工方案1一、编制依据2、《QTZ80A自升塔式起重机使用说明》3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20114、《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)5、《塔式起重机混凝土基础基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)6、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》(JGJ/196-2010)7、上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)二、工程概况1、建筑结构概况XX地块（局部）住宅、宾馆项目地上、下建筑总面积XXX㎡，其中地下建筑面积XXX㎡。由X栋住宅、X栋商业配套用房、2座门卫房和1座垃圾房组成。2、结构形式：XX地块高层住宅为剪力墙结构，商业公建及地下车库均为钢筋混凝土框架结构。3、基础形式：XX地块为桩筏基础，高层住宅及商业公建的桩基采用高强预应力混凝土管桩，地下车库的桩基采用预制钢筋混凝土方桩。XX地块塔吊基础施工方案2三、塔吊布置1、塔吊布置原则根据本工程塔楼位置、数量塔吊臂长确定塔吊数量，且要求塔吊位置尽可能避开，并确保能满足结构施工过程中的材料吊装及完工后材料退场需求。本工程选用塔吊臂长为55米，要基本覆盖，共布置4台塔吊，型号为QTZ80A，QTZ80A独立起升高度为45m，QTZ80A安装在X#楼、X#楼、X#楼、X#楼。X#楼、X#楼塔吊安装高度为70m,X#楼安装高度为75m,X#楼塔吊安装高度为80m,根据高度分别设二道或三道附着，各塔吊之间间距最小为X#和X楼69m。2、塔吊平面布置图四、塔吊基础计算A、QTZ80A塔吊基础（一）、塔吊主要技术参数本工程布置4台QTZ80A塔吊，QTZ80A塔式起重机最大工作幅度为55m，独立式起升高度为45m，附着式起升高度可达140m。起重幅度55m时最大荷重1.3t，起重幅度2.5m时最大荷重8t。最大垂直荷载Fk＝840kn；水平力V=79kn；弯矩Mk=1530kn-m；扭矩MN=337kn-m。（荷载见QTZ80A自升塔式起重机使用说明P51页）。安装高度分别为H1=26.1m、H2=26.1m、H3=26.1m、H4=26.1m、H5=26.1m、，底节和标准节截面尺寸1.645×1.645m，基础尺寸按使用说明采用5.5m×5.5m×1.3mC30级混凝土；基础下设PHC600AB100-16的桩四根。2、Ф600PHC管桩填芯砼C30主筋锚入承台1m。（二）塔吊基础应力检算1、基础数据（1）承台及土重Gk=a*b=5.5×5.5×1.3×2.5=98.31t（2）承台面积A=5.5×5.5=30.25㎡W=5.5×5.5×5.5/6=27.735m5.5mPK=182.31t0.9mePHC桩Φ600桩长16mXX地块塔吊基础施工方案32、在工作状态下基础底面承载力检算依据《塔式起重机混凝土基础基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)（1）垂直力Pk=(Fk+Gk)=84+98.31=182.31t；弯矩Mk=153t-m；水平力Fvk=7.9t。扭矩MN=33.7t-m（2）基础底面压力Pk=1823.1knσ=Pk/A+(Mk+Fvkh)/W=1823.1/30.25+(1530+79×1.3)/27.73=119.1kn/㎡σmax=119.14kn/㎡＞1.2fa=1.2×69=82kn/㎡（NO）注：[地质资料显示33层土的地基承载力特征值fak=55kpa。γm=17.5，因基础宽度＞3.0m；埋深＞0.5地基承载力需进行修正。fa=fak+ηb*γ（b-3）+ηd*γm(d-0.5)；式中ηb=0，ηd=1fa=55+1*17.5(1.3-0.5)=69经过修正fa=69kpa式中；fa--修正后的地基承载力特征值；fak--地质资料提供的地基承载力特征值；ηbηd---基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，查表取用；γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；b—基础底面宽度（m）当宽度小于3m时按3m取值，大于6m按6m取值；γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；d---基础埋置深度（m），一般自室外地面标高算起……。以上计算地基承载力无法满足要求，应借助桩的承载力和承台底地基的处理。3、桩的承载力计算桩承载力计算依据《上海地基基础设计规范》（1）桩中心距4m，群桩的承载力按单桩承载力之和计算。（2）单桩侧向摩阻力（见下表）单桩竖向承载力设计值验算应满足下面的公式：Rd=Qsk/γs+Qpk/γp=u∑qskli/γs+αpskAp/γp其中Rd──单桩竖向承载力设计值；1.3mM=153t-m-8.6米16mV=7.9t-7.3米桩顶标高-8.5mXX地块塔吊基础施工方案4Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:Qpk──单桩总极限端阻力标准值:qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；psk──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=0.2827m2；li──第i层土层的厚度,取值如下表；α=5/6=0.833γs、γp分项系数土厚度及桩侧极限摩阻力标准值表如下（取地质情况最不利的14#房C39孔资料）：土名称土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)桩端Ps平均值(kPa)③3灰色淤泥质粉质粘土3.0315④灰色淤泥质粉土9.525⑤1-1灰色粘土3.4740880∑795207ρp=207/(207+7958)=0.20查表得γs=2.13γp=1.61桩的入土深度为16m,所以桩端是在第⑤1-1层土层。单桩竖向承载力设计值：Rd=795/2.13+207/1.61=502kN3、群桩承载力计算群桩承载力Rd=4×Rd=2008kNPk=Fk+Gk-Rd=840+983.1-2008=-184kn,σ=Pk/A+Mk/W=-184/30.25+(1530+79×1.3)/27.73=52.8kn/㎡σmax=52.8kn/㎡1.2fa=1.2×69=82kn/㎡（OK）地基可适当加固（填10㎝碎石10㎝砼垫层，）4、地基综合摩擦系数μ0=(tg(0.9φ)*Pk+0.25C*A)/Pk=0.29地质报告中③3灰色淤泥质粉质粘土φ=14.5，C=14承台与地基的摩擦力P摩=0.29×1823.1=52.8t＞W=7.9t(OK)。5、地基摩擦力产生的抵抗扭矩为(P摩/2)×(5/2)P摩/2Bc=5.5mXX地块塔吊基础施工方案5=（52.8/2）×（5.5/2）=72.6＞MN=33.7t-m(OK)6、未设附着装置时抗倾覆计算根据塔式起重机安装规范:偏心距E=(M+Fh×h)/(Fk+Gk)Bc/4Fk+Gk=840+983.1=1823.1KN；M=1530KN-m；水平力Fh=79KN；h=1.3；Bc=5.5mE=(1530+79×1.3)/1823.1=0.896m5.5/4=1.375m(OK)7、抗拔桩基承载力计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)Qdi=(Fk+Gk)/n-(Mk+Fvkh)/L=1823.1/4-1632.7/4*1.414=167KN没有抗拔力。（三）承台基础计算1、基础受冲切承载力计算：依据《建筑地基基础设计规范》8.2.8验算公式如下：允许冲切力Fl≤0.7βhpftamh0式中：βhp--受冲切承载力截面高度系数，当h800mm时，βhp=1，当h≥2000mm时，βhp=0.9，期间采用直线内插，βhp=1-0.1/1200×500=0.96。ft--混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.43MPa。h0--基础冲切破坏锥体的有效高度，h0=1.25m。am--基础冲切破坏锥体最不利一侧计算长度am=（at+ab）/2at--基础冲切破坏锥体最不利一侧截面上的边长，当计算柱与基础交接处受冲切承载力量，取柱宽（塔身宽度）at=1.645m。ab--基础冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上的基础底面积范围内底下边长，当基础冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处受冲切承载力量，取柱宽（塔身宽度）加二倍有效高度。ab=1.645+2×1.25=4.145m。am=（1.645+4.145）/2=2.895m净反力设计值：Fl=PjAlPj--扣除基础自重后相应于荷载效应组合时地基单位面积的净反力，对偏心受压基础可取基础边缘最大单位面积净反力，Pj=182.31KPa。Al--冲切验算时取用的部分基底面积：Al=5.5×（5.5-4.145）/2=3.7263mm2。1.3m-8.6米16mV=7.9t-7.3米桩顶标高-8.5mBc=5.5mXX地块塔吊基础施工方案6Fl--相应于荷载效应组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。净反力设计值Fl=182.31×3.7263=679.3KN。Fl=679.3KN≤0.7×0.96×1430×2.895×1.25=3477.5KN(OK)。2、承台配筋计算：（1）抗弯计算：依据《建筑地基基础设计规范》8.2.11公式如下：MI=a12[(2l+a’)(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]/12式中：MI--任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯距设计值；a1--任意截面I-I处至基底边缘最大反力处的距离，当墙体材料为混凝土时，取a1=（Bc-B）/2=(5.5-1.645)/2=1.928m；Pmax---相应于荷载效应基本组合时基础底面边缘最大地基反力设计值，取Pmax=182.31KPaP---相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面边缘最大地基反力设计值，取P=Pmax×(3a-a1)/3a=182.31×(3×1.645-1.928)/(3×1.645)=111.1KPaG---考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×5.5×5.5×1.3=1327.2KNl---基础宽度，取l=5.5m，a---塔身宽度，取a=1.645m，a’--塔身在-截面I-I处投影长度。取a’=1.645m。经计算：MI=1.645^2×((2×5.5+1.645)×(182.31+111.1-2×1327.2/5.5/5.5)+(182.31-111.1)×5.5)/12MI=674.8KN.m（2）承台配筋面积计算：依据《建筑地基基础设计规范》8.7.2公式如下：As=M/(γsh0fy)ξ=1-√(1-2as)γs=1-ξ/2as=M/(α1fcbh0)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,其间按线性内插法确定，取1=1；fc──混凝土抗压强度设计值N/mm2；fc=1.43N/mm2h0──承台的计算高度，h0=1.25m。XX地块塔吊基础施工方案7fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。s=674.8×106/(1.00×14.3×5500.00×12502)=0.0055=1-(1-2×0.0055)0.5=0.0055s=1-0.0055/2=0.9973As=674.8×106/(0.9973×1250×300)=1804.3mm2。ρ=1804/5500/1300=0.03%ρρmin=0.45×ft/fy=0.215%5500×1300×0.00215=15372mm2承台配主筋二级钢筋Ф20上下二层各28根，实际面积为17593。通过以上计算：桩采用四根16m长Ф600PHC管桩能满足承载力要求。QTZ80A自升式使用承台基础尺寸采用5.5m×5.5m×1.3m，混凝土采用C30，钢筋采用Ф20上下二层各28根共112根，能满足要求。XX地块塔吊基础施工方案8XX地块塔吊基础施工方案9五、塔吊基础施工1、塔吊基础施工总体流程图4-1塔吊基础施工流程图2、塔吊桩基施工1）PHC管桩沉桩选6.3吨桩锤进行施工，确保桩尖