_塔吊专项方案

中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-0-·浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段塔吊基础设计与搭拆专项方案编制：审核：审定：中设建工集团有限公司二00九年十月中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-1-·塔吊基础设计与搭拆专项方案一、工程概况浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段位于浙江省海宁市长安镇，由浙江财经学院东方学院长安校区组织兴建、浙江工程设计有限公司设计、浙江大学建筑设计研究院勘察、杭州城市建设监理有限公司监理、中设建工集团有限公司承建施工。本工程总建筑面积为38775m2，由8#、9#、11#、13#宿舍楼及二食堂等五个单体工程组成。各单体结构体系采用框架结构，框架抗震等级为四级。各柱混凝土强度等级为C25，各层梁、板混凝土强度等级均为C25。本工程8#、9#、11#、13#宿舍楼结构建筑高度为21.450m,二食堂结构建筑高度为9.60m，±0.000相当于黄海标高为5.300米；建筑设计使用年限为50年。±0.000以下采用240水泥实心砖、标准砖，采用M5水泥砂浆砌筑，±0.000以上采用240、120蒸压加气混凝土砌块，采用M5混合砂浆砌筑，强度等级B级。二、塔吊基础布置1、根据工程的实际情况，决定在本工程施工阶段布置3台QTZ63塔式起重机，臂长为55m，安装高度为30.8m，采用独立式安装。塔吊位置布置详见塔吊布置总平面图（详见附图一）。塔吊基础采用钢筋砼基础+四根Φ500预应力管桩。2、根据浙江大学建筑设计研究院的《岩土工程勘察报告》，1#塔吊基础设置在9-9’、JT241孔旁，2#塔吊基础设置在14-14’、ZK266孔旁，3#塔吊基础设置在30-30’、ZK358孔旁，钻孔地质情况如下：中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-2-·1#塔吊基础土层；地层序号和岩土层名称(JT241)JT241孔剖面图建议设计值土层厚度（m）厚度累计黄海标高（m）桩端土阻力特征值kpa桩侧阻力特征值kpa1-2素填土0.603.622-1粉质粘土1.42.22102-2粉质粘土1.50.72103淤泥质粉质粘土2.2-1.4884-1粘土3.4-4.88244-2粉质粘土2.0-6.88214-3砂质粉土夹粉质粘土4.6-11.481100322#塔吊基础土层；地层序号和岩土层名称(ZK266)ZK266孔剖面图建议设计值土层厚度（m）厚度累计黄海标高（m）桩端土阻力特征值kpa桩侧阻力特征值kpa1-2素填土0.63.482-1粉质粘土1.12.48102-2粉质粘土1.31.08103淤泥质粉质粘土2.0-0.9284-1粘土4.0-4.92244-2粉质粘土1.6-6.52214-3砂质粉土夹粉质粘土5.9-12.42110032中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-3-·3#塔吊基础土层；地层序号和岩土层名称(ZK358)ZK358孔剖面图建议设计值土层厚度（m）厚度累计黄海标高（m）桩端土阻力特征值kpa桩侧阻力特征值kpa1-2素填土0.73.472-1粉质粘土1.420.7102-2粉质粘土1.20.87103淤泥质粉质粘土1.7-0.8384-1粘土3.7-4.53244-2粉质粘土1.7-6.23214-3砂质粉土夹粉质粘土6.6-12.83110032三、塔吊基础计算书一）、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ63，塔吊起升高度H=40.000m，塔吊倾覆力矩M=513kN.m，混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=1.6m，基础以上土的厚度D=0.650m，自重F1=311kN，基础承台厚度Hc=1.350m，最大起重荷载F2=60kN，基础承台宽度Bc=5.000m，桩钢筋级别:II级钢，桩直径或者方桩边长=0.500m，桩间距a=3.5m，承台箍筋间距S=200.000mm，承台砼的保护层厚度=50mm，空心桩的空心直径:0.08m。二）、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=311.00kN，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)=445.20kN，中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-4-·塔吊的倾覆力矩M=1.4×513.00=718.20kN。三）、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算图中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《建筑桩技术规范》JGJ94-94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=445.20kN；G──桩基承台的自重G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)=1.2×(25×5.00×5.00×1.35+20×5.00×5.00×0.65)=1402.50kN；Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取718.20kN.m；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m；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=(445.20+1402.50)/4+718.20×1.75/(4×1.752)=564.53kN。中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-5-·2.矩形承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94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方向距离取a/2-B/2=0.95m；Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=213.90kN/m2；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2×213.90×0.95=406.41kN.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，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=406.41×106/(1.00×16.70×5000.00×1300.002)=0.003；ξ=1-(1-2×0.003)0.5=0.003；γs=1-0.003/2=0.999；Asx=Asy=406.41×106/(0.999×1300.00×300.00)=1043.58mm2。中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-6-·五）、矩形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。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=564.53kN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，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm；ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1300mm；λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=950.00mm，当λ0.3时，取λ=0.3；当λ3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。得λ=0.73；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=0.12；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；S──箍筋的间距，S=200mm。则，1.00×564.53=5.65×105N≤0.12×300.00×5000×1300=1.26×107N；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《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)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=564.53kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-7-·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=1.91×105mm2。则，1.00×564525.00=5.65×105N≤16.70×1.91×105=3.20×106N；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！七）、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)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=564.53kN；单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：其中R──单桩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: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，取qck=85.000kPa；Ac---承台底地基土净面积；取Ac=5.000×5.000-4×0.191=24.235m2；n---桩数量；取n=4；ηc──承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值：ηs,ηp,ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；γs,γp,γc──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；中设建工集团有限公司浙江财经学院东方学院迁建工程Ⅴ标段ZHONGSHEARCHITECTURALENGINEERINGGROUPCORPORTION.LTD塔吊基础设计与搭拆专项方案PAGE·-8-·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=1.571m；Ap──桩端面积,取Ap=0.191m2；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)土名称11.5010.000.00粉质粉土22.208.000.00淤泥质粉质粘土33.4024.000.00粘土42.0021.000.00粉质粘土5