1日立电梯二期工程(研发中心)项目塔吊基础施工方案编制:审核:审批:中国建筑第八工程局有限公司日立电梯二期工程(研发中心)项目部二OO八年七月三日2目录1工程概况.........................................................12塔吊计算.........................................................12.1塔吊及承台桩基计算参数.......................................12.1.1塔吊参数.................................................12.1.2塔吊基础顶面承受的荷载...................................12.1.3承台及桩基础参数.........................................12.2塔吊基础承台顶面的竖向力和倾覆弯矩计算.......................22.3单桩桩顶竖向力及承台弯矩的计算...............................22.3.1桩基竖向力的计算.........................................22.3.2承台弯矩的计算...........................................32.4塔吊桩基础承台计算...........................................32.4.1承台截面主筋的计算.......................................32.4.2承台斜截面抗剪切计算.....................................42.5塔吊基础桩计算...............................................42.5.1桩基竖向承载力验算.......................................42.5.2桩基抗拔验算............................................63塔吊施工步骤及方法...............................................73.1施工步骤:...................................................73.2施工方法:...................................................73.2.1钻孔灌注桩施工...........................................73.2.2塔吊承台基础施工.........................................94安全及文明施工...................................................95防雷接地.........................................................911工程概况日立厂区二期工程建设基地位于厂区最北侧,南北向63m,东西向144m,基地总面积为9072m2。电梯试验塔位于本项目基地的北侧,正对厂区的中轴线。总高度172.6m。地上三十二层,地下二层。本工程塔吊采用QTZ160F塔吊,塔吊设置在试验塔○C轴北侧○8-○9之间,以满足试验塔、研发楼和自动扶梯试验架的垂直运输。2塔吊计算本工程塔吊基础计算书由专业厂家提供塔吊参数和塔吊基础计算书,经有专业资质的设计院审核,编制而成。本工程中采用QTZ160F塔吊。根据塔吊的类型、塔吊所在位置及《日立电梯(上海)有限公司工厂建设二期工程研发中心岩土工程勘察报告书》进行分析,现对QTZ160F塔吊基础进行计算。2.1塔吊及承台桩基计算参数2.1.1塔吊参数塔吊型号:QTZ160F塔式起重机起重量:最大起重量F2=160KN;附着高度185m;最大工作幅度48m;塔身宽度:B=2×2m2.1.2塔吊基础顶面承受的荷载项目参数竖向力F(KN)水平力V(KN)倾覆力矩M1(KN.m)工作状态1004442750非工作状态84415328592.1.3承台及桩基础参数承台尺寸(b×b×h):6×6×1.35m、砼容重取25N/m3承台砼强度等级C35,fc=16.7N/mm2;承台钢筋II级钢筋,fy=300N/mm2承台钢筋保护层:50mm;承台下层钢筋保护厚度100mm。塔吊基础打桩4根,桩间距a=3.6m、桩长L=18m;采用钻孔灌注桩;桩径Φ=700、桩身砼强度水下C30、fc=16.7N/mm2、钢筋采用HPB235和HRB335;fpy=300N/mm2。22.2塔吊基础承台顶面的竖向力和倾覆弯矩计算按工作状态下时,基础顶承重荷载的最大值取值计算;作用于桩基础承台顶的竖向力F=1.2×(F1+F2)=1.2×(844+160)=1205KN.塔吊倾覆力矩M=1.4×(M1+V×h)=1.4×(2750+44×1.35)=3933KN·M按非工作状态下时,基础顶承重荷载的最大值取值计算;作用于桩基础承台顶的竖向力F=1.2×(F1+F2)=1.2×844=1013KN.塔吊倾覆力矩M=1.4×(M1+V×h)=1.4×(2859+153×1.35)=4292KN·M2.3单桩桩顶竖向力及承台弯矩的计算2.3.1桩基竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.1.1条偏心竖向力作用,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,单桩顶面的竖向力:22yixiijjMXMYFGNnyx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;G──桩基承台的自重:G=1.2×(25×b×b×h)=1.2×(25×6.00×6.00×1.35)=1458kN;Mx,My──承台底面的弯矩设计值;xi,yi──单桩相对承台中心轴的Y、X方向距离2a2=2.55mNi──第i根桩单桩桩顶竖向力设计值;在工作状态下,经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:Nmax=(1205+1458)/4+3933×2.55/(2×2.552)=1437kN。最小压力:Nmin(1205+1458)/4-3933×2.55/(2×2.552)=-105kN。在非工作状态下,经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:Nmax=(1013+1458)/4+4292×2.55/(2×2.552)=1459kN。最小压力:Nmin(1013+1458)/4-4292×2.55/(2×2.552)=-224kN。经计算取非工作状态下单桩桩顶竖向力设计值的最大值和最小值,最小压力为负压力时,需要验算桩的抗拔。32.3.2承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.1条。xiiyiiMNyMNx其中Mx,My──计算截面处X、Y方向的弯矩设计值;xi,yi──单桩相对塔身的X、Y方向距离取a/2-B/2=0.83m;Ni──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni=Nil-G/n=Nmax-G/n=1094.5kN;经过计算得到弯矩设计值:Mx=My=2×1094.5×0.83=1818KN·m2.4塔吊桩基础承台计算2.4.1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。210scMxfbh112s(0.55()k可以)12s0ssyMxAhf式中,α1──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。此处α1取1.0fc──混凝土抗压强度设计值,C35砼fc=16.70N/mm2;ho──承台的计算高度:ho=h-50.00=1300.00mm;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;经过计算得:αs=1818×106/(1.00×16.70×6000×13002)=0.011;ξ=1-(1-2×0.011)0.5=0.011;γs=1-0.011/2=0.9945;Asx=Asy=1818×106/(0.9945×1300×300.00)=4687.3mm2。实际配筋:II级钢筋,31Φ25。已满足配筋要求。42.4.2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。根据第三步的计算方案可以得到X、Y方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,取剪切力V=Nmax=1459KN,不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:00ocVfbh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=6000mm;ho──承台计算截面处的计算高度,ho=1300mm;λ──计算截面的剪跨比,λ=ax/ho此处,ax=a/2-B/2-(1000×0.8)/2=600;当λ0.3时,取λ=0.3;当λ3时,取λ=3,计算截面的剪跨比λ=600/1300=0.46,满足0.3~3。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/(0.46+0.3)=0.16;fc──混凝土轴心抗压强度设计值,C35砼fc=16.70N/mm2;001913.40.114316.75000130012407.3ocVKNfbh∠1459KN001913.40.114316.75000130012407.3ocVKNfbh∠0.2×16.7×6000×1300=26052KN经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配上、下层网片之间的拉结筋,按12筋,间距@400*400、梅花型布置。2.5塔吊基础桩计算2.5.1桩基竖向承载力验算2.5.1.1桩身结构竖向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。根据第三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=Nmax=1459kN;桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:0ccNfA式中:γo──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=16.7N/mm2;A──桩的截面面积,A=πD2/4=π700*700/4=384650mm2。5c——工作条件系数,c取=0.50则,0N=1×1459fcAc=16.7×384650×0.5=3212KN〉Nmax=1459kN;经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求。2.5.1.2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;根据第三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=1459kN;单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:cC///SSKSppKpKcRQQQ其中R──最大极限承载力;Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:sksikiQuqlQpk──单桩总极限端阻力标准值:pkpkpQqAQCk──承台底总极限阻力标准值,本计算中不考虑。ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数;ηc——承台阻力群桩效应系数按照《建筑桩基技术规范》第5.2.3.1条取值:B/L=0.7/18=0.039,Sa/d=3.6/0.7=5.1,取ηs=ηp=1.0γs,νp,γc──分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数;承台底土阻抗力分项系数;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=2.198m;Ap──桩端面积,取