四桩塔吊基础设计方案(新规范)

塔吊安装施工方案1目录一、工程概况.......................................................................................................2二、塔吊布置.......................................................................................................2三、塔吊桩基础及承台配筋...............................................................................2五、塔吊四桩基础的计算书...............................................................................3（一）设计参数信息...................................................................................3（二）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算......................................3（三）矩形承台弯矩的计算.......................................................................4（四）矩形承台截面主筋的计算...............................................................5塔吊安装施工方案2塔吊安装施工方案一、工程概况二、塔吊布置根据现场情况和设计图纸，在满足施工及进度要求下，在工程北侧Z9-Y轴、Z10-Y轴外侧设置两台塔吊、工程东侧J4-23轴、J5-23外侧设置两台塔吊，具体位置见平面图。Q5512型塔吊自重（包括配重）F1=565kN，最大起重荷载F2=60kN，塔吊倾覆力距M=1536.0kN.m，塔身宽度B=1.6m。Q6013型塔吊自重（包括配重）F1=640kN，最大起重荷载F2=80kN，塔吊倾覆力距M=1690kN.m，塔身宽度B=1.6m。为便于计算，根据最不利原则，采用Q6013型塔吊技术参数进行计算。三、塔吊桩基础及承台配筋1、塔吊基础采用四桩承台基础，基础桩基采用旋挖成孔。参数如下：1）承台尺寸3.60m×3.60m×1.50。承台顶平地面即绝对标高5.0m。2）桩直径d=0.8m,桩长13.94m，1#、2#、3#塔吊支承在强风化泥灰岩上，4#塔吊支承在中风化泥灰岩上。桩间距a=2.40m。3）承台及桩混凝土强度为C35，保护层厚度为50mm。2、配筋：1）桩钢筋：钢筋笼主筋采用16@180，即1216，通长布置，上端锚入承台长度为1200mm；螺旋箍筋桩顶以下3米A8@100，其余A8@200，加劲箍16@2000。2）承台钢筋：面钢筋双向20@200，底层钢筋双向20@200，上锚与面筋搭接；水塔吊安装施工方案3平腰箍筋12@200；施工支撑筋218，均匀布置。平面图、剖面图详见附图四、质量、安全保证措施1、施工前，必须先熟悉图纸，严格按照图纸和规范施工。2、施工前要做好工人的三级安全教育和安全及技术交底，所有工人必须办理好平安卡才能上岗作业。3、选择有经验、有技术的施工人员进行施工。项目部管理人员到位，分管质安人员，不定时进行跟踪检查，现场监督，严格制止违章指挥和施工，及时发现安全隐患及时整改。4、严格执行施工现场临时用电技术规范，确保用电安全。5、桩机司机、电工等特种作业人员必须持证上岗。6、施工用电采用三相五线制，做到“一机、一闸、一漏电”开关，电气、机具安装后须经验收合格才能接通电源使用。五、塔吊四桩基础的计算书（一）设计参数信息塔吊型号：Q6013型塔吊自重（包括配重）F1=640kN，最大起重荷载F2=80kN，塔吊倾覆力距M=1690kN.m，塔身宽度B=1.6m混凝土强度：C35，钢筋级别：Ⅱ级，承台长度Lc及宽度Bc=3.6m桩直径d=0.8m，桩间距a=2.40m，承台厚度Hc=1.50m承台箍筋间距S=200mm，保护层厚度：50mm钢筋砼比重25KN/m3，土比重20KN/m3（二）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1、塔吊自重（包括压重）F1=640kN2、塔吊最大起重荷载F2=80kN塔吊安装施工方案4作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=720.0kN塔吊的倾覆力矩M=1.4×1690=2366kN.m（三）矩形承台弯矩的计算计算简图：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》（JGJ94-2008）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=720kN；G—桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Lc×Hc=486KNMx，My—承台底面的弯矩设计值（kN.m）；Xi，yi—单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离（m）；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=1.2×（720+486）/4+2366×(2.40×1.414/2)/[2×(2.40×1.414/2)灌注桩Lc承台自然地面灌注桩MBcxy22iiyiixixxMyyMnGFN塔吊安装施工方案5²]=1058.99KN最大拔力:N=（720+486）/4-2366×(2.40×1.414/2)/[2×(2.40×1.414/2)²]=-335.39KN2、矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条）其中Mx1，My1—计算截面处X、Y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（m）；Nil—扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Nil=Ni-G/n。经过计算得到弯矩设计值：压力产生的承台弯矩：N=1.2×(720+486)/4+2366×(2.40/2)/[4×(2.40/2)²]=854.72KNMx1=My1=2×（854.72-486/4）×(1.20-0.80)=586.6KN.m拔力产生的承台弯矩:N=（720+486）/4-2366×(2.40/2)/[4×(2.40/2)²]=-191.42KNMx2=My2=-2×191.42×(1.20-0.80)=-153.14KN.m（四）矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）第7.2条受弯构件承载力计算。iixyNM11iiyxNM11201bhfaMaCsSa2110046.00046.0211211Sa001.0001.0211211Sa塔吊安装施工方案6式中1a—系数，当混凝土强度不超过C50时，1a取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，1a取为0.94，期间按线性内插法确定；Cf—混凝土抗压强度设计值；0h—承台的计算高度。yf—钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。承台底面配筋:Sa=586.6×106/(1.00×16.70×3600×14502)=0.0046s=1－0.0046/2=0.998sxA=syA=586.6×106/(0.998×1450×300.00)=1351.21mm2承台顶面配筋:Sa=153.14×106/(1.00×16.70×3600×14502)=0.001s=1－0.001/2=1.000sxA=syA=153.14×106/(1.000×1450×300)=352.05mm2满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!（五）矩形承台截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.10.1条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形的最大剪切力，考虑对称性，记为V=1058.99kN，斜截面受剪承载力满足下面公式：2/1SySSfhMA000thshbαfβV)1(75.14/10800hhs塔吊安装施工方案7其中V—斜截面最大剪力设计值；hs受剪切承载力截面高度影响系数；当h0800mm时取h0=800；当h02000mm时取h0=2000；其间按线性内插法取值。承台剪切系数；计算截面剪跨比，00//hyyhxx，，此处xy为柱边（墙边）或承台变阶处到y，x方向计算一排桩的桩边的水平距离，当0.25时取0.25；当3时取3；tf—混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.57N/mm2；b0—承台计算截面处的计算宽度，b0=3600mm；0h—承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！（六）桩身承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.8.2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=1058.99kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中；c—基桩成桩工艺系数，取0.7；Cf—混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；A—桩的截面面积，A=0.51m2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，受压钢筋只需构造配筋！受拉承载力计算，最大拉力N=335.39KNpsAcfcN塔吊安装施工方案8经过计算得到受拉钢筋载面面积SA=1118mm2综上所述，全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小于1118mm2构造规定：灌注桩主筋采用12根直径16mm，配筋率不小于0.2%！（七）桩的抗压承载力计算（由于1#塔吊所处位置入强风化层长度最短，故选择最不利1#机计算）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=1058.99KN,桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.3.6条按下式计算：其中ukQ—最大极限承载力；skQ—单桩总极限侧阻力标准值：pkQ—单桩总极限端阻力标准值：u—桩身的周长，u=2.512m；si、p—大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的表5.3.6—2计算取值；sikq—桩侧第I层土的极限侧阻力标准值；pkq—极限端阻力标准值；u—桩身的周长，u=2.512m；pA—桩端面积，取pA=0.51m2；il—第i层土层的厚度；根据地《南钢地块保障性住房岩土工程详细勘察报告》附表二：主要物理力学参数表提供的各土层承载力特征值套用上式可直接计算出单桩承力特征值。1#塔吊附近ZKC001号钻孔揭示土层厚度及侧阻力特征值表如下：ppkpisiksipkskukAqlquQQQ塔吊安装施工方案9序号土名称层底高程土厚度（m）土侧阻力特征值（kPa）土端阻力特征值（kPa）1粗砂2.343.2242全风化泥灰岩-7.067.8516203强风化泥灰岩-11.06486850桩底-10.44根据塔吊基础剖面图，仅计算绝对高程0.56m以下部分承载力：R=2.512×［1×51×（0.56+7.06）+1×86×（10.44-7.06）］+850××0.51=2139.9KN以上计算的R值大于最大压力1058.99KN，所以满足要求！（八）桩抗拔承载力计算桩抗拔承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.4.5条。桩抗拔承载力应满足下列要求:gpgkkGTN2/pukkGTN2/其中:isikilgklqunT1iisikiukluqT式中：kN—按荷载效应标准组合计算的基桩拔力；gkT—群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值；gpG—群桩基础所包围体积的桩土总自重，地下水位以下取浮重度；ukT—群桩呈非整体性