塔吊桩基础施工方案.doc22

渝兴凉井工业园—标准厂房项目1#、4#和5#厂房塔吊桩基础专项施工方案建设单位：重庆渝高新兴科技发展有限公司监理单位：中煤科工集团重庆设计研究院承包单位：重庆两江建筑工程有限公司编制人：董延全编制日期：二O一三年九月二十五日目录一、工程概况...........................................................................................1二、编制依据...........................................................................................1三、塔吊基础设计..................................................................................2塔吊桩基础的计算书（QTZ—63）……………………………5第1页共10页塔吊桩基础设计一、工程概况1、工程名称：渝兴凉井工业园－标准厂房项目2、工程地点：重庆渝兴凉井工业园3、建设单位：重庆渝高新兴科技发展有限公司4、设计单位：中国机械工业第三设计研究院5、勘测院：重庆市高新工程勘察设计院有限公司6、监理单位:中煤科工集团重庆设计研究院7、本工程建筑分类为：高层工业厂房，建筑层数：厂房地上六层，建筑高度：33.6米。使用功能及组成：由生产车间、车间辅助用房、设备用房等组成。建筑结构类型：钢筋混凝土框架结构。建筑面积：64038.46m2。结构安全等级为二级；结构使用年限50年；；基础形式：机械钻孔灌注桩混凝土等级为C30；建筑工程设计等级为二级；；建筑设防烈度6度。±0.00相当于绝对高程404.7m，404m，404.5m。基础类型为钻孔灌注桩；为满足平面垂直运输及施工需要，我司在拟建场地投入3台QTZ-63（5510）型号塔吊，；每台主架安装最高高度为50m，起升高度40m，最大倾覆力矩设计为2454.08KN.m。具体安装具体位置详见塔吊安装平面布置图以及相关位置剖面图。二、编制依据1、《建筑地基基础设计规范》（GB5007－2002）2、《建筑桩基础设计规范》（JGJ94－2008）3、本工程地质勘测报告第2页共10页4、产品使用说明书三、塔吊基础设计1.±0.000m相当于绝对标高404.7m、404m、404.5m、2.本区塔吊采用QTZ-63(5510)型塔吊一台，平面布置见附图；3.塔吊基础底面标高-12.2m,承台厚度1350mm；4.塔吊位置地质情况：勘探点：311#。5.根据场地岩土工程勘察报告书：施工设备桩可进入中风化泥岩层。本区塔吊选用塔吊基础桩进入该层4.6m。6.采用钻孔灌注桩，桩总长12.2m。直径￠1700mm。塔吊桩土层参数序号土层名称地层代号相对标高（m）厚度（m）桩极限侧阻力（Kpa）桩极限端阻力（Kpa）1素填土Q4ml-0～-7.67.6382泥岩J2s-Ms-7.6～-12.24.650900注：1）桩极限侧阻力值根据场地岩土工程勘察报告书（第一批）表8.4取值；2）桩极限端阻力值参照计算软件中土层参数取值。第3页共10页临时道路临时道路临时道路临时道路临时道路临时道路临时道路二级配电箱二级配电箱二级配电箱木工加工场原材料堆场钢筋加工场半成品堆码场水泥库房砂石堆场木工加工场原材料堆场钢筋加工场半成品堆码场水泥库房砂石堆场搅拌场原材料堆场钢筋加工场半成品堆码场原材料堆场钢筋加工场半成品堆码场第4页共10页第5页共10页塔吊桩基础的计算书（QTZ—63）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》（JGJ94-2008）等编制。塔吊桩基础的计算书一.参数信息塔吊型号:QTZ63自重(包括压重):F1=450.80kN最大起重荷载:F2=60.00kN塔吊倾覆力距:M=2454.08kN.m塔吊起重高度:H=40.00m塔身宽度:B=2.50m桩混凝土等级:C35承台混凝土等级:C35保护层厚度:50mm矩形承台边长:5.0m承台厚度:Hc=1.350m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:Ⅱ级承台预埋件埋深:h=0.5m承台顶面埋深:D=0.000m桩直径:d=1.700m桩钢筋级别:Ⅱ级桩入土深度:12.20桩型与工艺:机械钻孔灌注桩二.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=450.800kN2.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=510.800kN塔吊的倾覆力矩M=1.4×2454.080=3435.712kN.m三.矩形承台弯矩的计算计算简图：第6页共10页图中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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条)其中n──单桩个数，n=4；Fk──作用于承台顶面的竖向力，Fk=510.800kN；Gk──桩基承台和承台上土自重标准值，Gk=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=843.750kN；Mxk,Myk──荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y轴的力矩xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得到:桩顶竖向力设计值:最大压力：N=1.2×(510.800+843.750)/4+3435.712×(2.800×1.414/2)/[2×(2.800×1.414/2)2]=1274.144kN最大拔力：N=(510.800+843.750)/4-3435.712×(2.800×1.414/2)/[2×(2.800×1.414/2)2]=-529.142kN桩顶竖向力标准值:最大压力：N=(510.800+843.750)/4+2454.080×(2.800×1.414/2)/[2×(2.800×1.414/2)2]=958.480kN最大拔力：N=(510.800+843.750)/4-3435.712×(2.800×1.414/2)/[2×(2.800×1.414/2)2]=-281.205kN2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条)其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m)；第7页共10页Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力，Ni=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×(510.800+843.750)/4+3435.712×(2.800/2)/[4×(2.800/2)2]=1019.885kNMx1=My1=2×1019.885×(1.400-1.250)=305.966kN.m拔力产生的承台弯矩：N=(510.800+843.750)/4-3435.712×(2.800/2)/[4×(2.800/2)2]=-274.883kNMx2=My2=-2×274.883×(1.400-1.250)=-82.465kN.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,期间按线性内插法确定；fc──混凝土抗压强度设计值；h0──承台的计算高度。fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。承台底面配筋:s=305.966×106/(1.000×1.570×5000.000×1300.0002)=0.0022=1-(1-2×0.0022)0.5=0.0022s=1-0.0022/2=0.9989Asx=Asy=305.966×106/(0.9989×1300.000×300.000)=785.379mm2承台顶面配筋:s=82.465×106/(1.000×1.570×5000.000×1300.0002)=0.0006=1-(1-2×0.0006)0.5=0.0006s=1-0.0006/2=0.9997Asx=Asy=82.465×106/(0.9997×1300.000×300.000)=211.510mm2。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第8页共10页依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.14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=2548.289kN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──计算截面的剪跨比,=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；b──承台计算截面处的计算宽度，b=4500mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=800mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.000N/mm2；S──箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(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=1274.144kN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0.750fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.700N/mm2；Aps──桩身截面面积，Aps=0.5027m2。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!桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条受拉承载力计算，最大拉力N=529.142kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=1763.806mm2。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1763.806mm2构造规定：灌注桩主筋采用6～12根直径12m～14m,配筋率不小于0.2%!所有灌注桩配筋为：12φ14，φ6.5@200。桩顶以下5d范围内加密箍筋间距为150mm。桩长范围内每隔2m设一道直径φ12的焊接加劲箍筋。主筋混凝土保护层厚度不少于35mm。七.桩抗压承载力计算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.5和5.3.5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=1274.144kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：最大压力:第9页共10页其中R──基桩竖向承载力特征值；Ra──单桩竖向承载力特征值；K──安全系数，取2.0；fak──承台下土的地基承载力特征值加权平均值；c──承台效应系数qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；u──桩身的周长，u=2.5133m；Ap──桩端面积,取Ap=0.503m2；Ac──计算桩基所对应的承台净面积，去Ac=5.747m2；li──第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下: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115200粘性土21650900泥岩由于桩的入土深度为12.2m,所以桩端是在中风化泥岩层。最大压力验算:Ra=2.513×(15×20+2×30+7×50)+900.000×0.503=2236.814kNR=2236.814/2.0+0.113×105.000×5.747=1186.297kN上式计算的