格构柱塔吊基础施工方案

杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目工程塔吊基础专项施工方案1塔吊基础专项施工方案一、工程概况工程名称：杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目建设单位：浙江恒祺置业有限公司设计单位：浙江工业大学建筑规划设计研究院勘察单位:浙江新中环建筑设计有限公司监理单位：浙江中兴工程建设监理有限责任公司施工单位：浙江城投建设有限公司建设地点：东至麦庙港，南至规划邻里路，西至石桥路，北至市废旧金属管理办公室综合用房本工程由1幢办公楼3幢住宅组成，地上16层，地下二层。建筑结构设计新颖，工程规模大。桩基采用直径φ600、φ400预应力管桩。总建筑面积50390㎡，其中地下室建筑面积15244.6㎡；1、2#楼±0.000相当于黄海绝对标高6.400m，3#楼±0.000相当于黄海绝对标高7.350m,4#楼±0.000相当于黄海绝对标高6.200m。建筑物最高为49.95米。本工程结构体系为框架结构。二、编制依据1、本工程的地质勘察报告2、QTZ80（ZJ5710）、QTZ60型塔式起重机使用说明书。2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）4、《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）5、设计施工图纸8、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-916、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-997、《施工手册》（第四版）8、《钢结构设计规范》GB50017-2003杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目工程塔吊基础专项施工方案29、本工程总体施工组织设计10、集团公司CIS形象设计标准三、塔吊基础设计概况本工程选择3台QTZ80（ZJ5710）塔吊，经过对塔身加强改造，塔机安装高度可达到160米，主要用于4幢主楼水平和垂直材料运输。2台QTZ60（ZJ5010）塔机，安装达到自由高度就足够（现场安装18米），主要用于地下室施工水平和垂直材料运输。塔吊布置具体位置见附图一（塔吊总体布置平面示意图）。1#塔吊为QTZ80（ZJ5710）塔吊型，位于1#楼4轴交S轴附近，对应于地质勘察报告工程地质剖面图Z23#孔位置；2#塔吊为QTZ80（ZJ5710）塔吊型，位于3#楼4轴交R轴附近，对应于地质勘察报告工程地质剖面图Z9#孔位置。塔吊基础采用格构柱桩基础，桩基础均落于⑦-1圆砾层上，3台QTZ80（ZJ5710）塔吊格构柱上采用钢平台，2台QTZ60（ZJ5010）塔机格构柱上采用钢柱帽。每台塔吊单独二级配电箱和专用开关箱。详见《临时用电施工方案》）。QTZ80（ZJ5710）塔吊，格构柱上设2.2M×2.2M×0.04M钢平台；钻孔桩顶设3.0M×3.0M×0.08M标号为C35钢筋混凝土基础，内配Φ20@160；格构柱下端伸入桩基2.5M，桩基采用直径800，标号为C30混凝土钻孔桩，内配12Φ20。QTZ60（ZJ5010）塔吊，每根格构柱上设0.6M×0.6M×0.04M钢板柱帽；格构柱上端通过钢板柱帽与地下节连牢，钻孔桩顶设3.0M×3.0M×0.08M标号为C35钢筋混凝土基础，内配Φ20@160；格构柱下端伸入桩基2.5M，桩基采用直径800，标号为C30混凝土钻孔桩，内配12Φ20。有关数据见下表：塔吊编号12345生产厂商浙江建机浙江建机浙江建机浙江建机浙江建机塔吊型号QTZ80QTZ80QTZ80QTZ60QTZ60桩径/有效桩长m800800800800800钢筋笼长m2929292727杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目工程塔吊基础专项施工方案3钢筋笼配筋12Φ2012Φ2012Φ2012Φ2012Φ20桩顶标高m-10.00-10.00-10.00-10.00-10.00承台底标高m-10.05-10.05-10.05-10.05-10.05承台面标高m-9.25-9.25-9.25-9.25-9.25承台配筋Φ20＠160Φ20＠160Φ20＠160Φ20＠160Φ20＠160格构柱长度m8.808.808.808.808.80格构柱顶标高m-1.200-1.200-1.200-1.200-1.200塔吊安装高度m1601601604040塔机采用四桩基础。格构柱的防水参见支撑立柱的防水做法。格构柱的防腐处理：表面采用钢丝刷、砂皮除锈，底漆为铁红防锈漆二道，面漆采用银粉漆一道作为保护层。四、选用塔吊的主要性能两种型号均选用浙江建机集团生产的QTZ80（ZJ5710）和QTZ60（ZJ5010）1、QTZ80（ZJ5710）塔吊独立高度40.5M、8道附着高度达到160M、最大臂长57M、最大起重量6T、最大起重力矩95.4T.M、总重量949KN、塔身宽度1.6M，总功率31.7KW；2、QTZ60（ZJ5010）塔吊独立高度40.1M、该塔吊仅地下室施工独立高度已经足够、最大臂长50M、最大起重量6T、最大起重力矩60T.M、总重量434KN、塔身宽度1.6M，总功率31KW；五、塔吊基础计算（一）、1#塔吊塔吊基础计算书基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号：QT80A；标准节长度b：3m；塔吊自重Gt：949kN；塔吊地脚螺栓性能等级：普通8.8级；最大起重荷载Q：60kN；塔吊地脚螺栓的直径d：30mm；塔吊起升高度H：160m；塔吊地脚螺栓数目n：12个；杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目工程塔吊基础专项施工方案4塔身宽度B:1.6m；2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo：8.8m；格构柱缀件类型：缀板；格构柱缀件节间长度a1：0.3m；格构柱分肢材料类型：L160x10；格构柱基础缀件节间长度a2：1.5m；格构柱钢板缀件参数:宽160mm，厚8mm；格构柱截面宽度b1：0.45m；格构柱基础缀件材料类型：L160x10；3、基础参数桩中心距a：1.6m；桩直径d：0.8m；桩入土深度l：29m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；桩混凝土等级：C30；桩钢筋型号：HRB335；桩钢筋直径：20mm；钢平台宽度：2.2m；钢平台厚度：0.1m；钢平台的螺栓直径：30mm；钢平台的螺栓数目：12个；钢平台的螺栓性能等级：高强10.9级；4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别：C类有密集建筑群的城市郊区；风荷载高度变化系数：2.3；主弦杆材料：角钢/方钢；主弦杆宽度c：250mm；非工作状态：所处城市浙江杭州市，基本风压W0=0.45kN/m2；额定起重力矩Me：954kN·m；基础所受水平力P：71kN；塔吊倾覆力矩M：1668kN·m；工作状态：所处城市浙江杭州市，基本风压W0=0.45kN/m2，额定起重力矩Me：954kN·m；基础所受水平力P：31kN；塔吊倾覆力矩M：1039kN·m；非工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算作用在基础上的垂直力：N=Gt=949.00=949.00kN杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目工程塔吊基础专项施工方案52、塔吊倾覆力矩总的最大弯矩值Mmax=1668.00kN·m3、塔吊水平力计算挡风系数计算：φ=(3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)挡风系数Φ=0.79水平力：V=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×160.00×0.79+71.00=162.12kN5、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力：N=949.00kNMmax=1668.00kN·mV=162.12kN图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。（1）、桩顶竖向力的计算式中：N－单桩个数，n=4；F－作用于桩基承台顶面的竖向力设计值；杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目工程塔吊基础专项施工方案6G－桩基承台的自重；Mx,My－承台底面的弯矩设计值；xi,yi－单桩相对承台中心轴的XY方向距离；Ni－单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值最大压力：N0=Nmax=N/4+(Mmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=949.00/4+(1668.00×1.60×2-0.5)/(2×(1.60×2-0.5)2)=974.41kN最小压力：Nmin=N/4-(Mmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=949.00/4-(1668.00×1.60×2-0.5)/(2×(1.60×2-0.5)2)=-499.91kN需要验算桩基础抗拔力。（2）、桩顶剪力的计算V0=V/4=162.12/4=40.53kN二、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×320/4=226.19kNNv=V/n=162.12/12=13.51kN226.19kN螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算n1×Nt=Nmin其中：n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，即：n1=n/4；Nt－每一颗螺栓所受的力；Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×400/4=224.23kNNt=Nmin/n1=499.91/3.00=166.64kN224.23kN螺栓抗拉强度满足要求。3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算((Nv/Nvb)2+(NtNtb)2)1/2≤1其中：Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目工程塔吊基础专项施工方案7((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((13.51/226.19)2+(166.64/224.23)2)0.5=0.75螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。三、承台验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nv=V/n=162.12/12=13.51kN；Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×310/(4×1000)=219.13kN；螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算n1×Nt=Nmin其中：n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，即：n1=n/4；Nt－每一颗螺栓所受的力；Nt=Nmin/n1=499.91/3.00=166.64kN；Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×500/(4×1000)=280.29kN；螺栓抗拉强度满足要求。3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算((Nv/Nvb)2+(NtNtb)2)1/2≤1其中：Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((13.51/219.13)2+(166.64/280.29)2)0.5=0.60kN；螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。四、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L160x10A=31.50cm2i=4.97cmI=779.53cm4z0=4.31cm每个格构柱由4根角钢L160x10组成，格构柱力学参数如下：Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2]×4=[779.53+31.50×(45.00/2-4.31)2]×4=44808.51cm4；An1=A×4=31.50×4=126.00cm2；杭政储出【2010】8号地块商业金融兼容住宅项目工程塔吊基础专项施工方案8W1=Ix1/(b1/2-z0)=44808.51/(45.00/2-4.31)=2463.36cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(44808.51/126.00)0.5=18.86cm；2、格构柱平面内整体强度Nmax/An1=974.41×103/(126.00×102)=77.33N/mm2f=300N/mm2；格构柱平面内整体强度满足要求。3、格构柱整体稳定性验算L0x1=lo=8.80m；λx1=L0x1×102/ix1=8.80×102/18.86=46.66；单肢缀板节间长度：a1=0.30m；λ