A5塔式起重机基础工程施工设计方案.doc

'A5塔式起重机基础施工方案一、编制依据：二、工程概况本工程为“长房•半岛蓝湾二期A5栋”项目，位于省市雨花区圭塘月塘村。由国广置业开发，方圆建筑工程设计设计，天诚建设项目管理监理，市富湘建筑工程施工，同力全顺建10%筑机械设备租赁有限责任公司租赁，永鹏建筑设备安装安装。A5栋地上30层，地下3层，高度94.8m，地上建筑面积为24163.14m2。三、塔吊位置及选型1、塔吊位置：根据工程施工需要，为有效解决工地施工的垂直运输，现场安装一台QTZ80(TC5613-6)塔式起重机，具体位置详见平面布置图。2、塔吊选型根据建筑物长宽尺寸以及场地情况和施工实际需要，拟在建筑物左侧选择配备1台三一汽车制造生产的QTZ80(TC5613-6)型塔式起重机，塔机臂长56米，最大起重量6吨。标准节截面为1.6m×1.6m，标准节高度2.8米，安装高度为120m，首次安装高度30.8m。四、基础施工1、塔吊基础尺寸为5500×5500×1350mm，安装在A5栋X轴向北5米交12轴向西0.45米（具体位置详附图），基础配筋及预埋螺栓详附图。2、浇筑塔吊基础垫层，混凝土强度等级为C15，厚度为100mm。3、在垫层上弹线，砌筑塔吊基础侧模——砖胎模。砖胎模采用MU10烧结多孔砖，M10水泥砂浆砌筑（砖胎模与挡土墙同步施工砖胎模施工完后夯实胎模土方）。4、绑扎塔吊基础钢筋，做好过程控制、施工记录及质量验收。施工中将预埋件节点焊好，各方向位置偏差不得大于1‰。5、塔吊基础砼采用C35砼浇注，浇筑混凝土时，随时注意塔吊预埋螺栓的水平度。混凝土不能沿一个方向浇筑，以免挤偏塔吊预埋螺栓。.专业.专注. 6、对塔吊基础混凝土进行养护，当混凝土强度达到75%时，经验收合格后方能安装塔机。7、根据地勘报告，土质无法做天然基础。采用设置4个Ф800人工挖孔桩对塔机基础加固处理，桩深5.5m，竖向主筋为1018，桩顶向下1米与桩底向上1米均为加密区，箍筋φ8100mm，其它位置箍筋φ8200mm，主筋锚入承台35倍d，桩身为强度等级C35的商品砼。桩基持力层为中风化泥质粉砂岩。五、避雷接地设施在塔吊基础钢筋四角焊接接地避雷接地干线，以后用-4×40的镀锌扁钢分别将钢筋焊接成通路再引至基础面与预埋脚连接，作为塔机避雷接地线。要求接地电阻不超过4Ω。六、排水措施为了防止基础周围水无法排放而影响塔吊基础的稳定性，塔吊基础上表面做0.5%的排水坡度，在塔吊基础地势低的一侧角部设置一个Ф800的降水井，用水泵集体将水抽出。七、塔吊基础计算书桩基础计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规》GB50010-20103、《建筑桩基技术规》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号TC5710-6塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)39.专业.专注. 塔机独立状态的计算高度H(m)40.5塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8小车最小工作幅度RG2(m)0最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最小起重荷载Qmin(kN)10.专业.专注. 最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kN·m)Max[60×11.5，10×50]＝690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.82、风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地市基本风压ω0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.35塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度C类(有密集建筑群的城市市区)风振系数βz工作状态1.764非工作状态1.815风压等效高度变化系数μz0.816风荷载体型系数μs工作状态1.95非工作状态1.95风向系数α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.764×1.95×0.816×0.2＝0.539非工作状态0.8×1.2×1.815×1.95×0.816×0.35＝0.973、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)251+37.4+3.8+19.8+89.4＝401.4.专业.专注. 起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60＝461.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.539×0.35×1.6×40.5＝12.225倾覆力矩标准值Mk(kN·m)37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×12.225×40.5)＝530.641非工作状态竖向荷载标准值Fk"(kN)Fk1＝401.4水平荷载标准值Fvk"(kN)0.97×0.35×1.6×40.5＝22倾覆力矩标准值Mk"(kN·m)37.4×22+3.8×0-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×22×40.5＝88.644、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk1＝1.2×401.4＝481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk＝1.4×60＝84竖向荷载设计值F(kN)481.68+84＝565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk＝1.4×12.225＝17.115倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×12.225×40.5)＝805.529非工作状态竖向荷载设计值F"(kN)1.2Fk"＝1.2×401.4＝481.68水平荷载设计值Fv"(kN)1.4Fvk"＝1.4×22＝30.8倾覆力矩设计值M"(kN·m)1.2×(37.4×22+3.8×0-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×22×40.5＝.468三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35.专业.专注. 承台长l(m)5.5承台宽b(m)5.5承台长向桩心距al(m)2.75承台宽向桩心距ab(m)2.75桩直径d(m)0.8承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重γC(kN/m3)25承台上部覆土厚度h"(m)0承台上部覆土的重度γ"(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(mm)50配置暗梁否基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hγc+h"γ")=5.5×5.5×(1.35×25+0×19)=1020.938kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×1020.938=1225.125kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.752+2.752)0.5=3.889m1、荷载效应标准组合.专业.专注. 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(461.4+1020.938)/4=370.584kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(461.4+1020.938)/4+(530.641+12.225×1.35)/3.889=511.272kNQkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(461.4+1020.938)/4-(530.641+12.225×1.35)/3.889=229.897kN2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L=(565.68+1225.125)/4+(805.529+17.115×1.35)/3.889=660.768kNQmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(565.68+1225.125)/4-(805.529+17.115×1.35)/3.889=234.635kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C35桩基成桩工艺系数ψC0.7桩混凝土自重γz(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度б(mm)35桩入土深度lt(m)5.5桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值4000地基属性地下水位至地表的距离hz(m)0承台埋置深度d(m)1.35是否考虑承台效应是承台效应系数ηc0.1土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)杂填土251000.7100中风化岩5243400.7340.专业.专注. 1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.513m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5.5/2,5)=2.75mfak=(2×100+0.75×340)/2.75=455/2.75=165.455kPa承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(5.5×5.5-4×0.503)/4=7.06m2复合桩基竖向承载力特征值：Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=2.513×(0.65×5+4.85×24)+340×0.503+0.1×165.455×7.06=588.424kNQk=370.584kN≤Ra=588.424kNQkmax=511.272kN≤1.2Ra=1.2×588.424=706.109kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=229.897kN≥0不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=10×3.142×182/4=2545mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=660.768kN桩身结构竖向承载力设计值：R=4000kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=229.897kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！4、桩身构造配筋计算As/Ap×100%=(2544.69/(0.503×106))×100%=0.506%≥0.4%满足要求！五、承台计算承台配筋.专业.专注. 承台底部长向配筋HRB400Φ25100承台底部短向配筋HRB400Φ25100承台顶部长向配筋HRB400Φ25100承台顶部短向配筋HRB400Φ251001、荷载计算承台有效高度：h0=1350-50-25/2=1288mmM=(Qmax+Qmin)L/2=(660.768+(234.635))×3.889/2=1741.149kN·mX方向：Mx=Mab/L=1741.149×2.75/3.889=1231.178kN·mY方向：My=Mal/L=1741.149×2.75/3.889=1231.178kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=565.68/4+805.529/3.889=348.545kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1288)1/4=0.888塔吊边缘至角桩边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(2.75-1.6-0.8)/2=0.175ma1l=(al-B-d)/2=(2.75-1.6-0.8)/2=0.175m剪跨比：λb"=a1b/h0=175/1288=0.136，取λb=0.25；λl"=a1l/h0=175/1288=0.136，取λl=0.25；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαbftbh0=0.888×1.4×1.57×103×5.5×1.288=13822.919kNβhsαlftlh0=0.888×1.4×1.57×103×5.5×1.288=13822.919kNV=348.545kN≤min(βhsαbftbh0，βhsαlftlh0)=13822.919kN满足要求！3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切围：B+2h0=1.6+2×1.288=4.176mab=2.75m≤B+2h0=4.176m，al=2.75m≤B+2h0=4.176m角桩位于冲切椎体以，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1=My/(α1fcbh02)=1231.178×106/(1.03×16.7×5500×12882)=0.008ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.008)0.5=0.008.专业.专注. γS1=1-ζ1/2=1-0.008/2=0.996AS1=My/(γS1h0fy1)=1231.178×106/(0.996×1288×360)=2666mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.)=0.2%梁底需要配筋：A1=max(AS1,ρbh0)=max(2666,0.002×5500×1288)=14168mm2承台底长向实际配筋：AS1"=27489mm2≥A1=14168mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2=Mx/(α2fcbh02)=1231.178×106/(1.03×16.7×5500×12882)=0.008ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.008)0.5=0.008γS2=1-ζ2/2=1-0.008/2=0.996AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1231.178×106/(0.996×1288×360)=2666mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.)=0.2%梁底需要配筋：A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×5500×1288)=14168mm2承台底短向实际配筋：AS2"=27489mm2≥A2=14168mm2满足要求！(3)、承台顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS3"=27489mm2≥0.5AS1"=0.5×27489=13745mm2满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS4"=27489mm2≥0.5AS2"=0.5×27489=13745mm2满足要求！(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10500。六、配筋示意图.专业.专注. 承台配筋图桩配筋图.专业.专注.'