塔吊基礎施工方案h336bf023b_(15頁).pdf
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2022-08-05
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1、天福昆侖建設有限責任公司鳳舞九天項目部塔吊基礎施工方案工程名稱:建設單位:設計單位:監理單位:施工單位:年月日目錄1、編制依據2、概況3、塔吊基礎驗算4、塔吊基礎定位及施工5、施工安全要求一、編制依據1、建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)2、混凝土結構設計規范(GB50010-2002)3、建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程(JGJ196-2010)4、塔式起重機設計規范(GB/T13752-92)5、塔式起重機安全規程(GB5144-94)6、建筑機械技術試驗規程(JGJ34-86)7、塔式起重機操作使用規程(ZBJ80012-89)8、某工程施工圖紙、巖土工程勘察報告92、塔式起重機說明書二、概況1、工程概況本工程位于正清路以北,香洲路以東,巖堰溪下游右岸地段。本工程總用地面積23947平方米,擬建工程總建筑面積為98581.43 平方米(含地下車庫)。擬建單體共6 棟,6#為 5層公寓,底層為商鋪,層高4.0 米,上部層高3.3 米;3#、4#樓為商住樓,1#、2#樓為純住宅。3#、4#、5#棟一、二層為商業門面,一層層高為4.0 米,二層層高為3.0 米,上部住宅層高2.9 米,1#、2#樓上部住宅層高2.9 米,底層為5.4 米架空,5#棟為 9 層中高層住宅樓。沿住宅周邊均設兩層地下室,層高為3.6 米。高層住宅高度均在100 米以下,1#、2#、3#3、4#、5#棟的樁基為人工挖孔樁。建筑物抗震設防類別為6度,地基基礎設計等級乙級,工程重要性等級為一級,場地復雜程度為二級,本工程地層結構復雜,地層主要由粉質粘土,全風化花崗巖強風化花崗巖組成。巖土工程勘察等級為乙級。本工程由湖南三龍房地產開發有限公司投資建設,北京世紀千府國際設計有限公司設計,湖南省建設工程勘察院地質勘察,懷化市建設工程監理有限公司監理,天福昆侖建設有限責任公司組織施工;由陳哲擔任項目經理,謝斌擔任技術負責人。2、地質概況場地處于巖堰溪下游右岸地段,由于受人類活動影響,原地貌景觀形態已改變。根據野外鉆探、原位測試及室內土工試驗資料,將勘探揭示深度范圍內的巖土按照時代、成因、物4、理力學性質劃分為4 層,分別描述如下:、雜填土:雜色,稍濕,松散稍密狀,以粘性土為主,間雜3050%的碎石、塊石和建筑垃圾,為新近堆填而成,未經壓實。、耕土:灰褐色,稍濕,松散,為荒廢的菜地表土。、圓礫:雜色,濕,稍密中密狀,2mm 以上的礫卵石占總量的60%以上,其它為中粗砂和粘性土,顆粒級配較差,分選性一般。、石灰巖:深灰色,塊狀結構,薄層狀,巖質較堅硬,結構面結合一般,呈鋸齒狀。節理、裂隙發育,呈張開狀,且多為泥質充填,巖體較破碎,巖芯呈塊狀,少量短柱狀。層間多夾520cm 厚的灰黑色頁巖,偶見方解石細脈,膠結緊密。3、塔吊布置概況表 1 序號樓號塔吊型號塔吊獨立高度(m)壁幅(m)塔吊5、安裝地基承載力(kPa)地基實際承載力(kPa)塔吊基礎塔吊承臺尺寸(m)1 01 QTZ80(TC5610)130 56 213 230 樁基5 5 1 2 03 QTZ80(TC5610)120 56 187 130 樁基5 5 13 04 QTZ80(TC5013)100 50 213 230 自 然 基礎5 5 1 三、塔吊基礎驗算根據現場實際情況,1、2、3 棟建筑均采用QTZ80(TC5610)型塔吊,塔吊須做四樁基礎承臺式混凝土基礎;4、5 棟建筑均采用QTZ80(TC5013)型塔吊,塔吊須做自然基礎混凝土基礎,下面對塔吊基礎進行驗算。(一)、樁基礎塔吊基礎驗算本計算書主要依據6、施工圖紙及以下規范及參考文獻編制:塔式起重機設計規范(GB/T13752-1992)、地基基礎設計規范(GB50007-2002)、建筑結構荷載規范(GB50009-2001)、建筑安全檢查標準(JGJ59-99)、混凝土結構設計規范(GB50010-2002)、建筑樁基技術規范(JGJ94-94)等編制。1、塔吊的基本參數信息塔吊型號:QZT80A(5613),塔吊起升高度H:132.000m,塔身寬度 B:1.65m,基礎埋深 D:1.500m,自重 F1:550kN,基礎承臺厚度 Hc:1.000m,最大起重荷載 F2:60kN,基礎承臺寬度 Bc:5.000m,樁鋼筋級別:HRB3357、,樁直徑或者方樁邊長:0.800m,樁間距 a:3.6m,承臺箍筋間距S:200.000mm,承臺混凝土的保護層厚度:50mm,承臺混凝土強度等級:C35;2、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算塔吊自重(包括壓重)F1=550.00kN,塔吊最大起重荷載F2=60.00kN,作用于樁基承臺頂面的豎向力F=1.2(F1+F2)=732.00kN,風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算:Mkmax2169.65kN m;3、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算1.1、樁頂豎向力的計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-94)的第 5.1.1 條,在實際情況中x、y軸是隨機變化的,所以取最不利情況計算。Ni=(F+G8、)/n Mxyi/yi2Myxi/xi2其中 n 單樁個數,n=4;F作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值,F=732.00kN;G樁基承臺的自重:G=1.2(25 BcBc Hc)=1.2(25 5.00 5.00 1.00)=750.00kN;Mx,My承臺底面的彎矩設計值,取3037.51kNm;xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY 方向距離 a/20.5=2.55m;Ni單樁樁頂豎向力設計值;經計算得到單樁樁頂豎向力設計值,最大壓力:Nmax=(732.00+750.00)/4+3037.512.55/(22.552)=967.12kN。最小壓力:Nmin=(732.00+750.00)/49、-3037.512.55/(22.552)=-226.12kN。需要驗算樁的抗拔1.2、承臺彎矩的計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-94)的第 5.6.1 條。Mx=Niyi My=Nixi其中 Mx,My計算截面處XY 方向的彎矩設計值;xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY 方向距離取 a/2-B/2=0.98m;Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值,Ni1=Ni-G/n=779.62kN;經過計算得到彎矩設計值:Mx=My=2779.62 0.98=1520.27kN m。4、承臺截面主筋的計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7.2 條受彎構件承載力計算。s=M/(10、1fcbh02)=1-(1-2s)1/2s=1-/2 As=M/(sh0fy)式中,l系數,當混凝土強度不超過C50時,1取為 1.0,當混凝土強度等級為C80時,1取為 0.94,期間按線性內插法得1.00;fc混凝土抗壓強度設計值查表得16.70N/mm2;ho承臺的計算高度:Hc-50.00=950.00mm;fy鋼筋受拉強度設計值,fy=300.00N/mm2;經過計算得:s=1520.27 106/(1.0016.70 5000.00 950.002)=0.020;=1-(1-2 0.020)0.5=0.020;s=1-0.020/2=0.990;Asx=Asy=1520.27 1011、6/(0.990 950.00 300.00)=5389.18mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構造最小配筋面積為:5000.00 1000.00 0.15%=7500.00mm2。配筋值:HRB335 鋼筋,16125。承臺底面單向根數38根。實際配筋值7641.8mm2。5、承臺斜截面抗剪切計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-94)的第 5.6.8 條和第 5.6.11 條,斜截面受剪承載力滿足下面公式:0Vfcb0h0其中,0建筑樁基重要性系數,取1.00;b0承臺計算截面處的計算寬度,b0=5000mm;h0承臺計算截面處的計算高度,h0=950mm;計算截面的剪跨比,=a/h012、此處,a=(3600.00-1650.00)/2=975.00mm;當 3 時,取=3,得 =1.03;剪切系數,當0.3 1.4 時,=0.12/(+0.3);當 1.4 3.0 時,=0.2/(+1.5),得 =0.09;fc混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=16.70N/mm2;則,1.00 967.12=967.123kN 0.09 16.70 5000 950/1000=7139.25kN;經過計算承臺已滿足抗剪要求,只需構造配箍筋!6、樁頂軸向壓力驗算依據建筑樁技術規范(JGJ94-94)的第 4.1.1 條,樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式:0NfcA 其中,0建筑樁基重要性系數13、,取1.00;fc混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=14.30N/mm2;A樁的截面面積,A=5.03 105mm2。則,1.00 967123.31=9.67 105N14.30 5.03 105=7.19 106N;經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋!7、樁豎向極限承載力驗算依據建筑樁基技術規范(JGJ94-94)的第 5.2.2-3條,單樁豎向承載力設計值按下面的公式計算:R=sQsk/s+pQpk/p Qsk=u qsikli Qpk=qpkAp其中 R 復合樁基的豎向承載力設計值;Qsk單樁總極限側阻力標準值;Qpk單樁總極限端阻力標準值;s,p分別為樁側阻群樁效應系14、數,樁端阻群樁效應系數;s,p分別為樁側阻抗力分項系數,樁端阻抗力分項系數;qsik樁側第 i 層土的極限側阻力標準值;qpk極限端阻力標準值;u樁身的周長,u=2.513m;Ap樁端面積,Ap=0.503m2;li第 i 層土層的厚度;各土層厚度及阻力標準值如下表:序號土厚度(m)土側阻力標準值(kPa)土端阻力標準值(kPa)抗拔系數土名稱 1 1.00 25.00 825.00 0.80 粘性土 2 4.00 125.50 965.00 0.70 粉土或砂土由于樁的入土深度為5.00m,所以樁端是在第2層土層。單樁豎向承載力驗算:R=2.513(1.00 25.00 0.82+4.00 15、125.50 0.86)/1.65+1.38965.00 0.503/1.65=1.09103kNN=967.123kN;上式計算的 R的值大于最大壓力967.12kN,所以滿足要求!8、樁基礎抗拔驗算非整體破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值:Uk=iqsikuili其中:Uk樁基抗拔極限承載力標準值;ui破壞表面周長,取ui=d=3.142 0.8=2.513m;qsik樁側表面第i 層土的抗壓極限側阻力標準值;i抗拔系數,砂土取0.50 0.70,粘性土、粉土取0.70 0.80,樁長 l 與樁徑 d之比小于 20時,取小值;li第 i 層土層的厚度。經過計算得到:Uk=iqsikuili16、=933.43kN;整體破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值:Ugk=(uliqsikli)/3=2178.88kN ul樁群外圍周長,ul=4(3.6+0.8)=17.60m;樁基抗拔承載力公式:0N Ugk/2+Ggp0N Uuk/2+Gp其中 N-樁基上拔力設計值,Nk=226.12kN;Ggp-群樁基礎所包圍體積的樁土總自重設計值除以總樁數,Ggp=484.00kN;Gp-基樁自重設計值,Gp=62.83kN;Ugk/2+Ggp=2178.88/2+484=1573.44kN 1.0226.123kN Uuk/2+Gp=933.43/2+62.832=529.55kN 1.0 226.117、23kN 樁抗拔滿足要求。9、樁配筋計算1.1、樁構造配筋計算As=d2/4 0.65%=3.14 8002/4 0.65%=3267mm21.2、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋!1.3、樁受拉鋼筋計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7.4 條正截面受拉承載力計算。N fyAs式中:N軸向拉力設計值,N=226123.31N;fy鋼筋強度抗壓強度設計值,fy=300.00N/mm2;As縱向普通鋼筋的全部截面積。As=N/fy=226123.31/300.00=753.74mm2配筋值:HRB335 鋼筋,1716。實際配筋值3418.718、 mm2。依據建筑樁基設計規范(JGJ94-94),箍筋采用 8200mm,采用螺旋式箍筋;受水平荷載較大的樁基和抗震樁基,樁頂3-5d范圍內箍筋加密;鋼筋籠每隔2m 左右設一道12焊接加勁箍筋。樁錨入承臺45倍主筋直徑,伸入樁身長度不小于10倍樁身直徑,且不小于承臺下軟弱土層層底深度。(二)、自然基礎塔吊基礎驗算本計算書主要依據施工圖紙及以下規范及參考文獻編制:塔式起重機設計規范(GB/T13752-1992)、地基基礎設計規范(GB50007-2002)、建筑結構荷載規范(GB50009-2001)、建筑安全檢查標準(JGJ59-99)、混凝土結構設計規范(GB50010-2002)等編制19、。1、參數信息塔吊型號:QZT63(5013),塔吊起升高度H:110.00m,塔身寬度 B:1.5m,基礎埋深 d:2.00m,自重 G:500kN,基礎承臺厚度hc:1.00m,最大起重荷載 Q:60kN,基礎承臺寬度Bc:5.00m,混凝土強度等級:C35,鋼筋級別:HRB335,基礎底面配筋直徑:16mm 地基承載力特征值fak:500kPa,基礎寬度修正系數b:0.15,基礎埋深修正系數d:1.4,基礎底面以下土重度:20kN/m3,基礎底面以上土加權平均重度m:20kN/m3。2、塔吊對交叉梁中心作用力的計算1.1、塔吊豎向力計算塔吊自重:G=500kN;塔吊最大起重荷載:Q=6020、kN;作用于塔吊的豎向力:FkGQ 50060560kN;1.2、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算:Mkmax1236.51kN m;3、塔吊抗傾覆穩定驗算基礎抗傾覆穩定性按下式計算:eMk/(Fk+Gk)Bc/3 式中 e 偏心距,即地面反力的合力至基礎中心的距離;Mk作用在基礎上的彎矩;Fk作用在基礎上的垂直載荷;Gk混凝土基礎重力,Gk25551=625kN;Bc為基礎的底面寬度;計算得:e=1236.51/(560+625)=1.043m 5/6=0.833m 地面壓應力計算:Pk(Fk+Gk)/A Pkmax2(FkGk)/(3aBc)式中 Fk作用在基礎上的垂直載荷;Gk21、混凝土基礎重力;a合力作用點至基礎底面最大壓力邊緣距離(m),按下式計算:aBc/20.5 Mk/(FkGk)5/20.5-1236.51/(560+625)=2.492m。Bc基礎底面的寬度,取Bc=5m;不考慮附著基礎設計值:Pk(560625)/5247.4kPa Pkmax=2(560+625)/(32.492 5)=63.401kPa;地基承載力特征值計算依據建筑地基基礎設計規范GB 50007-2002 第5.2.3 條。計算公式如下:fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)fa-修正后的地基承載力特征值(kN/m2);fak-地基承載力特征值,按本規范第5.2.3 條的原則22、確定;取500.000kN/m2;b、d-基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數;-基礎底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;b-基礎底面寬度(m),當基寬小于 3m 按3m取值,大于 6m 按 6m 取值,取 5.000m;m-基礎底面以上土的加權平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;d-基礎埋置深度(m)取2.000m;解得地基承載力設計值:fa=548.000kPa;實際計算取的地基承載力設計值為:fa=548.000kPa;地基承載力特征值fa大于壓力標準值Pk=47.400kPa,滿足要求!地基承載力特征值1.2 fa大于偏心矩較大時的壓力23、標準值Pkmax=63.401kPa,滿足要求!5、基礎受沖切承載力驗算依據建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2002)第 8.2.7 條。驗算公式如下:F1 0.7 hpftamho式中hp-受沖切承載力截面高度影響系數,當h不大于 800mm 時,hp取1.0.當h大于等于 2000mm 時,hp取0.9,其間按線性內插法取用;取hp=0.98;ft-混凝土軸心抗拉強度設計值;取 ft=1.57MPa;ho-基礎沖切破壞錐體的有效高度;取 ho=0.95m;am-沖切破壞錐體最不利一側計算長度;am=(at+ab)/2;am=1.50+(1.50+20.95)/2=2.45m;at-24、沖切破壞錐體最不利一側斜截面的上邊長,當計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時,取柱寬(即塔身寬度);取at1.5m;ab-沖切破壞錐體最不利一側斜截面在基礎底面積范圍內的下邊長,當沖切破壞錐體的底面落在基礎底面以內,計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時,取柱寬加兩倍基礎有效高度;ab=1.50+2 0.95=3.40;Pj-扣除基礎自重后相應于荷載效應基本組合時的地基土單位面積凈反力,對偏心受壓基礎可取基礎邊緣處最大地基土單位面積凈反力;取 Pj=76.08kPa;Al-沖切驗算時取用的部分基底面積;Al=5.00(5.00-3.40)/2=4.00m2 Fl-相應于荷載效應基本組合時作用在Al上25、的地基土凈反力設計值。Fl=PjAl;Fl=76.08 4.00=304.33kN。允許沖切力:0.7 0.98 1.57 2450.00 950.00=2506764.05N=2506.76kN Fl=304.33kN;實際沖切力不大于允許沖切力設計值,所以能滿足要求!6、承臺配筋計算1.1、抗彎計算依據建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2002)第 8.2.7 條。計算公式如下:MI=a12(2l+a)(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l/12 式中:MI-任意截面 I-I 處相應于荷載效應基本組合時的彎矩設計值;a1-任意截面 I-I至基底邊緣最大反力處的距離;取a1=(26、Bc-B)/2(5.00-1.50)/2=1.75m;Pmax-相應于荷載效應基本組合時的基礎底面邊緣最大地基反力設計值,取76.08kN/m2;P-相應于荷載效應基本組合時在任意截面I-I 處基礎底面地基反力設計值,PPmax(3aal)/3 a76.08(3 1.5-1.75)/(31.5)=46.494kPa;G-考慮荷載分項系數的基礎自重,取G=1.3525BcBchc=1.35 255.00 5.00 1.00=843.75kN/m2;l-基礎寬度,取l=5.00m;a-塔身寬度,取a=1.50m;a-截面 I-I在基底的投影長度,取 a=1.50m。經過計算得 MI=1.752(227、 5.00+1.50)(76.08+46.49-2843.75/5.002)+(76.08-46.49)5.00/12=199.40kN m。1.2、配筋面積計算s=M/(1fcbh02)=1-(1-2s)1/2s=1-/2 As=M/(sh0fy)式中,l-當混凝土強度不超過C50時,1取為 1.0,當混凝土強度等級為C80時,取為0.94,期間按線性內插法確定,取l=1.00;fc-混凝土抗壓強度設計值,查表得fc=16.70kN/m2;ho-承臺的計算高度,ho=0.95m。經過計算得:s=199.40 106/(1.0016.70 5.00 103(0.95 103)2)=0.003;28、=1-(1-2 0.003)0.5=0.003;s=1-0.003/2=0.999;As=199.40 106/(0.9990.95 103300.00)=700.56mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:5000.00 1000.00 0.15%=7500.00mm2。故取 As=7500.00mm2。配筋值:HRB335 鋼筋,16125mm。承臺底面單向根數38根。實際配筋值7641.8 mm2 四、塔吊基礎定位及施工1、塔吊基礎定位:詳見附圖。2、塔吊基礎墊層施工:塔吊基礎墊層混凝土澆筑前,應對基底標高及地質情況檢查,其中根據塔吊廠家的要求,滿足要求后進行100mm 29、厚 C15 素混凝土墊層施工。3、磚胎模:塔吊基礎均采用磚胎模,磚胎模的砌筑須在澆筑完墊層后至少12 小時才可進行;磚胎模采用標準磚砌筑,砂漿強度為M5.0,磚胎模厚度為120mm。4、機腳螺栓位置、尺寸要絕對正確,應特別注意做好復核工作,尺寸誤差不超過0.5mm,螺紋位須抹上黃油,并注意保護。5、混凝土澆筑:塔吊基礎混凝土強度等級為C35,并按要求做同條件混凝土試塊2 組,試塊試壓達到混凝土強度的80%以上方可進行塔吊安裝。混凝土澆筑時,應從中間向兩側對稱下料,防止鋼筋移位,并在澆筑過程中安排專人負責檢查鋼筋及模板的位置,當發現有位移時,必須立即停止澆筑并及時修整,處理完畢后再繼續澆筑。混凝30、土澆筑時,泵管架不得與加勁節及支撐鐵架相連,以免因泵管的振動而引起加勁節及支撐鐵架位移或發生垂直度偏差。澆筑完畢后及時噴水養護,保持混凝土濕潤,并做好成品保護工作。基礎砼澆搗:砼澆搗時,振動棒應快插多振,防止漏振,充分振搗密實,特別應注意預埋螺栓處砼振搗質量,。在振搗完畢后,用人工將斜面拍平成型。砼表面二次壓光,防止出現收縮裂縫。砼澆搗時還應隨時對柱插筋進行監測,隨時校正。6、塔吊基礎的驗收塔基施工中的質量記錄,塔基施工中的各個環節的要求等同于單位工程的要求。需編制施工方案、荷載驗算、基坑驗槽、尺寸復核、隱蔽驗收記錄、材料要求具有合格證、材料復試報告和強度檢驗資料、塔基施工完成后,裝訂成冊,便31、于追溯。五、施工安全要求1、對基礎的要求(1)當基礎混凝土強度達到80%以上時,方可進行上部標準節的安裝;(2)基礎表面平整度允許偏差1/1000;(3)埋設件的位置、標高和垂直度以及施工工藝符合出廠說明書要求。(4)應設置有效的排水措施,基礎周圍回填土必須夯實。2、塔式起重機的安裝與拆卸起重機的安裝、拆卸單位必須有相應的資質證書,必須按照原廠規定進行,并制定安全作業措施,由專業隊(組)在隊(組)長負責統一指導下進行,并要有技術和安全人員在場監護。具體塔吊安裝與拆除注意事項見塔吊安拆方案。3、接地和防雷做防雷接地機械上的電氣設備,所連接的PE 線必須同時做重復接地,同一臺機械電氣設備的重復接地和機械的防雷接地可共用同一接地體,但接地電阻應符合重復接地電阻值的要求。接地電阻不應少于兩組,阻值不得超過4。根據施工現場的情況,08、10、11 棟建筑的塔吊利用基礎樁做為接地體;其余建筑的塔吊接地體采用4根 2.5m 長的鋼管植入地下2.3m,用 40 4mm 鍍鋅扁鋼與塔基主筋焊接,接地電阻應不大于4。附圖辦公區勝路生活區各棟樓塔吊中心位置坐標1#樓 X=141346.615 Y=138013.813 2#樓 X=141395.615 Y=138089.965 3#樓 X=141375.915 Y=137956.963 4#樓 X=141433.864 Y=138021.716