龍湖地產開發的京文大廈A、B棟樓塔吊基礎鋼結構工程施工方案(15頁).doc
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2022-09-02
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1、京文大廈(A、B棟)1#塔吊基礎施工方案目 錄一 編制依據3二 工程概況31 工程概況32 地質情況4三 塔吊選型5四 塔吊基礎定位及設計6五 塔吊基礎驗算91 塔吊的基本參數信息92 塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算103 承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算104 承臺截面主筋的計算115 承臺截面抗剪切計算126 樁豎向極限承載力驗算127 樁配筋計算13六 塔吊基礎施工要點13七 塔吊基礎施工安全技術措施13八 沉降觀測14一 編制依據包括但不限于以下所示規范、規程等:1、塔式起重機安全規程(GB5144-2012)2、建筑機械使用安全技術規程(JGJ33-2012)3、施工現場臨時用電安2、全技術規范(JGJ46-2005)4、建筑施工高處作業安全技術規范(JGJ80-2016)5、混凝土結構設計規范(GB50010-2010)6、混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB50204-2015)7、鋼結構設計規范(GB50017-2011)8、鋼結構工程施工質量驗收規范(GB50205-2015)9、建筑樁基技術規范(JGJ94-2008)10、TC6015A塔吊使用說明書11、工程地質勘查報告二 工程概況1 工程概況本工程為龍湖地產開發的京文大廈A、B棟樓,本工程分A、B棟,A棟樓為一類超高層公共建筑,其中分為A1(25F)、A2(2F)、A3(5F)、A4(8F)、A5(11F)五3、中不同層數,其中9F、17F為避難層,建筑高度分別為139.5m、11.60m、28.70m、45.50m、62.30m。B棟樓為一類高層公共建筑,其中分為B1(17F)、B2(3F)、B3(5F)、B4(7F)、B5(8F)五中不同層數,建筑總高度分別為95.90m、17.20m、28.70m、39.90m、45.50m。地下均為三層機動車庫,其中負一層為升降橫移機械三段式及二段式車位。A棟地下三層層高分別為6.50m、3.40m、3.40m,B棟地下三層層高分別為6.50m、3.40m、3.60m,B棟地下負三層局部為人防區。地下車庫為框架結構,地下3層,地上最高A1棟25層為剪力墻結構,4、建筑最高高度為139.5 m,總建筑面積約為134677.66m。抗震設防裂度為6度,0.000相當于絕對標高37.000m。為滿足現場的實際需要,經過對施工組織設計的優化和塔機方案的比選,本工程擬在現場設置三臺塔吊四個基座,前期安裝一臺TC6015A(編號1#塔吊)、一臺TC5610(編號2#塔吊),一臺TC6517B(編號3#塔吊)型塔吊。后期待A5樓封頂后將TC5610拆除在A區中庭2-1#基礎上安裝TC5510(編號2-1#塔吊)平頭塔吊保證,A1棟東面盲區的施工。2 地質情況在勘探揭露深度范圍內,擬建場地地層依據年代成因差異自上而下可劃分為三個單元層,即:第(1)單元層為人工填土層(5、Qml)及淤泥層(Ql);第(2)單元層為第四系上更新統沖洪積(Q3al+pl)老黏性土層;第(3)單元層為志留系(S)泥巖層。自上而下描述如下:1-1)層雜填土,雜色,結構松散,力學性質呈各向異性,工程性質差。分布于地表,作為坑壁土層,自穩性差。(1-1a)層淤泥,灰色,呈軟塑狀態,強度低,工程性質不穩定,作為坑壁土層,自穩性極差,應重點進行支護。 (2-1)層粉質黏土,可塑(局部硬塑狀態),中壓縮性,工程力學性質較好,作為坑壁土層自穩性較好,但該層具有在遇水條件下強度急劇衰減的特性,應做好該層土的防水保濕和支護工作。(2-2)層粉質黏土,硬塑狀態,中低壓縮性,工程力學性質較好,作為坑壁土層6、自穩性較好,但該層具有在遇水條件下強度急劇衰減的特性,應做好該層土的防水保濕和支護工作。(2-2a)層黏土,可塑狀態,中壓縮性,工程力學性質較好,作為坑壁土層自穩性較好,但該層具有在遇水條件下強度急劇衰減的特性,應做好該層土的防水保濕和支護工作。(2-3)層黏土夾碎石,可塑硬塑狀,中壓縮性,礫石含量一般在5%25%,粒徑一般在0.14.0cm間呈亞圓棱角狀。工程性質較好,作為坑壁土層自穩性較好,但該層具有在遇水條件下強度急劇衰減的特性,應做好該層土的防水保濕和支護工作。(3-1)強風化泥巖,強度較高,低壓縮性,局部分布且層厚較薄,工程性質良好。(3-2)中風化泥巖,強度高,可視為不可壓縮,工程7、性質良好,是擬建各建筑物良好的地基持力層。作為基坑側壁土層,其穩定性良好。(3-3) 中風化泥巖,強度高,可視為不可壓縮,工程性質良好,是擬建各建筑物良好的地基持力層。(3a)中風化泥巖,極其破碎,強度較高,工程性質良好。(3-3b)中風化鈣質泥巖,強度高,工程性質良好,可視為場地內不可壓縮之剛性底板。(3-3c)灰巖,以透鏡體的方式存在于(3-3)層中,強度較高。度分類為較完整,巖體基本質量等級分類為級。1#塔吊TC6015A位于地勘單位鉆孔樁K11附近,塔吊土層位置詳見下圖:三 塔吊選型根據本工程現場總平面規劃設計及滿足施工需求,本著經濟可行的原則,提高塔吊的使用率,減少二次搬運,保證現場8、的安全文明施工,1#塔吊TC6015附著于A1棟,建筑檐口高度139.5米,塔吊安裝高度160米,主要技術參數如下:TC6015A主要技術參數:TC6015A主要技術參數:起升高度m自由高度安裝附著40155起重力矩kNm1250最大工作幅度m60起重量T最大(14.7913.25m處)10最小(60m處)1.5平衡重T18.75平衡臂長m14標準節2.00m2.00m2.80m塔基技術性能及起重特性表如下:四 塔吊基礎定位及設計本工程總建筑高度為139.5m,故擬設塔吊高度為160m,塔吊定位需滿足如下要求:1、服務范圍廣,盡量滿足工作面的需要,避免服務死角;2、避開建筑物突起部分,減少對施9、工的影響;3、塔身附著必須安全、方便;4、保證塔吊在拆除時有足夠的場地條件;5、避免與墻柱位置沖突。根據以上原則,為盡量滿足施工需求,本工程1#塔吊擬設置在A1#樓西面,2#塔吊設置在A5#樓東面,3#塔吊設置在B1#北面,2-1#塔吊設置在A1#樓南面,具體定位詳見下圖。根據龍湖京文大廈(A、B棟)項目巖土工程勘察報告提供的地質情況、塔式起重機使用說明書,塔吊基礎擬選用樁基礎,樁基持力層為(3-2)中風化泥巖,承載力特征值分別為1200kPa,大于塔吊對基礎土承載力的要求200kpa,1#塔吊為TC6015A,臂長60米,樁基承臺設計尺寸為7m7m1.5m,承臺面標高等于基坑支護冠梁面標高310、4.5m。樁基施工采用泥漿護壁鉆孔灌注樁,樁直徑1000mm,樁頂嵌入承臺100mm,樁底進入持力層10m左右,樁心間距5.5m(總包未進場,業主按70米塔吊設計樁),樁砼強度等級C30,承臺砼等級為C35,樁、承臺砼保護層厚度均為50mm,鋼筋采用HRB400。塔吊承臺邊采用紅磚砌2000mm高120mm厚反邊,防雷接地體采用4*40mm鍍鋅扁鐵與樁主筋焊接。并留設排水口,排水口接A50的PVC管將水排入附近集水坑內,保證積水不浸泡塔基。塔吊定位圖:塔吊基礎定位圖及剖面配筋圖:塔吊基礎樁大樣圖:五 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/T1311、752-1992)、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(JGJ94-2008)等編制。1 塔吊的基本參數信息塔吊型號:TC6015, 塔吊起升高度H:65.000m,塔身寬度B:2m, 基礎埋深D:2.000m,自重F1:1374kN, 基礎承臺厚度Hc:1.500m,最大起重荷載F2:98kN, 基礎承臺寬度Bc:7.000m,樁鋼筋級別:RRB400, 樁直徑或者方樁邊長:1.000m,樁間距a:5.5m, 承臺箍筋間距S:210.12、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=1374.00kN;塔吊最大起重荷載F2=98.00kN;作用于樁基承臺頂面的豎向力Fk=F1+F2=1472.00kN;風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算:Mkmax3851.7kNm;3 承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算 1. 樁頂豎向力的計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)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。Nik=(Fk+Gk)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2;其中 n單樁個數,n=4; Fk作用于13、樁基承臺頂面的豎向力標準值,Fk=1472.00kN; Gk樁基承臺的自重標準值:Gk=25BcBcHc=257.007.001.50=1837.5kN; Mxk,Myk承臺底面的彎矩標準值,取3851.70kNm; xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離a/20.5=3.39m; Nik單樁樁頂豎向力標準值;經計算得到單樁樁頂豎向力標準值 最大壓力:Nkmax=(1472.00+1837.5)/4+3851.703.39/(23.392)=1395.47kN。最小壓力:Nkmin=(1472.00+1350.00)/4-3851.703.39/(23.392)= 259.278kN。不需14、要驗算樁的抗拔!2. 承臺彎矩的計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.9.2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=1.10m; Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值,Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)= 1123.31kN;經過計算得到彎矩設計值:Mx=My=21123.311.10=2471.28kNm。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/(1fcbh02) = 1-(1-215、s)1/2 s = 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=1450.00mm; fy鋼筋受拉強度設計值,fy=360.00N/mm2;經過計算得:s=2471.28106/(1.0016.707000.001450.002)=0.010; =1-(1-20.010)0.5= 0.010; s =1-0.010/2=0.995; Asx =Asy =2471.28106/(0.16、9951450.00360.00)= 4758.04mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構造最小配筋面積為:7000.001500.000.15%=15750mm2。建議配筋值:HRB400鋼筋,C25210。承臺底面單向根數32根。實際配筋值16800mm2。5 承臺截面抗剪切計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.9.9條,承臺斜截面受剪承載力滿足下面公式: Vhsftb0h0其中,b0承臺計算截面處的計算寬度,b0=7000mm; 計算截面的剪跨比,=a/h0,此處,a=1m;當 3時,取=3,得=0.69; hs受剪切承載力截面高度影響系數,當h0800mm時,取h017、=800mm,h02000mm時,取h0=2000mm,其間按內插法取值,hs=(800/1450)1/4=0.862; 承臺剪切系數,=1.75/(0.69+1)=1.036;0.8621.0361.5770001450=14230.911kN1.21395.47 =1674.564kN;經過計算承臺已滿足抗剪要求,只需構造配箍筋!6 樁豎向極限承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.2.1條:樁的軸向壓力設計值中最大值Nk=1395.47kN;單樁豎向極限承載力標準值公式:Quk=uqsikli+qpkAp u樁身的周長,u=3.142m; Ap樁端面積,A18、p=0.785m2;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 4.00 46.00 1100.00 0.80 粘性土 2 20.00 90.00 1300.00 0.80 密實粉土 由于樁的入土深度為17.00m,所以樁端是在第2層土層。單樁豎向承載力驗算: Quk=3.1421354+13000.785=5274.734kN;單樁豎向承載力特征值:R=Ra=Quk/2=5274.734/2=2637.367kN;Nk=1395.47kN1.2R=1.22637.367=3164.84kN;樁基豎向承載力滿足要19、求!7 樁配筋計算1、樁構造配筋計算As=d2/40.65%=3.1410002/40.65%=5105mm2;2、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂豎向極限承載力驗算滿足要求,只需構造配筋!3、樁受拉鋼筋計算樁不受拉力,不計算這部分配筋,只需構造配筋!建議配筋值:HRB400鋼筋,14C22。實際配筋值5321.4 mm2。依據建筑樁基設計規范(JGJ94-2008),箍筋采用螺旋式,直徑不應小于6mm,間距宜為200300mm;受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d范圍內箍筋應加密;間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層范圍內時箍筋應20、加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現行國家標準混凝土結構設計規范GB50010的有關規定;當鋼筋籠長度超過4m時,應每隔2m設一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。六 塔吊基礎施工要點樁基施工完成后,澆筑100mm厚C15素混凝土墊層,待墊層強度達到施工作業要求后即可綁扎承臺鋼筋,底筋與面筋之間布設馬鐙筋支撐,以免面筋因踩塌造成下繞、下陷現象。鋼筋綁扎完成后,預埋塔吊基座地腳螺栓,地腳螺栓預埋要求定位準確,須用經緯儀復核校準,位置誤差不得超過5mm。經復核無誤,且經監理單位驗收合格后方可澆筑混凝土,混凝土施工中要求砼振搗密實,不得有空穴,承臺表面平整,水平誤差不大于1。因塔吊基礎混凝土21、澆筑屬大體積混凝土,因此需加強養護工作的管理,可以采用覆蓋濕麻袋,每個塔吊基礎澆筑時取一組混凝土試塊,待其檢測強度達到設計強度90%要求后,方可安裝塔吊。七 塔吊基礎施工安全技術措施1、基坑開挖前,應對基坑周邊采取加固措施和隔振措施,以確保施工安全。2、施工機械進場要注意陡坡、陷地和防止碰撞樁、護壁、各種管線等,以免造成事故。3、在施工前應先全面檢查施工機械,發現問題及時解決,檢查后要進行試運轉,嚴禁帶病作業。機械操作人員必須遵守安全技術操作要求,由專人操作,并加強機械的維護保養,保證機械各項設備和部件、零件的正常使用。4、機械司機在在操作時要精力集中,服從指揮信號,不得隨便離開崗位,并經常注22、意機構運轉情況,發現異常情況要及時糾正。5、施工現場的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作,電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器。各孔用電必須分閘,嚴禁一閘多用。6、塔基承臺開挖時要注意周邊樁孔,開挖時周邊人工挖孔樁要暫停施工,應隨時注意土壁和樁孔的變動情況,如發現有裂縫紋或部分坍塌現象,應及時采取應對措施,并及時將情況上報監理及業主。7、對各工種施工人員必須進行安全交底。八 沉降觀測1、每臺塔機在基腳處布設4個沉降觀測點,沉降觀測應定期進行,一般為半月一次,垂直度的測定當塔機在獨立高度以內時應半月一次,當安裝附墻后,應每月觀測一次。(安裝附墻時就要觀測垂直度狀況,以便于附墻的調節)2、當塔機出現沉降不均,垂直度偏差超過塔高的1/1000時,應對塔機進行偏差校正,在附墻未設之前,在最低節與塔機基腳螺栓間加墊鋼片校正,校正過程中,用高噸位的千斤頂頂起塔身,為保證安全,塔身用大纜繩四面、攬緊,且不能將基腳螺栓拆下來,只能松動螺栓上的螺母,具體長度根據加墊鋼片的厚度確定,當有多道附墻架設后,塔機的垂直度校正,在保證安全的前提下,可通過調節附墻拉桿的長度來實現。