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1、商業住宅樓塔吊基礎工程施工方案目 錄一、工程基本概況11.1、工程概況11.2地質概況1二、本工程配塔情況22.1配塔分析22.2塔吊選型3三、編制依據5四、塔吊安裝位置及基礎選型54.1塔吊的安裝位置54.2塔吊基礎的設計84.3塔吊基礎配筋及大樣11五、基礎設計驗算145.1參數信息145.2 荷載計算155.3樁豎向力計算165.4承臺受彎計算175.5承臺剪切計算185.6承臺受沖切驗算195.7樁身承載力驗算205.8樁豎向承載力驗算215.9樁的抗拔承載力驗算221#塔吊基礎施工方案一、 工程基本概況1.1、工程概況本工程總建筑面積為76237平方米，包括高層住宅以及其裙樓、地下室2、車庫。地上部分為住宅、架空層、商業服務網點以及公建配套，總建筑面積65893平方米；地下部分為車庫總建筑面積10344平方米。高層住宅18-22層，建筑總高度75米；地下室1層，戰時為人防，平時用作機動車庫。1.2地質概況本區歷史地震活動微弱，無大的地震災害記錄，未見區域性斷裂通過；場地及其鄰邊地表較平坦，沒發現滑坡、崩塌、塌陷等不良地質現象；場地地基上部第四系土層未見 的切割和錯動現象，表面第四紀更新世晚期以來場地鄰近地區未有明顯的斷裂構造活動，場地地基處于相對穩定狀態，適宜本工程建設。本場地特殊性巖土有軟土、雜填土和殘積土及風化巖三種與裙房地下工程有關的土層自上而下的分布情況詳見下表：工程3、地質概況表層次土層名稱狀態厚度(m)描述fak(kPa)素填土松散2.4主要為粉質粘土回填而成，含中粗砂、碎石、磚塊等/淤泥質土流塑3.4主要由粘粒組成，含細砂及腐植質，局部夾薄層粉細砂及淤泥60細砂松散、飽和0.4主要由細砂組成，含中砂、粉砂、粗砂、120粉質粘土可塑3.1主要由粘粒組成，含粉細砂，為混合巖風化殘積土160粉質粘土硬塑6.5主要由粘粒組成，含粉細砂，為混合巖風化殘積土280全風化混合巖堅硬4.6殘留條帶狀構造，巖石已完全風化成粉質粘土380強風化混合巖極軟巖5.4殘留條帶狀構造，巖石強烈風化成土狀半土半巖狀，節理裂隙發育。巖芯破碎，易掰碎，遇水軟化700二、本工程配塔情況2.4、1配塔分析本工程塔吊選擇主要考慮的塔吊能覆蓋整個現場因素外，還應該著重與鄰邊建筑的距離。本工程裙樓及地下室部分結構主要為鋼筋混凝土結構，塔吊所需的最大工作半徑為56m,在56m半徑下，在4倍率工作狀態下，塔吊的最大起重量為6T；在2倍率工作狀態下，塔吊的最大起重量為3T；由長沙中聯重工科技發展股份有限公司生產的QTZ80（TC5610）型塔吊能滿足本工程的要求。2.2塔吊選型綜合考慮選擇本工程的吊裝需求，決定采用QTZ80（TC5610）塔吊（臂長56米）作為本工程的起重設備，負責場內的土建材料的水平及垂直運輸，本工程所選用的QTZ80（TC5610）塔吊由長沙中聯重工科技發展股份有限公司提供5、生產，起主要技術參數如以下各表所示:塔吊參數表：設備技術參數公稱起重力矩800KN.m最大起重量6T基本臂最大變頻幅度56m基本臂最大幅度處額定起重量10KN最大獨立起升高度40.5m附著最大起升高度220m變幅形勢小車式/工作幅度m最大工作幅度56最小工作幅度2.5牽引機構速度m/min50/25功率3.3/2.2回轉機構速度r/min00.65功率7.5頂升機構工作壓力Mpa25速度m/min0.56功率7.5起升機構倍率a=2起重量(t)1.5 3 3速度(m/min)80 40 8.88a=4起重量(t)3 6 6速度(m/min)40 20 4.44功率（KW）24/24/5.4平衡6、重起量臂長（m）38445056質量（t）10.211.613.114.6總功率（KW）32.8（不含頂升電機功率）工作溫度-20+40起重機性能表40米臂長起重性能表：R2.513.71417202324.9262932a=465.884.683.853.253.022.792.432.14a=232.852.492.2R3538414447505356a=41.91.691.521.371.241.131.030.94a=21.961.751.581.431.31.191.091三、編制依據1、建筑地基基礎設計規范GB50047-20022、砼結構設計規范GB50010-20023、塔式起7、重機混凝土基礎工程技術規程JGJ/T187-20094、QTZ80（TC5610）型塔吊安裝使用說明書四、塔吊安裝位置及基礎選型4.1塔吊的安裝位置1.塔吊定位原則盡量覆蓋整個施工作業區，減少施工盲區，特別是塔樓部分，方便材料轉運及裝卸，塔吊之間有足夠的距離保證360旋轉，能避免塔臂碰撞其他塔吊的塔身及周邊建筑物等。塔吊基礎位置需避開塔樓樓層，將對施工的影響減少到最小，設置在非塔樓的地下室部位，且為保證地下室防水質量，盡量避開地下室水池部位，塔吊頂部標高應高出地下室底板底面標高；塔吊位置應易安裝易拆除，且拆除時應保證至少有配重端屋建筑物妨礙，吊車能拆除的位置，塔吊位置應方便安裝及拆除。嚴格滿足8、設計及規范要求。本工程1#塔吊的定位除通常應考慮的塔吊覆蓋整個現場因素，本工程1#塔吊中心位置設置在施工圖紙11-6棟軸線7軸偏8軸3700mm、K軸線偏1/L軸3500mm。2.塔吊平面布置圖。1#塔吊平面位置圖：4.2塔吊基礎的設計4.2.1基礎要求1) 樁基礎必須進入持力層1米以上。2) 墻面與基礎座距離根據現場實際情況及所選的附墻架型號而定。3) 基礎座應全部埋入混凝土基礎內。4) 對混凝土表面的水平度進行檢驗，要求其水平度5/1000。5) 按產品說明書及規定的標準節型號，檢測基礎座是否符合要求。6) 檢查基礎座是否牢固地安裝灌注在混凝土基礎中。7) 測量基礎座絲套端面的水平度5/19、000的要求是否符合。8) 制作基礎時必須同時埋好接地裝置。4.2.2塔吊基礎設計根據塔吊基礎設計要求，本工程塔吊基礎選用鋼筋混凝土基礎、基礎承臺厚1000mm，基礎承臺尺寸為5000 mm5000 mm，承臺墊層為100mm厚C15混凝土墊層，鋼筋保護層取50mm。承臺混凝土強度等級采用C35p6，塔吊承臺樁基礎采用4根400預制預應力混凝土管樁，樁基施工按工程樁要求施工，入持力層巖深度大于1米（單樁豎向承載力特征值=1300KN），樁頂嵌入承臺深度為100mm，樁頂采用插筋連接，采用4根20鋼筋，長度為2m（其中錨入承臺的鋼筋長度為0.8m），箍筋為8200，樁頂采用摻微膨脹劑的C35填芯10、混凝土2.2m。承臺鋼筋采用雙層雙向配置，承臺上部選配雙向25200, 承臺底部選配雙向25200, 拉筋采用14200，腰筋采用12200均勻布置。基礎底座應全部埋入混凝土基礎板內。防雷接地采用基礎鋼筋焊接主樓防雷接地網。4.2.3塔吊特殊部位的處理為保證本區的防水要求，所有塔吊基礎混凝土使用C35 P6。1#塔吊基礎面標高同底板標高，塔吊基礎底部及側面不使用防水卷材，塔吊基礎四周與底板交接處設止水鋼板。塔吊基礎混凝土澆筑示意圖塔吊基礎止水鋼板示意圖4.2.4試驗取樣樁及承臺各取樣一組28d 強度的標養試塊。4.3塔吊基礎配筋及大樣4.3.1、塔吊基礎作用范圍本工程塔吊基礎采用塔吊說明書中的11、矩形基礎，塔吊基礎尺寸abh=5m5m1m，故將塔吊基礎的作用范圍看做5m5m正方形，基礎周邊承臺及底板等結構當做安全儲備，不參與塔吊基礎的受力計算。4.3.2、塔吊基礎區域大樣塔吊基礎的面筋和底筋沿用塔吊說明書中的配筋，豎向構造筋也沿用塔吊說明書中的配筋。地下室底板的底筋仍按原配筋施工。具體配筋如下圖所示： 編號名稱數量長度1主筋2526根5650mm2主筋2526根5650mm3架立筋12144根1240mm4接地桿1根5接地線1根6螺栓M121根7墊圈121個8M12螺母1個9混凝土C3525m310螺母M393211墊圈1612墊板500x500413地腳螺栓M391614400mm鋼12、筋308五、基礎設計驗算5.1參數信息塔吊型號:QTZ80（TC5610）塔機自重標準值:Fk1=583.50kN起重荷載標準值:Fqk=800kN塔吊最大起重力矩:M=630kN.m塔吊計算高度:H=95.2m塔身寬度:B=1.6m樁身混凝土等級:C80承臺混凝土等級:C35保護層厚度:H=50mm矩形承臺邊長:H=5.0m承臺厚度:Hc=1m承臺箍筋間距:S=200mm承臺鋼筋級別:HRB335承臺頂面埋深:D=0m樁直徑:d=0.4m樁間距:a=3.6m樁鋼筋級別:HPB235樁入土深度:11.6m樁型與工藝:預制樁樁空心直徑:0.21m計算簡圖如下： 5.2 荷載計算1）. 自重荷載及13、起重荷載1) 塔機自重標準值 Fk1=583.5kN2) 基礎以及覆土自重標準值 Gk=551.0025=625kN 承臺受浮力：Flk=555.2410=1310kN3) 起重荷載標準值 Fqk=800kN2）. 風荷載計算1) 工作狀態下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值a. 塔機所受風均布線荷載標準值 (Wo=0.2kN/m2) =0.81.771.950.840.2=0.46kN/m2 =1.20.460.351.6=0.31kN/mb. 塔機所受風荷載水平合力標準值 Fvk=qskH=0.3195.20=29.68kNc. 基礎頂面風荷載產生的力矩標準值 Msk=0.5Fvk2)14、 非工作狀態下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值a. 塔機所受風均布線荷載標準值 (本地區 Wo=0.35kN/m2) =0.81.811.950.840.35=0.83kN/m2 =1.20.830.351.60=0.56kN/mb. 塔機所受風荷載水平合力標準值 Fvk=qskH=0.5695.20=53.11kNc. 基礎頂面風荷載產生的力矩標準值 Msk=0.5Fvk3）. 塔機的傾覆力矩工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值 Mk非工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值 Mk5.3樁豎向力計算非工作狀態下： Qk=(Fk+Gk)/n=(583.5+625.00)/4=302.13kN15、 Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(583.5+625)/4+(2171.06+53.111.00)/5.09=739.06kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(583.5+625-1310)/4-(2171.06+53.111.00)/5.09=-462.31kN工作狀態下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(583.5+625.00+800)/4=502.13kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(583.5+625+800)/4+(1481.48+29.681.00)/5.09=798.9916、kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(583.5+625+800-1310)/4-(1481.48+29.681.00)/5.09=-122.24kN5.4承臺受彎計算1）. 荷載計算不計承臺自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設計值：工作狀態下：最大壓力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(583.5+800)/4+1.35(1481.48+29.681.00)/5.09=867.70kN非工作狀態下：最大壓力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35583.5/4+1.35(2117、71.06+53.111.00)/5.09=786.79kN最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35583.5/4-1.35(2171.06+53.111.00)/5.09=-392.93kN2）. 彎矩的計算依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程第6.4.2條 其中 Mx,My1計算截面處XY方向的彎矩設計值(kN.m)； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Ni不計承臺自重及其上土重，第i樁的豎向反力設計值(kN)。由于工作狀態下，承臺正彎矩最大： Mx=My3）. 配筋計算根據混凝土結構設計規范GB50010-2010第6.2.10條 式18、中 1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,期間按線性內插法確定； fc混凝土抗壓強度設計值； h0承臺的計算高度； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2。底部配筋計算: s=1735.40106/(1.00016.7005000.0009502)=0.0230 =1-(1-20.0230)0.5=0.0233 s=1-0.0233/2=0.9884 As=1735.40106/(0.9884950.0300.0)=6160.9mm2頂部配筋計算: s=785.86106/(1.00016.7005000.0009502)=0.019、104 =1-(1-20.0104)0.5=0.0105 s=1-0.0105/2=0.9884 As=785.86106/(0.9948950.0300.0)=2771.9mm25.5承臺剪切計算最大剪力設計值： Vmax=867.70kN依據混凝土結構設計規范(GB50010-2010)的第6.3.4條。我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 式中 計算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強度設計值，ft=1.570N/mm2； b承臺的計算寬度，b=5000mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=950mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm20、2； S箍筋的間距，S=200mm。經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋!5.6承臺受沖切驗算 依據塔機規范，塔機立柱對承臺的沖切可不驗算，本案只計算角樁對承臺的沖切！ 承臺受角樁沖切的承載力可按下式計算：式中 Nl荷載效應基本組合時，不計承臺以及其上土重的角樁樁頂的豎向力設計值； 1x，1y角樁沖切系數； 1x=1y=0.56/(0.842+0.2)=0.537 c1，c2角樁內邊緣至承臺外邊緣的水平距離；c1=c2=900mm a1x，a1y承臺底角樁內邊緣45度沖切線與承臺頂面相交線至樁內邊緣的水平距離；a1x=a1y=800mm hp承臺受沖切承載力截面高度影響系數；hp=0.921、46 ft承臺混凝土抗拉強度設計值；ft=1.57N/mm2 h0承臺外邊緣的有效高度；h0=950mm 1x，1y角樁沖跨比，其值應滿足0.251.0，取1x=1y=a1x/h0=0.842工作狀態下：Nl=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(583.5+800)/4+1.35(1481.48+29.681)/5.0904=867.70kN非工作狀態下：Nl=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35583.5/4+1.35(2171.06+53.111)/5.0904=786.79kN等式右邊 0.537(900+400)+0.53722、(900+400)0.9461.57950/1000=1970.81kN比較等式兩邊，所以滿足要求!5.7樁身承載力驗算樁身承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第5.8.2條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=1.35798.99=1078.64kN樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數，取0.85 fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=35.9N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=91028mm2。樁身受拉計算，依據建筑樁基技術規范JGJ94-2008 第5.8.7條 受拉承載力計算，最大拉力 N=1.35Qkmin23、=-624.12kN經過計算得到受拉鋼筋截面面積 As=2971.987mm2。由于樁的最小配筋率為0.70%，計算得最小配筋面積為637mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積637mm25.8樁豎向承載力驗算依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4條軸心豎向力作用下，Qk=502.13kN；偏心豎向力作用下，Qkmax=798.99kN樁基豎向承載力必須滿足以下兩式： 單樁豎向承載力特征值按下式計算： 其中 Ra單樁豎向承載力特征值； qsik第i層巖石的樁側阻力特征值；按下表取值； qpa樁端端阻力特征值，按下表取值； u樁身的周長，u=1.24、26m； Ap樁端面積,取Ap=0.13m2； li第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側阻力標準值表如下:序號土層厚度(m)側阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名稱16.71450粉質粘土23.8705000全風化混合巖32.41007000強風化混合巖由于樁的入土深度為11.6m,所以樁端是在第3層土層。最大壓力驗算: Ra=1.26(6.7145+3.870+1.09100)+70000.13=1730.33kN由于: Ra = 1730.33 Qk = 502.13,最大壓力驗算滿足要求!由于: 1.2Ra = 2076.39 Qkmax = 798.99,最大壓力驗算滿足要求!5.9樁的抗拔承載力驗算依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5條偏心豎向力作用下，Qkmin=-462.31kN樁基豎向承載力抗拔必須滿足以下兩式： 式中 Gp樁身的重力標準值，水下部分按浮重度計； i抗拔系數；Ra=1.26(0.7506.7145+0.7503.870+0.7001.09100)=647.385kN Gp=0.126(11.625-11.610)=21.866kN由于: 647.39+21.87 = 462.31，抗拔承載力滿足要求!塔吊計算滿足要求！