1、塔吊基礎及附墻施工方案編制實例一、工程概況本工程位于閘北區中興路地塊，工程總建筑面積約57353 平方米，由兩棟 34 層高層住宅（設有兩層地下室）及 10 棟 34 商鋪（設有一層地下室）組成。高層住宅建筑總高度為99.45米，基坑開挖深度7.6 米，局部8.5 米，采用全現澆剪力墻結構，樁型為800 鋼筋砼鉆孔灌注樁。商鋪及其地下室采用現澆鋼筋砼框架結構，樁型為600 鋼筋砼鉆孔灌注樁，基坑開挖深度為5.85 米，局部為8.55 米。本工程基礎采用鋼筋砼筏板基礎。二、塔吊位置布置本工程采用一臺QTZ80A自開塔式起重機，布置在 A號高層的南立面，考慮塔機拆卸時將碰到右側的B號高層，因此，塔
2、機與 A號樓之間有一個6816的轉角（軸線位置見附圖）。根據項目部的施工布置和塔機定位方案，塔吊基礎將置于一層地下室的砼底板下面。這樣，在塔吊砼基礎內將預埋一節塔機基礎標準節。6816塔吊基礎定位圖桿3L36.65M桿4L44.65M桿1L111.40M桿2L2=9.80MA-1A-2A-5A-8A-10A-13A-16A-AA-BA-DA-E2-K2-32-42-52-62-L240036002400240036008100810081006200190087007070三、塔吊基礎設計生產廠家提供的砼基礎尺寸為6250 62501250，200 號砼。現根據施工場地及GB500072002
3、 建筑地基設計規范，塔基砼基礎尺寸為360036001200，C35砼，內配 22125鋼筋,基礎下 100 厚 C20墊層.四、塔吊附墻桿設計塔吊原配有四套附著架，附著架相對位置為h1=25 米、h2=25 米、h3=20 米、h4=15 米、h517 米。撐桿角鋼為L63635，綴條圓鋼為18,最大拼裝長度為7 米。本次吊吊安裝高度120 米，需要5 道附墻裝置，且最長附墻桿長度為11.4 米。經過與塔機生產廠家磋商，將附墻桿1、桿 2 角鋼改為L63638，綴條圓鋼改為20。桿 3、桿4 仍用原配套附墻桿。四根撐桿端部有大耳環與建筑物附著處鉸接，穿墻螺栓直徑24 ，共 8 只，建筑物砼強
4、度等級為C30。附著架相對位置為h1=27.5 米、h2=27.5 米、h3=13.75米、h4=13.75 米、h5=17.5 米。五、驗算利用“PKPM 施工現場設施安全計算軟件”進行塔吊基礎驗算時，要將300 厚混凝土重折算成 395 厚土的土重再驗算。軟件中附著桿材料沒有角鋼選項，且無塔吊與建筑物之間成夾角狀態的附著驗算。因此，附著桿的強度驗算要通過手工驗算。塔吊樁基礎的計算書一.參數信息塔吊型號:QTZ80A,自重(包括壓重)F1=783.90kN,最大起重荷載F2=80.00kN 塔吊傾覆力距 M=2244.00kN.m,塔吊起重高度 H=120.00m,塔身寬度 B=2.1m 混
5、凝土強度:C35,鋼筋級別:級,承臺長度 Lc或寬度 Bc=3.60m 樁直徑或方樁邊長 d=0.60m,樁間距 a=2.40m,承臺厚度 Hc=1.30m 基礎埋深 D=0.40m,承臺箍筋間距S=125mm,保護層厚度:50mm 二.塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算作用于樁基承臺頂面的豎向力 F=1.2(F1+F2)=1036.68kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4 2244.00=3141.60kN.m 三.矩形承臺彎矩的計算-5.60-5.902500塔機砼基礎地下室底板樁樁塔機標準節預埋圖2500010012006002400600600600 1.樁頂豎向力的計算(依據建筑樁技術規
6、范JGJ94-94 的第 5.1.1 條)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=1.2 863.90=1036.68kN；G樁基承臺的自重，G=1.2（25.0 BcBcHc+20.0 BcBcD)=629.86kN；Mx,My承臺底面的彎矩設計值(kN.m)；xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)；Ni單樁樁頂豎向力設計值(kN)。經計算得到單樁樁頂豎向力設計值:最大壓力：N=(1036.68+629.86)/4+3141.60(2.40 1.414/2)/2(2.40 1.414/2)2=1342.38kN 最大拔力：N=(1036.68+629.8
7、6)/4-3141.60(2.40/2)/4(2.40/2)2=-237.87kN 2.矩形承臺彎矩的計算(依據建筑樁技術規范JGJ94-94 的第 5.6.1 條)經過計算得到彎矩設計值：N=(1036.68+629.86)/4+3141.60(2.40/2)/4(2.40/2)2=1071.13kN Mx1=My1=2(1071.13-629.86/4)(1.20-1.05)=274.10kN.m 四.矩形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。式中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
8、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。經過計算得s=274.10 106/(1.0016.70 3600.00 1250.002)=0.003=1-(1-20.003)0.5=0.003 s=1-0.003/2=0.999 Asx=Asy=274.10 106/(0.999 1250.00 300.00)=732.01mm2。五.矩形承臺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。根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱
9、性，記為 V=839.08kN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：其中0建筑樁基重要性系數，取1.0；剪切系數,=0.20；fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=16.70N/mm2；b0承臺計算截面處的計算寬度，b0=3600mm；h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1250mm；fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300.00N/mm2；S箍筋的間距，S=125mm。經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋!六.樁承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-94)的第 4.1.1 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=839.08kN
10、樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式：其中0建筑樁基重要性系數，取1.0；fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=16.70N/mm2；A樁的截面面積，A=0.283m2。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!七.樁豎向極限承載力驗算及樁長計算樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-94)的第 5.2.2-3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=1342.38kN 樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式：最大壓力:其中 u樁身的周長，u=1.885m；Ap樁端面積,取Ap=0.28m2；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:
11、序號土厚度(m)土側阻力標準值(kPa)土端阻力標準值(kPa)土名稱 1 2.3 22 0 粉土或砂土 2 1.55 31 2350 密實粉土 3 17.5 50 2350 密實粉土 4 6.4 50 2350 粘性土由于樁的入土深度為25m,所以樁端是在第4層土層。最大壓力驗算:R=1.88(2.3 22 1.1+1.55 311.045+17.5 501.045+3.65 501.3)/1.65+0.192350.00 0.28/1.65=1513.07kN 上式計算的 R的值大于最大壓力1342.38kN,所以滿足要求!八.樁抗拔承載力驗算樁抗拔承載力驗算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ
12、94-94)的第 5.2.7 條樁抗拔承載力應滿足下列要求:式中 Uk基樁抗拔極限承載力標準值；i抗拔系數；解得:Ugk=12(2.3 22.7+1.55 31.75+17.5 50.75+3.65 50.75)/4=2593.75kN Ggp=122522/4=1650.00kN Uk=1.88(2.3 22.7+1.55 31.75+17.5 50.75+3.65 50.75)=1629.70kN Gp=1.88 2525=1178.10kN 由于:2593.75/1.65+1650.00=237.866滿足要求!由于:1629.70/1.65+1178.10=237.866滿足要求!塔吊
13、附著計算一、附墻桿內力，根據廠方提供的數據，Nmax=289KN 2013.7517.527.527.5塔吊附墻布置圖第五道附墻第四道附墻第三道附墻第二道附墻第一道附墻34F27F22F17F7F地下室建筑物說明：該塔吊安裝高度120M，安裝標準節 47節，布有5道附墻裝置。13.75二、附著桿強度驗算附墻桿斷面示意圖y x4204201桿件軸心受拉強度驗算驗算公式:=N/Anf 其中 An為桿件的的截面面積，本工程選取的是 L63638角鋼,查表可知 A=95143804mm2；經計算，桿件的最大受拉應力=2891000/3804=75.97N/mm2。最大拉應力不大于拉桿的允許拉應力216
14、N/mm2,滿足要求!2桿件軸心受壓強度驗算驗算公式:=N/Anf 其中桿件長細比,桿1:取=L1/ix=11400/155.4=73.36 為桿件的受壓穩定系數,是根據查表計算得=0.732 經計算，桿件的最大受壓應力=104N/mm2。最大壓應力不大于拉桿的允許壓應力216N/mm2,滿足要求!六、施工難點1、塔吊基礎所在的施工區底板未澆注混凝土前，與塔吊基礎相差2.36米的施工區土方已開挖，兩區土體高差1.70米。因此，要根據區土方的開挖深度事先對塔吊基礎進行型鋼加固。2、原定塔吊初次安裝高度為14 米，但考慮到塔機基礎砼養護時間較短，且、區有土方高差，同時塔臂要避開場地北側的高壓電線、變壓器和西側的兩排六層民宅。因此初次頂升使用高度改為26 米。3、塔機組裝高度為4 節米（即 11.5 米），已超過正常設計高度，為使吊裝時不平衡力矩的停留時間盡量減少，一塊配重和臂架接事先進行。4、因場地狹小，8 噸米汽車吊也不能進入塔吊東側，80 噸米汽車吊與平衡配重相距34 米。因此，塔機解體拆除時，塔機東側的附墻桿采用搖頭拔桿、卷揚機拆除；平衡配重靠在平衡臂的后部裝設支架，配合塔機起升卷揚機來拆除。
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