塔吊基础(孔桩加承台)施工方案

中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司1目录一、工程概况.............................................2二、编制依据.............................................4三、计算书...............................................4四、附图................................................14五、施工安全保障措施....................................14中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司2一、工程概况：中铁逸都国际B组团三期五标段位于金阳新区西南部，本标段5栋高层共9个单元，采用现框架剪力墙结构。房屋总高度为96.9m、97.2m。垂直运输采用重庆诚牌机械有限责任公司的QTZ63(C5021)塔吊，共安装五台，安装高度为分别为112m、116m、104m、118m、116m。具体分布图见平面布置图。因1#塔吊基础区域存在5~8米回填土，基础承载力不满足厂家提供的基础要求，需对塔吊基础进行处理。处理方式为：孔桩+承台，孔桩孔径为4个×1.2米，基础承台按说明书要求为4.5米×4.5米，承台厚度为1300mm。孔桩开挖完成后，要求钎探5m,保证持力层合格。孔桩护壁做法按照51#楼孔桩护壁做法施工，孔桩填芯砼强度为C35，孔桩见岩后嵌岩深度不小于1米。孔桩配筋为20根C22钢筋、箍筋间距为8@200mm，孔桩上下2m范围内箍筋加密（间距为100mm），孔桩钢筋伸入承台长度不小于1000mm。基础承台做法，详大样图。注：基础开挖深度按实际收方计中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司3塔吊布置图及1#塔吊定位图二、编制依据1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司44、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、本工程设计图纸及地勘资料6、重庆诚牌机械有限责任公司提供的塔吊说明书三、塔吊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、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号QTZ63（C5012)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构圆钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司5塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)3000起重臂自重G1(kN)43.62起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)25小车和吊钩自重G2(kN)3.8小车最小工作幅度RG2(m)3最大起重荷载Qmax(kN)50最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)15.6最小起重荷载Qmin(kN)12最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kN·m)Max[50×15.6，12×50]＝780平衡臂自重G3(kN)29.45平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.65中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司6平衡块自重G4(kN)104.22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)工程所在地贵州贵阳市基本风压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B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数βz工作状态1.59非工作状态1.626风压等效高度变化系数μz1.32风荷载体型系数μs工作状态1.79非工作状态1.679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0.8×1.2×1.59×1.79×1.32×0.2＝0.721非工作状态0.8×1.2×1.626×1.679×1.32×0.35＝1.2113、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)3000+43.62+3.8+29.45+104.22＝3181.09起重荷载标准值Fqk(kN)50竖向荷载标准值Fk(kN)3181.09+50＝3231.09水平荷载标准值Fvk(kN)0.721×0.35×1.6×43＝17.362倾覆力矩标准值Mk(kN·m)43.62×25+3.8×15.6-29.45×6.65-104.22×11.8+0.9×(780+0.5×17.362×43)＝762.096中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司7非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1＝3181.09水平荷载标准值Fvk'(kN)1.211×0.35×1.6×43＝29.161倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)43.62×25+3.8×3-29.45×6.65-104.22×11.8+0.5×29.161×43＝303.2234、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＝1.2×3181.09＝3817.308起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk＝1.4×50＝70竖向荷载设计值F(kN)3817.308+70＝3887.308水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk＝1.4×17.362＝24.307倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(43.62×25+3.8×15.6-29.45×6.65-104.22×11.8)+1.4×0.9×(780+0.5×17.362×43)＝1122.106非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'＝1.2×3181.09＝3817.308水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'＝1.4×29.161＝40.825倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(43.62×25+3.8×3-29.45×6.65-104.22×11.8)+1.4×0.5×29.161×43＝489.26三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.3承台长l(m)4.5承台宽b(m)4.5承台长向桩心距al(m)2.5承台宽向桩心距ab(m)2.5桩直径d(m)1.2承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重γC(kN/m3)25中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司8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')=4.5×4.5×(1.3×25+0×19)=658.125kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×658.125=789.75kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.536m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(3231.09+658.125)/4=972.304kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(3231.09+658.125)/4+(762.096+17.362×1.3)/3.536=1194.241kNQkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(3231.09+658.125)/4-(762.096+17.362×1.3)/3.536=750.367kN中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司92、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=(3887.308+789.75)/4+(1122.106+24.307×1.3)/3.536=1495.582kNQmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(3887.308+789.75)/4-(1122.106+24.307×1.3)/3.536=842.947kN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ψC0.9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)12桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB40020Φ22桩裂缝计算钢筋弹性模量Es(N/mm2)200000法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)100最大裂缝宽度ωlim(mm)0.2普通钢筋相对粘结特性系数V1预应力钢筋相对粘结特性系数V0.8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)0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)粘性土8000.70中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司10粉土3.5000.70中风化岩113035000.750001、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×1.2=3.77m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×1.22/4=1.131m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.5/2,5)=2.25mfak=(2.25×0)/2.25=0/2.25=0kPa承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(4.5×4.5-4×1.131)/4=3.932m2复合桩基竖向承载力特征值：Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=3.77×(8×0+3.5×0+0.5×130)+3500×1.131+0.1×0×3.932=4203.451kNQk=972.304kN≤Ra=4203.451kNQkmax=1194.241kN≤1.2Ra=1.2×4203.451=5044.141kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=750.367kN≥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=20×3.142×222/4=7603mm2(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=1495.582kNψcfcAp+0.9fy'As'=(0.9×17×1.131×106+0.9×(360×7602.654))×10-3=19735.485kNQ=1495.582kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=19735.485kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=750.367kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！4、桩身构造配筋计算中铁.逸都国际B组团三期五标段1#塔吊基础施工专项方案中铁五局集团建筑工程有限责任公司11As/Ap×100%=(7602.654/(1.131×106))×100%=0.672%≥0.2%满足要求！5、裂缝控制计算Qkmin=750.367kN≥0不需要进行裂缝控制计算！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400Φ22@150承台底部短向配筋HRB400Φ22@150承台顶部长向配筋HRB400Φ22@160承台顶部短向配筋HRB400Φ22@1601、荷载计算承台有效高度：h0=1300-50-22/2=1239mmM=(Qmax+Qmin)L/2=(