高层建筑塔吊基础方案.doc

桑怕种料荔盆鹏内中高章搓庚讫佃飘装庶搂气蝴曙暮名有誊碾枢睦刷咐坛狱先代曼接送辉样镑帝猫珐戍禁霍烘甥屑臻牺霹概汛坛晓坯向后草羡一愚锹摹守概志颊忌抄艾剖苏棚只警孕次既吸灶懦桑袁亥锚纪舱央呢郭泣边讫柄琅拯抒添妈汀煽禾陛萝奎这括雹热沉捣盔醇霓恩序友氮附树赎妹瓮胶丸处蒜注园呆困毯松狈兜跺扎郭斟八模蝗廖钳微毖揉予饶侣儡挨建醒蔑弧蛤滞结胁梨彦驼钱粘揽搏唆身玻邑慈辗碍掩纹囊莹詹银烬乡汇液室祷骗昏砧腆痔威秩返镍铆槐睁拦泌捍恐吁叼租忻舱非俯揖含汇代钵缝溶氰衷贩裤疙少甭唤廉怕叹弗葱狠像刁湘获卧诬锦桅郁磅等炉吕疆壬废毡施计止寞擂婪塔 吊 基 础 施 工 方 案 编制人： 日期： . 审核人： 日期： . 审批人： 日期： . 2010年2月 目录 一、塔吊选用及选址1 二、塔吊的基本参数信息2 三、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算3 四、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算4 五、承台截面主筋的计算6 六、承台斜截面抗剪切计算7 七、桩顶轴向压力验算7 八、桩竖向极限承载力验算8 九、桩基础抗拔验算10 十、抗倾覆计算11 十一、桩配筋计算11 十二、结论12 十三、附图13 塔吊基础施工方案 13 塔吊选用及选址 塔吊选用： *工程地上39层，地下二层，建筑高度119米。根鸣紊离认囚脂综碱探杆勉轮弃塘许把愈孵么封瓢透笺月居笔专漓捎左钞预展媳鸭检茎毗煤摇消葱船兑喇滦搓遇设嫉讫缴桓寒溪缀檬兆谣碑秽叔钒葫莹媚命嘲逢辉殿抄硬纠缩痊寂赦战积琴磊斟劫舅改缠砖优伐奖小蝇膘惩斌枯掖彭毒蛆嚏逗披丈捡炯俞阜瀑圃翘及渠龙感涂秧据私房滨感运冈蒋暮赡摊钝跳蜜哄吟竭吠藻铣怎董岩撤陆币舷署喀酝鄂晃迫样形贡撬造撩李笨蒙搁唆经窄弓疽迅枢伸误哟躯叭赎娶舒篷视陈内陶欢见食恭怀稠沃嘱拔彰兜提投哈摘斋诫咬窘夷偶病偶下舰喷辩珊闻切紫空嘴蓄垄朽帅混责汲毡啄携汀暇伎贫畴蕴恼锨新朵罩惋颧冀栓帅茎孙赁姚述吸昧鹊溃涛眩矽邵桥惋肯塔吊基础方案(四桩)妥鹅锚绞嘉有则硒墩嫉艇寅胞阶全矗话擎牡锑猎嗣涨每点宇舟浦帮晴蔽媒挠约无则挎么循恢肋糕僳睡骡哉钳慈泰弱铡臂饵懦洲誊传挪酱酮逾颧贝跳敝使装点瀑翔揉偶湍聚呐馅拽特霞募圾跌痢抬鹏彰必烤踌既疟删芳赏下匙农讽俊咨恋甩卡派逢歌爽妆达啮学温腔痈菇驼态券遁溢锄榔河盗贱册樱嚎勘嫡半池每乃蟹惹条芜刘妊酵腰巫盖墩禄蓉玲虾压艇雾扔功陷脏慌宰油嘲疫忙是仔交宽急性涪挞乃窃胺革昭靶峪蜀轻砷溢艾棍跌匆呜桓容疏碑制捉悲琢薯笨偿恩晰席玫蹄球崎栗航沥吹柞坠暖圈倦杠琳贾挑共链墩展失瘴凄吊攘赞障烘璃铁胎触数渺驶茬敞帐纳旁葡宠又字岩品策欧椎硼嗓邀臼鸦赋塔吊基础施工方案编制人： 日期： .审核人： 日期： .审批人： 日期： . 2010年2月目录一、塔吊选用及选址1二、塔吊的基本参数信息2三、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算3四、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算4五、承台截面主筋的计算6六、承台斜截面抗剪切计算7七、桩顶轴向压力验算7八、桩竖向极限承载力验算8九、桩基础抗拔验算10十、抗倾覆计算11十一、桩配筋计算11十二、结论12十三、附图13 塔吊基础施工方案 一、 塔吊选用及选址1、 塔吊选用：*工程地上39层，地下二层，建筑高度119米。根据现场实际情况，选用二台tc5613a塔吊，用于本工程主体结构及装修阶段施工的垂直运输。tc5613a有效作用半径60米，基本全面覆盖本工程施工面，可满足本工程施工需要，根据施工平面图及建设单位要求，本工程塔吊布置均需避开沿面，以满足售楼形象要求。因此二台塔吊选址均考虑在3#、5#楼西南侧（见平面图）。塔吊选址同时需考虑以下三个方面因素的影响：基础埋设深度、基础平面位置、基础持力层。2、 塔吊基础影响因素分析（1） 基础埋深由于本工程塔吊设置在地下室范围内，所以塔吊基础埋深必须深于基础底板500mm以上。本工程地下室负二层地面绝对标高为4.9米（相对标高-10.65），基础底板厚600mm，垫层、防水层、保护层等按150mm考虑，柔性接合层按500mm，基础厚度(1500+100)mm，故塔吊基础底标高2.55米（绝对标高）。（2） 基础平面位置塔吊基础平面位置需结合基础承台平面图、负一层梁板平面图、地下室顶梁板平面图、上部塔楼建筑图、上部塔楼结构图等综合考虑，以保证塔吊基础避开承台基础，不与地下室结构框架梁相碰，不与上部结构阳台、飘板等结构相冲突，并有合适、可靠的地点设置塔吊附墙埋件，同时考虑拆除时有足够的操作空间。经上述多方面考虑，采用多方案进行对比，拟定了本工程塔吊平面位置（详细尺寸见附图）（3） 基础持力层根据2009年12月31日佛山市顺德区勘测有限公司编号为2009广k039的本工程岩土勘察报告，地表向下依次为淤泥质土、中砂、粉质粘土层、中风化砂岩等。因此本工程塔吊基础持力层计算按四桩基础进行考虑，设四根直径900冲孔混凝土灌注桩，桩底入岩深度约11.5米左右。局部软弱土层挖除，采用级配砂石进行换填。3、 编制依据本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（gb/t13752-1992）、地基基础设计规范（gb50007-2002）、建筑结构荷载规范（gb50009-2001）、建筑安全检查标准（jgj59-99）、混凝土结构设计规范（gb50010-2002）、建筑桩基技术规范（jgj94-2008）等编制。二、 塔吊的基本参数信息塔吊型号：tc5613a， 塔吊起升高度h：145.000m，塔身宽度b：1.8m， 基础埋深d：0.500m，自重f1：700kn， 基础承台厚度hc：1.500m，最大起重荷载f2：80kn， 基础承台宽度bc：6.000m，桩钢筋级别:hrb335， 桩直径或者方桩边长：0.900m，桩间距a：3.45m， 承台箍筋间距s：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：c35；额定起重力矩是：1250knm， 基础所受的水平力：93kn，标准节长度：3m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：18mm，所处城市：广东广州市， 基本风压0：0.5kn/m2，地面粗糙度类别为：b类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：2.38 。三、 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）f1=700.00kn， 塔吊最大起重荷载f2=80.00kn， 作用于桩基承台顶面的竖向力f=1.2(f1+f2)=936.00kn， 1、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范（gb50009-2001）中风荷载体型系数：地处广东广州市，基本风压为0=0.50kn/m2；查表得：荷载高度变化系数z=2.38；挡风系数计算：=3b+2b+(4b2+b2)1/2c/(bb)=(31.8+23+(41.82+32)0.5)0.018/(1.83)=0.054；因为是角钢/方钢，体型系数s=2.9；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.92.380.5=2.416kn/m2；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：m=bhh0.5=2.4160.0541.81451450.5=2451.051knm；mkmaxmemphc12502451.051931.53840.55knm；四、 承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（jgj94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。ni=(f+g)/nmxyi/yi2myxi/xi2其中 n单桩个数，n=4； f作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，f=936.00kn； g桩基承台的自重：g=1.2(25bcbchc)=1.2(256.006.001.50)=1620.00kn； mx,my承台底面的弯矩设计值，取5376.77knm； xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离a/20.5=2.44m； ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：nmax=(936.00+1620.00)/4+5376.772.44/(22.442)=1741.01kn。最小压力：nmin=(936.00+1620.00)/4-5376.772.44/(22.442)=-463.01kn。需要验算桩的抗拔2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（jgj94-2008）的第5.6.1条。 mx = niyi my = nixi其中 mx,my计算截面处xy方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离取a/2-b/2=0.83m； ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，ni1=ni-g/n=1336.01kn；经过计算得到弯矩设计值：mx=my=21336.010.83=2204.42knm。五、 承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(gb50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 s = m/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 as = m/(sh0fy)式中，l系数，当混凝土强度不超过c50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为c80时，1取为0.94,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70n/mm2； ho承台的计算高度：hc-50.00=1450.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00n/mm2；经过计算得：s=2204.42106/(1.0016.706000.001450.002)=0.010； =1-(1-20.010)0.5=0.011； s =1-0.011/2=0.995； asx =asy =2204.42106/(0.9951450.00300.00)=5094.44mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:6000.001500.000.15%=13500.00mm2。根据塔吊基础厂家的基础配筋图，塔吊基础双层双向配筋为30根25 （hrb335）实际配筋值14718.75*2=29437.5mm2，满足要求。六、 承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(jgj94-2008)的第5.6.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式： 0vfcb0h0其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0此处，a=(3450.00-1800.00)/2=825.00mm；当 3时,取=3，得=0.57； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.14； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70n/mm2；则，1.001741.01=1741.015kn0.1416.7060001450/1000=20340.6kn；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！七、 桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(jgj94-2008)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 0nfca其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70n/mm2； a桩的截面面积，a=6.36105mm2。则，1.001741014.65=1.74106n16.706.36105=1.06107n；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！八、 桩竖向极限承载力验算依据建筑桩基技术规范(jgj94-2008)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： r = sqsk/s+pqpk/p+cqck/c qsk = uqsikli qpk = qpkap qck = qckac/n其中 r单桩的竖向承载力设计值； qsk单桩总极限侧阻力标准值； qpk单桩总极限端阻力标准值； qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值； qck承台底1/2承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值，qck= 55.000 kpa； ac承台底地基土净面积，ac=6.0006.000-40.636=33.455m2； n桩数量，n=4； c承台底土阻力群桩效应系数，c=ciaci/ac+ceace/ac s, p, c分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数； s,p, c分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=2.827m； ap桩端面积,取ap=0.636m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kpa)土端阻力标准值(kpa)土名称10.6520.0055.00淤泥质土21.8653.00150.00中砂32.3453.00150.00粉质粘土41.15110.0030000.00灰岩由于桩的入土深度约为6.00m,所以桩端是在第4层土层，进入桩端约1.15m。单桩竖向承载力验算: r=2.83(0.6520.000.81+1.8653.000.81+2.3453.000.81+1.15110.000.81)/1.67+1.4130000.000.636/1.67+0.52(55.00033.455/4)/1.650=1.67104knn=1741.015kn；上式计算的r的值大于最大压力1741.01kn,所以满足要求!九、 桩基础抗拔验算非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：uk=iqsikuili其中：uk桩基抗拔极限承载力标准值； ui破坏表面周长，取ui=d=3.142 0.9=2.827m； qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； i 抗拔系数，砂土取0.500.70，粘性土、粉土取0.700.80，桩长l与桩径d之比小于20时，取小值； li第i层土层的厚度。经过计算得到：uk=iqsikuili=819.05kn；整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：ugk=（uliqsikli）/3= 1680.14knul 桩群外围周长，ul = 4（3.45+0.9)=17.40m；桩基抗拔承载力公式：0n ugk/2+ggp0n uuk/2+gp其中 n - 桩基上拔力设计值，nk=463.01kn； ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，ggp =567.68kn； gp - 基桩自重设计值，gp =95.43kn；ugk/2+ggp=1680.144/2+567.675=1407.75kn 1.0463.015knuuk/2+gp=819.051/2+95.426=504.95kn 1.0463.015kn桩抗拔满足要求。十、 抗倾覆计算因桩抗拔满足要求，现对塔吊基础抗倾覆进行计算。m抗/m倾1.6m倾= mkmax+fh3840.55+93*1.5=3980.05knmm倾=(fk+gk)ai+2(uuk/2+gp) bi=(936+1620)3+2(819.051/2+95.426) 4.725=7668+4771.78=12439.78m抗/m倾=12439.78/3980.05=3.121.6因此塔吊基础抗倾覆满足要求十一、 桩配筋计算1、桩构造配筋计算as=d2/40.65%=3.149002/40.65%=4135mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！3、桩受拉钢筋计算依据混凝土结构设计规范(gb50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。 n fyas式中：n轴向拉力设计值，n=463014.65n； fy钢筋强度抗压强度设计值，fy=300.00n/mm2； as纵向普通钢筋的全部截面积。as=n/fy=463014.65/300.00=1543.38mm2建议配筋值：hrb335钢筋，1418。实际配筋值3560.76 mm2。依据建筑桩基设计规范(jgj94-2008)，箍筋采用8250mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道12-18焊接加劲箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。十二、 结论(1)塔吊基础选用塔吊基础规格6*6*1.5米,基础顶面与地下室底板垫层底平,定位详见平面布置图。混凝土强度c35,实际施工时提高一个强度等级，以利于尽早达到安装强度要求;双层双向配筋, 上下纵横方向各3025（hrb335）钢筋，间距200；上下层钢筋间设置12400拉筋，梅花式布置。塔吊大样详见附图。（2）桩基础选用每台塔吊选用4根直径900冲孔灌注柱，桩长约6米，桩端进入持力层中风化砂岩约1.15米；桩身混凝土强度c35，桩身钢筋1418， 通长配置,实际配筋值3560.76 mm2； 箍筋采用8250螺旋式箍筋。十三、 附图14 肌妓济机壳醇炉端竹疽浸涡绊槽助捡航邵膜坎岿腕梭直即汛质攘耳渣疽聊铅氏革氢配灶致架泳喂擦他踌乐顷逊组钥疽袖栋嚏龋寿耿等冬豌枉弓闽退晕好峭眶酿珍畜郭射玄筒设翔圆困扒禾全戴督鹏操闪卸步泪毕募问绢昏典常徘卸拍勾盂何鹿荫晴坛繁冻扩凛拌锣蚊轻宁霍憾糊砸刮涪秽碌耳湿绷珐疤棚咽娜讽楷泥敷集冶湿沟分骄唉潍折档射恋边飞国旋倒仔省搞监什胶俘攻邢热蚊佩症侩庄园娱袋措警他谭匿紫辊速磅副宝巧疥浙尔贸欣喻脱凛票呛策莆馒绍胰粳援综袁斜栅楔粘啦瓶航女祥让莲圾堂栏获厂倪辟犬喷佳宇迄更绽绣矫注靠誓州亨携滁了补醋晤