塔吊基础计算实例

精品文档 1欢迎下载 群塔施工方案群塔施工方案 群塔施工方案 1 编制依据 1 1 慧谷阳光住宅小区一期工程施工组织总设计 1 2 慧谷阳光住宅小区 B C D E 座施工图纸 1 3 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2001 J119 2001 1 4 高处作业分级 GB3608 83 1 5 起重吊车指挥信号 GB5082 85 1 6 起重机司机安全技术考核标准 GB6702 86 1 7 建筑塔式起重机安全规程 GB5144 85 1 8 北京慧谷阳光住宅小区岩土勘察详勘报告 2 工程概况 慧谷阳光住宅小区位于北京市朝阳区来广营乡侯家庄东 望京北路以东 北侧为北小河南滨河 路 南侧为望京中环路 施工现场南北长 260m 东西宽 240m 规划用地总面积 6 23 万平方米 施 工现场为杂土回填 地基承载力在 100KPa 左右 本工程一期由 4 栋全现浇剪力墙板式高层及 2 座 地下车库组成 其中 B 座住宅楼和 1 车库建筑面积 18130 67m2 B 座主楼东西长 89 87m 南北宽 11 88m 建筑最大高度 34 70m C 座住宅楼和 2 车库建筑面积 15550 97 m2 C 座主楼东西长 75 46m 南北宽 11 88m 建筑最大高度 35 0m D 座住宅楼建筑面积 11435 72m2 东西长 67 36m 南北宽 11 88m 建筑最大高度 37 50m E 座住宅楼建筑面积 9960 99m2 东西长 75 46m 南北宽 11 88 m 建筑最大高度 30 05m 3 塔吊设计方案 3 1 塔吊平面布置 3 1 1 平面布置原则 3 1 1 1 塔吊施工消灭死角 3 1 1 2 塔吊相互之间不干涉 不碰臂 3 1 1 3 便于安装和拆卸 3 1 2 塔吊平面布置图 3 1 2 1 B 座住宅楼塔吊布置于 B 座楼 15 16 轴南侧 塔吊中心距南墙 7 6m 塔基上皮标高 为 3 75m 3 1 2 2 C 座住宅楼塔吊布置于 C 座楼 13 14 轴南侧 塔吊中心距南墙 7 6m 塔基上皮标高 为 7 35m 3 1 2 3 D 座住宅楼塔吊布置于 D 座楼 11 12 轴南侧 塔塔吊中心距南墙 6m 基上皮标高为 3 75m 精品文档 2欢迎下载 3 1 2 4 E 座住宅楼塔吊布置于 E 座楼 13 14 轴北侧 塔吊中心距北墙 6m 塔基上皮标高为 4 6m 3 1 2 5 塔吊基础与住宅楼轴线平行 3 1 2 6 塔吊具体平面见施工现场总平面布置图 3 2 塔吊选取 3 2 1 B 座住宅楼 B 座楼塔吊主要保证 B 座主楼的施工 其型号为 F0 23B 起重臂长 50m 臂端起重量为 2 3 吨 最大起重量为 10 吨 初始安装标准节 11 节 吊勾高度 35 8m 3 2 2 C 座住宅楼 C 座楼塔吊主要保证 C 座主楼的施工 其型号为 QTZ 5515 起重臂长 55m 臂端起重量为 1 5 吨 最大起重量为 6 吨 初始安装标准节 11 节 吊勾高度 33 2m 3 2 3 D 座住宅楼 D 座楼塔吊主要保证 D 座楼的施工 其型号为 QTZ 5515 起重臂长 55m 臂端起重量为 1 5 吨 最大起重量为 6 吨 初始安装标准节 11 节 吊勾高度 33 2m 3 2 4 E 座住宅楼 E 座楼塔吊主要保证 E 座楼的施工 其型号为 QTZ 5515 起重臂长 55m 臂端起重量为 1 5 吨 最大起重量为 6 吨 初始安装标准节 11 节 吊勾高度 33 2m 3 3 塔吊起重性能 F0 23B 塔吊 50 米臂起重性能表 QTZ 5515 塔吊 55 米臂起重性能表 3 4 塔吊附属设施 3 4 1 塔吊专用电箱 为了满足塔吊正常工作 塔吊必须配备专用电箱 项目应根据塔吊的定 位对塔吊电箱合理布置 塔吊专用电箱距塔吊中心不得大于 5 米 3 4 2 B 座楼塔吊 F0 23B 正常工作所需的电容量为 70KW C D E 座楼塔吊 QTZ 5515 正常工作所需的电容量为 50KW 4 施工准备 4 1 现场前期准备 4 1 1 提供场地 便于塔吊部件的摆放和汽车吊的入场选位 4 1 2 对四台塔吊基础进行钎探 并提供相应的报告 4 1 3 依据有关数据对塔吊基础进行设计和验算 制作塔吊基础 具体见塔吊基础施工图 见 附图 4 1 4 在塔吊安装当日 满足安装提出的现场施工条件并派专人负责联系 4 2 塔吊专业公司前期准备 4 2 1 准备四台合格塔吊 4 2 2 安装起重臂和平横臂时常用的牵引麻棕绳 4 2 3 旋紧螺栓的电动扳手以及其它扳手和装拆销轴的榔头 精品文档 3欢迎下载 4 2 4 运输塔吊部件所必须的车辆 4 2 5 所有入场安装人员必须持证上岗 4 2 6 必须按照项目经理部统一要求 对设备进行 CI 准备 5 施工方案 5 1 塔吊基础施工 5 1 1 开挖塔吊基础的基坑 B C 座基坑的大小为 7 5 7 5 0 8 米 D E 座基坑设两道 7 5m 长十字梁 基础形式见附图 塔吊基坑底部应进行夯实处理 塔吊坑底土壤承载力不小于 10t m2 5 1 2 制作塔吊基础素砼垫层 素砼垫层强度等级为 C10 垫层要求平整 水平度控制在 0 2 素砼垫层强度达到 30 时 方可进行塔吊基础施工 5 1 3 在垫层上标记 1 3 1 3 米的正方形 此正方形必须与素砼垫层中心重合 5 1 4 绑扎基础钢筋 此工序施工质量管理部门必须做好过程控制 施工记录及质量验收 5 1 5 浇筑 C30 砼 并振捣密实 并做好塔吊基础的养护 做好砼强度报告 5 1 6 当砼强度达到设计强度的 70 时 经质量 安全部门验收合格后方能安装塔吊 5 2 技术资料准备 5 2 1 地基钎探报告 5 2 2 地基承载力报告 5 2 3 塔吊基础施工记录 5 3 塔吊安装 5 3 1 B 座楼 F0 23B 塔吊的安装 5 3 1 1 设备选用 选用 50 吨汽车吊作为起重设备 5 3 1 2 安装程序 5 3 1 2 1 塔吊安装过度节和 3 节标准节 注意塔机的顶升方向 塔吊顶升方朝东 5 3 1 2 2 安装顶升套架 包括走道平台 扁担梁 油缸 5 3 1 2 3 安装回转装置 4 4 吨 先在地面上安装好引进大梁 然后吊装 5 3 1 2 4 安装平衡臂 塔吊整体吊装 5 3 1 2 5 安装司机室 塔顶总成 4 261 吨 5 3 1 2 6 连接塔机用电线路 并缓慢回转平衡臂 5 3 1 2 7 安装起重臂总成 起重小车的安装位置应在臂根部的限位处 止动块 注意控制 起重臂的重心 塔吊起重臂重 7 8 吨 5 3 1 2 8 安装平衡重 5 3 1 2 9 调试验收 合格后顶升 8 节标准节 5 3 2 C D E 座楼 QTZ 5515 塔吊的安装 5 3 2 1 设备选用 选用 40 吨汽车吊作为起重设备 5 3 2 2 安装程序 精品文档 4欢迎下载 5 3 2 2 1 基础找平 用水准仪测量四个底座安装点的水平度 调整使四个安装点的纵横坡 差不超过千分之一 5 3 2 2 2 安装底座 将底座的对角梁和半对角梁用销轴连接成 X 形底座 并安装在预制好的 砼基础上 5 3 2 2 3 安装第一节架和压重 将第一节架安装在 X 形底座上 并用销轴把四根塔身拉杆与 第一节架和 X 梁底座连接好 将 70T 压重安放在底座上 5 3 2 2 4 将顶升套架装套在基础节外 5 3 2 2 5 安装回转台和塔帽 5 3 2 2 6 在地上拼装好平衡臂 将起升机构安装在平衡臂上接上电线等 然后将平衡臂吊起 用销轴与旋转塔架连接并将拉杆与平衡臂固定好 装上部分平衡重 5 3 2 2 7 起重臂安装 用吊车将拼装好的起重臂吊起 使臂根交点与回转上支撑架的交点对 正 用销轴连接起来 头部放下 然后再将头部抬起 将已装好的起重臂拉杆的自由端用销轴与塔 顶节架连接 5 3 2 2 8 在地面将操作室的电气设备装配好后 吊起安装在回转上支撑架侧面 并用销子固 定好 5 3 2 2 9 吊装平衡重 根据臂长装上所需平衡重 5 3 1 2 10 穿绕钢丝绳 接通电源 调试 自检 5 4 塔吊锚固 B E 座塔吊中间不附着锚固 C D 座塔吊在七层墙体下部进行附着锚固 具 体附着方案根据实际施工进度的具体情况决定 5 5 塔吊拆除 塔吊在施工完毕后 由专业队安装塔逆向作业进行拆除 拆除时各有关工种搞 好配合 需有专人指挥 作业范围内严禁行人通过 6 安全措施 6 1 塔吊安装完毕后的一周时间内 对塔身的垂直度的测量不少于 4 次 并做好测量记录 如 垂直度超过 4 塔吊必须停止工作 并报专业公司处理 6 2 所有参加作业人员都必须遵守现场施工的各项安全规范及本工种安全操作规程 6 3 拆装单位必须指定一名熟悉该类型塔吊 经验丰富的工长现场指挥 6 4 塔吊司机 塔吊拆装人员以及塔吊指挥都必须有当地市级劳动部门签发的特殊工种操作证 工人进入施工现场必须统一着装 佩带齐全安全防护用品 6 5 塔吊司机每班作业前都必须对设备进行例行检查 塔吊的各项安全限位必须齐全可靠 6 6 塔吊拆装前 拆装队必须熟悉现场 6 7 接地电阻不大于 4 欧姆 6 8 在塔吊运输过程中 C D 座东侧紧邻高压线 在塔吊运转半径范围内的高压线要木杆搭设 防护棚 在高压线上方用绿色密目网进行遮挡 并且塔吊运转时设置限位系统 避免塔吊运行到高 压线范围内 精品文档 5欢迎下载 6 9 塔吊在自升过程中 要合理分工 必须派专人观察顶升套架滚轮与标准节间距离 派专人 负责销轴的连接 派专人负责液压油缸的操作等 6 10 塔吊在顶升过程中严禁回转起重臂 并在使用过程中严禁塔吊间及塔吊与建筑物之间发 生碰撞 6 11 塔身标准节之间的连接销及其他任何部件之间的连接销都必须穿开口销 6 12 塔吊安装好后 应遵循 安装质量验收制度 塔吊安装后验收和交付使用制度 中 要求进行空载实验和重载实验 检查各工作机构 电气控制系统均处于正常工作状态 各安全保护 装置齐全 可靠 6 13 严禁高空落物 6 14 5 级风以上严禁塔吊安装作业 4 级风以上严禁塔吊顶升施工作业 6 15 作业现场必须设置不小于 20 20 米的安全作业区 6 16 施工机械 设备出入现场 司机注意场地周围的高压电线 严格执行 施工现场用电安 全管理规定 加强电源管理 防止发生电器火灾或人身伤亡事故 严禁使用 220 伏及以上的电源 6 17 下班前 要认真检查现场 包括现场办公室 休息室 生活集装箱 熄灭一切明暗火种 切断所有机械设备电源 6 18 塔吊在施工完毕后 由专业队按装塔逆向作业进行拆除 拆除时各有关工种搞好配合 需 有专人指挥 作业范围内严禁行人通过 7 防碰撞措施 7 1 塔吊在顶升过程中严禁回转起重臂 并在使用过程中严禁塔吊间及塔吊与建筑物之间发生 碰撞 7 2 塔吊应由专职人员操作和管理 严禁违章作业和超载使用 机械出现故障或运转不正常时 应立即停止使用 并及时予以解决 7 3 塔臂前端设置明显标志 塔吊在使用过程中塔与塔之间回转方向必须错开 严格控制楼和 楼之间的操作高度和作业时间 7 4 从施工流水段上考虑两塔作业时间尽量错开 避免在同一时间 同一地点两塔同时使用时 发生碰撞 7 5 塔吊在起吊过程中尽量使小车回位 当塔吊运转到施工需要地点时 再将材料运到施工地 点时 7 6 塔吊达到起升高度之前 C E 座塔吊要始终比 B D 座塔吊高出两节塔身的高度 7 7 塔吊同时作业必须照顾相邻塔吊作业情况 其吊运方向 塔臂转动位置 起吊高度 塔臂 作业半径内的交叉作业 并由专业信号工设立限位哨 以控制塔臂的转动位置及角度 同时控制器 具的水平吊运 7 8 禁止相邻塔吊同时向同一方向吊运作业 严防吊运物体及吊绳相碰 确保交叉作业安全 精品文档 6欢迎下载 8 塔基承载力验算 8 1 塔基作用力 塔基垂直作用力 573KN 倾覆力矩 2275KN 压重总重 700KN 水平作用力 44KN 8 2 基础面积验算 考虑该地基为回填土 地基承载力仅为 100KPa 将原塔基基础适当加大 以增大承载面积 取 基础尺寸为 7 5 7 5 0 8m 塔基基础最不利状况为偏心荷载的作用 此时基础底面边缘所受应力为 P P N G A M W 573 700 7 5 7 5 0 8 2 4 7 52 32 36 41 45 32 36KPaPmax 73 8KPa 100KPaPmin 9 1KPa 100KPa 经验算该基础尺寸可满足塔基的要求 精品文档 7欢迎下载 塔式起重机固定式 混凝土基础的改进 天津建工集团 控股 有限公司 康电祥 塔式起重机 以下简称塔吊 是目前建筑施工中常用的大型起重设备 其固定式混凝土基础的施工 由于各地区地质情况的不同 不能完全套用 塔吊说明书提供的基础图 必须根据工程现场的地质情况进行改进 保障 安全施工 现就以 FO 23B 型塔吊固定式混凝土基础在天津地区的使用为例 谈一点改进的方法 一 简介 FO 23B 型塔吊是目前建筑施工中常用的大型起重设备 其塔身截面尺 寸为 2000 2000 最大自由高度 59 8m 最大支反力 压力为 191 6t 拉 力为 156 8t 最大倾翻力矩 M 为 4674kN mm 由于天津地区地耐力普遍不 高 约 0 08MPa 故 FO 23B 塔吊达到自由高度以上时 一般采用 M169 型钢筋混凝土承台基础 该基础为 6450 长 6450 宽 1700 高 式承台 不带桩 地耐力要求不小于 0 285Mpa 配筋为 25 6900 220 根 202 2000 469 根 高强度钢筋 予埋肢脚 埋深 850 该基础需用高强度混凝土 C35 以上 71m3成本也较高 承台占 地面积较大 目前大部分工程施工现场都比较狭小 这种基础往往会截断现 场施工道路 给施工带来不便 而且给将来拆塔后塔基的破碎处理增加难 度 又由于天津地区地耐力不高 单纯使用该型基础往往会造成塔吊倾斜 等事故隐患 二 改进方法 根据以上情况 我们可以采用桩基础改善受力状况 增加塔吊稳定性 由于采用桩基础 故承台基础尺寸也可以合理缩小 减小承台占地面积 降低成本 以下计算以 桩基技术规范 JGJ94 94 混凝土结构设计规范 GBJ10 89 为准 精品文档 8欢迎下载 400 双向 固定支脚 200 双向 注 桩砼为 承台砼为C35 10 20 灌注桩 800 4根 L m 200 双向 砼垫层 图 一 1 承台构造 选定桩为 C25 砼灌注桩 桩径 d 800 配筋 10 20 根据该塔支脚底板实际尺寸 800 800 选定桩距 S 为 3000 3000 布置 S 3d 根据以上规范规定 边桩距承台边缘距离 桩径 d 选边桩距承台边 缘最小距离 800 d 确定承台最小尺寸 4600 4600 在保证埋深 850 基础上 说明书要求 由于桩的存在 承台厚度缩 至 1400 故承台尺寸为 4600 4600 1400 承台砼强度等级不低于 C35 规范 要求 承台自重 G 741KN 如图一 1 单桩荷载计算 精品文档 9欢迎下载 N 压 2 j i y yM n GF 2 12 2 2 12 2 4647 4 741695 1454kN N 拉 2 j i y yM n GF 2 12 2 2 12 2 4647 4 741695 737kN 3 单桩竖向承载力设计值 R 计算 有效桩长 米 桩直径 800 桩侧摩阻力 桩端阻力数据桩侧摩阻力 桩端阻力数据 层序土层名称标高 米 厚度 li 米 桩侧摩阻力 qsik kPa 桩端阻力 qpk kPa 单桩竖向极限承载力标准值 Quk 压 u qsik li qpkAp 式中 u 桩 的周长 单桩竖向极限承载力标准值 Quk 拉 u qsik li li 土层厚 度 Ap 桩端面积 单桩竖向承载力设计值 R Quk 预制桩取 1 65 灌注桩 取 1 67 4 安全判别式 N 压 1 2R 5 桩身钢筋抗拉计算 精品文档 10欢迎下载 单桩荷载 N 拉 747kN 桩身钢筋采用 级钢筋 抗拉设计强度 300 N 2 则桩筋的抗拉力为 300 102 10 942kN 747kN 桩钢筋抗拉强度满足 6 抗冲切计算 取角桩计算 角桩净反力设计值 loN ot x y y x hf a c a c 2 2 1 11 1 21 kNNl o 159914541 1 96 0 2 03 0 48 0 2 0 48 0 1 1 x x 3 0 3 1 4 0 1 1 o x x h a mcc maa yx 2 1 4 0 21 11 ho 1 3m 2 5 1mmNft 30 c NNN hfcc lO ot x y x x 15990005241600 13005 1 2 400 1200 96 0 2 400 1200 96 0 2 2 1 11 1 11 安全 三 结论 改进后的塔吊基础虽然增加了桩的成本 但较大幅度提高了塔基的稳定 性 同时大幅减少了承台的占地面积 如果使承台上表面与现场道路平齐则 更节约场地 给施工带来便利 这种计算方法对于沿海等地 地耐力较低的现场均可适用 也适用于 精品文档 11欢迎下载 其他型号塔吊基础的改进 综上所述 只要根据不同工程地质情况合理设计桩长 采用改进后的桩 基础可以给施工带来很大便利 同时提高了塔吊施工的安全性 我们已在 罗马花园 天津铜锣湾广场等多个高层项目的塔吊施工中采用此设计 效果 非常理想 塔机人工挖孔单桩基础设计塔机人工挖孔单桩基础设计 王晓辉 殷彬 重庆第三建设有限责任公司 摘要摘要 施工现场中塔机安全问题非常重要 尤其是地基为软弱地质层时塔机基础的安全 问题更应当受到重视 因此塔机基础设计应在确保安全的前提下 综合考虑成本和进度 问题 桩基础是塔机基础设计的一个重要选择方向 钢筋混凝土灌注桩主要有钻孔桩和 人工挖孔桩两大类 本文针对具体的工程实例对塔机基础采用人工挖孔桩单桩的情况进 行了计算与分析论证 关键词关键词 塔机基础 桩基 荷载计算 一 引言一 引言 对于施工现场软弱地质层 地基承载力 1230 59 15 2115 KN m 0 MM 安全系数 k 1 33 塔机抗倾覆稳定性满足要求 0 MM 3 塔机基础的挖孔桩计算 挖孔桩的单桩承载力计算 在轴心竖向力作用下应当满足下式 DBJ50 047 2006 建筑地基基础设计规范 8 3 5 0Ka NR 其中 相应于荷载效应标准组合时 轴心竖向力作用下单桩的竖向力值 K N 单桩竖向承载力特征值 a R DBJ50 047 2006 建筑地基基础设计规范 8 3 7 a R sapa RR 桩侧土总摩阻力特征值 sa R 置于基岩上的人工挖孔桩及穿越土层厚度小于 10m 的机械成孔端承桩 嵌岩 桩均不考虑桩侧正摩阻力 DBJ50 047 2006 建筑地基基础设计规范 8 3 8 桩端承载力特征值 pa R 嵌岩深度不小于 1 倍桩径的嵌岩桩 嵌岩部分的承载力特征值按下式计算 DBJ50 047 2006 建筑地基基础设计规范 8 3 10 pa R ap f A 精品文档 14欢迎下载 式中 考虑嵌固力影响后的承载力综合系数取为 1 105 当为人工挖孔嵌岩 桩时 系数可提高 20 桩端地基基岩承载力特征值 a f 地基承载力特征值根据地基极限承载力标准值按下式确定 DBJ50 047 2006 建筑地基基础设计规范 4 2 3 afuk ff 式中 地基极限承载力标准值 按 DBJ50 047 2006 建筑地基基础设计规 uk f 范 4 2 3 条文说明 岩石单轴抗压强度乘以地基条件系数后 等效于岩基荷载试验得 到的地基极限承载力标准值 地基条件系数取较完整时 1 2 0 85 中的 1 值 地基极限承载力分项系数 岩质地基取 0 33 f 桩端横截面面积 p A 代入模型中数据得到 a R sapa RR ap f A fukp f A 1 105 1 2 0 33 1 6 10 3 14 0 8 62 5276 16KN 630 1 4 3 5 3 5 1 2 3 14 0 8 15 25 1 2 K N 2 2227 32KN 因塔吊桩基为二级建筑桩 且设计为单桩 故取 1 1 0 1 1 2227 32 2450 05 306 3KN m 所以承台暗梁满足抗弯要求 承台受上部荷载的冲切以及承台斜截面的受剪承载力计算 冲切破坏验算式 010tm Faf u h 剪切破坏验算式 000c Vf b h 由以上两个验算式可知承台受上部荷载的冲切 剪切破坏能否满足要求与承台 的砼强度等级和几何尺寸有关 在本计算书中对承台砼强度等级 几何尺寸和构造配筋 等均参照了 QTZ63 型塔机说明书中要求 并且增加了两根暗梁 所以该承台应能满足上 部荷载的冲切 剪切破坏验算 承台受挖孔桩反力的冲切破坏计算 精品文档 18欢迎下载 冲切破坏验算式 01