单桩塔吊基础方案

1、目 录1、工程概况12、编制依据13、塔吊基础形式选择24、塔吊基础受力验算25、施工要求86、沉降观测101、工程概况1.1、本工程为“东安花园二期保障性住房工程”，采用BT形式兴建。本工程由九栋塔楼（五个单体）和一个幼儿园组成。具体情况如下：1、2楼（两栋）为一单体，17层（无地下室），塔楼最高点58.4m，0.000标高相当于绝对标高15.1m（塔吊基础处排污管道 内底标高12.84m）；14、15楼（两栋）为一单体，17楼为一单体，12、13楼（两栋）为一单体，均为18层和一层地下室，塔楼最高点均为60m，0.000标高相当于绝对标高分别为15.1m、15.3m、15.5m；10、11

2、楼（两栋）为一单体，28层（无地下室），塔楼最高点93.9m，0.000标高相当于绝对标高15.7m。1.2、塔吊的现场布置原则：综合考虑现场平面覆盖、材料的垂直运输需求及安装、附墙、运转、拆除的方便，满足施工工艺的要求；基础避让承台、地梁和管道。1.3、根据上述布置原则，本工程设置4台塔吊，其中 4#塔吊QTZ63(5013)附着在11#楼，覆盖10#、11#楼。（详见附图2“塔吊平面布置图”）。2、编制依据2.1 塔式起重混凝土基础工程技术规程（GB/T187-2009）；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（JGJ5

3、9-2011）；混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）本工程岩土工程勘查报告；本工程结构施工图纸。2.2、佛山市南海高达建筑机械有限公司提供的QTZ63(5013|)塔式起重机使用说明书；2.3、工程施工现场实际情况。3、塔吊基础形式选择按照“分区布塔、全面覆盖、满足吊次、经济合理”的原则，合理布置塔吊位置，以保证施工工作面基本在塔吊的覆盖范围之内，且能满足钢筋、模板等现场材料的水平、垂直运输需求，同时应考虑安装、附臂、运转、拆除的方便和满足地基承载能力。依据佛山市南海高达建筑机械有限公司提供的塔吊资料：4#塔吊QTZ63(5013)基础标准尺

4、寸为：长宽厚=450045001400mm，下设1根直径1400的钻孔灌注桩，有效桩长20m，基础顶面标高为14.80m（详见附图1-图三）。考虑后期主体结构及塔吊最大自由高度的影响，基础混凝土浇筑完毕后待混凝土强度达到90%（以同条件混凝土试块抗压强度报告为准）方可进行塔吊安装。施工期间内要充分保证塔基混凝土养护工作，以尽快进入塔吊安装，保证基础胎模施工时塔吊投入使用。4、塔吊基础受力验算4.1、4#塔吊计算书如下：1.计算参数（1）基本参数采用1台QZT63(5013)塔式起重机，塔身尺寸1.63m,基坑开挖深度-2.10m；现场地面标高0.00m,承台面标高-0.70m；采用钻（冲）孔基

5、础，地下水位-6.00m。（2）计算参数1）塔机基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ工作状态420.0035.001450.00200.00非工作状态240.0035.001500.000比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图Fk=240.00kN，Fh=35.00kN，M=1500.00+35.01.30=1545.50kN.mFk=240.001.35=324.00kN，Fh，=35.001.35=47.25kNMk=(1500.00+35.01.30)1.35=2086.43kN.m2）桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚

6、度极限侧阻力岩石饱和单轴抗压强度qsik*i抗拔系数iqsik*iL(m)标准值qsik(kPa)标准值frk(kPa)(kN/m)i(kN/m)1填土4.808.0038.400.4015.362粉质粘土0.6026.0015.600.7010.923粘性土6.0035.00210.000.70147.004粉土5.9020.00118.000.7082.605中砂2.3025.0057.500.5028.756强风化砾岩0.4080.003200.0032.000.7022.40桩长20.00qsik*i471.50iqsik*i307.033）基础设计主要参数基础桩采用1根1600钻（冲

7、）孔灌注桩，桩顶标高-2.00m，桩端不设扩大头，桩端入强风化砾岩 0.40m；桩混凝土等级C30，fC=14.30N/mm2 ,EC=3.00104N/mm2；ft=1.43N/mm2，桩长20.00m；钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2 ,Es=2.00105N/mm2承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.40m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-0.70m；承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3。Gk=abh砼=4.504.501.4025=708.75kN2.桩顶作用效应计算（1）轴心竖向力

8、作用下：Nk=(FkGk)/n=(240.00+708.75)/1=948.75kN （2）水平力作用下：Hik=Fh /n=35.00/1=35.00kN3.桩基竖向承载力验算（1）单桩竖向极限承载力标准值计算hr=0.40m,d=1.60m=1600mm,hr/d=0.40/1.60=0.25,查表得，r=0.55Ap=d2/4=3.142.56/4=2.01m2 Qsk=uqsiki =dqsiai=3.141.60471.50=2368.82kNQrk=rfrkAp=0.5532002.01=3537.60kN，Quk=Qsk+Qsk=2368.82+3537.60=5906.42kN

9、Ra=1/KQuk=1/25906.42=2953.21kN4.桩基竖向承载力计算轴心竖向力作用下 Nk=948.75kNRa=2953.21kN,竖向承载力满足要求。5.桩基水平承载力验算（1）单桩水平承载力特征值计算E=Es/Ec=2.00105/3.00104=6.67,m=2,N=0.50g=0.2+(2000-1600)/(2000-300)(0.65-0.2)=0.31%Wo=d/32d22(ES/EC1)gd02=3.141.60/32(1.602+2(6.67-1)0.31%(1.60-20.10)2)=0.41m3Io=Wod/2=0.411.60/2=0.33m4EI=0.

10、85ECIo=0.853.001070.33=8415000kN.m2查表得:m=35.00103kN/m4 ， bo =0.9(d+1)=2.34m=(mbo/ECI)0.2=(35.0010002.34/8415000)0.2=0.40L=0.4020.00=7.924，按L=4 查表得: Vm=0.768Nk=(Fk1.2Gk)/n=(324.00+1.2708.75)/1=1174.50kN An=d2/41(Es/Ec-1)Pg=2.01(1+5.670.31%)=2.05m2RHa=(0.75mftW0/Vm)(1.25+22g)(1+NN1k/mftAn)=(0.750.4021

11、.4310000.410.768)(1.25 + 220.31/100)1 + 0.501174.50/(21.4310002.05)=60.58kN(2)桩基水平承载力Hik=35.00kNRha=60.58kN,水平承载力满足要求。6.抗拔桩基承载力验算（1）抗拔极限承载力标准值计算Tgk=1/nu1iqsikLi=1.604307.03=1964.99kNTuk=iqsikuiLi=307.033.141.60=1542.52kN(2)抗拔承载力计算Ggp=Ggp1Ggp2=4.504.503.9018.80/14.504.5016.00(18.80-10)/1=4335.93kNGp=

12、Gp1Gp2=3.140.80.84.00253.140.80.816.00(25-10)=683.26kNTgk/2+Ggp=1964.99/2+4335.93=5318.43kN，Tuk/2+Gp=1542.52/2+683.26=1454.52kN7.抗倾覆验算单桩承台塔吊基础在组合承台后，类似于悬臂桩故采用静力平衡法确定单桩倾覆转点，即桩身最大弯矩处：依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第条， (1) 计算桩的水平变形系数(1/m): 其中 m地基土水平抗力系数； b0桩的计算宽度，b0=2.16m。 E抗弯弹性模量，E=0.67Ec=18760.00N/mm2； I截面惯

13、性矩，I=0.19m4； 经计算得到桩的水平变形系数: =0.341/m (2) 计算 Dv: Dv=119.98/(0.345042.40)=0.07 (3) 由 Dv查表得：Km=1.01 (4) 计算 Mmax: 经计算得到桩的最大弯矩值: Mmax=2086.431.01=2107kN.m。 由 Dv查表得：最大弯矩深度 z=0.32/0.34=0.91m。bi=4.50/2=2.25m倾覆力矩M倾=MFhh=1500.00+35.00(1.3+0.91)=1549.00kN.m抗倾覆力矩M抗=（FkGk）bi(Tuk/2+Gp)bi=(240.00+708.75)2.25+(1542

14、.52/2+683.26)2.25=5407.36kN.mM抗/M倾=5407.36/1549.00=3.49抗倾覆验算3.491.6,满足要求。8.桩身承载力验算(1)正截面受压承载力计算Nk =(Fk1.2Gk)/n=(324.00+1.2708.75)/1=1174.50kNc=0.70,cfcAp=0.7014.3010002.01=20120.10kN正截面受压承载力=20120.10kNNK=1174.50kN,满足要求。（2）配筋计算采用HRB335钢筋,fy=300.00N/mm2,按照配筋率=g=0.31%计算：As1=AP=0.31%2.01106=6231mm2 桩身钢筋

15、抗拔计算As2=2M倾/dfy=21549.00106/(1600300)=6454mm2比较As1和As2,按As2配筋，取2718，As=27254=6858mm2AS2=6454mm2 (满足要求)9.承台受冲切承载力验算只考虑塔身边冲切承载力计算F=F1.2Qik=Fk=324.00kN，ho=1.40-0.10=1.30m=1300mmhp=1.0+(2000-1400/(2000-800)(0.9-1.0)=0.950=(4.50-1.63)/2=1.44m,=0/ho=1.44/1.30=1.110=0.84/(1.11+0.2)=0.64um=4(1.63+1.44)=12.2

16、8mhp0umftho=0.950.6412.281.5710001.30=15238.60kN 承台受冲切承载力=15238.60kNFk=324.00kN,满足要求。10. 承台受剪切承载力计算V=Nk=Fk/n=324.00/1=324.00kNhs=(800/ho)1/4=(800/1300)0.25=0.89,=0/ho=1.44/1.30=1.11=1.75/(+1)=1.75/(1.11+1)=0.83,b0=4.50m=4500mmhsftb0ho=0.890.831.5710004.501.30=6784.59kN 承台受剪切承载力=6784.59kNV=324.00kN,满

17、足要求。11.承台配筋计算（1）承台弯矩计算Ni=Fk=324.00kN，xi =0.80mM=Nixi=324.000.80=259.20kN.m（2）承台配筋计算基础采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2,最小配筋率=0.15%计算配筋As1=M/0.9fyho=259.20106/(0.93001300)=738mm2As2=bho=0.001545001300=8775mm2比较As1和As2，按As2配筋,取2325193mm (钢筋间距满足要求) As=23491=11293 mm2承台配筋面积=11293mm28775mm2,满足要求。12.计算结果（1）基础桩1根1600

18、 钻（冲）孔灌注桩，桩端不设扩大头,桩顶标高-2.00m，桩长20.00m，桩端入强风化砾岩 0.40m；桩混凝土等级C30,桩身钢筋采用2718,箍筋采用10mm250mm。（2）承台长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.40m；桩中心与承台中心重合，承台面标高-0.70m；混凝土等级C35,承台底钢筋采用双向2325193mm。5、施工要求5.1、混凝土浇筑塔吊基础钢筋、防雷接地和固定支脚的位置、标高和垂直度经检查符合要求后，才能进行混凝土浇筑；（固定支脚由厂家派专业人员到场预埋，其预埋要求和防雷接地要求详见使用说明书）。为保证尽早安装塔吊，塔吊基础采用C35强度等级的

19、混凝土，达到设计要求的90%方能进行塔吊安装，必须以同条件试块试验结果为准。砼浇筑前，对班组进行详细的施工技术交底，砼浇筑实行挂牌制，谁浇筑的部位就由谁负责砼的浇筑质量，确保砼质量达到内实外光。同时，专人负责做好砼表面层养护工作，避免出现干缩龟裂现象。浇筑面应清理干净，踩蹋变形的钢筋应在砼浇筑前复位。混凝土浇筑时，密切注意观察钢筋、支座有无移位的情况，当发现有位移时，必须立即停止浇筑并及时修整，处理满足允许偏差要求方可再继续浇筑。混凝土浇筑时，塔吊基础上表面除塔身范围内平整度严格要求外，自塔身范围向周边找坡，水流向四周排水沟，最终汇于集水坑，避免地脚螺栓泡水。砼浇筑若遇雨天，应及时与预拌砼供应商联系，及时调整砼配合比。同时，现场应备足防雨蓬布，做好雨天已浇砼保护工作。混凝土浇筑时留设三组同条件试块，一组测7d强度、一组测10d强度、一组备用，如果试块抗压强度结果满足31.5MPa要求，即可进行塔吊安装。5.2、混凝土的养护混凝土浇筑后洒水养护，不少于7d，保证混凝土表面不干燥。5.3、对基础的要求1、当基础混凝土强度达到设计强度的95%以上时，方可进行塔吊的