某高层住宅工程塔吊基础施工方案

塔吊基础施工方案工程名称：xxxxxxxxxxxxxxxx地块项目建设单位：勘察单位：设计单位：监理单位：施工单位：一、工程概况：本项目占地面积约14.2031万平方米，位于xxxxxxxx科学城内，xxxxxx的东南侧。其中6、7栋均为18层高层住宅,带二层地下室。6、7栋建筑面积为97031.8m2。其中6、7栋间栋计划安装三台塔吊，一台位于6栋东侧，一台位于6栋西南侧。另一台位于7栋南侧。塔吊安装最高点高度为62.8m，二、场区地质情况经平面布置分析，本工程三台塔机分别位于ZK34、ZK31、ZK84三个个钻探孔附近，其地质可按这三个钻探孔进行分析：ZK34孔钻探情况：（一）耕植土层（2层）：层厚0.6m；桩周摩阻力特征值为15kPa;（二）粉质粘土（3-1层）：层厚3.2m，承载力特征值为fak=140kPa。桩周摩阻力特征值为25kPa;（三）淤泥、淤泥质土（3-3层）：层厚3.3m；承载力特征值为fak=50kPa；桩周摩阻力特征值为8kPa;（四）粉质粘土（3-1层）：层厚1.5m；承载力特征值为fak=140kPa；桩周摩阻力特征值为25kPa；（五）砂质粘性土（5-1层）：层厚7.4m；承载力特征值为fak=250kPa。桩周摩阻力特征值为40kPa;（六）全风化岩带（6-1层）：层厚8.3m；承载力特征值为fak=350kPa；桩周摩阻力特征值为50kPa;（七）强风化岩带（6-2层）：层厚5.2m，承载力特征值为600kPa；桩周摩阻力特征值为100kPa;ZK31孔钻探情况（一）耕植土层（2层）：层厚0.8m；桩周摩阻力特征值为15kPa;（二）粉质粘土（4层）：层厚2.4m；承载力特征值为fak=180kPa；桩周摩阻力特征值为30kPa;（三）砂质粘性土（5-1层）：层厚3.4m；承载力特征值为fak=180kPa；桩周摩阻力特征值为30kPa;（四）砂质粘性土（5-2层）：层厚5.2m;承载力特征值fak=250kPa；桩周摩阻力特征值为40kPa;（五）全风化岩带（6-1层）：层厚5.7m；承载力特征值为fak=350kPa；桩周摩阻力特征值为50kPa;（六）强风化岩带（6-2层）：层厚13.7m，承载力特征值为600kPa；桩周摩阻力特征值为100kPa;ZK84孔钻探情况：（一）素填土层（1层）：层厚3.3m；（二）粗砂（3-2层）：层厚2.9m，承载力特征值为fak=100kPa。桩周摩阻力特征值为20kPa;（三）淤泥、淤泥质土（3-3层）：层厚4.3m；承载力特征值为fak=50kPa；桩周摩阻力特征值为8kPa;（四）粗砂（3-4层）：层厚1.3m；承载力特征值为fak=180kPa；桩周摩阻力特征值为8kPa；（五）淤泥、淤泥质土（3-3层）：层厚0.6m；承载力特征值为fak=50kPa；桩周摩阻力特征值为8kPa;（六）淤泥质粉质粘土（3-1层）：层厚0.7m；承载力特征值为fak=140kPa；桩周摩阻力特征值为25kPa;（七）砂质粘性土（5-2层）：层厚3.9m；承载力特征值为fak=250kPa；桩周摩阻力特征值为40kPa;（八）全风化岩带（6-1层）：层厚10.2m；承载力特征值为fak=350kPa；桩周摩阻力特征值为50kPa;（九）强风化岩带（6-2层）：层厚13.7m，承载力特征值为600kPa；桩周摩阻力特征值为100kPa;三、塔吊基础主要设计依据与理论计算(一)设计依据厂家提供的（QTZ80）TC5616塔式起重机说明书及图纸：要求天然地基基础尺寸5.5×5.5×1.35m，地耐力要求为0.19MPa。另塔身宽度B=1.8m，本工程最大起重高度H=62.8m，塔吊的倾覆力矩（公称起重力矩）为800kN·m；其它各项载荷参数如下表：载荷工况水平荷载Fh(kkN)垂直荷截Fv(kkN)弯矩M(kN·mm)扭矩Mn(kN··m)工作工况22.8646.72092.3355非工作工况9759025940.0（二）确定塔吊基础下桩的承载力施工现场塔吊基础采用4条PHC高强预应力管桩。桩径Φ400㎜，壁厚90㎜。桩长以进入强风化界面计，实际桩长约18米。塔吊基础拟定为3.0×3.0×1.35m，砼强度与底板同C30（如图）。由于系统平衡，故有：2NL-±P2h±M=0经整理得：N1=N2=式中：N1、N2分别为桩的最大和最小反力。在塔吊静止不工作时，桩承受的最大竖向力为塔吊和砼基础之和；在塔吊工作时，受到不平衡力矩作用时，桩同时承受正压力和抗拔力，塔吊安全使用的条件是抗拔力N2必须远小于桩与土体间的摩擦力。故桩的抗拔力及其自重就成为塔吊基础的安全系数。则：塔吊基础自重：G=rb²h=25×3×3×1.35=303.75kN1、塔吊静止时：2、塔吊工作时:（三）验算桩的承载力根据设计院提供的桩基图纸：Φ400PHC高强预应力管桩单桩承载力特征值为1800kN，远大于531.38kN，桩承载力满足使用安全要求。单桩抗拔承载力持征值根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94，砂土的抗拔系数为0.6，粘性土、粉土的抗拔系数为0.75。则:ZK34：Rta=UpiqsiaLi=d（0.6×15×0.7+0.75×25×3.2+0.75×3.3×8+0.75×25×1.5+0.6×40×7.4+0.6×50×8.3）=679.3kN＞N2ZK31:Rta=UpiqsiaLi=d（0.6×15×0.8+0.75×25×2.4+0.6×30×3.4+0.6×40×5.2+0.6×50×5.7）=513.9kN＞N2ZK84:Rta=UpiqsiaLi=d（0.6×20×2.9+0.75×8×4.3+0.6×35×1.3+0.75×8×0.6+0.6×25×0.7+0.75×40×3.9+0.6×50×10.2）=659.4kN＞N2（四）塔吊基础弯矩计算根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），桩基承台的弯矩：Mx1=∑Ni1Yy1Ni1=Mx1=2×(/4)×1=738.745kN.m（五）塔吊基础配筋计算基础底筋采用HRB335号钢筋，查GB50010-2002得fy=300N/㎜²H0=1270㎜as==0.009ζ==0.009γs=1-ζ/2=0.9955Ag=Mx/(γsf0H0)=738.745×106/(0.9955×300×1270)=1947.7㎜²根据理论计算，在X轴方向基础底筋配14Φ14@200已能满足截面面积要求，为增加基础的抗弯能力，基础底筋选用14Φ25@200，Y轴方向也同理。面筋按地下室底板面筋配置Φ18@150。（六）塔吊基础抗剪力计算剪切力V=531.38kN，查设计规范GB50010-2002混凝土轴心抗压强度设计值14.3N/mm2，设承台配弯起钢筋16Φ12，其fy=300N/mm2则有γ0V<βfcb0ho+0.8fyAsbsinas531380N<10604233.6N承台满足抗剪要求。（七）塔吊基础与桩抗拔验算基础桩钢筋的抗拉力：Rta(N2)=Afyfy=300N/mm2A=187.2mm2（约3Φ10）＜4Φ12满足抗拉要求4Φ12钢筋与塔吊基础砼之间的握裹力R(N2)=n.dLτbτb=1.8N/mm2L=372.6mm根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），抗拔桩主筋入承台长度不少于70