建设工程项目塔吊基础施工管桩及天然基础方案

佛山职业技术学院三水新校园建设工程项目房建二标段塔吊基础施工方方案编制单位：青建建集团股份公公司编制：：审核：：批准：：编制日期：一、工程概况：：本工程位于佛山山市三水区乐乐平镇乐平工工业园，工程程总用地面积积5873335㎡，总建筑筑面积2210554㎡。我公司司承建的房建建二标段总建建筑面积为849500.97㎡。本工程程学生宿舍楼楼、教师宿舍舍楼、学生食食堂及综合服服务楼，层高高为3～9层。本工程业主方为为佛山职业技技术学院，设设计单位为：：深圳机械院院建筑设计有有限公司及广广东启源建筑筑工程设计有有限公司；监监理单位为：：广东工程建建设监理有限限公司；施工工单位为：青青建集团股份份公司。本工程采用111台Q5512自升式塔式式起重机。二、地质概况：：根据地质勘察报报告显示：eq\o\ac(○,1)11##塔式起重机机所在位置靠靠近ZK224号钻探孔，地地下土质分布布如下：人工填土1.1m厚，粉质粘粘土2.4m厚，淤泥0.5m厚，粉质粘粘土5.4m厚，粉质粘粘土3.1m厚，以下是是全风化泥岩岩、强风化泥泥岩等；eq\o\ac(○,2)12##塔式起重机机所在位置靠靠近ZK218号钻探孔，地地下土质分布布如下：粉质质粘土4.0m厚，粉质粘粘土5.0m厚，以下是是全风化泥岩岩、强风化泥泥岩等；eq\o\ac(○,3)14##塔式起重机机所在位置靠靠近ZK195号钻探孔，地地下土质分布布如下：粉质质粘土3.2m厚，粉质粘粘土1.0m厚，以下是是全风化泥岩岩、强风化泥泥岩等；eq\o\ac(○,4)18##塔式起重机机所在位置靠靠近ZK203号钻探孔，地地下土质分布布如下：人工工填土1.0m厚，粉质粘粘土2.0m厚，粉质粘粘土3.7m厚，以下是是全风化泥岩岩、强风化泥泥岩等；故11#、122#、14#、18#学生宿舍采采用管桩塔吊吊基础，其余余13#、15#、19～25#学生宿舍、教教师宿舍、学学生食堂及综综合服务楼的的塔吊基础采采用天然基础础。三、编制依据：：1、塔吊厂家提提供的塔吊技技术参数；2、佛山职业技技术学院三水水新校园建设设工程项目《岩岩土工程勘察察报告》；3、国家标准，1995年中国建筑筑工业出版出出版的《建筑筑桩基技术规规范》<JGJ94--2008>>。四、11#、112#、14#、18#学生宿舍塔吊吊基础设施：：1、设计参数：：1）根据施工使使用要求，本本塔式起重机机需满足支腿腿固定独立式式外形尺寸的的使用安全。支腿固定式基础础上所受荷载载：状态竖向荷载FV（KN）水平荷载Fh（KN）集中弯矩M（KN·M）集中扭矩T（KN·M）工况51118.31335269.3非工况46173.9155202）基础承台尺尺寸及配筋：：5000××5000××1100，上下各配配双向24C25，混凝土为C35，保护层厚100mm。3）承台台自重：GK=5×5××1.1×25=687.55KN4）承台下部结结构采用4根Φ400壁厚95mm的高强预应应力管桩。桩桩身Qik混凝土为C80。要求桩芯芯至承台外边边缘的距离为为600mm。2、设计计计算1）单桩桩桩顶竖向力、水水平剪力、水水平扭剪力。分分两种情况计计算：情况一为弯矩绕绕对角线；情情况二为弯矩矩绕竖轴；按下列公式计计算结果见表表，情况一的的计算过程如如下：Qik=EQ\F(（FFVK+GK）,n)±EQ\F(（MK×y）,Σy2i)=EQEQEQ\F((5111+687.55),4)+EQ\F((13355×2.699),2×2.692)=547..77KNFiK=EQ\F(Fhh,n)=EQ\F(18.3,4)=44.58KNTik=EQ\F((TTk×r),4Σy2ri)=EQ\F(269.33×2.699,4×2.6692)=25.033KN其它计算略计算结果：计算简简图桩顶竖向力Qik（KN）桩顶剪力Fik（KN）桩顶扭剪力Tik（KN）情况一工况547.77//51.484.5825.03非工况575.60//-10.33518.480情况二工况650.94//-51.6694.5835.43非工况695.54//-121..3018.4802）单桩竖向承承载力估算：：R=ηSSQSK/rS+ηPQpk/rP其中ηS=ηPP=1.0，rS=rP=1.65QSK=uΣΣqSikLiQpk=qpkk·APTC50013B塔式式起重机基础础位于ZK13号孔附近，故故以ZK13号孔的土性性参数进行单单桩竖向承载载力估算。设有效桩桩长为27米，且下部1.8米嵌入强风风化泥岩，桩桩径为Ф400mm。U=πdd=3.144×0.4=11.256mmAP=ππ(d/2)2=3.144×0.22=0.12256m2qpk=40000KpaqSSik1=440KpaqqSik2=1100KpaaQSK=1.2256×(40×10+1000×2)=7553.6KNNQpk=40000×0.12556=5022.4KNR=EQEQ\F(753.6+502.4,1.65)==761.22KN大于于表中的最大大QiK值。3）预制桩与与承台锚固要要求（详见图1）eq\o\ac(○,1)桩伸入入承台锚固深深度不少于100mm。eq\o\ac(○,2)4根ΦΦ400预制管桩eq\o\ac(○,3)桩承台台配筋及大样样（C35砼）4）、桩顶连接接构造及桩尖尖大样：（详见图2）3、承台预埋支支腿的方法1）采用用整体钢筋混混凝土基础。2）混凝凝土强度等级级为C35。3）混凝凝土基础的深深度应大于1000mmm。4）固定定支腿上表面面应核水平，平平面的平整度度误差小于EQ\F(11,500)4、固定支支腿的安装（见见图3、图4）1）将44只固定支腿腿与预埋支腿腿固定基节EQ用12件10.9级高强度螺螺栓装配在一一起。2）为了了便于施工，当当钢筋扎到一一定程度时，将将装配好的固固定支腿和预预埋支腿固定定基节EQ整体吊入钢钢筋网内。3）固定定支腿周围的的钢筋数量不不得减少和切切断。4）主筋筋通过支腿有有因难时，允允许主筋避让让。5）吊起起装配好的固固定支腿和预预埋支腿固定定基节EQ整体，浇注注砼。在预埋埋支腿固定基基节EQ的两个方向向中心线上挂挂铅垂线，保保证预埋后预预埋支腿固定定基节EQ中心线与水水平面的垂直直度≤1.5/10000。6）固定定支腿周围混混凝土充填率率必须达到95%以上。7）安装装，见图3、图45、基础抗倾覆覆验算1）、工作状态态基础抗倾覆覆验算e=（M+FFh×h）/（Fv+Fg）=（1335++18.3×1.1）/（511+5××5×1.11×25）=1.130＜＜1/3b==5/3=11.67m满足要求2）、非工作状状态基础抗倾倾覆验算e=（M+FFh×h）/（Fv+Fg）=（1552++73.9×1.1）/（461+55×5×1..1×25）=1.422＜＜1/3b==5/3=11.67m满足要求6、塔吊的附墙墙：根据本塔吊使用用说明书的要要求，结合本本工程的特点点，本塔吊安安装到33.6m（最大自由由高度为40.5m），建筑物物总高度为（1.5+223.5=225.0m）故不需要要设置附墙。7、防雷接地措措施：1）防雷接地体体采用承台钢钢筋网与桩主主筋焊接，并并用16镀锌圆铁与与建筑基础防防雷网连接，接接地电阻不得得大于4欧姆；2）避雷针采用用直径20镀锌圆铁并锚固于塔帽上，通过架体、架架体四支腿与与承台钢筋网网连接，连通通基础防雷网网。避雷针顶磨尖，安装装高度高于塔帽1米。3）保护接地与与塔吊连接：：在塔基底座座上焊一只M12的螺栓，保保护接地线一一端固定在螺螺栓上，一端端固定在开关关箱箱内保护护接地端子板板上。该线直直径与塔吊进进线同截面。五、13#、115#、19～25#塔吊基基础设施：1、设计参数：：塔吊基础采用整整体式。尺寸寸为6100×6100×11800mm，采用C35混凝土浇筑筑。开挖基础础时首先应清清除回填土，地地基基础的土土质坚硬平实实，塔吊基础础埋设在强风风化层中。在在混凝土浇筑筑前，要求塔塔吊安装单位位提供塔吊预预埋地脚螺栓栓安装图，并并按塔吊基础础方案先预埋埋地脚螺栓，并并作固定(详见塔吊基基础施工图)。2、塔吊天然基基础的计算书书：1）基本参数塔吊型号Q55512自重(包括压重重)F1==245kkN最大起重荷载F2=600kN塔吊倾覆力距M=6000kN.mm塔身宽度B==2.5mm混凝土强度等级级C35配筋等级热轧轧钢筋Ⅱ级d≤25基础埋深d==3.2mm基础厚度h==1.8mm基础宽度b==6.1mm基础长度l==6.1mm地基承载力特征征值fak==200kkN/m22）基础最小尺尺寸计算依据《混凝土结结构设计规范范》(GB500010-22002)第7.7条受冲切承承载力计算eq\o\ac(○,1)最小厚厚度计算临界截面的周长长计算其中:B塔塔身宽度B=2..5mh基础厚度h=1.88m经过计算:μμm=4×((2.5+11.8)=117.2mm系数η计算取下式中较小值值其中аs板板柱结构中柱柱类型的影响响系数аs=30βs局部荷载载或集中反力力作用面积为为矩形时的长长边与短边尺尺寸的比值βs=2h0截面有效效高度h0=11.75mm经过计算η==1塔吊作用于基础础的竖向力计计算其中F1自自重(包括压重)F1==245kkNF2最大起重重荷载F2=660kN经过计算F==1.2×2245+600=366kN基础自重与基础础上面的土的的自重计算其中d基础础埋深d=3..2mh基础厚度h=1.88mb基础宽度b=6.11ml基础长度l=6.11mG1混凝土重重力密度G1=225kN//m3γm基础底面面以上土的重重度γm=17kN/m33经过计算G==1.2×((25×1..8+17××3.2)××6.1×66.1=44438.411kN根据最大压力计计算的最小厚厚度其中ft混混凝土轴心抗抗拉强度设计计值ft=11.57NN/mm2βh截面高度度影响系数βh=0.998塔吊基础对基脚脚的最大压力力F+G=3366+44438.411=48044.41kkN时，得h01=00.8m塔吊基础对基脚脚的最大拔力力计算其中M塔吊吊倾覆力距M=8440kN..ml基础长度l=6.11m经过计算F==2×8400÷6.1==275.441kN根据最大拔力计计算的最小厚厚度塔吊基础对基脚脚的最大拔力力F=2755.41kkN时，得h02=00.8m最小厚度计算经过计算Hcc=0.8++0.8+00.05=11.65mm实际厚度h=11.8m，大于等于于最小厚度Hc=1..65m，满足要求!eq\o\ac(○,2)最小宽宽度计算最小宽度由一下下两个计算公公式计算,取较大值计算公式一其中F塔吊吊作用于基础础的竖向力F=3666kNG基础自重与与基础上面的的土的自重G=44438.411kNM塔吊倾覆力力距计算值M=8440kN..m经过计算Bcc1=4×8840÷(3366+44438.411)=0.77m计算公式二其中B塔身身宽度B=2..5mh基础厚度h=1.88m经过计算Bcc2=2.55+2×1..8)=6..1m所以,最小宽度度bc=m实际宽度b=66.1m，大于等于于最小宽度Bc=6..1m，满足要求!3）塔吊基础承承载力计算依据《建筑地基基基础设计规规范》(GB500007-22002)第5.2条承载力计计算eq\o\ac(○,1)基础底底面压力计算算其中b基础础宽度b=6..1ml基础长度l=6.11mF塔吊作用于于基础的竖向向力F=3666kNG基础自重与与基础上面的的土的自重G=44438.411kN经过计算P==(366++4438..41)÷((6.1×66.1)=1129.122kN/mm2eq\o\ac(○,2)基础的的截面抵抗矩矩计算其中b基础础宽度b=6..1m经过计算W==6.1^33÷6=377.83mm3eq\o\ac(○,3)合力作作用点至基础础底面最大压压力边缘距离离计算其中M塔吊吊倾覆力距M=8440kN..mb基础宽度b=6.11mF塔吊作用于于基础的竖向向力F=3666kNG基础自重与与基础上面的的土的自重G=44438.411kN经过计算e==(6.1÷÷2)-(8840÷(3366+44438.411))=2..88meq\o\ac(○,4)不考虑虑附着时的基基础底面最大大压力其中M塔吊吊倾覆力距M=8440kN..mb基础宽度b=6.11ml基础长度l=6.11mF塔吊作用于于基础的竖向向力F=3666kNG基础自重与与基础上面的的土的自重G=44438.411kN经过计算Pmmax=(3366+44438.411)÷(6..1×6.11)+8400÷37.883=1511.32kkN/m2eq\o\ac(○,5)偏心距距较大时基础础底面压力计计算其中e合力力作用点至基基础底面最大大压力边缘距距离e=2..88mb基础宽度b=6.11mF塔吊作用于于基础的竖向向力F=3666kNG基础自重与与基础上面的的土的自重G=44438.411kN经过计算Pkkmax=((366+44438.441)÷(66.1×2..88)×22÷3=1882.32kN/m224）地基基础承承载力验算依据《建筑地基基基础设计规规范》GB500007-22002第5.2.3条，地基基基础承载力特特征值按下式式进行修正其中ηb基基础宽度地基基承载力修正正系数ηb=0.115ηd基础埋深深地基承载力力修正系数ηd=1.44d基础埋深d=3.22mb基础宽度b=6.11mγ基础底面以以下土的重度度γ=17kkN/m3γm基础底面面以上土的重重度γm=17kN/m33fak地基承承载力特征值值fak==200kkN/m2经过计算faa=200++0.15××17×(66.1-3))+1.4××17×(33.2-0..5)=2772.17kN/m22基础受轴心荷载载作用时,基础底面压压力Pmax==151.332kN/mm2,小于等于修修正后的地基基承载力特征征修正值fa=2772.17kkN/m2,,满足要求!基础受偏心荷载载作用时,基础底面压压力Pkmaxx=182..32kN//m2,小于等于修修正后的地基基承载力特征征修正值1.2×ffa=3266.6kN//m2,满足要求!5）受冲切承载载力验算依据《建筑地基基基础设计规规范》GB500007-22002第8.2.7条，验算基基础受冲切承承载力eq\o\ac(○,1)冲切破破坏锥体最不不利一侧计算算长度计算其中at塔塔身宽度at=22.5mab基础宽度度ab=66.1m经过计算amm=(2.55+6.1))÷2=4..3meq\o\ac(○,2)允许冲冲切承载力计计算其中βh受受冲切承载力力截面高度影影响系数βh=0.99ft混凝土轴轴心抗拉强度度设计值ft=11.57NN/mm2h0截面有效效高度h0=11.75mm经过计算F==0.7×00.9×1..57×1..75×4..3×10000=74442.98kNeq\o\ac(○,3)冲切验验算基底面积积计算其中B塔身身宽度B=2..5mh基础厚度h=1.88m经过计算Ajj=6.1××(6.1÷÷2-2.55÷2-1..8)=0m2eq\o\ac(○,4)实际冲冲切承载力计计算其中Pj最最大压力设计计值Pj=1182.322kN/mm2经过计算Fjj=182..32×0==0kN实际冲切力Fjj=0kN,,不大于允许许冲切力设计计值F=74442.98kkN,满足要求!6）承台配筋计计算依据《建筑地基基基础设计规规范》GB500007-22002第8.2.7条，计算基基础的最大弯弯矩eq\o\ac(○,1)任意截截面至基底边边缘最大反力力处的距离计计算其中b基础础宽度b=6..1mB塔身宽度B=2.55m经过计算a11=(6.11-2.5))÷2=1..8meq\o\ac(○,2)任意截截面处的基底底反力计算其中a'任任意截面在基基底的投影长长度a'=22.5mPmax基础础底面边缘最最大地基反力力设计值Pmaxx=182..32kNN/m2a1任意截面面至基底边缘缘最大反力处处的距离a1=11.8m经过计算P==182.332×((33×2.5--1.8)÷÷(3×2..5))=1138.566kN/mm2eq\o\ac(○,3)基础的的最大弯矩计计算其中l基础础长度l=6..1mG基础自重与与基础上面的的土的自重G=44438.411kNA基础底面积积A=377.21mm2经过计算M==1.8^22÷12×(((2×6..1+2.55)×(1882.32++138.556-2×44438.441÷37..21)+((182.332-1388.56)××6.1)==398.88kN.mmeq\o\ac(○,4)依据最最大弯矩计算算配筋面积其中fy钢钢筋抗拉强度度fy=3310N//mm2h0截面有效效高度h0=11.75mm经过计算Ass=398..8÷(0..9×3100×1.755)×10000=8166.79mmm2eq\o\ac(○,5)最小配配筋面积计算算其中h基础础厚度h=1..8mb基础宽度b=6.11mρ最小配筋率率ρ=0.155%经过计算Ammin=1..8×10000×6.11×10000×0.155÷100==164700mm2所以,配筋面积积取164700mm23、施工流程：：施工流程：承台台土方开挖→承台底垫层→承台砌砖模模及水泥砂浆浆抹面→钢筋制安→预埋塔吊连连接螺栓→隐蔽验收→混凝土浇灌灌、保养→安装塔吊。六、质量保证措措施：1、承台钢筋施施工除了按照照方案要求绑绑扎钢筋外，还还要进行塔吊吊锚固脚定位位固定（使用用专用锚固脚脚，由塔吊生生产厂家负责责施工，定位位尺寸详见塔塔吊使用说明明书）、防雷