桩基础塔吊基础现场施工方法

金溪湾工程1#～5#塔吊基础施工方案一、工程概况：金溪湾工程位于广东省惠州市大亚湾经济技术开发区西部综合产业区，项目惠州大亚湾宝亿置业有限公司开发，深圳市城建工程设计有限公司设计，山东长箭建设集团有限公司承建。金溪湾总建筑面积160237.4m2,包括1～7栋高层住宅（1～4栋为29层、5～7栋为32层）。29层建筑高度95.7m，32层建筑高度105.857m，标准层层高2.9m。结构形式为框支剪力墙结构。地下室2层为车库，建筑面积34271.42m2。基础型式(1～7栋主楼为旋挖桩、桩径800～1200㎜共582根，地下室为独立承台基础)。编制依据1、塔吊厂家提供的塔式起重机使用说明书：2、本工程结构施工图：3、本工程建筑施工图：4、本工程的《岩土工程勘察报告》：三、塔吊基础位置1#塔吊位置位于1-M轴处(主要服务1栋、2栋材料调运和周转)，2#塔吊位置位于3-2轴处(3栋、4栋材料调运和周转)，3#塔吊位置位于5-29轴处(主要服务5栋材料调运和周转)，4#塔吊位置位于7-27轴处(主要服务7栋材料调运和周转)，5#塔吊位置于6-16轴处(主要服务6栋材料调运和周转)。塔吊总平面定位详附图《总平面布置图》1#、2#、3#、4#、5#塔吊平面图四、塔吊布置原则1、最大限度的满足垂直运输的要求和服务半径，满足现场施工需求。2、两台塔吊之间的距离最大限度的满足安全规范的要求；3、塔吊附着满足塔吊性能要求4、满足塔吊安装和拆卸的工作面要求，保证塔吊安装拆卸的可行性。五、塔吊选择考虑本工程实际垂直运输工程量及施工总平面布置，拟布置5台塔吊。塔吊布设的位置及型号如下表所示：塔吊名称附着部位塔吊型号臂长(m)1#塔吊1、2栋QTZ63(5610)562#塔吊3、4栋QTZ63(5610)563#塔吊5栋QTZ63(5610)564#塔吊6栋QTZ63(5610)565#塔吊7栋QTZ63(5610)56六、塔吊基础1、1#～5#塔吊基础采用旋挖桩承台基础，桩径为1500mm,承台尺寸分别为5000㎜×5000㎜×1600㎜。混凝土强度等级为C35。塔吊基础区域内底板、承台配筋配置不变，与塔吊基础同时浇筑。2、1#、2#、3#塔吊基础顶面标高为-8.30m，4#、5#塔吊基础顶面标高为-2.60m。根据地质《核工业赣州工程勘察院》报告，地基为粉质粘土，承载力特征值为fK=220Kpa。塔吊基础配筋图1#、2#、3#、4#、5#塔吊基础剖面图说明：1、本塔吊基础为旋挖桩，桩径为D1500㎜。2、桩长约8.5m，桩端必须进入持力层到强风化。3、桩配筋竖筋Φ18@200、螺旋箍筋Φ10@150。4、承台垫层砼为C15。八、基础结构验算本验算主要依据施工图纸及以下规范和参考文献编制《塔吊起重机设计规范》(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。1#～5#塔吊QTZ63(5610)型参数：塔吊自重70t，最大起重：6t，最小起重1.0t，起升高度120m，塔身宽度1.6m，臂长56m，塔吊基础尺寸：5.0m*5.0m*1.6m，混凝土等级为C35。塔吊倾覆力矩M=1406.3KN.m，塔吊水平荷载Fh=53.9KN。1、塔吊基础承载力计算：依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图:当不考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式：式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=1.2×(700+60)=912kN；G──基础自重与基础上面的土的自重G2、3=1.2×(25.0×Lc×Lc×Hc)=1200kN；Lc──基础底面的宽度5m，Hc──基础高度，取Hc=1.6m；W──基础底面的抵抗矩，W=Lc×Lc×Lc/6=20.83m3；M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×1406.3=1968.82kN.m；a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：塔吊:a=5.6/2-1968.82/(912+1200)=1.87m。经过计算得到:无附着的最大压力设计值塔吊Pmax=(912+1200)/5.62+1968.82/20.83=161.87kPa无附着的最小压力设计值塔吊Pmin=(912+1200)/5.62-1968.82/20.83=-27.17kPa有附着的压力设计值塔吊P=(912+1200)/5.62=67.35kPa偏心距较大时压力设计值塔吊Pkmax=2×(912+1200)/(3×5.6×1.87)=134.45kPa2、地基承载力验算：计算公式如下:其中──修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；──地基承载力特征值，取240.00kN/m2；──基础宽度地基承载力修正系数，取0.00；──基础埋深地基承载力修正系数，取0.00；──基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3；──基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3；L──基础底面宽度，1～5号塔吊取5.0m；d──基础埋深度,取0.00m。解得地基承载力设计值=240.00kPa实际计算取的地基承载力设计值为:=240.00kPa地基承载力特征值大于最大压力设计值：塔吊Pmax=161.87kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2×大于偏心距较大时的压力设计值塔吊Pkmax=1.2×161.87=194.244kpa＞134.45kpa满足要求！3、受冲切承载力验算验算公式如下:式中──受冲切承载力截面高度影响系数，取=0.93；──混凝土轴心抗拉强度设计值，取=1.57kPa；──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:=[1.6+(1.6+2×1.40)]/2=3m；h0──承台的有效高度，取h0=1.35m；Pj──最大压力设计值，取塔吊Pj=161.87kPa，──实际冲切承载力：塔吊Fl=161.87×(5.6+4.2)×0.4/2=317.27kN。允许冲切力：0.7×0.93×1.57×3000×1350=4139383.5N=4139.38kN实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！4、塔吊（QTZ5610）基础抗倾覆验算根据《QTZ5610塔式起重机使用说明书》中相关荷载可知：PV=402.8KNM=1406.3KN·mL=5.0m,h=1.35mG=5.0×5.0×1.35×25=843.75KNPH=53.9KN在非工作情况下，要求偏心距满足下列要求：e=(M+PH×h)/(PV+G)=(1406.3+53.9×1.35)/（402.8+843.75）=1.19＜5/3=1.67满足要求，所以所选基础合理。5、塔吊基础结构验算①、塔吊（QTZ5610）采用旋挖孔桩基础，桩长（H）=底板上长（h）+锚固长度（1/3h），H=8m。依据人工挖孔桩设计规范，当桩长L≤8m时，桩身直径，根据施工需要，设置独立桩基，塔吊基础旋挖孔桩桩径选用1.50m，承台尺寸为5000mm×5000㎜×1600㎜。②、扩大头尺寸：在入岩后扩大。b=350，d=1300，D=2000，h=1200，h1=350；其中：b/h=350/1200=7/24<1/2加宽部分的直接段高（h1）为350，在规范的300～500mm范围之内，且（h+h1）=1200+350﹥1000mm。均满足规范要求。③、单桩竖向承载设计值R=fr（C1AP+C2UPh）其中：fr取1500Kpa，AP=3.14*1.5*1.5/4=1.766m2，C1=0.6，C2=0，M=1406.3KN，PV=402.8,PH=53.9KN，MN=0。考虑安全使用，承台下土方为回填夯实土，因此不考虑承台基础承重；承台自重：G=5*5*1.35*25=843.75KNR=1500*0.6*1.766=1589.4Kn＞PV+G=402.8+843.75=1246.55Kn，满足要求。④、桩身配筋验算：钢筋混凝土桩抗弯：M抗=fyAs(h0-X/2)X=fy*As/fcm.b<εbh0按三级钢筋考虑,εb取0.544，fy=360N/mm2，fcm=13.5N/mm2；X=fy*As/fcm.b=360*24*3.14*20*20/13.5*1500*4=125.6<εbh0=0.544*1480=805.12mmM抗=fyAs(h0-X/2)=360*24*3.14*20*20*(1480-125.6/2)/4=3845Kn.m塔吊5610产生弯矩M吊=1406.3Kn.m，取土比重系数为20Kn/m3M土=20*8*1.6/2=128Kn.m，M吊+M土=1406.3+128=1534.3Kn.m<M抗=3845Kn.m⑤、桩身配筋：（1）、纵向钢筋将采用一半（13φ18）伸到桩底，另一半（13φ18）伸1/2桩长，扩底部分不另行配筋。（2）、纵向受力钢筋进入承台锚固长度为：按03G101-1施工。⑥、承台尺寸塔吊TC5610Z承台尺寸为5000（长）*5000（宽）*1350（高），混凝土强度等级为C35。⑦、塔吊基础抗倾覆验算根据《QTZ5610塔式起重机使用说明书》固定式附着基础荷载可知：塔吊QTZ5610基础抗倾覆验算：PV=402.8KNM=1406.3KN·mL=5.0m,h=1.35mG=5.0×5.0×1.35×25=843.75KNPH=53.9KN在非工作情况下要求偏心距满足下列条件：e=M+H*h/(V+G)=1406.3+53.9*1.35/(402.8+843.75)=1406.36/1617.8=0.87＜5/3=1.67满足要求。所以方案塔吊TC5610Z中所选承台尺寸满足要求。6、承台配筋计算1.抗弯计算，计算公式如下:式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=1.60m；P──截面I-I处的基底反力:塔吊P=200.7×(3×1.70-1.60)/(3×1.70)=137.74kPaa──截面I-I在基底的投影长度,取a=1.70m。经过计算得塔吊MI=1.62×[(2×5+1.70)×(200.7+137.74-2×906.25/52)+(200.7-137.74)×2.配筋面积计算,公式如下:依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第7.2条。式中1──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,期间按线性内插法确定；fc──混凝土抗压强度设计值；h0──承台的计算高度。经过计算得塔吊s=730.94×106/(1.00×16.70×5×103×13502)=0.005；=1-(1-2×0.005)0.5=0.005；s=1-0.005/2=0.998；As=730.94×106/(0.998×1350×300.00)=1808.4mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:23308.2mm2。按照最小配筋率ρ=0.15%计算配筋；As2=ρbh0=0.0015×5000×1350=10125mm2；比较As1和As2，按As2=23308.2mm2配筋，塔吊基础按构造配筋为双层双向108Φ20，取104Φ25；基础配筋As=108*102×3.14=33912mm2>As2=23308.2mm2,满足要求。九、质量保证措施1、保证原材料质量①、所用原材料要严格按规范要求分批检验、检测，合格后方可使用。②、原材料必须有合格证（质量保证书）。2、保证施工质量①、凡施工中现有原材料，材料部门均应按规定提供材料合格证证明，并必须经过复检后使用。②、每道工序施工前要进行技术交底，项目技术负责人要对施工队人员技术交底，各级交底以口头进行，并有文字记录，交底和接受都必须有签字手续。③、浇灌必须在上道工序检查合格并