塔式起重机基础方案

冀东油田石油馨苑二期工程塔式起重机基础施工方案目录TOC\o"1-1"\h\z\u1．编制依据 22．工程概况 23．塔式起重机基础设计 34.附件塔吊桩基础的计算书 61．编制依据1.1《塔式起重机设计规范》GB/T13752-19921.2《地基基础设计规范》GB50007-20111.3《建筑结构荷载规范》GB50009-20121.4《建筑安全检查标准》JGJ59-20111.5《混凝土结构设计规范》GB50010-20101.6《建筑桩基技术规范》JGJ94-20081.7岩土工程勘察报告建材太原地质工程勘察院提供2．工程概况2.1本工程位于市政府以北，金牛大街以东，大川东路以南。该工程为地下三层、地上三十二层，建筑总高度99.99米。2.2岩土工程勘察报告提供的数据如下：根据场地所处地貌，该场地勘察深度范围内的地层为第四纪冲、洪积形成的松散堆积物以及石炭系的基层，底层结构从上到下依次为杂填土、素土、粉土、粉细砂、中粗砂、卵石、粉细砂、粉土、粗砂和卵石。自上而下对各岩土层工程特性分述如下：（1）杂填土：该土层松散，无结构性，不得作为地基土使用，平均厚度为1.71m,层底标高介于971.37～980.73m之间，场区内均有分布；（2）素土：主要以粉土为主，含有少量细砂、粉细砂，平均厚度1.4m；（3）粉土：局部夹有粉质粘土，无光泽，低韧性，平均厚度2.15m，承载力特征值110KPa；（4）粉细砂：含少量粉土，平均厚度2.45m，承载力特征值120KPa；（5）中粗砂：混有零星卵石，平均厚度5.03m，承载力特征值180KPa；（6）卵石：填充粗砂、细砂，平均厚度3.24m，承载力特征值300KPa；（7）粉细砂：混有少量粉土及少量卵石，平均厚度3.63m，承载力特征值150KPa；（8）粉土：混有大量粉砂，平均厚度2.18m，承载力特征值150KPa；（9）粗砂：填充砾石，平均厚度4.15m，承载力特征值250KPa；（10）卵石：填充圆砾、粗砂、细砂、粉砂，平均厚度12.15m，承载力特征值350KPa。3．塔式起重机基础设计3.1基础地质情况3.1.1根据建材太原地质工程勘察院提供的古交市金牛公馆商住楼岩土工程勘察报告，基底土质属于在7层粉细砂和8层粉土层，地基承载力为0.15KPa，需采用泥浆护壁钻孔灌注柱基础才能满足塔式起重机要求的地基承载力为0.16KPa的要求。3.2塔式起重机基础设计塔式起重机技术人员提供QTZ5013型塔式起重机基础承载力为0.16KPa。塔式起重机基础尺寸为5.0*5.0*1米配筋见以下示意图。3.3塔式起重机基础施工3.3.1塔式起重机基础施工流程基础放线→钢筋绑扎→砼浇筑→砼养护→立塔式起重机塔式起重机的基础底标高与主楼筏板基础底平，采用预埋固定螺栓的施工方法3.3.2塔式起重机基础作业条件a.基底土质必须密实、平整，且经过验收。b.塔式起重机基础钢筋要做完进场的复试。c.基底标高要核实无误。3.3.3塔式起重机基础施工技术要点a.塔式起重机基坑垫层施工，钢筋绑扎完毕后，隐蔽验收。b.接地电阻与塔体接好，并将接地电阻的另一端插入土层里，电阻必须满足防雷接地的要求。如电阻测试达不到4Ω，另在塔式起重机基础四周设L75角钢接地。也可于建筑物接地体连接。c.绑扎塔式起重机基础钢筋必须做好施工隐检记录、并进行质量验收。d.砼浇筑过程中，要随时控制水平度在规定的允许范围以内,并作好测量记录。e.钢筋原材必须有合格证和进场复试报告，绑扎钢筋办好隐检纪录。砼按规定留置2组试块，试验合格后方可进行塔式起重机的支立。6.3.4塔式起重机基础砼施工要求塔式起重机基础做法为钢筋砼结构，砼强度等级为C35，浇筑时必须振捣密实，具体见下图。塔式起重机的基础图基础按按图纸尺寸开挖地基土承载力不低于160Kpa的压力在基础面上100mm的位置位置下钢筋网片基础混凝土强度等级C35塔式起重机桩基础示意图4.附件塔吊桩基础的计算书一、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ50，塔吊起升高度H=90.000m，塔吊倾覆力矩M=490kN.m，混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=2.5m，基础以上土的厚度D=0.800m，自重F1=357.7kN，基础承台厚度Hc=1.000m，最大起重荷载F2=50kN，基础承台宽度Bc=5.000m，桩钢筋级别:II级钢，桩直径或者方桩边长=0.700m，桩间距a=3.5m，承台箍筋间距S=200.000mm，承台砼的保护层厚度=50.000mm。二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=357.70kN，塔吊最大起重荷载F2=50.00kN，作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=489.24kN，塔吊的倾覆力矩M=1.4×490.00=686.00kN。三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1.桩顶竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。其中n──单桩个数，n=4；F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=489.24kN；G──桩基承台的自重G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)=1.2×(25×5.00×5.00×1.00+20×5.00×5.00×0.80)=1230.00kN；Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取686.00kN.m；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m；Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，最大压力：N=(489.24+1230.00)/4+686.00×1.75/(4×1.752)=527.81kN。2.矩形承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条。其中Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.50m；Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=220.31kN/m2；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2×220.31×0.50=220.31kN.m。四、矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；ho──承台的计算高度Hc-50.00=950.00mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：αs=220.31×106/(1.00×16.70×5000.00×950.002)=0.003；ξ=1-(1-2×0.003)0.5=0.003；γs=1-0.003/2=0.999；Asx=Asy=220.31×106/(0.999×950.00×300.00)=774.15mm2。五、矩形承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=527.81kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm；ho──承台计算截面处的计算高度，ho=950mm；λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=500.00mm，当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。得λ=0.53；β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.15；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；S──箍筋的间距，S=200mm。则，1.00×527.81=5.28×105N≤0.15×300.00×5000×950=1.15×107N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六、桩承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条。根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=527.81kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；A──桩的截面面积，A=3.85×105mm2。则，1.00×527810.00=5.28×105N≤16.70×3.85×105=6.43×106N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！七、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条；根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=527.81kN；单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：其中R──最大极限承载力；Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:Qpk──单桩总极限端阻力标准值:ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，γs,νp──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；qpk──极限端阻力标准值；u──桩身的周长，u=2.199m；Ap──桩端面积,取Ap=0.385m2；li──第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表:序号土厚度(m)土端阻力标准值(k