三桩天然地基塔吊基础方案

重庆茶园公共租赁住房（城南家园）工程名称:重庆茶园公共租赁房6、7、8组团

施工单位:中国建筑第七工程局有限公司目录一、工程概况1二、主要编制依据1三、塔吊平面布置2四、塔吊基础设计3附：塔吊基础计算书5附：塔吊三桩承台计算书9、工程概况南岸区茶园公共租赁住房6、7、8组团项目，拟建场地位于重庆市南岸区茶园镇。总建筑面积100万平方米，其中6组团高层住宅14栋，部分有1层地下室，商业裙楼5段，4层地下车库1座；7组团高层住宅9栋，4层地下车库1座，3层幼儿院1座；8组团高层住宅19栋，商业裙楼1段，单层地上设备房3座，3层幼儿院1座，3层地下车库1座。高层住宅层数23—32层，部分有1层地下室。住宅标准层高均为3米，地下室-1F层高3.9米，其他层高3.6米，幼儿院层高3.6米。高层住宅为剪力墙结构，商铺、幼儿园及车库均为框架结构，抗震设防烈度6度，结构抗震等级分别为剪力墙三级和四级，框架三级和四级。基础为挖方区或桩长在15米以内时采用人工挖孔桩、桩长在15米以上时采用机械悬挖桩基础,上部是承台钢筋混凝土独立柱基、条形基础。南岸区茶园公共租赁住房项目工程位于南岸区长生桥镇花红村一带，属丘陵斜坡地貌，纵横冲沟发育呈树枝状展布，地形起伏较大，但总体地势北部和南部高，多为山丘，中部为一近东西向的冲沟,地势较低,场地最高点位于南部山顶，标高为316.29m,最低点位于场地中部偏东的丘间凹地,标高为218.62m,相对高差100.67m。场地最北部地段为一近东西展布的冲沟,底部宽缓,两侧地形较平缓，地形坡度一般在3〜15°，多分布为农田，并分布2处鱼塘，其间分布村属企业3处,施工时已部分搬迁,场地中部为一近东西向的深沟,地形切割较大,,两侧地形坡度一般5〜25°，局部为30〜35°或为陡坎。斜坡上多种植花卉林木,有少量耕地，植被发育。底部冲沟现多分布为农田和鱼塘，场地内现有自然斜坡稳定。二、主要设计依据2.1《QTZ63塔式起重机说明书》厂家提供2.2《起重机械安全规程》GB6067-852.3《起重机械用钢丝绳检查和报废实用规范》GBT5972-20062.4《起重机械超载保护装置安全技术规范》GB12602-902.5《建筑塔式起重机性能试验规范和方法》GB5201-852.6《塔式起重机设计规范》GB-T13752-1992《建筑地基基础设计规范》GB50007---2002《南岸区茶园公共租赁房项目工程岩土工程详细勘察报告》南岸区茶园公共租赁房项目施工图纸三、塔吊平面布置3.1塔吊的布置原则：（1）基于现场的实际情况，在总体布置时，根据不同的施工位置和工作量，既要保证各楼栋的进度，又不影响相邻楼栋的施工，合理布置才能提高工作效率，在综合考虑的基础上制定合理可行的塔吊布置方案和安装平衡方案。（2）根据现场实际情况，使塔吊吊运范围尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲点。（3）塔吊在垂直方向需避免穿越主梁、基础承台（或工程桩），同时避开施工范围内的重要构筑物。（4低位塔臂端部与高位塔身距离不小于 2m高位塔吊钩与低位塔垂直距离不小于2m。（5）布置塔吊的同时，还考虑拆塔方便。（6）塔吊的稳定性就是塔吊抗倾覆的能力，塔吊最大的事故就是倾翻倒塌。做塔吊基础时，一定要确保地耐力符合设计要求，钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80%。有地下室工程的塔吊基础要采取特别的处理措施：有的要在基础下打桩，并将桩端的钢筋与基础地脚螺栓牢固的焊接在一起。混凝土基础底面要平整夯实，基础底部不能作成锅底状。基础的地脚螺栓尺寸误差必须严格按照基础图的要求施工，地脚螺栓要保持足够的露出地面的长度，每个地脚螺栓要双螺帽预紧。在安装前要对基础表面进行处理，保证基础的水平度不能超过1/1000。同时塔吊基础不得积水，积水会造成塔吊基础的不均匀沉降。在塔吊基础附近内不得随意挖坑或开沟。3.2塔吊高度协调措施因各楼栋建筑高度不一致，塔吊型号不同，其塔吊臂长和塔身标准节都不一样，因此其附墙锚固标高不相同，塔机布置协调要充分考虑塔机在有限自由高度中作业，调整锚固附墙位置，详细计算每阶段各塔的高度，既要保证施工需要的高度，又要适时顶升塔身，如不能及时按计划顶升，则平衡格局被打乱，势必造成施工混乱，影响整个工程。为此在工程施工初根据工程现场的实际情况，16@250 16@25016@250 16@250制定塔吊安装协调方案。高差控制要求：高位塔吊钩与低位塔垂直距离不小于2m四、塔吊基础设计结合本工程图纸、地勘报告和现场实际情况，对处于挖方区天然地基的塔机采用天然基坑钢筋混凝土基础，处于回填区的塔机采用旋挖桩单桩钢筋混凝土基础。本方案仅为各个栋号提供参考，各个栋号要根据现场实际情况编写塔吊基础案;。塔吊天然地基基坑基础415)08006000-L口 口22―I■—口 口:02002-26@25033nETi16@25016@100014168@2001-13-3塔吊三桩承台基础1、混凝土强度等级:C35;钢筋级别HRB335;基础表面平整度允许偏差1/10001、混凝土强度等级:2、起重机的混凝土基础周围应修筑边坡和排水设施，并应与基坑保持一定安全距离。计算书：QTZ63塔吊天然基础计算书塔吊天然基础的计算书参数信息塔吊型号：QTZ63 自重(包括压重):F1=788.00kN最大起重荷载：F2=60.00kN 塔吊倾覆力距：M=1200.00kN.m塔吊起重高度：H=120.00m塔身宽度：B=1.60m混凝土强度等级:C35 钢筋级别： U级地基承载力特征值：500.00kPa基础最小宽度：Bc=5.00m基础最小厚度：h=2.00m基础埋深： D=2.00m预埋件埋深：h=0.5m基础最小尺寸计算基础的最小厚度取:H=2.00m基础的最小宽度取:Bc=5.00m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：由于偏心距e=M/(FX1.2+GX1.2)=1680.00心017.60+2700.00)=0.45<B/6=0.83所以按小偏心计算，计算公式如下：当考虑附着时的基础设计值计算公式：V式中F——塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=848.00kN;G—基础自重与基础上面的土的自重， G=25.0XBcXBcXHc+20.0XBcXBeXD=2250.00kN;Be——基础底面的宽度，取Bc=5.00m；W——基础底面的抵抗矩， W=BXBcXBc/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=1.4X1200.00=1680.00kN.m；经过计算得到：最大压力设计值Pmax=1.2X(848.00+2250.00)/5.002+1680.00/20.83=229.34kPa最小压力设计值Pmin=1.2X(848.00+2250.00)/5.002-1680.00/20.83=68.06kPa有附着的压力设计值Pk=1.2X(848.00+2250.00)/5.002=148.70kPa地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002第5.2.3条。计算公式如下：虫二施+g-3)+啓除(d-0.5)其中fa——修正后的地基承载力特征值(kN/m2);fak ——地基承载力特征值，取500.00kN/m2；b——基础宽度地基承载力修正系数，取 0.00;d——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;丫m—基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3;b ——基础底面宽度，取6.00m；d ——基础埋深度,取0.00m。解得修正后的地基承载力特征值fa=500.00kPa实际计算取的地基承载力特征值为：fa=500.00kPa由于fa>Pk=148.7kPa 所以满足要求！偏心荷载作用：由于1.2xfa>Pkmax=229.34kPa以满足要求！受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。验算公式如下：式中h受冲切承载力截面高度影响系数，取hp=0.90;ft 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa;am ——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度：««=(坷+引"2am=(1.60+5.00)/2=3.30m ;h0 ——承台的有效高度，取h0=1.45m;Pj ——最大压力设计值，取Pj=229.34kPa;Fl ——实际冲切承载力：Fl=229.34X(5.002-4.502)/4=272.35kNFl=229.34允许冲切力：0.7X0.90X1.57X3300X1450=4732843.50N=4732.84kN实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！承台配筋计算依据《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002第8.2.7条。1.抗弯计算，计算公式如下：1 「 ( 少仃、巧二存护+叫氐+尸-丁|+仏-许式中al——截面1-1至基底边缘的距离，取a仁1.70m；P 截面1-1处的基底反力：P=(5.00-1.70)X(229.34-68.06)/5.00+68.06=174.51kPa ;a'——截面I-I在基底的投影长度，取a'=1.60m。经过计算得：M=1.702X[(2X5.00+1.60)X(229.34+174.51-2X2250.00/5.002)+(229.34-174.51)X5.00]/12=691.40kN.m。2.配筋面积计算，公式如下：依据《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002巴=1-^2x= 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；hO ——承台的计算高度。经过计算得s=691.40X106/(1.00X16.70X5.00X103X19502)=0.002=1-(1-2X0.002)0.5=0.002s=1-0.002/2=0.999As=691.40 X106/(0.999X1950X300.00)=1183.17mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:15000mm2。故取As=15000mm2最大计算书：塔吊三桩承台基础计算书塔吊桩基础的计算书一.参数信息塔吊型号:QTZ63 自重（包括压重）:F1=788.00kN最大起重荷载:F2=60.00kN起重荷载:F2=60.00kN塔吊起重高度:H=120.00m桩混凝土等级: C35保护层厚度:50mm承台厚度: Hc=1.20m承台钢筋级别：U级承台预埋件埋深D=1.50m桩直径： d=0.80m桩钢筋级别： U级桩入土深度塔吊倾覆力距：M=1200.00kN.m塔身宽度： B=1.60m承台混凝土等级:C35边长：6.00m承台箍筋间距：S=200mm：h=0.50m 承台顶面埋深：桩间距： a=4.00m30.00 桩型与工艺： 干作业钻孔灌注桩（d<0.8m）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=788.00kN塔吊最大起重荷载F2=60.00kN作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=848.00kN塔吊的倾覆力矩M=1.4X1200.00=1680.00kN.m三.承台弯矩的计算计算简图：彳、彳、M彳、彳、M自然地面横台灌注桩灌注桩自然地面横台灌注桩灌注桩图中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《建筑桩基础技术规范》 GJ94-2008的第5.1.1条)w理十®丄虫小丄岖阿土刃±冇其中Fk——作用于承台顶面的竖向力，Fk=848.00kN;Gk ——桩基承台和承台上土自重标准值， Gk=25.0XBcXBcXHC+20.0XBcXBcXD=935.28kN;Mxk,Myk ——荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y轴的力矩xi,yi ——单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Nik ——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第 i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得：桩顶竖向力最大压力设计值：N=1.2X(848.000+935.280)/3+(1680.000X4.00X1.732 /3)/[(4.000X1.732/3)2+2X(4.000X1.732/6)2]=1198.300kN没有抗拔力！桩顶竖向最大压力标准值：N=(848.000+935.280)/3+(1200.000X4.00X1.732/3)/[(4.000X1.732/3)2+2X(4.000X1.732/6)2]=940.847kN没有抗拔力！2.承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2JVmas( "?I 4丿其中M——通过承台形心至各边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值(kN.m)；Nma—不计承台及其上土重，三桩中最大基桩竖向力设计值 (kN)sa 桩中心矩c ——塔身宽度经过计算得到弯矩设计值：M=(1198.300-935.280/3) X (4.00-1.732 X1.60/4)/3=977.322kN.m四.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。=1-^2As= 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。fy 钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2承台底面配筋：s=977.322X106/(1.000X16.700X6000.000X1150.0002)=0.007=1-(1-2X0.007)0.5=0.007

s=1-0.007/2=0.996Asx= Asy=977.322X106/(0.996X1150.000X300.000)=2843.342mm2满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求 ！五•承台截面抗剪切计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条根据第二步的计算方案可以得到 XY方向桩对承台的最大剪切力，考虑对称性，记为V=1198.300kN斜截面受剪承载力满足下面公式：寸―1厲从b 盘(800x+l其中hs——受剪切承载力截面高度影响系数 hs=0.913;计算截面的剪跨比，取2.783;b0 承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mmh0 承台计算截面处的计算高度，h0=650mmft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.57N/mm2ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.57N/mm2;由于V=1198.300<0.913X2.783X6000X1.57X650/1000=2587.074kN经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋六.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》 (JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计