中建XGT7022、XGT7020塔吊基础施工方案

南大街11号院项目塔吊基础施工方案版本：（格式最终版）编制人：审核人：批准人：2023年3月12日编制依据1.1编制说明中关村南大街11号院项目主体结构施工阶段设置3台塔吊，塔吊基础的施工为塔吊安装的重点，本方案主要指导现场塔吊基础的尺寸、定位和施工方式等，确保现场施工符合国家要求。1.2编制依据塔吊基础施工编制依据主要由下表1.2-1所示。表1.2-1编制依据类别名称编号国家及行业标准建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑地基基础施工质量验收标准GB50202-2018混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015建筑结构荷载规范GB50009-2012大体积混凝土施工标准GB50496-2018大体积混凝土温度测控技术规范GB/T51028-2015行业规范钢筋焊接及验收规程JGJ18-2015塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2019建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-2010建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012施工文件中关村南大街11号院项目《岩土工程勘察报告》2019技勘021其它XCP330HG(7525-16)、XGT7022-12S及XGT7020-12塔吊说明书/2工程概况2.1建设概况中关村南大街11号院项目位于北京市海淀区，北至北京广播电视大学，西至魏公村佳苑小区，东至中关村南大街，南至魏公村斜街。总建筑面积102847㎡，其中地上建筑面积51000㎡，地下建筑面积51847㎡；地下四层，地上十八层，建筑高度84m。本项目±0.000相对于黄海高程绝对标高为52.700m。本工程建设概况如下表2.1-1所示。表2.1-1工程建设概况工程名称中关村南大街11号院项目工程性质公共建筑建设规模53542万元工程地址北京市海淀区总占地面积22510.40㎡总建筑面积102847㎡建设单位北京嘉运金丰投资有限公司项目承包范围土建及水电安装施工总承包设计单位深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司主要分包工程土方、主体结构、装饰装修、机电安装、幕墙市政等勘察单位合同要求质量结构长城杯金奖争创“鲁班奖”监理单位工期912天总承包单位中建八局第三建设有限公司安全北京市安全文明工地分包单位/绿色LEED金奖、绿色建筑二星工程主要功能或用途地下四层：汽车库，包括一个人防物资库和六级二等人员掩蔽所。地下三层：汽车库、设备用房。地下一、二层：商业、配套用房、设备用房等。首层至三层：科研用房及科研配套用房。四层至十八层：科研用房。2.2塔吊概况现场场地南北方向长为约175m，南北方向宽约为115m，设置三台塔吊，塔吊型号及臂长如下表2.2-1所示。塔吊平面布置如下图2.2-1所示。表2.2-1塔吊型号表塔吊编号规格型号塔吊臂长生产厂家独立自由高度末端吊重使用部位1#塔XCP330HG(7525-16)60m（截臂）徐工集团52.5m4t塔楼、车库2#塔XGT7022-12S45m（截臂）徐工集团60.2m6t裙房、车库3#塔XGT7020-1245m（截臂）徐工集团57m5.6t裙房、车库2.3工程地质概况地层岩性及分布特性：人工堆积层表层一般为厚约1.30m~3.30m(涉及原地下室处4.30m~6.60m)的人工堆积的黏质粉土素填土、粉质黏土素填土①层及房渣土①1层。人工堆积层以下为第四纪沉积的砂质粉土、黏质粉土②层，粉质黏土、重粉质黏土②1层及粉砂、细砂②2层；细砂、中砂③层，砂质粉土、黏质粉土③1层及黏土、重粉质黏土③2层；卵石④层；卵石⑤层，重粉质黏土、粉质黏土⑤1层及砂质粉土、黏质粉土⑤2层；卵石⑥层，细砂⑥1层，粉质黏土、黏质粉土⑥2层及黏土⑥3层；卵石⑦层；卵石⑧层，细砂、中砂⑧1层及黏质粉土、粉质黏土⑧2层；卵石⑨层。工程地质典型剖面图如下图2.3-1所示。图2.2-1塔吊平面布置图图2.3-1工程地质概况根据中关村南大街11号院项目设计图纸及地质勘察报告，工程拟建科研楼及纯地下车库的基础基底直接持力层主要为第四纪沉积的卵石⑤层，其地基承载力标准值（fka）为400kPa。3塔吊基础设计3.1塔吊基础尺寸根据塔吊租赁厂家的塔吊说明书及基础计算，基础尺寸如下表3.1-1所示表3.1-1塔吊基础尺寸序号塔吊型号塔吊基础尺寸体积（m³）重量（t）1#塔XCP330HG(7525-16)7100mm×7100mm×1700mm85.7205.62#塔XGT7022-12S7100mm×7100mm×1700mm85.7205.63#塔XGT7020-126450mm×6450mm×1700mm70.7169.71#、2#塔吊基础形式相同，基础混凝土强度等级为C50P10，3#塔吊基础混凝土强度等级为C40。基础配筋图根据塔吊使用说明书设置，具体配筋详见表3.4-1。3.2塔吊基础节点构造1#、2#塔吊基础预埋支腿（预埋支腿由塔吊单位安装），塔吊基础设置在基础筏板中，塔吊基础顶面与筏板基础上表面平齐，防水设置在塔吊基础底面，混凝土统一采用C50P10混凝土，1#和2#塔吊基础如下图3.2-1所示；3#塔吊筏板范围预埋节四周焊接300×3止水钢板，形式见图3.2-2所示。图3.2-11#和2#塔吊基础图3.2-23#塔吊基础3.3塔吊定位塔吊基础定位见表3.3-1所示。表3.3-1塔吊基础定位序号名称基础角点坐标1基础角点坐标2基础角点坐标3基础角点坐标411#塔吊X309781789309782525309775462309774727Y49706110149706816349706889849706183722塔吊X309843340309844075309837014309836278Y49705695049706401149706474749705768633塔吊X309836374309837042309830627309829959Y496982621496989036496989705496983289塔吊基础定位图见图3.3-1~3所示。图3.3-11#塔吊定位图3.3-22#塔吊定位 图3.3-33#塔吊定位3.4塔吊基础钢筋设置1#、2#塔吊基础顶部采用C20@150双向配筋，底部纵横向钢筋采用C25@120，拉筋C16@450，上部钢筋通长布置，下部钢筋向上弯折90°，与筏板筋进行锚固，塔吊基础钢筋设置见表3.4-2所示。基础马镫筋采用Φ16钢筋焊接，间距1.2m，钢筋马凳见图3.4-1所示。表3.4-1塔吊基础钢筋设置序号塔吊上部钢筋（X向、Y向）下部钢筋（X向、Y向）拉筋11#塔吊C20@150C25@120C16@45022#塔吊C20@150C25@120C16@45033#塔吊C20@150C20@150C20@450图3.4-1塔吊基础马凳做法基础钢筋设置平面图见图3.4-2~3。图3.4-21#、2#基础配筋剖面图3.5塔吊基础模板加固1#、2#塔吊基础模板采用15mm厚覆膜模板，主龙骨使用φ48双钢管间距300mm，次龙骨50x100mm木方间距200mm，距基础顶1/2~2/3范围及与地面平行位置设间距500钢管进行加固，斜撑与地面夹角45°~60°，模板加固示意见图3.5。图5基础模板加固示意图4塔吊基础施工方案4.1塔吊基础施工流程现场剩余1#、2#两台塔吊基础根据现场土方开挖进度施工，主要流程有：塔吊基础定位测量放线土方开挖垫层浇筑防水施工防水保护层施工塔吊预埋支腿设置、钢筋绑扎（甩筏板筋）塔吊基础混凝土浇筑及养护4.2基础施工要点1、塔吊基坑采用挖机开挖，至底部采用人工配合清土，深度小于3m时放坡比例为1:0.5；深度超过3m时放坡比例为1:0.75。1#和2#塔吊基础底标高为-24.9m，3#塔吊基础底标高为-26.38m，采用机械开挖至距基底200mm时采用人工清槽的方式，防止扰动地基。2、基础垫层在强度达到1.2MPa以上时，根据塔吊基础的尺寸放线支模。3、钢筋采用现场加工，严格按照设计图纸对钢筋下料及加工尺寸进行检查，钢筋安装完成后在基础接茬位置按要求焊接止水钢板。4、1#、2#塔吊基础计划采用56m汽车泵送浇筑，混凝土型号C50P10，塌落度要求160±20mm。基础浇筑时分层浇筑分层厚度400～500mm，振捣密实，振动棒振捣时严禁触碰标准节、铁登、预埋螺栓等埋件。固定支腿周围混凝土充填密实；混凝土基础浇筑后在12小时内进行覆膜、保温棉被覆盖及浇水养护，并定期测温，按照大体积混凝土养护，养护周期不得少于7天。混凝土浇筑时要跟进要求进行留置试块，当混凝土强度达到设计强度的50%时（C30），经各部门验收合格后方可安装塔吊。塔吊运行使用时基础混凝土应达到C35设计值的100%。5、塔吊预埋支腿周围的钢筋数量不得减少和切断；主筋通过有困难时，允许主筋避让，可按规范要求（1:6）将钢筋弯曲。如下图4.2-1所示。图4.2-1基础底板钢筋处理图4.2-22#塔吊基础范围抗浮锚杆防水节点6、1#、2#塔吊基础垫层防水做法为：4+3mm厚改性沥青防水卷材（Ⅱ型），附加层卷材为3厚改性沥青防水卷材（Ⅱ型）；隔离层为土工布一层，防水保护层为50厚C20细石混凝土。7、2#塔吊基础范围抗浮锚杆防水节点做法见图4.2-2所示：4.3防雷接地在塔吊基础旁边植入4根2.5m长DN50镀锌钢管，与标准节间隔5米之间采用40×4mm镀锌扁铁连接，镀锌扁铁与塔吊预埋支腿可靠连接。要求接地电阻值不大于4Ω。4.4大体积混凝土施工1、塔吊基础混凝土浇筑采用斜向推进、分层浇筑的方法，根据标尺杆控制每层浇筑厚度在500mm左右。2、振捣器插点要均匀排列，采用“行列式”或“交错式”的次序移动，振捣点插点“行列式”或“交错式”排列见图4.4-1、图4.4-2所示。不应混用，避免漏振。振动器移动间距不宜超过500mm。图4.4-1振捣点插点行列式排列图4.4-2振捣点插点交错式排列3、大体积混凝土的养护根据气候条件采取控温措施，测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，混凝土温差控制在25℃范围内。4、安排人员负责保温养护工作，并做好测温记录，混凝土表面不得洒水，经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润。5、保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃，可全部拆除。6、在保温养护过程中，应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场检测，当实测结果不满足温控指标要求时，应及时调整保温养护措施。7、其他要求详见《大体积混凝土施工方案》。8、大体积测温点布置示意见图4.4-3、4.4-4。图4.4-32#塔基测温点布置图4.4-31#塔基测温点布置4.5冬期施工1、冬期施工混凝土时，宜采用热水拌和、加热骨料等提高混凝土原材料温度的措施，混凝土入模温度不宜低于50C。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护。3、冬期施工时，浇筑完成的混凝土面采用保温棉被或阻燃棉毡覆盖，覆盖保温厚度：在大气温度为-5℃时，覆盖厚度不小于2cm；在大气温度为-10℃时，覆盖厚度2.5cm；在大气温度为-15℃时，覆盖厚度不小于3cm。4、大风天气浇筑混凝土时，在作业面应采取挡风措施，并增加混凝土表面的抹压次数，应及时覆盖塑料薄膜和保温材料。5、雨雪天不宜露天浇筑混凝土，当需施工时，应采取确保混凝土质量的措施。浇筑过程中突遇大雨或大雪天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，并应立即终止混凝土浇筑；对已浇筑还未硬化的混凝土应立即进行覆盖，严禁雨雪直接冲刷新浇筑的混凝土。当出现混凝土已硬化的情况时，应清除表面的浮浆、松动的石子及软弱混凝土层，用清水冲洗混凝土表面的污物，并应充分润湿且无积水，在其上铺设30～50mm厚的同配合比无粗骨料膨胀水泥砂浆，再浇筑混凝土，新旧结合混凝土应细心振捣密实。5质量保证措施1、混凝土施工完毕后，采用棉被覆盖养护，减小温度变化对混凝土的影响。2、钢筋在加工过程中，如发现脆断或机械性能有显著异常的现象，应进行化学成分检验或其他专项检验。3、基础钢筋施工除了按照方案要求绑扎钢筋外，还要进行塔吊锚固脚定位固定、防雷接地焊接等，完成后需要进行隐蔽验收。4、钢筋下料需准确，垫层表面平整度需符合要求以保证钢筋的保护层符合规范要求。5、浇捣混凝土时需安排经验丰富的工人打振动棒，严防出现孔洞、蜂窝等不良现象。6、插振动棒时，要避开预埋支腿的位置。7、浇筑混凝土应连续进行，不允许随意出现冷缝。8、施工现场应检查商品混凝土的坍落度，并按规定预留混凝土试件。6安全绿色施工6.1安全施工6.1.1一般规定1、所有用电机械设备必须设漏电保护器，所有机电设备均需按规定进行试运转，正常后投入使用。2、基坑周围防护栏杆要随时进行检查，发现破损必须及时予以恢复。3、夜间现场施工必须有足够的照明，特别是上下基坑的楼梯口照明必须到位；动力、照明线需埋地或设专用电杆架空敷设。4、进入现场的施工人员必须戴有安全帽，人员以及材料上下基坑必须利用专用通道，严禁随意将物品上下抛掷，以免落物伤人。5、振动器操作人员应佩戴安全帽、绝缘靴和手套。6、施工前，应对所有的机械设备和工具进行检查，若存在安全隐患（如无防护罩等）者，杜绝使用。7、不得在基坑内抽烟，以免引起覆盖物起火。8、基坑周围应留置适当数量的干粉灭火器。6.1.2混凝土泵使用安全注意事项1、混凝土输送泵外伸支腿底部应垫木板。2、泵送混凝土作业时，软管末端出口与浇筑面应保持0.5～1m，防止埋入混凝土内，造成管内瞬间压力增高爆管伤人。3、检修设备时必须先进行卸压，拆除管道接头应先进行多次反抽卸除管内压力，清管时，管端应设安全挡板并严禁管端前方站人，以防射伤。4、清洗管道不准压力水与压缩空气同时使用，水洗中可改气洗，但气洗中途严禁改用水洗，在最后10m应缓慢加压。5、管路堵塞经处理后进行泵送时，工作人员不得靠近软管。6、泵机运转时，严禁将手伸入料斗、水箱，严禁登踏料斗。7、非工作人员不得私自开动混凝土泵等，也不得随便打开、触动电气设备。6.1.3混凝土浇筑安全注意事项1、在使用混凝土振捣器进行振捣时，操作人员必须穿雨靴，戴绝缘手套，工作时两人操作，一人持棒，一人看电机，随时挪电机，严禁拖拉电机，随机用的电缆线不得捆在架管或钢筋上，防止电线破皮漏电。2、振捣设备应设有开关箱，并装有漏电保护器。在指定电箱接线；振捣棒有专用开关箱，并接漏电保护器（必须达到两极以上漏电保护），接线不得任意接长。电缆线必须架空，严禁落地。3、在使用混凝土泵进行浇筑时，严禁施工人员或其他人员站在泵管前端，以免混凝土泵喷浆时将人喷伤。6.2绿色施工6.2.1一般要求1、各种材料要整齐堆放于指定地点，严禁随意堆放，材料运输过程中要注意不要装的太满，以免洒落。2、及时清理工作面，施工过程中尽量减少混凝土遗洒，每天完工后安排专人清扫现场，做作到工完场清。3、混凝土浇筑点要随时将溢撒的混凝土进行清理，以免到处遗留，造成污染。4、振捣结束时，严禁将振动棒放置钢筋上后关闭电源，必须先关闭电源后将振动棒放下。5、对于浇筑过程中污染的钢筋应及时用钢丝刷清除干净。6、施工道路派专人对施工现场道路及时进行清扫，对外出的混凝土运输车车轮、下料口等重要部位进行冲洗。7、浇筑混凝土时，避免振捣棒触到钢筋上振捣，防止噪音污染环境。8、混凝土运输车进入施工现场遵从现场交通指挥人员的安排并严禁鸣笛。6.2.2五节一环保1、节能1)制定合理的施工能耗指标，提高施工能源利用率；施工现场要分别设定生产、生活、办公和设备的用电控制指标，定期进行计量、核算、对比分析，并有预防和纠正措施。2)优先使用国家、行业推荐的节能、高效环保的施工、高效、环保的施工设备和机具。机械设备定人、丁机、定岗，有专人负责；并做好用电、用油计量，收集好数据，及时进行分析对比，发现异常，及时采取纠正措施。临时用电要优先选用节能灯具。2、节地1)合理减少临时用地。积极应用新技术、新工艺、新材料，避开传统的、落后的施工方法。2)施工现场适当提高容积率。通过合理布局，提高土地集约、节约利用程度，适当提高建筑密度，居住区在符合健康卫生、节能及采光标准的前提下合理确定建筑密度和容积率。3、节水1)对现场用水要进行定额使用、计量管理，并做好数据收集，通过核算、对比分析，做出预防和纠正措施；2)采取雨污分流制；雨污水必须经过处理达到排放标准方可通过不同的管道进行排放。合理布局污水处理设施，妥善处理施工废水，积极推进污水再生利用、雨水收集利用。4、节材1)积极推广应用高性能、低材（能）耗、可再生循环利用的建筑材料，因地制宜，就地取材。2)选用耐用、维护与拆卸方便的周转材料。充分推广使用工具式模板新型模板材料。3)建筑余料应充分、合理使用，建筑材料包装物应及时回收。现场建立建筑余料收集箱，落地灰应及时清理、收集和再利用。4)提前编制材料进场计划，明确进场时间、批次，减少库存，降低损耗。5、人力资源节约1)严格实行实名制管理制度，进出场施工及办公人员进行实名制登记。2)根据空气污染程度合理安排施工工序，定期发放防护用品如口罩等，严重污染时停止作业。3)使用低污染、低危害的机械设备和环保材料。5、环境保护1)现场内合理利用原有地形，减少与控制周边污染，加强水体保护、绿化种植以及环境卫生系统的管理，防止光、水、噪声、空气污染，尽量减少对基地外周边环境的不良影响。2)现场充分利用雾炮机及喷淋系统进行降尘处理，裸露渣土、易飞扬材料必须进行覆盖处理，施工便道、围挡等安排专人定时进行清扫。3)现场机械设备应优先选用低噪声、低振动的环保设备；合理安排作业时间，大噪声工序严禁夜间作业。7计算书7.1XCP330(7525-16)塔基计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20192、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号XCP330(7525-16)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)51塔机独立状态的计算高度H(m)52.5塔身桁架结构角钢塔身桁架结构宽度B(m)2二、塔机荷载1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)729.63起重荷载标准值Fqk(kN)160竖向荷载标准值Fk(kN)889.63水平荷载标准值Fvk(kN)31.7倾覆力矩标准值Mk(kN·m)3095.11非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)729.63水平荷载标准值Fvk'(kN)139.7倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)4197.332、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk1＝1.35×729.63＝985起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk＝1.35×160＝216竖向荷载设计值F(kN)985+216＝1201.001水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk＝1.35×31.7＝42.795倾覆力矩设计值M(kN·m)1.35Mk＝1.35×3095.11＝4178.399非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.35Fk'＝1.35×729.63＝985水平荷载设计值Fv'(kN)1.35Fvk'＝1.35×139.7＝188.595倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.35Mk＝1.35×4197.33＝5666.395三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)7.1基础宽b(m)7.1基础高度h(m)1.7基础参数基础混凝土强度等级C50基础混凝土自重γc(kN/m3)25基础上部覆土厚度h’(m)0基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度δ(mm)50地基参数地基承载力特征值fak(kPa)4000基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3基础埋深的地基承载力修正系数ηd1.6基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.7修正后的地基承载力特征值fa(kPa)4053.58基础及其上土的自重荷载标准值：Gk=blhγc=7.1×7.1×1.7×25=2142.425kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×2142.425=2892.274kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：Mk''=4197.33kN·mFvk''=Fvk'/1.2=139.7/1.2=116.417kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=5666.395kN·mFv''=Fv'/1.2=188.595/1.2=157.162kN基础长宽比：l/b=7.1/7.1=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。Wx=lb2/6=7.1×7.12/6=59.652m3Wy=bl2/6=7.1×7.12/6=59.652m3相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=4197.33×7.1/(7.12+7.12)0.5=2967.961kN·mMky=Mkl/(b2+l2)0.5=4197.33×7.1/(7.12+7.12)0.5=2967.961kN·m1、偏心距验算(1)、偏心位置相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(729.63+2142.425)/50.41-2967.961/59.652-2967.961/59.652=-42.536<0偏心荷载合力作用点在核心区外。(2)、偏心距验算偏心距：e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(4197.33+139.7×1.7)/(729.63+2142.425)=1.544m合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=(7.12+7.12)0.5/2-1.544=3.476m偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=1.544×7.1/(7.12+7.12)0.5=1.092m偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=1.544×7.1/(7.12+7.12)0.5=1.092m偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：b'=b/2-eb=7.1/2-1.092=2.458m偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：l'=l/2-el=7.1/2-1.092=2.458mb'l'=2.458×2.458=6.042m2满足要求！2、基础底面压力计算荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值Pkmin=-42.536kPaPkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(729.63+2142.425)/(3×2.458×2.458)=158.438kPa3、基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(729.63+2142.425)/(7.1×7.1)=56.974kN/m24、基础底面压力验算(1)、修正后地基承载力特征值fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=4000.00+0.30×19.00×(6.00-3)+1.60×19.00×(1.70-0.5)=4053.58kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算Pk=56.974kPa≤fa=4053.58kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算Pkmax=158.438kPa≤1.2fa=1.2×4053.58=4864.296kPa满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度：h0=h-δ=1700-(50+25/2)=1637mmX轴方向净反力：xmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(729.630/50.410-(4197.330+116.417×1.700)/59.652)=-79.930kPaPxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(729.630/50.410+(4197.330+116.417×1.700)/59.652)=119.010kPa假设Pxmin=0,偏心安全，得P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((7.100+2.000)/2)×119.010/7.100=76.267kPaY轴方向净反力：Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(729.630/50.410-(4197.330+116.417×1.700)/59.652)=-79.930kPaPymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(729.630/50.410+(4197.330+116.417×1.700)/59.652)=119.010kPa假设Pymin=0,偏心安全，得P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((7.100+2.000)/2)×119.010/7.100=76.267kPa基底平均压力设计值：px=(Pxmax+P1x)/2=(119.01+76.267)/2=97.638kPapy=(Pymax+P1y)/2=(119.01+76.267)/2=97.638kPa基础所受剪力：Vx=|px|(b-B)l/2=97.638×(7.1-2)×7.1/2=1767.743kNVy=|py|(l-B)b/2=97.638×(7.1-2)×7.1/2=1767.743kNX轴方向抗剪：h0/l=1637/7100=0.231≤40.25βcfclh0=0.25×1×23.1×7100×1637=67121.092kN≥Vx=1767.743kN满足要求！Y轴方向抗剪：h0/b=1637/7100=0.231≤40.25βcfcbh0=0.25×1×23.1×7100×1637=67121.092kN≥Vy=1767.743kN满足要求！作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=0+0=0kPa≤faz=335.58kPa满足要求！四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400Φ25@120基础底部短向配筋HRB400Φ25@120基础顶部长向配筋HRB400Φ20@150基础顶部短向配筋HRB400Φ20@1501、基础弯距计算基础X向弯矩：MⅠ=(b-B)2pxl/8=(7.1-2)2×80.925×7.1/8=1868.071kN·m基础Y向弯矩：MⅡ=(l-B)2pyb/8=(7.1-2)2×80.925×7.1/8=1868.071kN·m2、基础配筋计算(1)、底面长向配筋面积αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=1868.071×106/(1×23.1×7100×16372)=0.004ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004γS1=1-ζ1/2=1-0.004/2=0.998AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=1868.071×106/(0.998×1637×360)=3177mm2基础底需要配筋：A1=max(3177，ρbh0)=max(3177，0.0015×7100×1637)=17434mm2基础底长向实际配筋：As1'=29519.271mm2≥A1=17434.05mm2满足要求！(2)、底面短向配筋面积αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=1868.071×106/(1×23.1×7100×16372)=0.004ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004γS2=1-ζ2/2=1-0.004/2=0.998AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=1868.071×106/(0.998×1637×360)=3177mm2基础底需要配筋：A2=max(3177，ρlh0)=max(3177，0.0015×7100×1637)=17434mm2基础底短向实际配筋：AS2'=29519.271mm2≥A2=17434.05mm2满足要求！(3)、顶面长向配筋面积基础顶长向实际配筋：AS3'=15176.667mm2≥0.5AS1'=0.5×29519.271=14759.635mm2满足要求！(4)、顶面短向配筋面积基础顶短向实际配筋：AS4'=15176.667mm2≥0.5AS2'=0.5×29519.271=14759.635mm2满足要求！7.2XGT7022-12S塔基计算书一、塔机属性塔机型号XGT7022-12S徐工塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)60塔机独立状态的计算高度H(m)62塔身桁架结构角钢塔身桁架结构宽度B(m)2二、塔机荷载1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)640.37起重荷载标准值Fqk(kN)120竖向荷载标准值Fk(kN)760.37水平荷载标准值Fvk(kN)29.78倾覆力矩标准值Mk(kN·m)2653.19非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)640.37水平荷载标准值Fvk'(kN)119.7倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)4331.262、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk1＝1.35×640.37＝864.5起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk＝1.35×120＝162竖向荷载设计值F(kN)864.5+162＝1026.499水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk＝1.35×29.78＝40.203倾覆力矩设计值M(kN·m)1.35Mk＝1.35×2653.19＝3581.807非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.35Fk'＝1.35×640.37＝864.5水平荷载设计值Fv'(kN)1.35Fvk'＝1.35×119.7＝161.595倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.35Mk＝1.35×4331.26＝5847.201三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)7.1基础宽b(m)7.1基础高度h(m)1.7基础参数基础混凝土强度等级C50基础混凝土自重γc(kN/m3)25基础上部覆土厚度h’(m)0基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度δ(mm)50地基参数地基承载力特征值fak(kPa)4000基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3基础埋深的地基承载力修正系数ηd1.6基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.7修正后的地基承载力特征值fa(kPa)4053.58基础及其上土的自重荷载标准值：Gk=blhγc=7.1×7.1×1.7×25=2142.425kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×2142.425=2892.274kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：Mk''=4331.26kN·mFvk''=Fvk'/1.2=119.7/1.2=99.75kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=5847.201kN·mFv''=Fv'/1.2=161.595/1.2=134.662kN基础长宽比：l/b=7.1/7.1=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。Wx=lb2/6=7.1×7.12/6=59.652m3Wy=bl2/6=7.1×7.12/6=59.652m3相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=4331.26×7.1/(7.12+7.12)0.5=3062.663kN·mMky=Mkl/(b2+l2)0.5=4331.26×7.1/(7.12+7.12)0.5=3062.663kN·m1、偏心距验算(1)、偏心位置相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(640.37+2142.425)/50.41-3062.663/59.652-3062.663/59.652=-47.481<0偏心荷载合力作用点在核心区外。(2)、偏心距验算偏心距：e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(4331.26+119.7×1.7)/(640.37+2142.425)=1.63m合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=(7.12+7.12)0.5/2-1.63=3.391m偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=1.63×7.1/(7.12+7.12)0.5=1.152m偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=1.63×7.1/(7.12+7.12)0.5=1.152m偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：b'=b/2-eb=7.1/2-1.152=2.398m偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：l'=l/2-el=7.1/2-1.152=2.398mb'l'=2.398×2.398=5.749m2满足要求！2、基础底面压力计算荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值Pkmin=-47.481kPaPkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(640.37+2142.425)/(3×2.398×2.398)=161.347kPa3、基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(640.37+2142.425)/(7.1×7.1)=55.203kN/m24、基础底面压力验算(1)、修正后地基承载力特征值fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=4000.00+0.30×19.00×(6.00-3)+1.60×19.00×(1.70-0.5)=4053.58kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算Pk=55.203kPa≤fa=4053.58kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算Pkmax=161.347kPa≤1.2fa=1.2×4053.58=4864.296kPa满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度：h0=h-δ=1700-(50+25/2)=1637mmX轴方向净反力：Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(640.370/50.410-(4331.260+99.750×1.700)/59.652)=-84.710kPaPxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(640.370/50.410+(4331.260+99.750×1.700)/59.652)=119.009kPa假设Pxmin=0,偏心安全，得P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((7.100+2.000)/2)×119.009/7.100=76.266kPaY轴方向净反力：Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(640.370/50.410-(4331.260+99.750×1.700)/59.652)=-84.710kPaPymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(640.370/50.410+(4331.260+99.750×1.700)/59.652)=119.009kPa假设Pymin=0,偏心安全，得P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((7.100+2.000)/2)×119.009/7.100=76.266kPa基底平均压力设计值：px=(Pxmax+P1x)/2=(119.009+76.266)/2=97.638kPapy=(Pymax+P1y)/2=(119.009+76.266)/2=97.638kPa基础所受剪力：Vx=|px|(b-B)l/2=97.638×(7.1-2)×7.1/2=1767.733kNVy=|py|(l-B)b/2=97.638×(7.1-2)×7.1/2=1767.733kNX轴方向抗剪：h0/l=1637/7100=0.231≤40.25βcfclh0=0.25×1×23.1×7100×1637=67121.092kN≥Vx=1767.733kN满足要求！Y轴方向抗剪：h0/b=1637/7100=0.231≤40.25βcfcbh0=0.25×1×23.1×7100×1637=67121.092kN≥Vy=1767.733kN满足要求！作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=0+0=0kPa≤faz=335.58kPa满足要求！四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400Φ25@120基础底部短向配筋HRB400Φ25@120基础顶部长向配筋HRB400Φ20@150基础顶部短向配筋HRB400Φ20@1501、基础弯距计算基础X向弯矩：MⅠ=(b-B)2pxl/8=(7.1-2)2×80.925×7.1/8=1868.071kN·m基础Y向弯矩：MⅡ=(l-B)2pyb/8=(7.1-2)2×80.925×7.1/8=1868.071kN·m2、基础配筋计算(1)、底面长向配筋面积αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=1868.071×106/(1×23.1×7100×16372)=0.004ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004γS1=1-ζ1/2=1-0.004/2=0.998AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=1868.071×106/(0.998×1637×360)=3177mm2基础底需要配筋：A1=max(3177，ρbh0)=max(3177，0.0015×7100×1637)=17434mm2基础底长向实际配筋：As1'=29519.271mm2≥A1=17434.05mm2满足要求！(2)、底面短向配筋面积αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=1868.071×106/(1×23.1×7100×16372)=0.004ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004γS2=1-ζ2/2=1-0.004/2=0.998AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=1868.071×106/(0.998×1637×360)=3177mm2基础底需要配筋：A2=max(3177，ρlh0)=max(3177，0.0015×7100×1637)=17434mm2基础底短向实际配筋：AS2'=29519.271mm2≥A2=17434.05mm2满足要求！(3)、顶面长向配筋面积基础顶长向实际配筋：AS3'=15176.667mm2≥0.5AS1'=0.5×29519.271=14759.635mm2满足要求！(4)、顶面短向配筋面积基础顶短向实际配筋：AS4'=15176.667mm2≥0.5AS2'=0.5×29519.271=14759.635mm2满足要求！7.3XGT7020-12塔基计算书一、塔机属性塔机型号XGT7020徐工建机塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)60塔机独立状态的计算高度H(m)62塔身桁架结构角钢塔身桁架结构宽度B(m)2二、塔机荷载1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)823.55起重荷载标准值Fqk(kN)120竖向荷载标准值Fk(kN)943.55水平荷载标准值Fvk(kN)40.22倾覆力矩标准值Mk(kN·m)3810.07非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)823.55水平荷载标准值Fvk'(kN)128.52倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)4177.72、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk1＝1.35×823.55＝1111.793起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk＝1.35×120＝162竖向荷载设计值F(kN)1111.793+162＝1273.793水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk＝1.35×40.22＝54.297倾覆力矩设计值M(kN·m)1.35Mk＝1.35×3810.07＝5143.595非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.35Fk'＝1.35×823.55＝1111.793水平荷载设计值Fv'(kN)1.35Fvk'＝1.35×128.52＝173.502倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.35Mk＝1.35×4177.7＝5639.895三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)6.45基础宽b(m)6.45基础高度h(m)1.7基础参数基础混凝土强度等级C50基础混凝土自重γc(kN/m3)25基础上部覆土厚度h’(m)0基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度δ(mm)50地基参数地基承载力特征值fak(kPa)4000基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3基础埋深的地基承载力修正系数ηd1.6基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.7修正后的地基承载力特征值fa(kPa)4053.58基础及其上土的自重荷载标准值：Gk=blhγc=6.45×6.45×1.7×25=1768.106kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×1768.106=2386.943kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：Mk''=4177.7kN·mFvk''=Fvk'/1.2=128.52/1.2=107.1kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=5639.895kN·mFv''=Fv'/1.2=173.502/1.2=144.585kN基础长宽比：l/b=6.45/6.45=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。Wx=lb2/6=6.45×6.452/6=44.723m3Wy=bl2/6=6.45×6.452/6=44.723m3相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=4177.7×6.45/(6.452+6.452)0.5=2954.08kN·mMky=Mkl/(b2+l2)0.5=4177.7×6.45/(6.452+6.452)0.5=2954.08kN·m1、偏心距验算(1)、偏心位置相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(823.55+1768.106)/41.602-2954.08/44.723-2954.08/44.723=-69.811<0偏心荷载合力作用点在核心区外。(2)、偏心距验算偏心距：e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(4177.7+128.52×1.7)/(823.55+1768.106)=1.696m合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=(6.452+6.452)0.5/2-1.696=2.865m偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=1.696×6.45/(6.452+6.452)0.5=1.199m偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=1.696×6.45/(6.452+6.452)0.5=1.199m偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：b'=b/2-eb=6.45/2-1.199=2.026m偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：l'=l/2-el=6.45/2-1.199=2.026mb'l'=2.026×2.026=4.103m2满足要求！2、基础底面压力计算荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值Pkmin=-69.811kPaPkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(823.55+1768.106)/(3×2.026×2.026)=210.558kPa3、基础轴心荷载作用应力Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(823.55+1768.106)/(6.45×6.45)=62.296kN/m24、基础底面压力验算(1)、修正后地基承载力特征值fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=4000.00+0.30×19.00×(6.00-3)+1.60×19.00×(1.70-0.5)=4053.58kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算Pk=62.296kPa≤fa=4053.58kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算Pkmax=210.558kPa≤1.2fa=1.2×4053.58=4864.296kPa满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度：h0=h-δ=1700-