1高层塔吊基础施工方案

中洲置业靖江阳光国际花园1#高层住宅楼塔吊基础施工方案编制人:审核人：审批人：南京海外建筑工程有限公司日期：2010年6月2日阳光国际花园1#高层住宅楼塔吊基础施工方案一、概况：工程名称：靖江阳光国际花园1#高层住宅楼工程地址：江洲路与晨阳路地块建设单位：靖江中洲置业有限公司设计单位：江阴市建筑设计研究院有限公司施工单位:南京海外建筑工程有限公司该工程高16+1层,建筑面积9678㎡塔吊型号：QTZ400-1基础尺寸：见平面图基础类型：十字交叉梁梁下设五根400毫米预应力桩基础基础砼等级：C50垫层砼等级C10二、塔吊造型根据工程实际情况，经过慎重考虑，选择由江苏通联有限公司生产的QTZ400-1型塔式起重机。三、塔吊定位：塔吊基础选用5000X5000mm方形基础，板厚500mm,基础梁高1400mm,垫层100mm基础下选用5根400mm预应力混凝土预制桩单桩承载力55吨，桩长20m与1＃地下车库同规格,灌桩及插筋深度2000mm，桩顶埋深与1#地下室桩基相同为—4m。详见平面图。四、塔吊基础变换方案本工程所使用的塔吊为QTZ40型，生产厂家提供的基础图（后附)要求地耐力不小于125KN/m2。方案设计塔基础坐落在2层粉土上。根据地质勘察报告中描述，2号粉土承载力为95KPa，不能满足塔吊要求的地耐力要求，针对以上情况，采取地基承载力与接触面积换算，即增大塔基与土的接触面积.原塔基础的承压面积A1=8.15m2。换算后的塔基础的承压面积A2：A1/9。5=A2/12。5A2=A1×12.5/8=10.7m2换算后本工程塔基承压面积达到25m2，完全能满足塔吊设计要求.对塔基保留原设计图纸，增大与土的接触面积（见下图）五、塔吊计算一、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重:G=260。000kN；塔吊最大起重荷载：Q=40。000kN；作用于塔吊的竖向力:F=1。2×G+1.2×Q=1.2×260。000+1。2×40。000=360。000kN；2、塔吊弯矩计算总的最大弯矩值Mmax=1.4×571。04=799.46kN·m二、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：e=M/(F+G)≤20。5Bc/3式中e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；M──作用在基础上的弯矩;F──作用在基础上的垂直载荷；G──混凝土基础重力,G=25×1.2×14.871=446。13kN；Bc──为基础的底面宽度；计算得：e=799.456/（360.000+446。130)=0.992m〈20。5×5.000/3=2。357m;基础抗倾覆稳定性满足要求！三、地基承载力验算e=M/(F+G）=799.456/（360+446.13)=0.992≥Bc/6=5/6=0。833地面压应力计算：Pmax=［a(F+G）]/（20.5Bc3/18—Bc2a+3×20.5Bca2-3a3）式中F──作用在基础上的垂直载荷；G──混凝土基础重力;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：a=Bc/20.5-Mmax/(F+G)=5.000/20。5-799.456/（360.000+446.130)=2。540m；不考虑附着基础设计值：Pmax=［2。54（360+446.13)］/(20。5×53/18—52×2。54+3×20。5×5×2。542-3×2.543)=60.189kPa;地基承载力设计值为:fa=125。00kPa；地基承载力特征值fa大于不考虑附着时压力设计值Pmax=60.189kPa，满足要求！四、基础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：F1≤0.7βhpftamho式中βhp——受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1。0；当h大于等于2000mm时，βhp取0。9，其间按照线性内插法取用；取βhp=0。99；ft——混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57N/mm2；ho-—基础冲切破坏锥体的有效高度,取ho=0。35m；am—-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度，am=［21/2×(Bc—a1）—t]/2=［21/2(5-2.1）—0.65］/2=1.726m；Fl——相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值，Fl=Pmaxam2=60.19×1。732=179.23kN；允许冲切力:0。7×0.99×1.57×1725.61×350。00=658224.460N=658.224kN≥Fl=179。23kN;实际冲切力小于允许冲切力设计值，满足要求！五、桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5。1。1条）其中n——单桩个数,n=5;F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值;G—-桩基承台的自重Fg；Mx,My--承台底面的弯矩设计值(KN•m）；xi，yi—-单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)；Ni——单桩桩顶竖向力设计值（KN)。经计算可得到单桩桩顶竖向力设计最大值：N=(717。47+912。6）/5+2100.52×2.1/（2×2.12）=757.64KN设计中，承台桩选用5根φ400（PHC-A）预应力管桩，单根桩的承载力特征值为2300KN（＞757。64KN）。由于设计桩长为20m，打入第7土层，该层承载力为185Kpa。单桩承载力主要由桩侧摩擦力和桩端承载力提供。故需验算单桩摩擦力及桩端承载力。根据《岩土工程补充勘察报告》(2010-kc-j001）所提供各层土桩侧摩阻力及端阻力，按照上海市《地基基础设计规范》公式6.2。4-1估算单桩竖向极限承载力标准值。即:Rk=Up∑fsili+fpAp 式中：Rk－单桩竖向极限承载力标准值(kN)Up－桩身截面周长（m）fsi-桩侧第i层土极限摩阻力标准值（kPa)fp—桩端处土的极限端阻力标准值(kPa）li－第i层土的厚度（m)Ap－桩端横截面面积（m2）Rk=1。256×（20×2.1＋40×1＋20×3＋20×8.9）＋1170×0.1256=486＋147=633KN＜757。64KN但考虑到实际受力状态是管桩与地基共同受力，根据《岩土工程补充勘察报告》（0612K11）桩承台下地基能够提供的反力为:60×5×5＝1500KN如平均等价到管桩上,则单桩实际承载力为：633＋1500/5=933KN（＞757。64KN）故在考虑桩与地基共同作用下,单桩承载力满足要求。即塔吊基础稳定性和强度满足要求。六、交叉梁截面主筋的计算1、梁弯矩计算MI＝Pmax（mS3/3—S4/6)/m式中Pmax-—基础设计值，取Pmax＝60.189kPa；m——基础梁底部应力最大处与应力为0处的距离，m＝7。071m；s—-基础边缘至最近塔吊脚的距离，s=2。828m;经计算得：MI=60.189×(7。071×2。8283/3-2.8284/6）/7。071=363。179kN·m；2、截面配筋计算As=M/（γsh0fy)αs=M/(α1fcbh02)ζ=1—（1—2αs）1/2γs=1-ζ/2式中,αl──系数,当混凝土强度等级不超过C50时，αl取为1。0，当混凝土强度等级为C80时，αl取为0.94，其间按线性内插法确定；取α1=1.00；fc──混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70N/mm2；ho──有效计算高度;fy──钢筋受拉强度设计值；(1)、梁上部配筋计算单筋距形截面所能承受的最大弯矩：M=αlfctho2ζb（1-0。5ζb)=3010340。677kN·m>MI=363.179kN·m梁上部只需构造配筋。配筋值：HRB335钢筋，420.（2）、梁底配筋计算：αs=363.179×106/(1。00×16。70×650.00×850.002）=0。046；ξ=1—(1-2×0.046)0.5=0.047；γs=1-0.047/2=0。976；As=363。179×106/(0.976×850。00×300)=1458.830mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:900×650×0。15％=877.5mm2。配筋值：HRB335钢筋,420.（3)、梁箍筋计算：Fl=179。23kN，选择Φ8,4肢箍,Asv1=50。27mm2；s≤（1.25nfyvh0Asv1)/(V-0.7Ftbh0）ρsv=nAsv1/bsρsvmin=0。24ft/fyvs=170mm最小配箍率:ρsv=nAsv1/bs=4×50。265/（650.00×170.00)=0。0018〉ρsvmin=0.24ft/fyv=0。24×1。57/210=0.0018,配筋值：HPB235钢筋，A8@150(4)、梁腰筋计算：十字交叉梁高度h