字交叉梁式塔吊基礎方案

1、目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc252315760 一、編制依據 PAGEREF _Toc252315760 h 1 HYPERLINK l _Toc252315761 二、工程概況 PAGEREF _Toc252315761 h 1 HYPERLINK l _Toc252315762 三、塔吊基礎設計概況 PAGEREF _Toc252315762 h 1 HYPERLINK l _Toc252315763 四、塔吊樁基礎的計算 PAGEREF _Toc252315763 h 4 HYPERLINK l _Toc252315764 4.1 3#塔吊基礎

2、計算 PAGEREF _Toc252315764 h 4 HYPERLINK l _Toc252315765 4.2 4#塔吊基礎計算 PAGEREF _Toc252315765 h 7 HYPERLINK l _Toc252315766 五、施工組織與部署 PAGEREF _Toc252315766 h 10 HYPERLINK l _Toc252315767 六、施工要點 PAGEREF _Toc252315767 h 10 HYPERLINK l _Toc252315768 七、施工安全 PAGEREF _Toc252315768 h 11一、編制依據1.1塔吊租賃合同。1.2根據*設計

3、院提供的設計施工圖紙和工程特點。1.3*地質工程勘察院提供的*工程詳細勘察報告（工程編號：勘2008-024）。1.4湖北江漢建筑工程機械有限公司提供的TC5610塔式起重機使用說明書；長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司提供的TC5610塔式起重機使用說明書。1.5建筑機械使用安全規(guī)范（JGJ33-2001）1.6建筑樁基技術規(guī)范（JGJ94-94）1.7建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2002）1.8混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）1.9建筑施工安全檢查標準（JGJ59-99）1.10國家現(xiàn)行樁基礎工程設計、施工及驗收規(guī)范等。二、工程概況*包括1層地下室(包括1層夾層)、8

4、層裙樓、A寫字樓(26層)和B寫字樓(28層)，占地面積10185.7m2、總建筑面積138610.81m2。裙樓頂標高33.9m，寫字樓A高90.8m（最高點為97.8m），寫字樓B高97m（最高點為104m），混凝土框架剪力墻結構?，F(xiàn)裙樓混凝土結構已完成，基坑周邊土方回填已完成30%。三、塔吊基礎設計概況3.1 塔吊定位因業(yè)主方提出裙樓提前營業(yè)，設置于裙樓內部的1#、2#塔吊需拆除。現(xiàn)1#、2#塔吊距離建筑物外邊線有28m遠，工程施工場地和周邊場地都比較狹小，無法采用吊車拆除此兩臺塔吊，擬利用設置的3#、4#塔吊拆除1#、2#塔吊。為了使設置的3#、4#塔吊既可以服務于兩棟塔樓，又可以滿足

5、拆除1#、2#塔吊和先拆塔吊后拆施工升降機的要求，將3#、4#塔吊定位在鐵西路與建筑物間的施工場地內（見附圖一）。3.2 塔吊選型和相關技術參數(shù)根據設計圖紙及工程實際需要，施工垂直運輸選用湖北江漢建筑工程機械有限公司生產的TC5610型塔式起重機1臺（原2#塔吊），長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司生產的TC5610型塔式起重機1臺（原1#塔吊）。3#塔吊：TC5610（中聯(lián)重科） 臂長:56m服務位置：寫字樓塔吊型號：TC5610，自重（包括壓重）F1=450.8kN,最大起重荷載F2=60.00kN,塔吊傾覆力矩M=1170.9kNm,塔吊起重高度H=106m,塔身寬度B=1.6m；4#塔吊

6、：TC5610（江漢） 臂長:56m服務位置：寫字樓塔吊型號：TC5610，自重（包括壓重）F1=450.8kN,最大起重荷載F2=60.00kN,塔吊傾覆力矩M=1211.73kNm,塔吊起重高度H=110m,塔身寬度B=1.6m3.3 塔吊基礎選型和相關技術參數(shù) 塔吊基礎選型在確定的塔吊位置地面下500mm處，因有市政給水管、下水管和電纜線，考慮到板式基礎無法保證此類市政管線，擬把塔吊基礎設計為四樁十字梁基礎，將塔吊落于十字梁上，再用人工挖空樁將十字梁撐起，已確保地下管線不受破壞。 巖土工程中勘察報告中有關技術參數(shù)根據本工程詳細勘察的報告巖土工程勘察報告中的勘探點線平面布置圖得知，3#塔吊

7、基礎處于7線和16線上，4#塔吊基礎處于1線和12線上。參看巖土工程勘察報告中7線和16線工程地質剖面圖得出，3#塔吊位置處地下各土層物理力學性質參數(shù)可近似的以ZK26勘測樁為依據。參看巖土工程勘察報告中1線和12線工程地質剖面圖得出，4#塔吊位置處地下各土層物理力學性質參數(shù)可近似的以ZK10勘測樁為依據。ZK26勘測樁各土層物理力學性質參數(shù)：序號土層名稱土層厚度樁樁側阻力特征值（kPa）樁端阻力特征值（kPa）1素填土1.9m-10/2淤泥質土0.4m10/3粉質粘土3.35m35/4強風化泥質粉砂巖2.85m601500ZK10勘測樁各土層物理力學性質參數(shù)：序號土層名稱土層厚度樁樁側阻力特

8、征值（kPa）樁端阻力特征值（kPa）1雜填土1m-10/2粉質粘土6.3m35/3全風化砂礫巖1.3m40/4強風化巖體0.5m6015003.4 塔吊基礎設計 3#塔吊基礎設計 3#塔吊基礎位置見下圖二： 圖一人工挖孔樁：樁直徑d=0.80m,樁間距a=4.50m,有效樁長8m ，樁端持力層為強風化泥質粉砂巖；樁長縱筋為7 16；短縱筋為7 16；加勁箍 121000；螺旋箍8200；十字交叉梁梁高=1000mm，梁度=1000mm；梁：面筋10 25；底筋12 25（上排2 25，下排10 25）；腰筋4 16；箍筋10150/100；結構加強承臺：承臺高=1000mm，長=寬=3000

9、m；承臺：上部 14200雙層雙向，下部 14200雙層雙向，中間拉結筋 12500；十字交叉梁和承臺頂標高0.400m,底部鋼筋保護層厚度:50mm；以上混凝土強度等級均為C35。3.4.1 4#塔吊基礎設計4#塔吊基礎定位見下圖三： 圖二人工挖孔樁：樁直徑d=0.80m,樁間距a=4.50m,有效樁長9m ，樁端持力層為強風化巖體；人工挖孔樁：樁長縱筋為7 16；短縱筋為7 16；加勁箍 141000；螺旋箍8200；十字交叉梁：交叉梁高度=1000mm，寬度=1000mm交叉梁：面筋10 25；底筋12 25（上排2 25，下排10 25）；腰筋4 16；箍筋10150/100；結構加強

10、承臺：承臺高=1000mm，長=寬=3000m；承臺：上部 14200雙層雙向，下部 14200雙層雙向，中間拉結筋 12500；十字交叉梁和承臺頂標高0.400m,底部鋼筋保護層厚度:50mm；以上混凝土強度等級均為C35。四、塔吊樁基礎的計算4.1 3#塔吊基礎計算一. 參數(shù)信息 塔吊型號:QTZ63,自重(包括壓重)F1=450.80kN,最大起重荷載F2=60.00kN 塔吊傾覆力距M=1160.90kN.m,塔吊起重高度H=106.00m,塔身寬度B=1.6m 混凝土強度:C35,鋼筋級別:級,樁直徑或方樁邊長 d=0.80m 樁間距=4500mm交叉梁的寬度=1000mm,交叉梁的

11、高度=1000mm ,保護層厚度:50mm二. 塔吊對交叉梁中心作用力的計算 1. 塔吊自重(包括壓重)F1=450.80kN 2. 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN 作用于塔吊的豎向力 F=1.2(F1+F2)=612.96kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4三. 交叉梁最大彎矩和樁頂豎向力的計算 計算簡圖： 十字交叉梁計算模型(最大彎矩M方向與十字交叉梁平行)。 兩段梁四個支點力分別為 RA=N/4-3M/2L RB=N/4+3M/2L RC=N/4 RD=N/4 兩段梁的最大彎矩分別為 M1=N(L-b)2/16L+M/2 M2=N(L-b)2/16L 得到最大支座力為 Rmax=RB,

12、最大彎矩為 Mmax=M1。 樁頂豎向力 Rmax: Rmax=N/4+3M/2L=(612.96+381.78)/4+31625.26/(26.36)=631.82kN 交叉梁得最大彎矩 Mmax: Mmax=N(L-b)2/16L+M/2=(612.96+381.78)(6.36-2.26)2/(16四. 交叉梁截面主筋的計算 依據混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。 式中 1系數(shù)，當混凝土強度不超過C50時，1取為1.0,當混凝土強度等級為C80時， 1取為0.94,期間按線性內插法確定； fc混凝土抗壓強度設計值； h0交叉梁的有效計算高度。 f

13、y鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2。 經過計算得 s=976.92106/(1.0016.701000.00950.002)=0.065 =1-(1-20.065)0.5=0.067 s=1-0.067/2=0.966 Asx= Asy=976.92106/(0.966950.00300.00)=3546.74mm2。底筋選配12 25，As=5887.5 mm2 （見下圖） 驗算適用條件：1、=0.067b=0.55 滿足2、=As/bh0=0.62%minh/ h0=0.23%, 且值大于0.2%h/ h0=0.21%，滿足要求。b相對界限受壓區(qū)高度五.樁承載力驗算 樁承載力計算

14、依據建筑樁基礎技術規(guī)范(JGJ94-94)的第條 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=631.82kN 樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 其中 0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=16.70N/mm2； A樁的截面面積，A=0.503m2。 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋!六.樁豎向極限承載力驗算及樁長計算 樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規(guī)范(JGJ94-94)的第-3條 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=631.82kN 樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式： 最大壓力: 其

15、中 R最大極限承載力； Qsk單樁總極限側阻力標準值: Qpk單樁總極限端阻力標準值: s,p分別為樁側阻群樁效應系數(shù)，樁端阻群樁效應系數(shù)，承臺底土阻力群樁效應系數(shù)； s,p分別為樁側阻力分項系數(shù)，樁端阻抗力分項系數(shù)，承臺底土阻抗力分項系數(shù)； qsk樁側第i層土的極限側阻力標準值，按下表取值； qpk極限端阻力標準值，按下表取值； u樁身的周長，u=2.513m； Ap樁端面積,取Ap=0.50m2； li第i層土層的厚度,取值如下表； 厚度及側阻力標準值表如下: 序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa) 土名稱 1 1.9 0 0 素填土 2 0.4 10 0

16、淤泥質土 3 3.35 35 0 粉質粘土 4 2.85 60 1500 強風化泥質粉砂巖 由于樁的入土深度為8m,所以樁端是在第4層土層。 最大壓力驗算: R=2.51(1.901.26+.4101.2+3.3535.8+2.35601.14)/1.65+1.201500.000.50/1.65=942.01kN 上式計算的R的值大于最大壓力631.82kN,所以滿足要求!七.樁抗拔承載力驗算 樁抗拔承載力驗算依據建筑樁基礎技術規(guī)范(JGJ94-94)的第條 樁抗拔承載力應滿足下列要求: 其中: 式中 Uk基樁抗拔極限承載力標準值； i抗拔系數(shù)； 解得: Ugk=18003.2(1.90.7

17、5+.410.7+3.3535.75+2.3560.75)/4=884350.94kN Ggp=18003.2822/4=792140.80kN Uk=2.51(1.90.75+.410.7+3.3535.75+2.3560.75)=493.83kN Gp=2.51825=502.65kN 由于: 884350.94/1.65+792140.80=134.45 滿足要求! 由于: 493.83/1.65+502.65=134.45 滿足要求!4.2 4#塔吊基礎計算一. 參數(shù)信息 塔吊型號:QTZ63,自重(包括壓重)F1=450.80kN,最大起重荷載F2=60.00kN 塔吊傾覆力距M=1

18、201.73kN.m,塔吊起重高度H=110.00m,塔身寬度B=1.6m 混凝土強度:C35,鋼筋級別:級,樁直徑或方樁邊長 d=0.80m 樁間距=4500mm交叉梁的寬度=1000mm,交叉梁的高度=1000mm ,保護層厚度:50mm二. 塔吊對交叉梁中心作用力的計算 1. 塔吊自重(包括壓重)F1=450.80kN 2. 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN 作用于塔吊的豎向力 F=1.2(F1+F2)=612.96kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4三. 交叉梁最大彎矩和樁頂豎向力的計算 計算簡圖： 十字交叉梁計算模型(最大彎矩M方向與十字交叉梁平行)。 兩段梁四個支點力分別為 RA=

19、N/4-3M/2L RB=N/4+3M/2L RC=N/4 RD=N/4 兩段梁的最大彎矩分別為 M1=N(L-b)2/16L+M/2 M2=N(L-b)2/16L 得到最大支座力為 Rmax=RB,最大彎矩為 Mmax=M1。 樁頂豎向力 Rmax: Rmax=N/4+3M/2L=(612.96+381.78)/4+31682.42/(26.36)=645.30kN 交叉梁得最大彎矩 Mmax: Mmax=N(L-b)2/16L+M/2=(612.96+381.78)(6.36-2.26)2/(16四. 交叉梁截面主筋的計算 依據混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)第7.2條受彎構

20、件承載力計算。 式中 1系數(shù)，當混凝土強度不超過C50時，1取為1.0,當混凝土強度等級為C80時， 1取為0.94,期間按線性內插法確定； fc混凝土抗壓強度設計值； h0交叉梁的有效計算高度。 fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2。 經過計算得 s=1005.51106/(1.0016.701000.00950.002)=0.067 =1-(1-20.067)0.5=0.069 s=1-0.069/2=0.965 Asx= Asy=1005.51106/(0.965950.00300.00)=3654.35mm2。底筋選配12 25，As=5887.5 mm2 （見下圖） 驗算適

21、用條件：1、=0.067b=0.55 滿足2、=As/bh0=0.62%minh/ h0=0.23%, 且值大于0.2%h/ h0=0.21%，滿足要求。b相對界限受壓區(qū)高度五.樁承載力驗算 樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規(guī)范(JGJ94-94)的第條 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=645.30kN 樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 其中 0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=16.70N/mm2； A樁的截面面積，A=0.503m2。 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋!六.樁豎向極限承載力驗算及樁長計算

22、 樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規(guī)范(JGJ94-94)的第-3條 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=645.30kN 樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式： 最大壓力: 其中 R最大極限承載力； Qsk單樁總極限側阻力標準值: Qpk單樁總極限端阻力標準值: s,p分別為樁側阻群樁效應系數(shù)，樁端阻群樁效應系數(shù)，承臺底土阻力群樁效應系數(shù)； s,p分別為樁側阻力分項系數(shù)，樁端阻抗力分項系數(shù)，承臺底土阻抗力分項系數(shù)； qsk樁側第i層土的極限側阻力標準值，按下表取值； qpk極限端阻力標準值，按下表取值； u樁身的周長，u=2.513m； Ap樁端面積,取Ap=0.5

23、0m2； li第i層土層的厚度,取值如下表； 厚度及側阻力標準值表如下:序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa) 土名稱 1 1 0 0 雜填土 2 6.3 35 0 粉質粘土 3 1.3 40 0 全風化砂礫巖 4 0.5 60 1500 強風化巖體 由于樁的入土深度為9m,所以樁端是在第4層土層。 最大壓力驗算: R=2.51(101.26+6.3351.2+1.340.8+.4601.14)/1.65+1.201500.000.50/1.65=1055.06kN 上式計算的R的值大于最大壓力645.30kN,所以滿足要求!七.樁抗拔承載力驗算 樁抗拔承載力驗

24、算依據建筑樁基礎技術規(guī)范(JGJ94-94)的第條 樁抗拔承載力應滿足下列要求: 其中: 式中 Uk基樁抗拔極限承載力標準值； i抗拔系數(shù)； 解得: Ugk=18003.2(10.75+6.335.7+1.340.75+.460.75)/4=951244.08kN Ggp=18003.2922/4=891158.40kN Uk=2.51(10.75+6.335.7+1.340.75+.460.75)=531.18kN Gp=2.51925=565.49kN 由于: 951244.08/1.65+891158.40=147.93 滿足要求! 由于: 531.18/1.65+565.49=147.

25、93 滿足要求!五、施工組織與部署5.1 施工進度根據工程施工總進度安排，3#塔吊基礎總耗時18天，于2010年2月7日前完成；4#塔吊基礎總耗時12天，于2010年2月7日前完成。5.2 施工準備勞動力數(shù)量：挖樁基4人，泥工4人，鋼筋工3人，其它4人。材料、設備數(shù)量：砼68.5m；鋼筋6.6 T；32.5水泥1T；實心磚6000塊；樁模具8套，空壓機2臺、風鎬槍2把、電焊機1臺、50插入式振動棒1臺、塔吊基座模具1套、塔吊預埋螺栓32根等。5.3 施工流程塔吊基礎施工流程：基礎定位、放線交叉梁及局部土方開挖給排水管支護挖樁作業(yè)承臺、交叉梁墊層砼交叉梁墊層磚胎膜施工成孔樁驗收樁和交叉梁鋼筋綁扎

26、塔吊基座及預埋螺栓的準確就位、吊正焊接固定驗收砼澆筑基礎平面砂漿找平砼養(yǎng)護、模板拆除六、施工要點 根據塔吊基礎定位平面圖放出基礎位置后須對樁心位置進行復核，保證縱橫向樁心間距離和樁心至兩側縱向軸線距離滿足設計定位尺寸。5.4.2 根據現(xiàn)場狀況，塔吊基礎下有市政給水管和下水管，為保證塔吊基礎垂直壓力和傾覆壓力不至于將水管破壞，對水管上表面和側面管壁采取保護措施。1、在人工挖孔樁作業(yè)前，須先對水管靠樁一側土方進行清理（長為距樁中各500mm），然后在距水管100mm處挖樁做樁護壁，在樁第二道護壁完成后，再用沙將樁與水管間空隙填滿；2、十字梁梁底和承臺底部標高高出水管管壁上表面距離必須100mm，并在中間空隙部位鋪沙，沙需鋪至水管兩側100mm位置。 交叉梁和承臺部分，地面以下采用MU1O水泥砂漿砌筑240mm磚胎膜，地面以上安裝模板支模架支撐。 人工挖孔樁位