樁基礎(chǔ)塔吊基礎(chǔ)施工方案設(shè)計(jì)

一、編制依據(jù)《建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)X》〔GB50007-2002〕；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)X》〔GB50009-2001〕；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)X》〔GB50010-2002〕；建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙；《東方紅大廈工程巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》QTZ80自升塔式起重機(jī)使用說明書。二、工程概況：東方紅大廈位于某某省某某市桂東縣桂東大道旁，由某某浙商房地產(chǎn)開發(fā)某某籌建，某某建設(shè)科學(xué)研究院某某設(shè)計(jì)，由某某長大建設(shè)集團(tuán)股份某某承建。項(xiàng)目工程計(jì)劃工期大廈270日歷天，計(jì)劃開工日期大廈2014年8月2日、廣場(chǎng)2014年9月2日，計(jì)劃竣工日期大廈2015年5月2日、廣場(chǎng)2014年9月2日。22,一至三層為整體商業(yè)，四至九層分南、北兩棟，由三個(gè)一梯兩戶的住宅單元組成。本工程為二類商住樓建筑。建筑耐火等級(jí)為地上二級(jí)，地下一級(jí)，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，抗震不設(shè)防，設(shè)計(jì)使用年限50年?；炷镰h(huán)境：室內(nèi)正常環(huán)境為一類，室內(nèi)潮濕，露天與與水土直接接觸局部〔根底、屋面等〕為二類〔a〕。根底采用長螺旋鉆孔灌注樁根底，樁心截面為600㎜，其中由于現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件限制，在eq\o\ac(○,1)軸/eq\o\ac(○,A)軸、eq\o\ac(○,1)軸/eq\o\ac(○,H)軸、N-1軸/N-J軸、N-1軸/N-B軸、N-31軸/N-J軸五個(gè)樁鉆孔樁設(shè)備無法就位，改做Φ1000mm的人工挖孔樁。持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖eq\o\ac(○,5)-1，單樁豎向承載力特征值1400KN，要求樁長不小于12米，樁端入持力層≥1.2米。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本工程考慮采用一臺(tái)QTZ80型塔式起重機(jī)，詳見塔吊布置圖。三、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件〔一〕地形、地貌場(chǎng)地位于桂東縣桂東大道旁，屬基坑內(nèi)長螺旋鉆孔灌注樁，低于±000標(biāo)高約5.7m?！捕硤?chǎng)地巖土構(gòu)成、水文地質(zhì)條件地層巖性構(gòu)成據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘探與已有地質(zhì)勘察資料，構(gòu)成場(chǎng)地的地層自上而下描述如下：中粗砂：沖洪積成因，黃色，水飽和，稍密至中密，含泥，水飽和，骨架顆粒小于0.25-0.5mm，其含量為45%-65%，含少量礫石，泥質(zhì)膠結(jié)，粘性土含量為15%-25%，該土層場(chǎng)地內(nèi)27個(gè)鉆孔均有揭露，其厚度3.8-5.0m，平均厚4.34m。力學(xué)強(qiáng)度較低、工程特性較差。殘積土：殘積成因，褐黃色、黃色，由粉質(zhì)粘土和粉土等組成，硬可塑狀態(tài)，干強(qiáng)度中等，韌性中等，搖振無反響，土芯切面規(guī)如此，稍有光澤和滑膩感，含少量〔母巖〕石英礫石積石英碎石，該土層場(chǎng)地內(nèi)27個(gè)鉆孔均有揭露，其厚度為3.50-11.10m，平均厚9.46m。該土層力學(xué)強(qiáng)度中等、工程特性中等。強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：淺肉紅色，黃色，強(qiáng)風(fēng)化，散體—碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分由長石、石英、云母組成，原巖長石礦物已風(fēng)化呈高嶺土，石英呈顆粒狀，局部夾全風(fēng)化花崗巖，鎬可挖掘，不易干鉆，巖石RQD指標(biāo)極差，巖體根本質(zhì)量等級(jí)為軟巖V級(jí)。該巖層場(chǎng)地27個(gè)鉆孔均有揭露，其厚度3.0-6.70m〔局部鉆孔未揭穿該層〕，平均厚度3.31m。該巖層力學(xué)強(qiáng)度中等，工程特性中等。中風(fēng)化花崗巖：褐黃色、黃色、中風(fēng)化，塊狀構(gòu)造，巖芯呈短柱狀，少量碎塊狀，巖塊不易折斷，不能干鉆，巖石RQD指標(biāo)為40-60，巖體根本質(zhì)量等級(jí)為較軟巖Ⅳ級(jí)。該巖層ZK1~ZK16等16個(gè)鉆孔探至該層，其厚度5.0-5.4m，未揭穿，該巖層力學(xué)強(qiáng)度高，工程特性好。四、塔吊布置原如此1、最大限度的滿足垂直運(yùn)輸?shù)囊蠛头?wù)半徑，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求。2、塔吊與周圍建筑物之間的距離最大限度的滿足安全規(guī)X的要求；3、塔吊附著滿足塔吊性能要求4、滿足塔吊安裝和拆卸的工作面要求，保證塔吊安裝拆卸的可行性。五、塔吊選擇考慮本工程實(shí)際垂直運(yùn)輸工程量與施工總平面布置，擬布置1臺(tái)塔吊，塔吊型號(hào)為QTZ5013，臂長56米。六、塔吊定位根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)平面布置圖、主樓結(jié)構(gòu)平面布置圖和建筑布置圖，塔吊根底具體位置詳見塔吊根底平面布置圖。七、塔吊根底塔吊采用長螺旋鉆孔樁承臺(tái)根底，樁徑為600mm,承臺(tái)尺寸為5000mm×5000㎜×1500㎜。塔吊根底土方開挖后須經(jīng)監(jiān)理、勘察單位驗(yàn)收，進(jìn)展地基承載力試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求200Kpa后方可進(jìn)展封底。塔吊根底混凝土澆筑前，應(yīng)先預(yù)埋好塔吊地腳螺栓，做好根底隱蔽工程資料，并組織監(jiān)理單位〔或建設(shè)單位〕驗(yàn)收，報(bào)送混凝土澆灌令后方可進(jìn)展混凝土澆筑施工。八、塔吊根底配筋圖九、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算計(jì)算簡圖:一、參數(shù)信息塔吊型號(hào)：QTZ80〔某某建機(jī)〕塔吊自重(Fk1)：kN起重荷載(FqkkN塔身寬度(B)：m塔機(jī)計(jì)算高度(H)：43m2.矩形承臺(tái)參數(shù)矩形承臺(tái)截面長度(lc)：5m矩形承臺(tái)截面寬度(bc)：5m矩形承臺(tái)截面高度(hcm地下水位深度(hw)：0m混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C35承臺(tái)鋼筋級(jí)別：HRB400保護(hù)層厚度(as)：50mmm樁個(gè)數(shù)(n)：4個(gè)樁型與工藝：長螺旋鉆孔灌注樁樁入土深度(lt)：12mmm樁鋼筋級(jí)別：HRB400樁鋼筋直徑：14mmm二、塔吊抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算1.自重荷載以與起重荷載1〕塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Fkl=G0+G1+G2+G3+G42〕起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fqk3〕豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fk=Fk1+Fqk4〕根底與其上土自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=bc×lc×hc×25=5×5××25受水位影響后其值：Gk′=G11+G212.風(fēng)荷載計(jì)算1〕工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值①塔基所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔ω0=0.20kN/m2〕qsk×α×βz×μS×μZ×ω0×α0×B×H/H×××××××m②塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qsk·×③根底頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk·××·m2〕非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值①塔機(jī)所受風(fēng)線荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔某某市ω0′m2〕qsk′×α×βz×μs×μz×ω0′×α0×B×H/H×××××××m②塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk′=qsk′·×③根底頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk′=0.5Fvk′·××·m3.根底頂面傾覆力矩計(jì)算1〕工作狀態(tài)下塔機(jī)傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=M1+M2+M3+M4+0.9(M5+Msk)××11.5)+(-×6.3)+(-××(max〔60×11.5，10×50〕+406.82)·m2〕非工作狀態(tài)下塔機(jī)傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk′=M1+M3+M4+Msk′×22)+(-×6.3)+(-×·m比擬上述兩種工況的計(jì)算，可知塔機(jī)在非工作狀態(tài)時(shí)對(duì)根底傳遞的傾覆力矩最大，故應(yīng)按非工作狀態(tài)的荷載組合進(jìn)展地基根底設(shè)計(jì)。三、承臺(tái)計(jì)算1.荷載計(jì)算最大壓力：N1=×[Fk1/n+(Mk′+Fkv′hc)/L]=××1.35)/3.54]=kN最大拔力：N2=×[Fk1/n-(Mk′+Fkv′hc)/L]=××1.35)/3.54]kNNi=max{N1,N2}=kN2.承臺(tái)彎矩計(jì)算依據(jù)《建筑樁根底技術(shù)規(guī)X》JGJ94-2008的第5.9.2條：xi=(a1yi=(a2Mx=∑Niyi=2××·mMy=∑Nixi=2××·m3.承臺(tái)截面配筋的計(jì)算依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)X》GB50010-2002：1〕底面配筋：h0=hc-as-d/2==mαsⅠ=My/(α1fclch02)=591.52/(1××103×5×2ξⅠ=1-(1-2αsⅠ)1/2=1-(1-2×0.004)1/2γⅠ=1-ξⅠ沿bc向配筋面積：AsⅠ=My/(γⅠh0fy××2；建議配筋面積：As=max{AsⅠ，0.15%lchc}=max{1278.943,0.15%×5000×1350}=10125.00mm2αsⅡ=Mx/(α1fclch02)=591.52/(1××103×5×2ξⅡ=1-(1-2αsⅡ)1/2=1-(1-2×0.004)1/2γⅡ=1-ξⅡ沿lc向配筋面積：AsⅡ=Mx/(γⅡh0fy××2；建議配筋面積：As=max{AsⅡ，0.15%bchc}=max{1278.943,0.15%×5000×1350}=10125.00mm22〕頂面配筋：建議最小配筋面積：沿bc向配筋面積：AsⅠ′sⅠ2沿lc向配筋面積：AsⅡ′sⅡ24.承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算依據(jù)《建筑樁根底技術(shù)規(guī)X》(JGJ94-2008)的第5.9.10條和第5.9.14條：a1x=(a1-B-D)/2=(2.5-1.6-0.6)/2a1y=(a2-B-D)/2=(2.5-1.6-0.6)/2λx=a1x/h0λy=a2x/h0(800/h0)1/4×ftbch0×1.75/(λmax×103))1/4××103×5××1.75/(0.25+1)=kN≥Ni=kN,滿足要求！5.承臺(tái)受沖切驗(yàn)算角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱的沖切破壞椎體以內(nèi)，且承臺(tái)高度符合構(gòu)造要求，故可不進(jìn)展承臺(tái)受角樁沖切的承載力驗(yàn)算。四、基樁承載力驗(yàn)算1.基樁豎向承載力驗(yàn)算μ=π×Aps=πD2×22Ra=μ∑qsik·li+qpk·APs×255.85+200×Qk=(Fk1+Gk)/n=(+)/4=226.91kN＜RaQkmax=(Fk1+Gk)/n+(Mk′+Fkvhc)/L=(+×a滿足基樁豎向承載力要求！Qkmin=(Fk1+Gk′)/n-(Mk′+Fkvhc)/L=(+×Gp=15×12××2Ra＇=μ∑λiqsik·li+Gp×≥Qkmin滿足抗拔要求！2.樁身軸心抗壓承載力驗(yàn)算荷載效應(yīng)根本組合下的樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值：Qmax=1.35[(Fk1+Gk)/n+(Mk′+Fkvhc×[(401.40+)/4+(×1.35)/3.54]Aps2As1＇=nπd2/4=9××1422As2＇=nπd2/4=11××22N=φcfcApsy＇As××103×0.28+0.9(360×1385.44+1040×≥Qmax樁身軸心受壓承載力符合要求！3.樁身軸心抗拔承載力驗(yàn)算荷載效應(yīng)根本組合下的樁頂軸向拉力設(shè)計(jì)值：Q＇=丨1.35[(Fk1+Gk′)/n-(Mk′+Fkvhc×[(401.40+)/4-(×1.35)/3.54]丨N＇=fyAs1＇+fpyAs2＇=(360×1385.44+1040×989.12)/1000=kN≥Q＇=kN樁身軸心抗拔承載力符合要求！4.樁構(gòu)造配筋根據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土根底工程技術(shù)規(guī)X》JGJ/T187-2009,第6.2.2條規(guī)定：基樁應(yīng)按計(jì)算和構(gòu)造要求配置鋼筋，縱向鋼筋的最小配筋率，對(duì)于灌注樁不宜小于0.20%~0.65%(小直徑取高值)；對(duì)于預(yù)制樁不宜小于0.8%；對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁不宜小于0.45%?？v向鋼筋應(yīng)沿樁周邊均勻布置，其凈距不應(yīng)小于60mm，非預(yù)應(yīng)力混凝土樁的縱向鋼筋不應(yīng)小于6根直徑為12mm的HRB335鋼筋。十、質(zhì)量保證措施為認(rèn)真貫徹“百年大計(jì)，質(zhì)量第一〞的方針，力爭(zhēng)本工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)創(chuàng)優(yōu)，根據(jù)甲方合同要求，行業(yè)規(guī)X要求與公司ISO9002質(zhì)量體系要求，特制定以下質(zhì)量保證措施：1、建立質(zhì)量保證體系在項(xiàng)目經(jīng)理的統(tǒng)一安排下，質(zhì)量措施要求層層落實(shí)并認(rèn)真貫徹到每個(gè)崗位上。2、保證原材料質(zhì)量①所用原材料要嚴(yán)格按規(guī)X要求分批檢驗(yàn)、檢測(cè)，合格后方可使用。②原材料必須有合格證〔質(zhì)量保證書〕。3、保證施工質(zhì)量①凡施工中現(xiàn)有原材料，材料部門均應(yīng)按規(guī)定提供材料合格證證明，并必須經(jīng)過復(fù)檢后使用。②每道工序施工前要進(jìn)展技術(shù)交底，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人要對(duì)施工隊(duì)人員技術(shù)交底，各級(jí)交底以口頭進(jìn)展，并有文字記錄，交底和承受都必須有簽字手續(xù)。③澆灌必須在上道工序檢查合格并經(jīng)監(jiān)理簽字后，施工人員根據(jù)項(xiàng)目質(zhì)檢、業(yè)主代表、監(jiān)理人員簽字認(rèn)可后開始澆灌。④在施工過程中實(shí)施施工掛牌制，牌上注明管理者，操作者，施工日期和簡潔明了的質(zhì)量要求。⑤各工序班組要像重視工序的操作一樣重視成品的保護(hù)，項(xiàng)目管理人員應(yīng)合理安排工序，盡力減少工序的交叉作業(yè)，上下工序之間做好交接工作記錄，如下道工序可能對(duì)上道工序的成品造成影響時(shí)，應(yīng)征得上道工序的操作人員與管理人員的同意，并采取可靠措施防止破壞和污染，否如此造成的損失由下道工序操作人員與管理人員負(fù)責(zé)。4、保證施工記錄質(zhì)量①嚴(yán)格按照規(guī)X與公司質(zhì)量體系要求進(jìn)展施工記錄。②認(rèn)真完成各項(xiàng)施工記錄，保證其真實(shí)性、規(guī)X性和可溯性。5、應(yīng)注意的質(zhì)量問題①垂直偏差過大：為防止偏差過大，每挖完一節(jié)，必須根據(jù)樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁圓弧保持上下順直。②孔壁坍塌：假如樁位土質(zhì)不好，或地下水滲出容易發(fā)生孔壁坍塌。因此開挖前應(yīng)掌握現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況，錯(cuò)開樁位開挖，縮短每節(jié)高度，隨時(shí)觀察土體松動(dòng)情況，必要時(shí)可在坍孔處用砌磚，鋼板樁、木板樁封堵；操作進(jìn)程要緊湊，不留間隔空隙，防止坍孔。③孔底殘留虛土：成孔、修邊以后有較多虛土、碎磚，假如不去除會(huì)影響樁基砼的質(zhì)量。因此在放鋼筋籠前后均應(yīng)認(rèn)真檢查孔底，去除虛土雜物。必要時(shí)用水泥砂漿或混凝土封底。④孔底出現(xiàn)積水：當(dāng)?shù)叵滤疂B出較快或雨水流入，抽排水不與時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)積水。開挖過程中孔底要挖集水坑，與時(shí)下泵抽水。如有少量積水，澆筑混凝土?xí)r可在首盤采用半干硬性的，大量積水一時(shí)又排除困難的情況下，如此應(yīng)用導(dǎo)管水下澆筑混凝土的方法，確保施工質(zhì)量。⑤樁身混凝土質(zhì)量差：為防止空洞、夾土等現(xiàn)象的出現(xiàn)。在澆筑混凝土前一定要做好操作技術(shù)交底，堅(jiān)持分層澆筑、分層振搗、連續(xù)作業(yè)。⑥鋼筋籠扭曲變形：為防止鋼筋籠加工制作時(shí)點(diǎn)焊不牢，運(yùn)輸、吊放時(shí)產(chǎn)生變形、扭曲，鋼筋籠應(yīng)在專用平臺(tái)上加工，主筋與箍筋點(diǎn)焊結(jié)實(shí)；運(yùn)輸過程支撐加固措施要可靠，吊運(yùn)要豎直，使其平穩(wěn)地放入樁孔中，保持骨架完好。十一、安全技術(shù)措施1、挖孔時(shí)，挖孔工人配有安全帽、安全繩、必要時(shí)就搭設(shè)掩體。2、對(duì)于取出土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚(yáng)機(jī)等機(jī)具，要求經(jīng)常檢查。3、在井口周圍用木料、型鋼或混凝土制成框架或圍圈予以圍護(hù)，進(jìn)口圍護(hù)高于地面20cm～30cm，以防止土、石、雜物滾入孔內(nèi)傷人。為防止井口坍塌，在孔口用混凝土護(hù)壁，高約2.0m。4、挖孔時(shí)還應(yīng)經(jīng)常檢查孔內(nèi)的二氧化碳含量，如超過0.3%，或孔深超過10m時(shí)，采用機(jī)械通風(fēng)。5、挖孔工作暫停時(shí)，將孔口罩蓋。在井孔安設(shè)結(jié)實(shí)可靠的安全梯，以便于施工人員上下。6、澆灌砼時(shí)，孔口料斗應(yīng)結(jié)實(shí)固定于孔口，不得有晃動(dòng)、搖擺等現(xiàn)象。放料人員必須準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)孔口料斗放料，防止砼濺落樁孔內(nèi)傷人。7、在灌注樁身砼時(shí)，相鄰10mX圍內(nèi)挖孔作業(yè)應(yīng)停止，并不得在孔底留人。8、孔內(nèi)作業(yè)的振搗手應(yīng)著裝簡便，穿防滑鞋，戴安全帽，綁扎安全帶并掛設(shè)于井口結(jié)實(shí)處，隨作業(yè)面的上升安全帶應(yīng)逐步收緊。9、孔內(nèi)作業(yè)的振搞手應(yīng)搭設(shè)結(jié)實(shí)的臨時(shí)作業(yè)平臺(tái)，作業(yè)平臺(tái)應(yīng)結(jié)實(shí)設(shè)于護(hù)壁凸緣，不宜支設(shè)在箍筋上。10、孔內(nèi)有作業(yè)時(shí)，孔口應(yīng)有2人以上配合并監(jiān)護(hù)井內(nèi)情況，孔口人員必須掛好安全帶，密切注意孔內(nèi)一切情況，保持與孔底的密切聯(lián)系，認(rèn)真配合孔內(nèi)人員的操作。11、砼澆注完畢，樁頂標(biāo)上下于地面的應(yīng)蓋好板〔網(wǎng)〕或設(shè)置封閉圍欄。十二、雨季施工措施〔一〕雨季施工1、本項(xiàng)目可能會(huì)遇到較多的雨天施工。2、做好現(xiàn)場(chǎng)材料防雨設(shè)施，對(duì)水泥等材料應(yīng)墊高根底，搭設(shè)雨棚，覆蓋薄膜，并在四周開挖排水溝，將水引自場(chǎng)區(qū)排水總水溝，以防變潮；3、雨天施工時(shí)，應(yīng)注意可能的帶電作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行我公司安全規(guī)定規(guī)程，電焊機(jī)棚應(yīng)設(shè)在屋內(nèi)或設(shè)置較高處且有雨棚，用電設(shè)施需有漏電保護(hù)裝置。4、用潛水泵與時(shí)排出挖孔樁內(nèi)積水。5、隨時(shí)掌握氣象動(dòng)態(tài)，提前做好防雨措施6、加強(qiáng)季節(jié)性勞動(dòng)保護(hù)工作，冬雨季要做好防滑、防雨、防觸電工作