環(huán)境大樓塔基方案

目錄1編制依據(jù) 12工程概況 13塔吊選型 23.1塔吊選型與定位 24塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 24.1QTZ160塔吊基礎(chǔ) 34.2塔吊基礎(chǔ)的驗(yàn)收和運(yùn)行監(jiān)測(cè)（項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注） 35安全注意事項(xiàng) 36塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書(shū) 47.1塔吊基礎(chǔ)計(jì)算 47附圖 107.1塔吊基礎(chǔ)平面布置圖 10編制依據(jù)序號(hào)名稱編號(hào)1北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)大樓項(xiàng)目施工圖紙2013.082北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)大樓項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)2014.033建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程JGJ33-20014建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-20085建筑變形測(cè)量規(guī)范JGJ8-20076PKPM施工安全計(jì)算軟件CMIS_9.2版7北京市建筑起重機(jī)械安全監(jiān)督管理規(guī)定京建施[2008]368號(hào)8關(guān)于對(duì)本市建筑起重機(jī)械進(jìn)行備案管理的通知京建施[2008]593號(hào)9關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)建筑起重機(jī)械管理的通知2010-04-2010建筑施工起重機(jī)械監(jiān)督管理規(guī)定建設(shè)部令第166號(hào)工程概況序號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容1工程地址北京大學(xué)校內(nèi)2建筑面積總建筑面積（m2）205003建筑層數(shù)地上5層地下3層4建筑平面橫軸編號(hào)1～14縱軸編號(hào)橫軸距離（m）95.72縱軸距離（m）50.255建筑高度18m6結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)主體屋蓋筏板基礎(chǔ)（柱帽下返）框架剪力墻結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆砼7持力層土質(zhì)類別第四紀(jì)沉積粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土④，粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土④1層8地基承載力特征值180Kpa塔吊選型塔吊選型與定位本方案根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件及周圍環(huán)境情況，QTZ160（TCT7015－10E）塔吊的臂長(zhǎng)70m，自由安裝高度為60m，增加附墻之后最大起升高度可達(dá)200m。70m端頭處按設(shè)計(jì)可吊1.5T（兩倍率），最大起吊重量為10T。由于施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，且考慮塔吊對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)覆蓋達(dá)到最優(yōu)便于施工，故將塔吊設(shè)置于基坑中側(cè)7-8/E-F軸處，塔吊基礎(chǔ)中心距8軸3.3m，距F軸4.4m，塔吊穿基礎(chǔ)底板，地下一二三層頂板，地上位于主體空地內(nèi)（見(jiàn)塔吊與地上結(jié)構(gòu)位置示意圖），具體位置及其周圍環(huán)境情況詳見(jiàn)附圖1塔吊定位圖QTZ160塔吊性能參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fqk=160kN（按160kN設(shè)計(jì)但實(shí)際施工最大起重量為100kN），臂長(zhǎng)：70米，最大起重量：10噸。最大自由工作高度：60米整機(jī)重量獨(dú)立式28.5噸，平衡重19.8噸塔機(jī)外形尺寸塔頂距離地面高度為60米,平衡臂最大回轉(zhuǎn)半徑為17.2米,吊臂最大回轉(zhuǎn)半徑為73米。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為無(wú)縫鋼管結(jié)構(gòu)，其外形尺寸為：長(zhǎng)2.0米×寬2.0起升速度

20m/min～80m/min（變幅速度

0-55m回轉(zhuǎn)速度

0～0.6r/min最大工作幅度

70m工作溫度

-20～+40總功率

57.5KW塔吊基礎(chǔ)7.5m×7.5m×1.4m塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)QTZ160塔吊基礎(chǔ)塔吊廠家提供基礎(chǔ)為7500*7500*1400尺寸，為使塔吊基礎(chǔ)更安全可靠，通過(guò)PKPM軟件實(shí)際計(jì)算，經(jīng)與設(shè)計(jì)溝通塔吊基礎(chǔ)可以利用基坑原設(shè)計(jì)抗拔樁并將抗拔樁直徑加大，故用4根樁徑Φ600，樁頂標(biāo)高位于-13.9m，施工樁長(zhǎng)11.0m（不含預(yù)留保護(hù)樁頭0.50m），樁間距3.6米，樁穿過(guò)土層為粘土側(cè)阻力特征值為50-55kPa，樁端部土層為卵石-圓礫層，側(cè)阻力特征值為120kPa施工準(zhǔn)備、平整場(chǎng)地測(cè)量放線定位放樁位線鉆機(jī)就位鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔施工準(zhǔn)備、平整場(chǎng)地測(cè)量放線定位放樁位線鉆機(jī)就位鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔清孔下鋼筋籠下鋼制導(dǎo)管灌注混凝土拆除鋼護(hù)筒樁試驗(yàn)清破樁頭下一道工序土方下挖鉆機(jī)安裝泥漿制備暫存鋼筋原材料試驗(yàn)鋼筋籠制作導(dǎo)管拼裝制作混凝土試塊混凝土試塊養(yǎng)護(hù)試壓施工方案審批監(jiān)理工程師驗(yàn)收質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)收灌注樁位復(fù)測(cè)成孔驗(yàn)收塔吊電源線采用三相五線制，設(shè)備保護(hù)接零，塔吊設(shè)有專用電閘箱，采用200A的空開(kāi)。塔吊基礎(chǔ)的驗(yàn)收和運(yùn)行監(jiān)測(cè)（項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注）5.3.1塔吊基礎(chǔ)鋼筋綁扎完畢后必須經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)質(zhì)量人員及監(jiān)理檢查驗(yàn)收后方可澆筑混凝土。在塔吊運(yùn)行期間，由項(xiàng)目測(cè)量人員每日一次檢查基坑，檢查內(nèi)容如下：eq\o\ac(○,1)基坑排樁的垂直度和水平位移，eq\o\ac(○,2)檢查塔吊的垂直度；eq\o\ac(○,3)觀測(cè)并記錄塔吊基礎(chǔ)的沉降eq\o\ac(○,4)將每日觀測(cè)成果記錄成臺(tái)賬以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。eq\o\ac(○,5)雨后增加一次觀測(cè)。5.3.2塔吊基礎(chǔ)四周應(yīng)混凝土硬化并做好截水溝防止雨水沖刷滲入邊坡和塔吊基礎(chǔ)的持力層。安全注意事項(xiàng)安全員必須對(duì)安全工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，行使好自己的職權(quán)。工人進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的安全教育。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴好安全帽。非工作人員禁止進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。施工中所用機(jī)具，必須經(jīng)檢驗(yàn)合格，才能使用，否則不得使用。所有電器設(shè)備的金屬外殼以及電器設(shè)備連接的金屬外殼構(gòu)架必須采取妥善的接地或接零保護(hù)。夜間施工時(shí)，操作面必須配備充足的照明設(shè)備，保證振搗人員能夠看清混凝土的振搗情況。振搗手必須穿絕緣鞋戴絕緣手套。所有施工人員非電工不能進(jìn)行電氣設(shè)備的施工和操作，嚴(yán)禁隨意觸摸電氣設(shè)備。嚴(yán)禁野蠻施工、違章操作。施工現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙。綁扎鋼筋過(guò)程中，注意力要集中，避免鐵絲、鋼筋扎手腳。所有施工人員必須嚴(yán)格遵守本規(guī)程方案的要求，嚴(yán)禁各種違章現(xiàn)象出現(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)電閘箱要搭好防雨棚，電閘箱的漏電保護(hù)裝置靈敏、齊全，并設(shè)專人隨時(shí)維護(hù)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電閘箱的管理、位置變動(dòng)、電纜鋪設(shè)等要求詳見(jiàn)本工程《臨時(shí)用電方案》。雨施期間每天使用前對(duì)電氣設(shè)備的安全檢查，包括線路、動(dòng)力電源線路，各種箱、閘、盒的接零、接地保護(hù)是否靈敏可靠，非機(jī)電人員不得擅自動(dòng)用機(jī)電設(shè)備。雨施期間，加強(qiáng)操作人員的自我保護(hù)意識(shí)，工長(zhǎng)做出書(shū)面安全交底。消防器材放置在防雨、防潮、防曬地方保存，及時(shí)檢查地下消火栓，井口位置要高于現(xiàn)場(chǎng)地坪。消火拴晝夜要設(shè)有明顯標(biāo)志，并配備足夠的水龍帶。消火拴周圍3米塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書(shū)7.1塔吊基礎(chǔ)計(jì)算塔吊四樁基礎(chǔ)的計(jì)算書(shū)依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)。一.參數(shù)信息塔吊型號(hào):QTZ200塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值:Fk1=950.00kN起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fqk=160kN塔吊最大起重力矩:M=1860kN.m非工作狀態(tài)下塔身彎矩:M=5231kN.m塔吊計(jì)算高度:H=45m塔身寬度:B=2m樁身混凝土等級(jí):C30承臺(tái)混凝土等級(jí):C40保護(hù)層厚度:H=50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng):H=7.5m承臺(tái)厚度:Hc=1.4m承臺(tái)箍筋間距:S=200mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別:HRB400承臺(tái)頂面埋深:D=0.0m樁直徑:d=0.6m樁間距:a=3.6m樁鋼筋級(jí)別:HRB400樁入土深度:11m樁型與工藝:泥漿護(hù)壁鉆(沖)孔灌注樁計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：二.荷載計(jì)算1.自重荷載及起重荷載1)塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值Fk1=950kN2)基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk=7.5×7.5×1.40×25=1968.75kN3)起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk=160kN2.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a.塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(Wo=0.2kN/m2)Wk=0.8×1.59×1.95×1.2×0.2=0.60kN/m2qsk=1.2×0.60×0.35×2=0.50kN/mb.塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qsk×H=0.50×45.00=22.50kNc.基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk×H=0.5×22.50×45.00=506.30kN.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a.塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(本地區(qū)Wo=0.45kN/m2)Wk=0.8×1.65×1.95×1.2×0.45=1.39kN/m2qsk=1.2×1.39×0.35×2.00=1.17kN/mb.塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qsk×H=1.17×45.00=52.54kNc.基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk×H=0.5×52.54×45.00=1182.16kN.m3.塔機(jī)的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=5231+0.9×(1860+506.30)=7360.67kN.m非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=5231+1182.16=6413.16kN.m三.樁豎向力計(jì)算非工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+Gk)/n=(950+1968.75)/4=729.69kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(950+1968.75)/4+(6413.16+52.54×1.40)/5.09=2003.99kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(950+1968.75-0)/4-(6413.16+52.54×1.40)/5.09=-544.62kN工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(950+1968.75+160)/4=769.69kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(950+1968.75+160)/4+(7360.67+22.50×1.40)/5.09=2221.87kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(950+1968.75+160-0)/4-(7360.67+22.50×1.40)/5.09=-682.49kN四.承臺(tái)受彎計(jì)算1.荷載計(jì)算不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設(shè)計(jì)值：工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(950+160)/4+1.35×(7360.67+22.50×1.40)/5.09=2335.07kN最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(950+160)/4-1.35×(7360.67+22.50×1.40)/5.09=-1585.82kN非工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×950/4+1.35×(6413.16+52.54×1.40)/5.09=2040.94kN最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×950/4-1.35×(6413.16+52.54×1.40)/5.09=-1399.69kN2.彎矩的計(jì)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》第6.4.2條其中Mx,My1──計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)；Ni──不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向反力設(shè)計(jì)值(kN)。由于工作狀態(tài)下，承臺(tái)正彎矩最大：Mx=My=2×2335.07×0.80=3736.11kN.m承臺(tái)最大負(fù)彎矩:Mx=My=2×-1585.82×0.80=-2537.31kN.m3.配筋計(jì)算根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010第6.2.10條式中α1──系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)，α1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，α1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定；fc──混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h0──承臺(tái)的計(jì)算高度；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2。底部配筋計(jì)算:αs=3736.11×106/(1.000×19.100×7500.000×13502)=0.0143ξ=1-(1-2×0.0143)0.5=0.0144γs=1-0.0144/2=0.9928As=3736.11×106/(0.9928×1350.0×360.0)=7743.3mm2頂部配筋計(jì)算:αs=2537.31×106/(1.000×19.100×7500.000×13502)=0.0097ξ=1-(1-2×0.0097)0.5=0.0098γs=1-0.0098/2=0.9928As=2537.31×106/(0.9951×1350.0×360.0)=5246.4mm2五.承臺(tái)剪切計(jì)算最大剪力設(shè)計(jì)值：Vmax=2335.07kN依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)的第6.3.4條。我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式：式中λ──計(jì)算截面的剪跨比,λ=1.500ft──混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.710N/mm2；b──承臺(tái)的計(jì)算寬度，b=7500mm；h0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=1350mm；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2；S──箍筋的間距，S=200mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六.承臺(tái)受沖切驗(yàn)算角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱的沖切破壞錐體以內(nèi)，且承臺(tái)高度符合構(gòu)造要求，故可不進(jìn)行承臺(tái)角樁沖切承載力驗(yàn)算七.樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)的第5.8.2條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=1.35×2221.87=2999.52kN樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式：其中Ψc──基樁成樁工藝系數(shù)，取0.75fc──混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=14.3N/mm2；Aps──樁身截面面積，Aps=282744mm2。樁身受拉計(jì)算，依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008第5.8.7條受拉承載力計(jì)算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-921.36kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積As=2559.343mm2。由于樁的最小配筋率為0.60%，計(jì)算得最小配筋面積為1696mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積2559mm2八.樁豎向承載力驗(yàn)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4條軸心豎向力作用下，Qk=769.69kN；偏心豎向力作用下，Qkmax=2221.87kN樁基豎向承載力必須滿足以下兩式：?jiǎn)螛敦Q向承載力特征值按下式計(jì)算：其中Ra──單樁豎向承載