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第6层,含卵石粉质黏土(Q3al):
具灰白色钙质斑及较多黑色铁锰质斑,卵石含量约30%,尤其场地东北角偏多,该层在场地南部缺失,厚度0.8~2.5m,平均厚度1.38m;
层底埋深23.5m~26.8m,平均埋深24.78m。
2场地工程环境条件
拟建场地位于洛阳市经三路与道北五路交叉口西南角,交通方便,场地南部为车库基坑,北部为13#楼施工场地。
施工场地比较狭窄。
3各土层承载力特征值
地层层号
地层名称
地基承载力特征值fak(KPa)
1
粉质黏土
130
2
150
3
170
4
220
5
260
塔吊基础设计坐落在第二层土上,第二层粉质黏土经深宽修正后承载力特征值为fa=180.1kPa。
4地下水
场地地下水埋深自然地面下约6.0~9.5m,标高88.50m左右,属孔隙潜水类型。
5技术参数
塔吊基础尺寸:
3100(宽)X3100(长)X1000(高),配筋:
C16@200双层双向,拉筋为B12@400。
砼等级为C35。
灌注桩尺寸:
直径为400mm,有效桩长14m,配筋:
纵筋为9C16,钢筋伸入承台35d,螺旋箍筋为A6.5@100/250,加劲箍筋A12@2000。
砼等级为C30。
四、施工工艺技术
一施工准备
1、场地平整准备前应查明场地范围内的地下构筑物、障碍物和各处地下管线的位置及标高等,同现场监理和业主代表共同确定并采取必要的措施,避免造成损失。
2、熟悉图纸,注明桩位编号及施工顺序,根据地质报告和现场特点确定施工工艺,排定施工作业计划。
3、设备进场,调试,确保设备状况良好。
同时配合业主、监理进行轴线定位,测量放线,确保无误。
二施工工艺
1、放线:
施工前根据放出的轴线,四周交点用钢钎打入地下,按照桩位布置图统一进行测放桩位线,桩位中心用钎子插入地下,并用白灰明示,桩位偏差小于2cm。
2、成孔:
长螺旋钻机成孔,应均匀钻进,避免形成螺旋孔,成孔深度误差不超过0.1m,确保桩端进入持力层深度大于200mm,垂直度偏差小于1%。
3、混凝土灌注:
成孔至设计深度后,现场指挥员应通知钻机停钻提升钻杆,并同时通知司泵开始灌注混凝土并保持连续灌注,超过桩顶标高50cm,以保证桩顶标高和桩顶质量均符合设计要求。
灌注混凝土前,应检查管路是否顺畅稳固;
现场设专人负责检查混凝土灌注质量及意外情况的处理;
商品混凝土进场后应立即灌注(2小时内),严禁长时间搁置;
保证桩身混凝土至少24小时养护,避免扰动。
施工过程中应认真填写施工记录。
三质量检验
复核桩位、桩径、桩顶标高符合规范及设计要求。
五桩承台施工
1施工准备
钢筋:
钢筋的级别、直径必须符合设计要求,有出厂证明书及复试报告,表面无老锈和油污,混凝土采用商品混凝土。
2作业条件:
(1)桩基施工已全部完成,并按设计要求挖完土,而且办完桩基施工验收记录。
(2)修整桩顶混凝土:
桩顶疏松混凝土全部剔完,如桩顶低于设计标高时,须用同级混凝土接高,在达到桩强度的50%以上,再将埋入承台梁内的桩顶部分剔毛、冲净。
如桩顶高于设计标高时,应预先剔凿,使桩顶伸入承台梁深度完全符合设计要求。
(3)桩顶伸入承台梁中的钢筋应符合设计和规范要求。
(4)应将槽底虚土、杂物等垃圾清除干净。
3操作工艺
1.工艺流程:
垫层→钢筋进场复试→钢筋翻样→钢筋加工→模板支设→钢筋绑扎→螺栓定位→绑好砂浆垫块→验收→浇筑砼
混凝土浇筑:
应先浇水润湿。
承台浇筑混凝土时,采用混凝土输送泵按顺序将混凝土倒入模中。
养护:
混凝土浇筑后,在常温条件下12h内应洒或薄膜覆盖保湿养护,浇水次数以保持混凝土湿润为宜,养护时间不少于七昼夜。
2.钢筋绑扎:
先长轴后短轴,由一端向另一端依次进行。
操作时按图纸要求划线、铺铁、穿箍、绑扎,最后成型。
(1)预留孔洞位置应正确,桩伸入承台梁的钢筋、承台上的插铁,均应按图纸绑好,扎结牢固,其标高、位置、搭接锚固长度等尺寸应准确,不得遗漏或位移。
(2)绑保护层垫块:
底部钢筋下的保护层垫块,一般厚度不小于50mm,间隔1m,侧面的垫块应与钢筋绑牢,不应遗漏。
3.桩承台钢筋安装及预埋件位置允许偏差
项次
项
目
允许偏差
(mm)
检查方法
骨架的宽度、高度
±
尺量检查
骨架的长度
10
焊接
绑扎
20
尺量连续三档
取其最大值
间距
排距
尺量两端,中间各
一号取其最大值
钢筋弯起点位移
6
中心线位移
水平高差
+3
-0
7
受力钢筋保护层基础
六预埋螺栓固定式基础要求
1预埋地脚螺栓固定式底座的砼基础的尺寸决定于:
(1)地面的容许承载力,地基的承载能力应大于1.8*105~2.0*105。
制作混凝土时,按图示预埋定位板和地脚螺栓,必须做到:
(2)上定位板保持水平,基础平面的平面度≤1/1000
(3)四块定位板位置保证准确,对角线误差≤±
3mm
2技术要求
(1)预埋螺栓材料采用40Cr,螺纹M36,热处理T235,共16条。
螺母M36,材料35。
其埋设方法及长度由施工单位根据承载状况自定。
(2)承重钢板轮廓尺寸可根据承载状况自定,材料采用Q235-A,孔距如尺寸图示。
数量为4件。
(3)承重钢板预埋螺栓固定时要保证孔距中心的对称性,保证预埋螺栓的垂直度。
(4)预埋地脚螺栓时应用铁丝与钢筋绑扎,绝不允许采用地脚螺栓与之点焊的方法固定,否则将导致地脚螺栓脆断后果。
桩承台模板安装和预埋件允许偏差
检验方法
轴线位移
标
高
用水准仪或拉线检查
截面尺寸
相邻两板表面高低差
用直尺和尺量检查
表面平整度
用2m靠尺和塞尺检查
七、塔吊技术参数
在充分考虑周围环境(外电线路)、建筑物本身情况(高度、塔吊覆盖面积)、施工现场平面布置(主要为材料堆放)等因素的前提下,经项目部充分研究,本工程选用河南六建机械租赁有限公司的QTZ5013D塔式起重机。
其技术参数如下:
1、起重特性
幅度(m)
11
12
14
16
18
起重量(kg)
6000
5605
4940
4405
3965
3600
22
24
26
28
30
32
3285
3015
2780
2570
2390
2225
34
36
38
40
42
44
2080
1950
1830
1720
1625
1530
幅度(m)
46
48
50
1450
1370
1300
2、主要技术参数
2.1起重力矩:
700KN.m;
2.2最大起重量:
6t;
2.3臂长:
50m;
2.5塔吊计算高度:
40m;
2.6标准节尺寸:
2775*1588*1532mm,938kg/节;
2.7供电电压:
380V,允许误差正负10%
2.9总功率:
38KW
砼基础荷载及尺寸表
对地面压力(pa)
b(m)
h(m)
砼基础重量(KN)
Fv(KN)
Fh(KN)
M(KN·
m)
2.0*105
5.0
1.4
805
407
30.4
1500
1.7*105
5.5
1.2
1.0*105
6.0
1.0
828
2.12塔吊位置确定
11#楼塔吊基础位于
轴距建筑物外边线5100mm塔吊基础顶标高▽-5.70m,平面位置具体施工现场平面布置图。
10#楼塔吊基础距
轴西1600mm,距建筑物外边线5100mm。
根据工程实际情况,塔吊基础顶面标高▽-5.70m,建筑顶标高为▽80.05m,则塔吊提升高度最小为:
5.70+80.05+5=90.75m。
附图
11#楼塔吊基础位置
10#楼塔吊位置
灌注桩详图
桩配筋图
预埋螺栓固定基础
塔吊基础配筋详图
X#楼塔吊位置图示
塔吊基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ5013D
塔机自重标准值:
Fk1=1026kN
起重荷载标准值:
Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=700.00kN.m
塔吊计算高度:
H=40m
塔身宽度:
B=1.50m
非工作状态下塔身弯矩:
M1=1500kN.m
承台混凝土等级:
C35
保护层厚度:
50mm
矩形承台边长:
3.10m
承台厚度:
Hc=1.000m
承台箍筋间距:
S=200mm
承台钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=1.500m
桩直径:
d=0.400m
桩间距:
a=2.000m
桩钢筋级别:
桩入土深度:
14m
桩型与工艺:
长螺旋钻孔灌注桩
计算简图如下:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=1026kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=3.1×
3.1×
1.00×
25=232.5kN
3)起重荷载标准值
Fqk=60kN
2.风荷载计算
1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×
1.64×
1.65×
1.29×
0.2=0.55kN/m2
=1.2×
0.55×
0.35×
1.5=0.35kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×
H=0.35×
40=14kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×
H=0.5×
14×
40=280kN.m
2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.4kN/m2)
0.4=1.1kN/m2
1.1×
1.50=0.69kN/m
H=0.69×
40=27.6kN
27.6×
40=552kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1500+0.9×
(700+280)=2382kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1500+552=2052kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(1026+232.5)/4=314.6kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×
h)/L
=(1026+232.5)/4+(2052+27.6×
1.00)/2.83=1048kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×
=(1026+232.5)/4-(2052+27.6×
1.00)/2.83=-420kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1026+232.5+60)/4=329.6kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×
=(1026+232.5+60)/4+(2382+14×
1.00)/2.83=1175kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×
=(1026+232.5+60)/4-(2382+14×
1.00)/2.83=-517kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
最大压力Ni=1.35×
(Fk+Fqk)/n+1.35×
(Mk+Fvk×
=1.35×
(1026+60)/4+1.35×
(2382+14×
1.00)/2.83=1506kN
最大拔力Ni=1.35×
(Fk+Fqk)/n-1.35×
(1026+60)/4-1.35×
1.00)/2.83=-607.6kN
Fk/n+1.35×
1026/4+1.35×
(2052+27.6×
1.00)/2.83=1336kN
Fk/n-1.35×
1026/4-1.35×
1.00)/2.83=-646kN
2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My=2×
1506×
0.20=602kN.m
承台最大负弯矩:
-607.6×
0.20=-309kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2010第7.2.1条
式中
1──系数,当混凝土强度不超过C50时,
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
1取为0.94,期间按线性内插法确定;
fc──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2。
底部配筋计算:
s=602×
106/(1.000×
16.700×
3100.000×
9502)=0.0115
=1-(1-2×
0.0115)0.5=0.0115
s=1-0.0115/2=0.994
As=536.24×
106/(0.994×
950.0×
360.0)=1771mm2
顶部配筋计算:
s=309×
9502)=0.0052
0.0052)0.5=0.0052
s=1-0.0052/2=0.9974
As=309×
106/(0.9974×
360.0)=909mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=1506kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第7.5.7条。
我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
──计算截面的剪跨比,
=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=3100mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=950mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2;
S──箍筋的间距,S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
根据以上计算:
桩承台实配纵筋16C16@200A=16×
201.1=3216mm²
,箍筋A6.5@200,拉筋B12@400
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩
冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1.35×
1175=1491.15kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中
c──基桩成桩工艺系数,取0.75
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.3N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=125664mm2。
f'
y──钢筋强度抗压强度设计值,f'
y=300N/mm2
A'
s──全部纵向钢筋截面面积。
经过计算得到纵向受压钢筋截面面积A'
s=480mm
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=1.35×
Qkmin=-589.2kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=1964mm2
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为251mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1964mm2
根据以上计算:
灌注桩实配纵筋9跟C16A=9×
201.1=1809.9mm²
九.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Qk=329.6kN;
偏向竖向力作用下,Qkmax=1175kN.m
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中Ra──单桩竖向承载力特征值;
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;
按下表取值;
qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=1.26m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土厚度(m)
土侧阻力标准值(kPa)
土端阻力标准值(kPa)
土名称
0.7
45
3.5
粉质黏土
55
5.8
65
由于桩的入土深度为14m,所以桩端是在第5层土层。
最大压力验算:
Ra=1.26×
(4×
0+0.7×
45+3.5×
50+4×
55+5.8×
65)+1300×
0.13=1181.35kN
由于:
Ra=1181.35>
Qk=329.6,所以满足要求!
由于:
1.2Ra=1417.62>
Qkmax=1175,所以满足要求!
十.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条
偏向竖向力作用下,Qkmin=-392kN.m
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:
式中Gp──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;
i──抗拔系数;
(0.750×
4×
0+0.750×
0.7×
45+0.750×
3.5×
50+0.750×
55+0.750×
5.8×
65)=886kN
Gp=0.126×
(14×
25-14×
10)=26.46kN
886+26.46>
=-392满足要求!
八、安全措施
1成孔机范围内不得有人员走动或进行其它作业非工作人员不得进入施工区域内。
成孔后应在桩孔附近设置警示标志并在桩孔上覆盖安全活动盖板。
2桩机操作时应安放平稳防止突然倾倒造成事故。
3施工场内一切电源电路的安装和拆除应由持证电工专管电器必须严格接地接零和设置漏电保护器现场电线电缆必须按规定架空严禁拖地和乱拉乱搭。
4起重机的金属结构应有可靠的接地装置,接地电阻不应大于4Ω。
5塔吊基础施工后,四周应排水良好,以保证基底土质承载力。
6塔机的避雷装置应在基础施工时预埋好,塔吊防雷接地的具体做法在塔吊基础处做两组接地极,每组接地极按照三个接地钎子(长2.5米,不小
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