碧桂园二期塔吊安拆方案.docx
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碧桂园二期塔吊安拆方案
常德市碧桂园二期一标段
塔吊安拆、防碰撞安全专项
施
工
方
案
编制人:
审核人:
批准人:
施工单位:
湖北高企达建设有限公司
二0一七年三月
第一节工程概况
1、工程简况
工程名称:
常德碧桂园二期一标段总承包工程
工程地址:
常德市武陵区林青路与桃花源路交汇处以北
建设单位:
常德市新碧房地产开发有限公司
勘察单位:
湖南省资源规划勘察院
设计单位:
常德市规划建筑设计院有限责任公司
监理单位:
广东中火炬监理咨询有限公司
施工单位:
湖北高企达建设有限公司
塔吊安装单位:
常德德鸿建筑设备租赁有限公司
监督单位:
常德市建设工程质量安全监督管理处
建设规模:
常德碧桂园二期一标段项目由常德市新碧房地产开发有限公司开发,本工程±0.000相当于绝对标高34.10m,由1#~7#楼组成,其中1#、4#、5#为地上33层,地下1层,2#为地上30层,地下1层,3#、6#、7#为地上17层,地下1层;主体结构为剪力墙结构体系,基础为承台桩基础。
1#、4#、5#楼建筑高度97.5m,地上首层层高3.85m,以上为标准层,每层层高均为2.9m;2#楼建筑高度94.5m,地下一层层高4.81m,地上首层层高4.1m,以上为标准层,每层层高均为3.15m;3#、6#、7#楼建筑高度51.0m,地下一层层高4.9m,地上首层层高3.9m,以上为标准层,每层层高均为3.0m。
本工程建筑结构安全等级二级、地基基础设计甲级、抗震设防丙类、抗震设防烈度7度,建筑场地类别二类。
本工程总工期为400天,计划开工日期为2017年2月10日,工程竣工验收日期为2018年5月21日(具体开工时间由监理、建设单位签发的开工令为准)。
塔吊选型:
本项目计划安装四台塔吊,1#楼安装一台浙江虎霸H5810型塔吊,3#楼安装一台中联重科TC5010型塔吊,4#楼安装一台中联重科TC5010型塔吊,7#楼安装一台中联重科TC5010型塔吊,各型号塔吊可满足本项目施工需要(塔吊安装位置见塔机安装平面布置图)。
塔吊的安装技术指标如下:
塔吊安装高度和起重臂安装长度一览表
塔号
楼号
塔机型号
承台面标高
初装高度
最终高度
梯屋面高度
安装臂长
1#
1#
H5810
-5.8m
40m
109.55m
100.2m
58m
2#
3#
TC5610
-5.0m
28.8m
64.75m
55.4m
56m
3#
4#
TC5610
-5.8m
23.2m
112.35m
100.2m
56m
4#
7#
TC5610
-5.0m
23.2m
67.55m
55.4m
56m
说明:
本方案塔吊安装高度指起重臂下弦距塔基顶面高度,相邻两台塔吊有2.8m以上高差
2、地质情况
根据地勘报告,项目区域从上至下地质分层为:
素填土层、粉质粘土层、粉土层、粉砂层、圆砾层,塔吊附近各类土层的厚度值、地基承载力特征值详下表。
各编号塔吊附近各类土层厚度、各类土地基承载力特征值表
塔吊
编号
土类厚度
①素填土
②粉质粘土
③粉土
④粉砂
⑤卵石
1#塔吊
平均值(m)
1.70
4.00
1.30
0.80
12.85
2#塔吊
平均值(m)
1.20
1.20
2.70
1.40
14.30
3#塔吊
平均值(m)
3.10
2.30
1.10
1.60
12.70
4#塔吊
平均值(m)
0.40
2.50
2.10
0.60
15.21
地基承载力特征值(KPa)
90
180
150
200
300
侧阻力特征值qsia(kPa)
10
8
25
45
65
端阻力特征值qpa(kPa)
150
100
900
1200
1800
抗拔系数
0.6
0.3
0.4
0.4
0.6
3、塔吊基础
本工程所有塔吊基础均采用矩形板式五桩基础承台,基础承台尺寸5000mm×5000mm×1350mm,桩采用AB型预应力高强混凝土管桩(PHC桩),桩径500mm,壁厚100,桩端持力层在卵石层,桩身有效长度13~15m,桩间间距3.53m,单桩竖向承载力特征值为1800KN,后期塔吊基础将于地下室底板连接。
4、现场与周边环境
本项目西靠桃花源路,其他三面场地开阔;项目场地周边无高压电线不需外电防护,项目靠桃花源路需街道防护,周围民居建筑都在安全范围内;现场共安装4台塔吊,相邻两台塔吊空中互相干涉;本项目必须制定可靠的防碰撞和防吊物坠落措施。
。
第二节编制依据
1、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
2、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
6、本项目建筑、结构专业施工图,
7、本项目地勘报告
8、本项目《施工组织设计》
9、中联TC5610型和浙江虎霸H5810型塔式起重机《使用说明书》
第三节塔吊平面位置
根据本工程实际情况以及建筑物总平面布置,参照工程结构图纸,1#楼塔吊设置于2-12~2-15/2-T轴,3#楼塔吊设置于1-1~1-2/G轴,4#楼塔吊设置于2-2~2-5/2-R轴,7#楼塔吊设置于6-29~6-31/6-P轴,7#楼塔吊设置于楼中间位置/1-0A轴,1#楼塔吊架身中心与建筑物的间距设置为6m,3#楼塔吊架身中心与建筑物的间距设置为5.4m,4#楼塔吊架身中心与建筑物的间距设置为6m,7#楼塔吊架身中心与建筑物的间距设置为4.5m,各楼塔吊所用附墙架均采用说明书上厂家特制伸缩附墙架。
(具体位置详见塔吊平面布置示意图附件、塔机安装侧面图附件)。
1、每台塔吊设置独立配电箱,设在塔机约2m处;
2、塔基周围要求基本平整无障碍物。
第四节塔吊型号及性能技术参数
1、塔吊型号
本工程所选用的塔吊为浙江虎霸H5810型和中联重科TC5610型塔吊,该型号塔吊均为水平臂架、小车变幅、上回转、自升式塔机。
2、H5810型塔机主要性能技术参数
H5810型塔机主要性能技术参数一览表表1
3、H5810型塔机起重特性一览表
H5810型塔机起重特性一览表表2
3、TC5610型塔机主要性能技术参数
TC5610型塔机主要性能技术参数一览表表3
4、TC5610型塔机起重特性一览表
TC5610型塔机起重特性一览表表4
第五节塔吊基础设计与验算、塔吊稳定性验算
一、H5810型塔基设计
有关技术参数
塔机型号
H5810
塔机独立状态下最大起吊高度H0(m)
40
塔身桁架结构宽度B(m)
1.95
计算依据
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
桩数n
5
承台高h(m)
1.35
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
5
承台长向桩心距a1(m)
3.53
承台宽向桩心距ab(m)
3.53
桩直径d(mm)
500
承台混凝土强度等级
C30
桩混凝土强度等级
C60
成桩工艺
预制桩
桩入土深度lt(m)
14.9
桩混凝土类型
PHC桩
地下水位至表面的距离hz(m)
1.33
二、TC5610型塔基设计
塔机型号
TC5610
塔机独立状态下最大起吊高度H0(m)
40
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
计算依据
《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
桩数n
5
承台高h(m)
1.35
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
5
承台长向桩心距a1(m)
3.5
承台宽向桩心距ab(m)
3.5
桩直径d(mm)
500
承台混凝土强度等级
C30
桩混凝土强度等级
C60
成桩工艺
预制桩
桩入土深度lt(m)
13.65
桩混凝土类型
PHC桩
地下水位至表面的距离hz(m)
1.33
本工程所有塔吊基础均为承台桩基础,且承台尺寸相同,因此该计算书主要针对项目最大安装高度的1#楼塔吊和4#楼塔吊进行计算。
矩形板式桩基础计算书
4#楼TC5610型塔吊计算书:
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80(TC5610)-中联重科
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40.5
塔机独立状态的计算高度H(m)
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
464.1
起重荷载标准值Fqk(kN)
47.1
竖向荷载标准值Fk(kN)
511.2
水平荷载标准值Fvk(kN)
18.3
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
1335
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
464.1
水平荷载标准值Fvk'(kN)
73.9
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
1552
2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
1.35Fk1=1.35×464.1=626.535
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35Fqk=1.35×47.1=63.585
竖向荷载设计值F(kN)
626.535+63.585=690.12
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×18.3=24.705
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.35Mk=1.35×1335=1802.25
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.35Fk'=1.35×464.1=626.535
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.35Fvk'=1.35×73.9=99.765
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.35Mk=1.35×1552=2095.2
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
5
承台高度h(m)
1.35
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
5
承台长向桩心距al(m)
3.53
承台宽向桩心距ab(m)
3.53
承台参数
承台混凝土等级
C30
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'(m)
0
承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)
19
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
50
配置暗梁
否
承台底标高d1(m)
-7.15
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.35×25+0×19)=843.75kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×843.75=1012.5kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(3.532+3.532)0.5=4.992m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+843.75)/5=261.57kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(464.1+843.75)/5+(1552+73.9×1.35)/4.992=592.441kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(464.1+843.75)/5-(1552+73.9×1.35)/4.992=-69.301kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:
Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(626.535+1012.5)/5+(2095.2+99.765×1.35)/4.992=774.483kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(626.535+1012.5)/5-(2095.2+99.765×1.35)/4.992=-118.869kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩类型
预应力管桩
预应力管桩外径d(mm)
500
预应力管桩壁厚t(mm)
100
桩混凝土强度等级
C60
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz(kN/m3)
25
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩底标高d2(m)
-20.8
桩有效长度lt(m)
13.65
桩端进入持力层深度hb(m)
1
桩配筋
桩身预应力钢筋配筋
65011Φ10.7
桩身承载力设计值
7089.221
桩裂缝计算
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es(N/mm2)
200000
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)
100
预应力钢筋相对粘结特性系数V
0.8
最大裂缝宽度ωlim(mm)
0.2
裂缝控制等级
三级
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
1.33
自然地面标高d(m)
0
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.1
土名称
土层厚度li(m)
侧阻力特征值qsia(kPa)
端阻力特征值qpa(kPa)
抗拔系数
承载力特征值fak(kPa)
杂填土
3.1
10
150
0.6
90
粉质粘土
2.3
8
180
0.3
100
粉土
1.1
25
900
0.4
150
粉砂
1.6
45
1200
0.6
200
卵石
12.8
65
1800
0.6
300
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×0.5=1.571m
hb/d=1×1000/500=2<5
λp=0.16hb/d=0.16×2=0.32
空心管桩桩端净面积:
Aj=π[d2-(d-2t)2]/4=3.14×[0.52-(0.5-2×0.1)2]/4=0.126m2
空心管桩敞口面积:
Ap1=π(d-2t)2/4=3.14×(0.5-2×0.1)2/4=0.071m2
承载力计算深度:
min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m
fak=(0.95×200+1.55×300)/2.5=655/2.5=262kPa
承台底净面积:
Ac=(bl-n(Aj+Ap1))/n=(5×5-5×(0.126+0.071))/5=4.804m2
复合桩基竖向承载力特征值:
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·(Aj+λpAp1)+ηcfakAc=0.8×1.571×(0.95×45+12.7×65)+4000×(0.126+0.32×0.071)+0.1×262×4.804=1810.063kN
Qk=261.57kN≤Ra=1810.063kN
Qkmax=592.441kN≤1.2Ra=1.2×1810.063=2172.076kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-69.301kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:
Qk'=69.301kN
桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算,
桩身的重力标准值:
Gp=lt(γz-10)Aj=13.65×(25-10)×0.126=25.73kN
Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×1.571×(0.6×0.95×45+0.6×12.7×65)+25.73=680.375kN
Qk'=69.301kN≤Ra'=680.375kN
满足要求!
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积:
Aps=nπd2/4=11×3.142×10.72/4=989mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:
Q=Qmax=774.483kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=7089.221kN
Q=774.483kN≤7089.221kN
满足要求!
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:
Q'=-Qmin=118.869kN
fpyAps=(650×989.123)×10-3=642.93kN
Q'=118.869kN≤fpyAps=642.93kN
满足要求!
4、裂缝控制计算
裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。
(1)、纵向受拉钢筋配筋率
有效受拉混凝土截面面积:
Ate=π[d2-(d-2t)2]/4=3.14×[5002-(500-2×100)2]/4=125664mm2
Aps/Ate=989.123/125664=0.008<0.01
取ρte=0.01
(2)、纵向钢筋等效应力
σsk=(Qk'-Np0)/Aps=(69.301×103-100×103)/989.123=-31.037N/mm2
(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×2.85/(0.01×31.037)=7.069
取ψ=1
(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=(11×10.72)/(11×0.8×10.7)=4.281mm
(5)、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.2×1×31.037×(1.9×35+0.08×4.281/0.01)/200000=0.034mm≤ωlim=0.2mm
满足要求!
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB335Φ25@180
承台底部短向配筋
HRB335Φ25@180
承台顶部长向配筋
HRB335Φ25@180
承台顶部短向配筋
HRB335Φ25@180
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1350-50-25/2=1288mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(774.483+(-118.869))×4.992/2=1636.47kN·m
X方向:
Mx=Mab/L=1636.47×3.53/4.992=1157.159kN·m
Y方向:
My=Mal/L=1636.47×3.53/4.992=1157.159kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=626.535/5+2095.2/4.992=545.004kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1288)1/4=0.888
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(3.53-1.6-0.5)/2=0.715m
a1l=(al-B-d)/2=(3.53-1.6-0.5)/2=0.715m
剪跨比:
λb'=a1b/h0=715/1288=0.555,取λb=0.555;
λl'=a1l/h0=715/1288=0.555,取λl=0.555;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.555+1)=1.125
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.555+1)=1.125
βhsαbftbh0=0.888×1.125×1.43×103×5×1.288=9200.012kN
βhsαlftlh0=0.888×1.125×1.43×103×5×1.288=9200.012kN
V=545.004kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=9200.012kN
满足要求!
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:
B+2h0=1.6+2×1.288=4.176m
ab=3.53m≤B+2h0=4.176m,al=3.53m≤B+2h0=4.176m
角桩位于冲切椎体以内,可不进行角桩冲切的承载力验算!
4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=1157.159×106/(1.04×14.3×5000×12882)=0.009
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009
γS1=1-ζ1/2=1-0.009/2=0.995
AS1=My/(γS1h0fy1)=1157.159×106/(0.995×1288×300)=3009mm2
最小配筋率:
ρ=0.15%
承台底需要配筋:
A1=max(AS1,ρbh0)=max(3009,0.0015×5000×1288)=9660mm2
承台底长向实际配筋:
AS1'=14127mm2≥A1=9660mm2
满足要求!
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=1157.159×106/(1.04×14.3×5000×12882)=0.009
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009
γS2=1-ζ2/2=1-0.009/2=0.995
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1157.159×106/(0.995×1288×300)=3009mm2
最小配筋率:
ρ=0.15%
承台底需要配筋:
A2=max(3009,ρlh0)=max(3009,0.0015×5000×1288)=9660mm2
承台底短向实际配筋:
AS2'=14127mm2≥A2=9660mm2
满足要求!
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋:
AS3'=14127mm2≥0.5AS1'=0.5×14127=7064mm2
满足要求!
(4)、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋:
AS4'=14127mm2≥0.5AS2'=0.5×14127=7064mm2
满足要求!
(5)、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
六、配筋示意图
承台配筋图
桩配筋图
基础立面图
1#楼H5810型塔吊计算书:
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
H5810
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40
塔机独立状态的计算高度H(m)
41.2
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.95
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
317
起重臂自重G1(kN)
45.48
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
22.9
小车和吊钩自重G2(kN)
3.4
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
13
最大起重力矩M2(kN
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