桩基础塔吊基础施工方案98549.docx
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桩基础塔吊基础施工方案98549
重庆北碚区歇马镇农转非安置房项目
桩
基
础
塔
吊
基
础
施
工
方
案
编制人:
审核人:
审批人:
中冶建工集团有限公司
一、编制依据
二、工程概况
三、现场地质条件
四、塔吊布置原则
五、塔吊选择
六、塔吊定位
七、塔吊基础
八、塔吊基础配筋图
一、编制依据
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
建筑、结构设计图纸;
《佳兆业置业有限公司栗雨项目二期工程岩土工程详细勘察报告》
QTZ63自升塔式起重机使用说明书。
二、工程概况:
由株洲佳兆业置业有限公司开发的佳兆业·金域天下(二期)位于株洲栗雨工业园。
本标段为二期,包括1~6#楼,总建筑面积为130941.09㎡,其中地下室建筑面积为33803.09㎡;地上建筑面积为131884.57㎡;其中1~6#楼为地下1层,地上25层,建筑面积为16132.44㎡,建筑高度为79.800m;9#栋为地下1层,地上33层,建筑面积为26703㎡,建筑高度为99.90m;10#栋为地下1层,地上32层,建筑面积为21849.79㎡,建筑高度为96.95m;11#栋为地下2层,地上32层,建筑面积为21026.37㎡,建筑高度为96.95m;12#栋为地下2层,地上33层,建筑面积为12853.12㎡,建筑高度为99.90m;13#栋为地下1层,地上33层,建筑面积为25702.73㎡,建筑高度为99.90m。
根据现场实际情况,本地下室高层区考虑采用三台QTZ5013型和三台TC5610Z型塔式起重机。
附着于各栋号主楼,六台塔吊分布覆盖情况详见塔吊布置图。
三、现场地质条件
场地主要为中软土、局部为中硬土,场地无可液化底层,地势平坦,场内土层分布基本为粉质粘土层、强风化岩层、中风化岩层。
工程地质详见中国有色金属工业长沙勘察设计研究院2011年2月提供的《株洲佳兆业置业有限公司栗雨项目二期工程岩土详细勘察报告》。
据现场勘察:
1、2、3号塔吊基础坐落于风化岩上,4、5、6号塔吊基底为回填土。
四、塔吊布置原则
1、最大限度的满足垂直运输的要求和服务半径,满足现场施工需求。
2、两台塔吊之间的距离最大限度的满足安全规范的要求;
3、塔吊附着满足塔吊性能要求
4、满足塔吊安装和拆卸的工作面要求,保证塔吊安装拆卸的可行性。
五、塔吊选择
考虑本工程实际垂直运输工程量及施工总平面布置,拟布置6台塔吊。
塔吊布设的位置及型号如下表所示:
塔吊名称
附着部位
塔吊型号
臂长(m)
1#塔吊
1#栋
QTZ5013
50
2#塔吊
2#栋
QTZ5013
50
3#塔吊
3#栋
QTZ5013
50
4#塔吊
4#栋
QTZ5013
50
5#塔吊
5#栋
QTZ5013
50
6#塔吊
6#栋
QTZ5013
50
7#塔吊
4#裙楼
QTZ5013
50
六、塔吊定位
根据地下室结构平面布置图、主楼结构平面布置图和建筑布置图,塔吊基础具体位置详见塔吊基础平面布置图。
七、塔吊基础
31#楼塔吊采用人工挖孔桩承台基础,桩径为1500mm,承台尺寸为5000mm×5000㎜×1500㎜。
塔吊基础土方开挖后须经监理、勘察单位验收,进行地基承载力试验,满足设计要求200Kpa后方可进行封底。
塔吊基础混凝土浇筑前,应先预埋好塔吊地脚螺栓,做好基础隐蔽工程资料,并组织监理单位(或建设单位)验收,报送混凝土浇灌令后方可进行混凝土浇筑施工。
八、塔吊基础配筋图
九、结构验算
QTZ5013型塔吊参数:
塔吊自重70t,最大起重:
6t,最小起重1.3t,起升高度140m,塔身宽度1.6m,臂长50m,塔吊基础尺寸:
5m*5m*1.5m,混凝土等级为C35。
塔吊倾覆力矩M=1406.3KN.m,塔吊水平荷载Fh=53.9KN。
1、塔吊基础承载力计算:
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:
式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=1.2×(700+60)=912kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重
G2、3=1.2×(25.0×Lc×Lc×Hc)=906.25kN;
Lc──基础底面的宽度5m,Hc──基础高度,取Hc=1.5m;
W──基础底面的抵抗矩,W=Lc×Lc×Lc/6=20.83m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1.4×1406.3=1968.82kN.m;
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:
2、3号塔吊:
a=5/2-1968.82/(912+906.25)=1.42m。
1、4、5、6号塔吊:
a=6/2-1968.82/(912+1458)=2.17m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值
2、3号塔吊Pmax=(912+906.25)/52+1968.82/20.83=167.25kPa
1、4、5、6号塔吊Pmax=(912+1458)/62+1968.82/36=120.5Pa
无附着的最小压力设计值
2、3号塔吊Pmin=(912+906.25)/52-1968.82/20.83=-21.79kPa
1、4、5、6号塔吊Pmin=(912+1458)/62-1968.82/36=11.14kPa
有附着的压力设计值
2、3号塔吊P=(912+906.25)/52=45.46kPa
1、4、5、6号塔吊P=(912+1458)/62=65.83kPa
偏心距较大时压力设计值
2、3号塔吊Pkmax=2×(912+906.25)/(3×5×1.42)=170.73kPa
1、4、5、6号塔吊Pkmax=2×(912+1458.0)/(3×6×2.17)=121.35kPa
2地基承载力验算:
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
其中──修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
──地基承载力特征值,取240.00kN/m2;
──基础宽度地基承载力修正系数,取0.00;
──基础埋深地基承载力修正系数,取0.00;
──基础底面以下土的重度,取20.00kN/m3;
──基础底面以上土的重度,取20.00kN/m3;
L──基础底面宽度,1、2、3号塔吊取5.0m,4、5、6号塔吊取6.0m;
d──基础埋深度,取0.00m。
解得地基承载力设计值=240.00kPa
实际计算取的地基承载力设计值为:
=240.00kPa
地基承载力特征值大于最大压力设计值2、3号塔吊Pmax=167.25kPa,1、4、5、6号塔吊Pmax=120.5kPa满足要求!
地基承载力特征值1.2×大于偏心距较大时的压力设计值
2、3号塔吊Pkmax=1.2×167.25=200.7kpa>170.73kpa
1、4、5、6号塔吊Pkmax=1.2×120.5=144.6kpa>121.35kpa,满足要求!
3受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:
式中──受冲切承载力截面高度影响系数,取=0.93;
──混凝土轴心抗拉强度设计值,取=1.57kPa;
──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
=[1.6+(1.6+2×1.40)]/2=3m;
h0──承台的有效高度,取h0=1.35m;
Pj──最大压力设计值,取2、3号塔吊Pj=167.25kPa,1、1、4、5、6号塔吊Pj=120.5kPa;
──实际冲切承载力:
2、3号塔吊Fl=167.25×(5+4.2)×0.4/2=307.74kN。
1、4、5、6号塔吊Fl=120.5×(6+4.2)×0.4/2=245.82kN
允许冲切力:
0.7×0.93×1.57×3000×1350=4139383.5N=4139.38kN
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
41号塔吊(QTZ5013)基础抗倾覆验算
根据《QTZ5013塔式起重机使用说明书》中相关荷载可知:
PV=402.8KN
M=1406.3KN·m
L=5.0m,h=1.35m
G=5.0×5.0×1.35×25=843.75KN
PH=53.9KN
在非工作情况下,要求偏心距满足下列要求:
e=(M+PH×h)/(PV+G)=(1406.3+53.9×1.35)/(402.8+843.75)=1.19<5/3=1.67
满足要求,所以所选基础合理。
52、3号塔吊(TC5610Z)基础抗倾覆验算
根据《TC5610Z塔式起重机使用说明书》中相关荷载可知:
PV=402.8KN
M=1406.3KN·m
L=5.0m,h=1.35m
G=5.0×5.0×1.35×25=843.75KN
PH=53.9KN
在非工作情况下,要求偏心距满足下列要求:
e=(M+PH×h)/(PV+G)=(1406.3+53.9×1.35)/(402.8+843.75)=1.19<5/3=1.67
满足要求,所以所选基础合理。
64、5号塔吊(QTZ5013)基础结构验算
①、4、5号塔吊(QTZ5013)采用人工挖孔桩基础,桩长(H)=底板上长(h)+锚固长度(1/3h),H=8m。
依据人工挖孔桩设计规范,当桩长L≤8m时,桩身直径(不含护壁,下同)不应小于0.8m,根据施工需要,设置独立桩基,塔吊基础人工挖孔桩桩径选用1.60m。
承台尺寸为6000mm×6000㎜×1350㎜。
②、扩大头尺寸:
在入岩后扩大。
b=350,d=1300,D=2000,h=1200,h1=350;
其中:
b/h=350/1200=7/24<1/2
加宽部分的直接段高(h1)为350,在规范的300~500mm范围之内,且(h+h1)=1200+350﹥1000mm。
均满足规范要求。
③、单桩竖向承载设计值
R=fr(C1AP+C2UPh)
其中:
fr取1500Kpa,AP=3.14*1.6*1.6/4=2.0096m2,C1=0.6,C2=0,M=1406.3KN,PV=402.8KN,PH=53.9KN,MN=0。
考虑安全使用,承台下土方为回填夯实土,因此不考虑承台基础承重;
承台自重:
G=6.0*6.0*1.35*25=1215KN
R=1500*0.6*2.0096=1808.64Kn>PV+G=402.8+1215=1617.8Kn,满足要求。
④、桩身配筋验算:
钢筋混凝土桩抗弯:
M抗=fyAs(h0-X/2)X=fy*As/fcm.b<εbh0
按三级钢筋考虑,εb取0.544,fy=360N/mm2,fcm=13.5N/mm2;
X=fy*As/fcm.b=360*24*3.14*20*20/13.5*1600*4=125.6<εbh0=0.544*1480=805.12mm
M抗=fyAs(h0-X/2)=360*24*3.14*20*20*(1480-125.6/2)/4=3845Kn.m
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