塔吊.docx
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塔吊.docx
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塔吊
巨人工业园区(年产4万套电梯配件)项目电梯试验塔
塔吊基础专项方案
主要编制人:
职称(职务)项目技术负责人
审核人员:
职称(职务)高级工程师
审批人:
编制单位:
浙江乔兴建设集团有限公司
编制日期:
2017年4月14日
专项施工方案审批表
工程名称
巨人工业园区(年产4万套电梯配件)项目电梯试验塔
编制单位
浙江乔兴建设集团有限公司
工程规模
8572.46㎡
工程等级
方案名称
塔吊基础专项施工方案
编制人
审
核
意
见
审核人:
日期:
审
批
意
见
审批人:
日期:
备
注
目录
1、工程概况………………………………………………………………………………1
2、编制依据………………………………………………………………………………1
3、平面布置及相关尺寸…………………………………………………………………2
4、塔臂及塔吊高度选择…………………………………………………………………2
5、塔吊基础要求…………………………………………………………………………2
6、监测监控………………………………………………………………………………2
7、塔基处理方案…………………………………………………………………………2
8、矩形板式桩基础计算书………………………………………………………………4
一、工程概况
工程名称:
巨人工业园区(年产4万套电梯配件)项目电梯试验塔
施工单位:
浙江乔兴建设集团有限公司
监理单位:
浙江宏泰工程项目管理有限公司
建设单位:
浙江巨人控股有限公司
设计单位:
中国联合工程公司
勘察单位:
核工业华东二六七勘察院
工程地址:
南浔胜利路698号
总造价:
3900万元
建筑面积:
8572.46㎡,地下二层,地上三十一层,
钢筋混凝土剪力墙结构,总高度168.2M;
±0.000相当于黄海标高3.700M
建筑合理使用年限50年,地下室防水等级I级,屋面防水等级I级,抗震设防烈度6度,安全等级为二级,耐火等级地上二级,地下一级。
二、编制依据
1、本工程施工组织设计
2、甲方提供的设计施工图纸和勘察报告
3、浙江国民机械有限公司《QTZ80(GMT5810)塔式起重机使用说明书》
5、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJT187-2009
6、《建筑起重机械安全监督管理规定》中华人民共和国建设部令第166号
7、塔式起重机拆装管理暂行规定
8、《塔式起重机安全规程》(GB5144-2006)
9、《塔式起重机操作使用规程》(JG/T100-99)
10、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
11、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
12、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
13、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-2016
14、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
15、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版)
16、企业标准
三、平面布置及相关尺寸
根据现场场地实际情况和工程进度实际需求,在1轴外8.5m交D轴处设置一台由浙江国民机械有限公司生产的QTZ80(GMT5810)塔式起重机(详见平面布置图)。
四、塔臂及塔吊高度选择
试验塔总高度168.2m,根据QTZ80(GMT5810)塔式起重机使用说明书,该塔吊最大起升高度独立式为40m,附着高度为200m,能满足建筑物的高度要求。
五、塔吊的基础要求(使用说明书)
1、砼强度标号≥C35;
2、基础下的土质要求均匀,要求承载力大于0.2MPa(即20t/m2)。
3、砼表面平整度误差小于为1.5。
六、监测监控
塔吊基础沉降观测每月一次,垂直度每半月一次测定。
当塔机出现沉降,垂直度偏差超过规定范围时,须进行偏差校正.
七、塔基处理方案
1、根据建设单位提供的勘察报告和现场实际情况,该塔吊位于Z3勘探点附近,塔吊基础顶面与地下室底板面(标高-8.05m)平,故该塔吊基底标高为-9.40m,基底土质为4-1#粉质粘土,地基承载力不能满足塔吊基础对土质的要求,需对塔基进行处理。
2、采用基础打桩的方法,以达到增加地基承载力,从而满足塔吊对基础的承载要求。
在塔吊基础下打4根桩长为33米直径600的砼钻孔灌注桩,桩进入持力层8#粉质粘土层1.89m。
3、塔基承台下100厚碎石垫层,100厚C15砼垫层,待垫层完工后绑扎安装好钢筋,做好预埋,支好模板后,浇筑混凝土,商品混凝土强度C35。
承台布置
桩数n
4
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)
3.6
承台宽向桩心距ab(m)
3.6
承台参数
承台混凝土等级
C35
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)
-9.40
基础布置图
4、基础配筋
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ20@160
承台底部短向配筋
HRB400Φ20@160
承台顶部长向配筋
HRB400Φ20@160
承台顶部短向配筋
HRB400Φ20@160
承台配筋图
5、先浇筑150厚混凝土,平面度允差为1.5,待混凝土达到一定强度,将底架放在平面上,并用钢筋将底架与承台基础钢筋骨架焊接成一体,进行第二次浇筑,保证平面度的要求。
(详见附图)
6、因塔吊高度大于建筑物高度,故塔吊必须设置防雷接地。
八、矩形板式桩基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80(GMT5810)-浙江国民
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)
43.8
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)
844
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
904
水平荷载标准值Fvk(kN)
24.5
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
1252
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
844
水平荷载标准值Fvk'(kN)
73.5
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
1796
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=1.35×844=1139.4
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35Fqk=1.35×60=81
竖向荷载设计值F(kN)
1139.4+81=1220.4
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×24.5=33.075
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.35Mk=1.35×1252=1690.2
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.35Fk'=1.35×844=1139.4
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.35Fvk'=1.35×73.5=99.225
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.35Mk=1.35×1796=2424.6
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
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)
3.6
承台宽向桩心距ab(m)
3.6
承台参数
承台混凝土等级
C35
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)
-9.4
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=(3.62+3.62)0.5=5.091m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(844+843.75)/4=421.938kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(844+843.75)/4+(1796+73.5×1.35)/5.091=794.195kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(844+843.75)/4-(1796+73.5×1.35)/5.091=49.68kN
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
=(1139.4+1012.5)/4+(2424.6+99.225×1.35)/5.091=1040.522kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(1139.4+1012.5)/4-(2424.6+99.225×1.35)/5.091=35.428kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩类型
灌注桩
桩直径d(mm)
600
桩混凝土强度等级
C35
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)
-42.4
桩有效长度lt(m)
33
桩配筋
桩身普通钢筋配筋
HRB40010Φ16
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
2100
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
1.79
自然地面标高d(m)
-0.41
是否考虑承台效应
否
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)
1杂填土
2.6
0
0
0.5
-
2粉质粘土
1.3
15
0
0.5
-
3淤泥
0.9
6
0
0.5
-
4-1粉质粘土
4.6
22
0
0.6
-
4-2粉质粘土夹粉土
5.5
15
0
0.6
-
5淤泥质粉质粘土夹粉土
4.9
9
0
0.65
-
6-1粉质粘土
3.7
30
0
0.65
-
6-2粉质粘土
5.1
22
0
0.7
-
7粉质粘土
11.5
18
0
0.7
-
8粉质粘土
10
28
600
0.75
-
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×0.6=1.885m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×0.62/4=0.283m2
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap
=0.8×1.885×(0.41×22+5.5×15+4.9×9+3.7×30+5.1×22+11.5×18+1.89×28)+600×0.283=1102.838kN
Qk=421.938kN≤Ra=1102.838kN
Qkmax=794.195kN≤1.2Ra=1.2×1102.838=1323.406kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=49.68kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算!
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积:
As=nπd2/4=10×3.142×162/4=2011mm2
(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=1040.522kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=2100kN
Q=1040.522kN≤2100kN
满足要求!
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=49.68kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算!
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=(2010.619/(0.283×106))×100%=0.71%≥0.65%
满足要求!
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ20@160
承台底部短向配筋
HRB400Φ20@160
承台顶部长向配筋
HRB400Φ20@160
承台顶部短向配筋
HRB400Φ20@160
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1350-50-20/2=1290mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(1040.522+(35.428))×5.091/2=2738.922kN·m
X方向:
Mx=Mab/L=2738.922×3.6/5.091=1936.71kN·m
Y方向:
My=Mal/L=2738.922×3.6/5.091=1936.71kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=1139.4/4+2424.6/5.091=761.086kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1290)1/4=0.887
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.6-0.6)/2=0.7m
a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.6-0.6)/2=0.7m
剪跨比:
λb'=a1b/h0=700/1290=0.543,取λb=0.543;
λl'=a1l/h0=700/1290=0.543,取λl=0.543;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.543+1)=1.134
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.543+1)=1.134
βhsαbftbh0=0.887×1.134×1.57×103×5×1.29=10194.34kN
βhsαlftlh0=0.887×1.134×1.57×103×5×1.29=10194.34kN
V=761.086kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=10194.34kN
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+2×1.29=4.18m
ab=3.6m≤B+2h0=4.18m,al=3.6m≤B+2h0=4.18m
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)=1936.71×106/(1.03×16.7×5000×12902)=0.014
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.014)0.5=0.014
γS1=1-ζ1/2=1-0.014/2=0.993
AS1=My/(γS1h0fy1)=1936.71×106/(0.993×1290×360)=4199mm2
最小配筋率:
ρ=0.15%
承台底需要配筋:
A1=max(AS1,ρbh0)=max(4199,0.0015×5000×1290)=9675mm2
承台底长向实际配筋:
AS1'=10132mm2≥A1=9675mm2
满足要求!
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=1936.71×106/(1.03×16.7×5000×12902)=0.014
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.014)0.5=0.014
γS2=1-ζ2/2=1-0.014/2=0.993
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1936.71×106/(0.993×1290×360)=4199mm2
最小配筋率:
ρ=0.15%
承台底需要配筋:
A2=max(4199,ρlh0)=max(4199,0.0015×5000×1290)=9675mm2
承台底短向实际配筋:
AS2'=10132mm2≥A2=9675mm2
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'=10132mm2≥0.5AS1'=0.5×10132=5066mm2
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'=10132mm2≥0.5AS2'=0.5×10132=5066mm2
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
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- 塔吊