社区活动中心塔吊基础方案已修改320.docx
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社区活动中心塔吊基础方案已修改320
目录
一、编制依据2
二、工程概况2
2.1总体简介2
2.2地质情况2
2.3桩基2
三、塔吊定位与选型3
四、塔吊基础设计3
五、塔吊基础施工4
六、检查验收5
七、安全技术措施5
八、附图7
九、塔吊基础计算书9
一、编制依据
1)《大华锦绣华城J块社区活动中心工程总平面图》
2)《大华锦绣华城J地块工程岩土工程详细勘察报告》报告编号2010028
3)《QTZ40-1型塔式起重机使用说明书》
4)《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)
5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
6)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)
二、工程概况
2.1总体简介
本工程为大华锦绣华城J地块社区活动中心工程,地处南京市浦口区大华路及浦园路交叉路口,紧邻锦绣华城D、E地块。
由南京大华投资发展有限公司开发,上海名华工程建筑有限公司施工,南京北江建设工程监理有限公司监理。
本工程位于南京市浦口区,地上六层,地下一层,局部有夹层,总高度为31.5米。
本工程设置一台QTZ40-1塔吊。
2.2地质情况
土层
编号
土层名称
预制桩
桩周土的极限侧阻力标准值
桩端土的极限端阻力标准值
qski(kpa)
qpk(kpa)
①
填土
②-1
粉质粘土
40
②-2
淤泥质粉质粘土
24
②-3
粉砂~粉土
46
③-1
粉细砂
60
360016<L≤30m4600L>30m
③-2
粉细砂
80
5800L>30m
③-3
粉质粘土夹粉砂
③-4
细砂
注:
表中侧阻力、端阻力为用于预制桩的推荐值。
2.3桩基
1)本工程桩基采PHC-500(100)A-C80-12,8预应力管桩。
工程桩以③-1层粉细砂作为桩端持力层,桩端进入持力层长度4.0米,工程桩有效桩长约20米。
桩基根据南京江北新城岩土工程有限公司提供的《南京大华锦绣华城J地块工程、社区活动中心工程岩土工程勘查报告》(勘察编号:
2010028)及社区中心桩基设计图纸估算单桩竖向承载力特征值如下Ra=1350kN。
三、塔吊定位与选型
3.1塔吊定位
塔吊安装位置以服务最高楼层部位及方便安拆为原则,根据建筑物平面形状、尺寸及高度,确定选用塔机1台,1#塔机位于社区活动中心北侧8~9轴交G轴处。
具体位置详见《塔吊平面布置图》所示。
3.2塔吊选型
根据实际安装高度需要,本工程塔吊选用起重能力为40T·M的独立式QTZ40塔机,独立起升高度为31.5m,塔身截面为1.4m×1.4m,主弦杆由L160×16和L80×8角钢焊接而成。
考虑到附近已建小高层,大臂吊运半径为42m.
四、塔吊基础设计
4.1塔机说明书中对基础设计要求
QTZ40塔吊说明书对塔吊的地基及基础要求为:
地基无扰动,地基承载力不低于12.5t/㎡。
4.2基础设计
4.2.1基础埋深
为保证塔吊基础下地基的稳定性,塔基底标高设定为-8.85m,桩顶标高为-8.8米。
4.2.2桩基的选用
1)基础位于的土层上,承载力特征值为60Kpa,修正后仍达不到说明书对地基承载力fa=125Kpa的要求。
2)综上所述,对此塔吊基础采用4根PHC500管桩,桩长20m,距梁边缘的距离为500mm,桩顶标高为为-8.8m,桩锚入承台做法详10GS409-41,灌芯深度为1.5m
4.2.3承台设计
承台混凝土强度等级C35。
承台底设C15厚100mm的素混凝土垫层。
其塔吊承台做法见附图。
五、塔吊基础施工
5.1施工顺序
桩基定位→压桩→基坑降水→土方开挖→浇垫层混凝土→弹线→绑钢筋→支模板→预埋塔吊安装螺栓→复核、验收→浇承台混凝土→养护。
5.2桩定位
根据塔吊位置平面布置图,先测定出塔吊中心点,并打设中心标志桩,再测定4个桩位,桩位正方形布置,间距5000mm,测定后打设桩位中心标志桩。
5.3压桩
压桩与住宅桩基施工同时进行,要求打入深度、停桩标准、桩身垂直度、接桩质量、接桩间隙等应满足JGJ94-2008的要求。
5.5土方开挖
土方开挖应至少在基坑降水至-9.3米方口进行(具体开挖时间根据现场实际观察水位情况进行),因本工程地下车库层高较高,桩顶距自然土面垂直距离-8.8米,所以基础土方开挖量较大,故本工程采用机械开挖至塔吊基础底上20cm厚采用人工挖土、修整。
5.6承台施工
1)浇垫层、放线:
土方挖掘完毕,即进行C15混凝土垫层浇筑,浇筑垫层的表面应用平板振捣器震实、木抹子抹平,第二天即在其上弹承台钢筋、模板位置线和塔吊安装螺栓(或塔吊预埋节)的平面位置线。
2)钢筋绑扎:
钢筋绑扎时,靠近外围两行钢筋交叉点应每点扎牢,中间部分的相交点可相隔交错绑扎,,必须将全部钢筋交叉点扎牢,在上层钢筋下面设置钢筋撑脚(间距以1m左右一个为宜),以保证上、下层钢筋位置的正确和两层之间距离。
垫块厚度应等于保护层厚度,按每1m间距梅花型放置。
3)模板施工:
采用φ12螺栓@500mm与承台主筋焊接单面固定,面板为15厚木胶板,内楞50×100木枋@250mm,外楞φ48双钢管@500mm。
4)安装预埋螺栓:
在承台施工前根据塔吊安装螺栓的规格、尺寸、预埋位置及有关要求,在承台混凝土浇筑以前,配合进行预埋。
要求做到位置准确,确保其误差在产品说明书中规定的允许范围之内;预埋螺栓固定牢固,保证混凝土浇筑时不移位;螺栓锚入混凝土的长度符合要求。
预埋节应在底层钢筋绑扎完成、上层钢筋绑扎前放置,应保证其位置准确,垂直度符合说明书要求。
5)复核、验收:
当承台钢筋绑扎、模板支设及安装螺栓预埋完成后,在浇筑混凝土之前,应对承台进行隐蔽验收,特别应复核钢筋直径、间距、预埋螺栓(预埋节)的位置及固定措施是否有效。
6)承台砼浇筑、养护:
承台混凝土采用商品混凝土,要求混凝土浇筑振捣密实,表面平整光洁,浇筑过程中不应碰撞钢筋、移位钢筋或预埋件。
混凝土浇筑后,表面覆盖草袋浇水保湿养护不少于14天。
7)混凝土施工时,应在现场留置1组标养试块,两组同条件养护试块。
六、检查验收
1)塔吊基础尺寸允许偏差和检验方法如下:
项目
允许偏差(mm)
检验方法
标高
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
平面外形尺寸(长度、宽度、高度)
±20
钢尺检查
表面平整度
10、L/1000
水准仪或拉线、钢尺检查
洞穴尺寸
±20
钢尺检查
预埋锚栓
标高(顶部)
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
中心距
±2
钢尺检查
2)沉降观测
基础混凝土施工时,在基础顶面四角做好沉降和位移观测点,并做好原始记录。
塔吊基础沉降观测半月一次,垂直度在塔吊独立高度时每半月测定一次。
基础沉降量不得大于50mm,倾斜率(tanθ)不得大于0.001。
(tanθ=s/b,s:
基础倾斜方向两边缘的最终沉降量(mm),b:
基础倾斜方向的基底宽度(mm)),沉降及位移超过上述要求,应停止塔吊的使用。
七、安全技术措施
1)承台混凝土达设计强度的80%以上时可进行上部塔吊安装,达100%时方可进行起吊作业。
2)塔吊基础必须设置可靠的防雷接地,可用40×4的镀锌扁铁与塔身可靠焊好,接地电阻不大于4欧姆,并符合防雷接地的设计要求。
3)承台浇筑混凝土,振捣器使用前必须经电工检验确认合格后方可使用。
开关箱内必须装设漏电保护器,插座插头应完好无损,电源线不得破皮漏电;操作者必须穿绝缘鞋(胶鞋),戴绝缘手套。
八、附图
8.1塔吊基础平面位置图
8.2塔吊基础配筋图、基础剖面图。
九、塔吊基础计算书(深度根据勘察报告C309孔号)
塔吊十字梁桩式基础的计算书
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:
QTG40
塔机自重标准值:
Fk1=287.83kN
起重荷载标准值:
Fqk=46.60kN
塔吊最大起重力矩:
M=733.7kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-356.86kN.m
塔吊计算高度:
H=31.5m
塔身宽度:
B=1.4m
桩混凝土等级:
C80
梁混凝土等级:
C35
保护层厚度:
50mm
十字梁梁长:
6m
十字梁梁高度:
Hc=1.3m
十字梁梁宽度:
l=0.65mm
梁钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=0.0m
桩直径:
d=0.5m
桩间距:
a=5m
桩钢筋级别:
HPB235
桩入土深度:
20m
桩型与工艺:
预制桩
桩空心直径:
0.3m
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=287.83kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=(62-(6-0.65)2)×1.30×25=239.76875kN
3)起重荷载标准值
Fqk=46.6kN
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)
=0.8×1.8×1.95×0.84×0.2=0.47kN/m2
=1.2×0.47×0.35×1.4=0.28kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.28×31.50=8.74kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×8.74×31.50=137.62kN.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=0.40kN/m2)
=0.8×1.85×1.95×0.84×0.40=0.97kN/m2
=1.2×0.97×0.35×1.4=0.57kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.57×31.50=17.96kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×17.96×31.50=282.88kN.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=-356.86+0.9×(733.7+137.62)=427.33kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+282.88=-73.98kN.m
三.荷载计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(287.83+239.76875)/4=131.90kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(287.83+239.76875)/4+(-73.98+17.96×1.30)/5.00=121.77kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(287.83+239.76875-0)/4-(-73.98+17.96×1.30)/5.00=142.03kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(287.83+239.76875+46.6)/4=143.55kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(287.83+239.76875+46.6)/4+(427.33+8.74×1.30)/5.00=231.29kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(287.83+239.76875+46.6-0)/4-(427.33+8.74×1.30)/5.00=55.81kN
四.十字梁抗弯计算
十字梁截面b×h=650mm×1300mm,混凝土强度等级为C35,钢筋采用HRB400,混凝土保护层厚度50mm
1.荷载计算
十字梁的计算简图如下:
(图中L=5000mm,L1=1980mm,L2=1510mm)
塔机塔身截面对角线上立杆的荷载设计值:
Fmax=1.35Fk/n+1.35Mk/L1=1.35×287.83/4+1.35×427.33/1.98=388.56kN
Fmin=1.35Fk/n-1.35Mk/L1=1.35×287.83/4-1.35×427.33/1.98=-194.27kN
2.弯矩计算
A、B支座反力为:
由力平衡方程
RA+RB=Fmax+Fmin=194.28525kN
RA×L=Fmin×3.49+Fmax×1.51
解得:
RA=-18.24kN;RB=212.52kN
最大弯矩在Fmax对应截面位置,弯矩设计值为:
Mmax=Rb×1.51=320.95kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
α1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:
αs=320.95×106/(1.000×16.700×650.0×12502)=0.0189
=1-(1-2×0.0189)0.5=0.0191
γs=1-0.0191/2=0.9904
As=320.95×106/(0.9904×1250.0×360.0)=720.1mm2
五.十字梁抗剪计算
最大剪力设计值:
Vmax=212.52kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4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:
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=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=650mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1250mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360.000N/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!
六.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(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=1.35×231.29=312.24kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取0.85
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=35.9N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=196349.69mm2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为393mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积393mm2
七.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=(Fk+Gk+Fqk)/n=(287.83+239.76875+46.6)/4=143.55kN
偏心竖向力作用下
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(287.83+239.76875+46.6)/4+(427.33+8.74×1.30)/5.00=231.29kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(287.83+239.76875+46.6-0)/4-(427.33+8.74×1.30)/5.00=55.81kN
轴心竖向力作用下,Qk=143.55kN;偏心竖向力作用下,Qkmax=231.29kN
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=1.57m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.20m2;
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
土层厚度(m)
极限侧阻力标准值(kPa)
极限端阻力标准值(kPa)
土名称
1
1.6
40
0
粘性土
2
5.6
24
0
非饱和粘性土
3
11.3
46
0
粉土或砂土
4
1.5
60
1350
粉土或砂土
由于桩的入土深度为20m,所以桩端是在第4层土层。
最大压力验算:
Ra=1.57×(1.6×20+5.6×12+11.3×23+1.5×30)+675×0.20=767.30kN
由于:
Ra=767.30>Qk=143.55,所以满足要求!
由于:
1.2Ra=920.75>Qkmax=231.29,所以满足要求!
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