国际花园三期塔吊基础施工方案.docx
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国际花园三期塔吊基础施工方案
中铁十一局集团有限公司
中海锦城国际花园三期
塔吊基础施工方案
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目录
一、编制依据及工程概况1
1、编制依据1
2、工程概况1
二、塔机主要技术参数及信息1
1、起重特性表1
2、主要性能参数表:
2
3、参数信息2
三、施工流程及要求3
四、安全注意事项3
五、附件4
1、基础承载力验算4
2、塔吊位置示意图4
3、塔吊总平位置示意图4
一、编制依据及工程概况
1、编制依据
(1)长沙中联重工科技发展股份有限公司提供的基础图纸;
(2)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
(3)《佛山中海锦城国际花园岩土工程勘察报告》;
(4)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001);
(5)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2001)
(6)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
2、工程概况
本工程位于佛山市桂城区城市快速路佛山一环东侧,城市主干道海八路北侧,规划城市道路滨江二路西南侧,位于桂城广东金融高新技术服务区B区内,交通便利,三期工程为8栋高层(一街11、12栋、一街13、14栋、二街17、18栋,二街19、20栋)住宅楼、商铺及地下车库,整个地下室一层为连通地下车库,工程规模14.2万m2,使用年限为50年,抗震设防烈度7度,框架抗震等级为二级,耐火等级:
一级。
基础形式为预应力管桩加筏板基础,以强风化粉质砂岩作为桩端持力层。
根据现场总平面布置图及施工需要,三期工程采用两台QZT5013B型和两台QZT80A(6010)型自升塔式起重机,每台起重机的起升高度均为130.00m。
根据联塔式起重机说明书对地基承载力的要求(地基承载力160Kpa),各栋楼塔吊基础拟采用预应力管桩+承台基础,桩直径500mm,壁厚125mm,桩心间距4m,锚入承台10cm,桩端持力层根据地勘报告选为4-2强风化岩层作为持力层,土厚度平均4.16m,地基承载力特征值1300Kpa。
二、塔机主要技术参数及信息
1、起重特性表
R
2.5~14.5
15
17
20
23
26.3
27
29
32
35
38
41
44
50
ɑ=2
3.00
2.92
2.69
2.38
2.13
1.92
1.74
1.58
1.33
ɑ=4
6.00
5.79
5.01
4.15
3.52
3.02
2.89
2.66
2.35
2.10
1.89
1.71
1.55
1.30
2、主要性能参数表:
序号
基本参数名称
单位
数值
二倍率
四倍率
1
额定起重力矩
KN.m
800
2
独立最大起升高度
m
40.5
3
附着最大起升高度
m
220
110
4
最大额定起重量
t
6
5
起升速度
M/min
80、40、8.88
40、20、4.44
6
回转机构
R/min
0~0.6
7
液压顶升速度
M/min
0.56
8
总功率
kW
32.8
3、参数信息
QZT5013B塔吊基本参数
塔吊型号:
QZT5013B塔吊起升高度H=130.00m,
塔吊倾覆力矩M=1335kN.m,混凝土强度等级:
C35,
塔身宽度B=1.6m,自重F1=511.2kN,基础承台厚度h=1m,最大起重荷载F2=58.8kN,基础承台宽度Bc=5m
QZT80A(6010)塔吊基本参数
塔吊型号:
QZT80A(6010);标准节长度b:
3m;
塔吊倾覆力矩:
1668kN.m额定起重力矩:
1900kN·m;
塔吊自重Gt:
785kN;塔吊地脚螺栓性能等级:
普通8.8级;
最大起重荷载Q:
60kN;塔吊地脚螺栓的直径d:
30mm;
塔吊起升高度H:
130m;塔吊地脚螺栓数目n:
12个;
塔身宽度B:
1.6m;
基础参数
桩中心距a:
4m/4.5m;桩直径d:
0.5m;
桩入土深度l:
12m;桩型与工艺:
PHC预制管桩
承台宽度Bc:
5.0m/5.5m;承台厚度h:
1.5m;
承台混凝土等级为:
C40;承台钢筋等级:
RRB400;
承台钢筋直径:
18mm;承台保护层厚度:
50mm;
承台钢筋间距:
200mm;
三、施工流程及要求
桩基础承台塔吊基础,先进行PHC管桩施工,根据设计位置测量放线定出桩位,再根据地勘报告及场坪标高确定选用桩长(本工程场坪标高为-1.200,桩端持力层标高为-12.45,选定桩长为12m),然后进行PHC管桩施工。
管桩施工完毕后开始基础承台施工。
承台位置按设计测量放线后,用挖机开挖至离设计标高5~10cm处,采用人工清底、捡平。
清底到位后立即用100厚C15垫层混凝土进行封底,每边宽出基础100mm,并在角落处设置一40cm*40cm集水坑。
模板采用240mm厚砖胎模,钢筋主筋采用三级钢Φ18双层双向,上下纵横向各24根,拉勾采用一级钢Φ12隔一拉一,混凝土强度等级为C30。
预埋地脚螺栓M39,其位置采用定制模具进行定位,并在预埋过程中全程跟踪测量,确保偏差在2mm内,预埋时用电焊固定牢固,接地良好,接地避雷器的电阻不得大于4Ω,接地保护装置的电缆与任何一根塔身主弦杆的螺栓连接,并清除螺栓及螺母的涂料。
承台基础采用商品砼,混凝土浇筑前进行土方回填,回填时注意不得用大石块或大块状泥土,以免破坏砖胎模。
混凝土浇筑时,应分层浇筑(每层不大于500mm)。
使用插入式振动棒振捣密实,振捣上层砼时应插入下层砼面50mm,以清除两层间的接缝。
插入点间距不大于30cm。
混凝土浇筑速度要连续保持均匀,加强振捣,提高混凝土密实度,基础面平整度控制在1/500内。
混凝土浇筑完毕后及时浇水养护,养护期不得少于7天。
四、安全注意事项
1、全体施工作业人员必须持证上岗,未取证人员一律不得参与。
2、作业人员必须佩带安全帽,上高人员必须穿防滑鞋,危险部位作业必须系好安全带。
3、所有作业吊车必须严格遵守安全操作规程。
4、拆装期间一律禁止饮酒。
5、上下交叉作业时,要注意工具和零部件放置必须安全可靠,防止坠落伤人。
五、附件
1、基础承载力验算
2、塔吊位置示意图;
3、塔吊总平位置示意图;
4、塔吊基础图。
四桩基础计算书(QZT63)
佛山中海锦城国际花园三期工程;工程建设地点:
海八路以北,佛山一环以东;属于框剪结构;地上33层;地下1层;建筑高度:
98.6m;标准层层高:
2.9m;总建筑面积:
142300平方米;总工期:
360天。
本工程由佛山中海千灯湖房地产开发有限公司投资建设,深圳天华建筑设计有限公司设计,广东省地质物探工程勘察院地质勘察,广东鼎耀监理咨询有限公司监理,中铁十一局集团有限公司组织施工;由张礼军担任项目经理,徐军艳担任技术负责人。
工程说明:
本工程位于佛山市南海区桂城五丫口大桥旁,由8栋33层高层住宅楼、一层地下室及商铺组成。
建筑高度99.6米,抗震等级为二级,地震设防烈度为7度,结构形式高层为剪力墙结构,地下室和商铺为框架结构。
于2013年9月25日开工,2014年10月30日竣工。
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011
)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等编制。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
QZT63(5013),塔吊起升高度H:
130.000m,
塔身宽度B:
1.6m,基础埋深D:
1.500m,
自重F1:
511.2kN,基础承台厚度Hc:
1.500m,
最大起重荷载F2:
60kN,基础承台宽度Bc:
5.000m,
桩钢筋级别:
HRB335,桩直径或者方桩边长:
0.500m,
桩间距a:
4m,承台箍筋间距S:
200.000mm,
承台混凝土的保护层厚度:
50mm,空心桩的空心直径:
0.25m。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重(包括压重)F1=511.20kN;
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN;
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=571.20kN;
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mkmax=1335kN·m;
三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
1.桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.1.1条,在实际情况中x、y轴是随机变化的,所以取最不利情况计算。
Nik=((Fk+Gk)/4)/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2;
其中n──单桩个数,n=4;
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值,Fk=571.20kN;
Gk──桩基承台的自重标准值:
Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.00×5.00×1.50=937.50kN;
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值,取1335.00kN·m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m;
Nik──单桩桩顶竖向力标准值;
经计算得到单桩桩顶竖向力标准值
最大压力:
Nkmax=(571.20+937.50)/4+1335.00×2.83/(2×2.832)=613.17kN。
最小压力:
Nkmin=(571.20+937.50)/4-1335.00×2.83/(2×2.832)=141.18kN。
不需要验算桩的抗拔!
2.承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.2条。
Mx=∑Niyi
My=∑Nixi
其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.20m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=1.2×(Nkmax-Gk/4)=454.56kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=2×454.56×1.20=1090.94kN·m。
四、承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
αs=M/(α1fcbh02)
ζ=1-(1-2αs)1/2
γs=1-ζ/2
As=M/(γsh0fy)
式中,αl──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,期间按线性内插法得1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm2;
ho──承台的计算高度:
Hc-50.00=1450.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;
经过计算得:
αs=1090.94×106/(1.00×14.30×5000.00×1450.002)=0.007;
ξ=1-(1-2×0.007)0.5=0.007;
γs=1-0.007/2=0.996;
Asx=Asy=1090.94×106/(0.996×1450.00×360.00)=2097.55mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
5000.00×1500.00×0.15%=11250.00mm2。
建议配筋值:
RRB400钢筋,20@200。
五、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.9条,承台斜截面受剪承载力满足下面公式:
V≤βhsαftb0h0
其中,b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5000mm;
λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0,此处,a=1m;当λ<0.25时,取λ=0.25;当λ>3时,取λ=3,得λ=0.69;
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数,当h0<800mm时,取h0=800mm,h0>2000mm时,取h0=2000mm,其间按内插法取值,βhs=(800/1450)1/4=0.862;
α──承台剪切系数,α=1.75/(0.69+1)=1.036;
0.862×1.036×1.43×5000×1450=9254.32kN≥1.2×613.172=735.806kN;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条:
桩的轴向压力设计值中最大值Nk=613.172kN;
单桩竖向极限承载力标准值公式:
Quk=u∑qsikli+qpk(Aj+λpAp1)
u──桩身的周长,u=1.571m;
Aj──空心桩桩端净面积,Aj=0.147m2;
λp──桩端土塞效应系数,λp=0.8;
Ap1──空心桩敞口面积,Ap1=0.049m2;
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称
12.3025.00450.000.80粘性土
24.6090.002500.000.70砂夹卵石
39.10100.003500.000.70强风化砂砾岩
由于桩的入土深度为12.00m,所以桩端是在第3层土层。
单桩竖向承载力验算:
Quk=1.571×981.5+3500×(0.147+0.8×0.049)=2194.599kN;
单桩竖向承载力特征值:
R=Ra=Quk/2=2194.599/2=1097.299kN;
Nk=613.172kN≤1.2R=1.2×1097.299=1316.759kN;
桩基竖向承载力满足要求!
七、桩配筋计算
1、桩构造配筋计算
As=πd2/4×0.65%=3.14×5002/4×0.65%=1276mm2;
2、桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋!
3、桩受拉钢筋计算
桩不受拉力,不计算这部分配筋,只需构造配筋!
建议配筋值:
HRB335钢筋,1710。
实际配筋值1334.5mm2。
依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008),
箍筋采用螺旋式,直径不应小于6mm,间距宜为200~300mm;受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶以下5d范围内箍筋应加密;间距不应大于100mm;当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;当考虑箍筋受力作用时,箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定;当钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
八、塔吊基础抗倾覆验算
支腿固定式基础荷载(表1-1,图1-1)
FV(kN)
Fh(kN)
M(Kn·m)
T(kN·m)
工况
511.2
18.3
1335
269.3
非工况
464.1
73.9
1552
0
设塔吊基座施工几何尺寸5.0X5.0X1.5(m)满足M抗>M倾,即塔吊基础达到抗倾覆力矩;
(1)设基础质量P为5.0X5.0X1.5X25=937.5kN
(2)已知条件:
M倾=1552X1.0=1552(kN·m),Fv=511.2KN
T扭=269.3(kN·m),
(3)验算任意一方抗倾覆:
(桩身边沿为铰接支点a计算)
设∑Ma≥0,有M抗=(P+Fv)X2.25
=(937.5+511.2)X2.25=3259.57kN·m
而M倾=1552kN·m
显然M抗>M倾,满足抗倾覆要求!
四桩基础计算书(QZT80A)
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等编制。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
QZT80A(6010),塔吊起升高度H:
130.000m,
塔身宽度B:
1.65m,基础埋深D:
1.500m,
自重F1:
785kN,基础承台厚度Hc:
1.500m,
最大起重荷载F2:
60kN,基础承台宽度Bc:
5.500m,
桩钢筋级别:
HRB335,桩直径或者方桩边长:
0.500m,
桩间距a:
4.5m,承台箍筋间距S:
200.000mm,
承台混凝土的保护层厚度:
50mm,空心桩的空心直径:
0.25m。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重(包括压重)F1=785.00kN;
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN;
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=845.00kN;
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mkmax=1668kN·m;
三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
1.桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.1.1条,在实际情况中x、y轴是随机变化的,所以取最不利情况计算。
Nik=((Fk+Gk)/4)/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2;
其中n──单桩个数,n=4;
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值,Fk=845.00kN;
Gk──桩基承台的自重标准值:
Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.50×5.50×1.50=1134.38kN;
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值,取1668.00kN·m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=3.18m;
Nik──单桩桩顶竖向力标准值;
经计算得到单桩桩顶竖向力标准值
最大压力:
Nkmax=(845.00+1134.38)/4+1668.00×3.18/(2×3.182)=756.94kN。
最小压力:
Nkmin=(845.00+1134.38)/4-1668.00×3.18/(2×3.182)=232.74kN。
不需要验算桩的抗拔!
2.承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.2条。
Mx=∑Niyi
My=∑Nixi
其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.43m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=1.2×(Nkmax-Gk/4)=568.02kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=2×568.02×1.43=1618.86kN·m。
四、承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
αs=M/(α1fcbh02)
ζ=1-(1-2αs)1/2
γs=1-ζ/2
As=M/(γsh0fy)
式中,αl──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,期间按线性内插法得1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm2;
ho──承台的计算高度:
Hc-50.00=1450.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;
经过计算得:
αs=1618.86×106/(1.00×14.30×5500.00×1450.002)=0.010;
ξ=1-(1-2×0.010)0.5=0.010;
γs=1-0.010/2=0.995;
Asx=Asy=1618.86×106/(0.995×1450.00×360.00)=3116.60mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
5500.00×1500.00×0.15%=12375.00mm2。
建议配筋值:
RRB400钢筋,20@200。
五、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.9条,承台斜截面受剪承载力满足下面公式:
V≤βhsαftb0h0
其中,b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5500mm;
λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0,此处,a=1.22m;当λ<0.25时,取λ=0.25;当λ>3时,取λ=3,得λ=0.845;
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数,当h0<800mm时,取h0=800mm,h0>2000mm时,取h0=2000mm,其间按内插法取值,βhs=(800/1450)1/4=0.862;
α──承台剪切系数,α=1.75/(0.845+1)=0.949;
0.862×0.949×1.43×5500×1450=9323.511kN≥1.2×756.945=908.334kN;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条:
桩的轴向压力设计值中最大值Nk=756.945kN;
单桩竖向极限承载力标准值公式:
Quk=u∑qsikli+qpk(Aj+λpAp1)
u──桩身的周长,u=1.571m;
Aj──空心桩桩端净面积,Aj=0.147m2;
λp──桩端土塞效应系数,λp=0.8;
Ap1──空心桩敞口面积,Ap1=0.049m2;
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称
12.3025.00450.000.80粘性土
24.6090.002500.000.70砂夹卵石
39.10100.003500.000.70强风化砂砾岩
由于桩的入土深度为12.00m,所以桩端是在第3层土层。
单桩竖向承载力验算:
Quk=1.571×981.5+3500×(0.147+0.8×0.049)=2194.599kN;
单桩竖向承载力特征值:
R=Ra=Quk/2=2194.599/2=1097.299kN;
Nk=756.945kN≤1.2R=1.2×1097.299=1316.759kN;
桩基竖向承载力满足要求!
七、桩配筋计算
1、桩构造配筋计算
As=πd2/4×0.65%=3.14×5002/4×0.65%=1276mm2;
2、桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋!
3、桩受拉钢筋计算
桩不受拉力,不计算这部分配筋,只需构造配筋!
建议配筋值:
HRB335钢筋,1710。
实际配筋值1334.5mm2。
依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008),
箍筋采用螺旋式,直径不应小于6mm,间距宜为200~300mm;受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶以下5d范围内箍筋应加密;间距不应大于100mm
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