兰州恒大林语郡塔吊基础施工方案22228889改8889Word格式.docx
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①-1杂填土(Q4ml)
【厚度3~7m】、①-2素填土(Q4ml)
【厚度5~10m】、②-1黄土状粉土(Q4al+pl)
【厚度2~9m】、②-2粉土(Q4al+pl)
【厚度2~5m】、③砾砂(Q4al+pl)
【厚度2~10m】、④卵石(Q4al+p)
【厚度2~7m】、⑤-1强风化砂质泥岩(N)
【厚度5~6m】和⑤-2中风化砂质泥岩(N)
【厚度未揭穿】。
岩土工程设计参数一览表表7.3-1
土层
编号
承载力
特征值fak(KPa)
变形模量
Es(E0)(MPa)
重度(KN/m3)
粘聚力
(KPa)
内摩
擦角
(°
)
土钉锚固体极限粘结强度标准值qsk(kPa)
岩土层的锚杆的极限粘结强度标准值qsk(KPa)
素填土①-2
90
5.0
16.0
30
黄土状粉土②-1
120
7.0
22
18
40
粉土②-2
100
18.0
19
砾砂③
250
15.0
20.0
32
70
200
卵石④
450
40.0
23.0
38
150
220
强风化泥质砂岩⑤-1
550
50.0
130
110
中风化泥质砂岩⑤-2
650
70.0
2.地基土工程性质评价:
根据拟建建设场地现有钻孔揭露地层情况,对场地整平标高以下地基土的岩土工程条件进行综合评价如下:
(1)①-1层填土不能作为建筑物持力层。
(1)①-2层填土未经处理,不能作为建筑物持力层。
(2)②-1层黄土状粉土性质较较差,未经处理,不能作为拟建建筑物的基础持力层。
(3)②-2层粉土承载力较低,未经处理,不能作为拟建建筑物的基础持力层。
(4)③层砾砂分布厚度变化较大,经过设计验算,在厚度满足设计要求的情况下可作为地下车库、商业楼和剧场荷载较小的建筑基础持力层。
(5)④层卵石,层位变化较大,厚度不均匀,多呈透镜体分布,经过设计验算,在厚度满足设计要求的情况下可作为地下车库、商业楼和剧场荷载较小的建筑基础持力层。
(6)⑤-1强风化砂质泥岩岩体结构基本完整,层位稳定,厚度较大,工程特性良好,属低压缩性、高承载力岩土层,该层可作为稳定可靠的深基础持力层。
(7)⑤-2中风化砂质泥岩岩体结构基本完整,层位稳定,厚度巨大,工程特性良好,属低压缩性、高承载力岩土层。
该层可作为稳定可靠的深基础持力层。
3.持力层及基础形式选择:
从工程条件分析,本工程拟建建筑物分为四部分:
由30F高层、2F剧场、2层地下车库和临街商铺组成,地下车库分布于高层、剧场和临街商铺下部及其周边;
其中高层具有规模大、荷载重的特点,对地基的均匀性、强度及变形均有较高的要求。
从地基条件分析,30F高层建议采用以⑤-2层中风化砂质泥岩层为桩端持力层的桩筏基础。
为保证建筑与设备不发生不均匀沉降,同样选择该层作为3台塔式起重机基础桩端持力层,并以此层参数进行验算。
四、塔吊设计参数
(一).QTZ63(ZX5013)型塔式起重机技术性能:
序号
基本参数名称
单位
数值
1
公称起重力矩
t.m
63
2
最大额定起重量
t
6
3
最大工作幅度/额定起重量
m/t
50/1.3
4
最小工作幅度
m
2.2
5
最大起重量时允许最大幅度
17
起升高度
固定式
7
附着式
160
8
起身机构
倍率
9
起升速度/相应的最大起重量
m/min
9.2
4.6
31.3
15.6
62.7
31.4
10
最低稳定下降速度
3.36
11
电机型号
YZTD200L3-4/8/24
12
功率
KW
15/15/4KW
13
转速
r/min
1392/694/204
14
回转机构
回转速度
0.7
15
YZR132M2-4
16
5.5
1440
变幅机构
变幅速度
20/40
YEZS112L4/8
20
1.5/2.4
21
顶升机构
额定顶升速度
0.5
额定工作压力
23
Y132S-4
24
25
1400
26
起重臂长/相应平衡重
51/9.5
27
整机总重量
24.2
28
29
整机总功率(不含顶升电机)
31KW
标准节截面尺寸
1.6*1.6*2.5
(二)原塔机使用说明书中对地基承载力的要求及配筋构造:
五、塔吊基础设计
本工程拟采用3台相同规格型号的塔吊,塔吊型号均为QTZ63(5013)型。
1#塔吊布置在地下车库B7~B8/BM~BL轴中间位置;
2#塔吊布置在地下车库A8~A9/AN~AM轴中间位置。
3#塔吊布置在地下车库A7~A8/AA~AB轴中间位置。
塔吊基础承台顶标高低于筏板顶标高100mm,以方便后期防水处理。
塔吊基础承台下设置4根800*800现浇钢筋砼机械成孔灌注桩,桩长21m,桩身混凝土强度C30,塔吊基础砼标号为C35,QTZ塔吊基础基础尺寸为5000mm×
5000mm×
1350mm,配筋为底部HRB400φ20@165单层双向设置,顶部HRB400φ20@165单层双向设置,竖向连接钢筋为HRB400φ14@500梅花形设置。
基础底板钢筋保护层厚度为70mm。
六、塔吊基础计算书【计算软件及版本:
PKPM安全设施计算软件(2018)】
塔吊四桩基础的计算书
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:
QTZ63(5013)
塔机自重标准值:
Fk1=450.80kN
起重荷载标准值:
Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=630.00kN.m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-200.0kN.m
塔吊计算高度:
H=130m
塔身宽度:
B=1.65m
桩身混凝土等级:
C30
承台混凝土等级:
C35
保护层厚度:
H=70mm
矩形承台边长:
H=5m
承台厚度:
Hc=1.35m
承台箍筋间距:
S=165mm
承台钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=0.0m
桩直径:
d=0.8m
桩间距:
a=4m
桩钢筋级别:
桩入土深度:
21m
桩型与工艺:
泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩
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=450.8kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=5×
5×
1.35×
25=843.75kN
3)起重荷载标准值
Fqk=60kN
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)
Wk=0.8×
0.7×
1.95×
1.54×
0.2=0.34kN/m2
qsk=1.2×
0.34×
0.35×
1.65=0.23kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×
H=0.23×
130.00=30.30kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×
H=0.5×
30.30×
130.00=1969.53kN.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=0.35kN/m2)
0.35=0.59kN/m2
0.59×
1.65=0.41kN/m
H=0.41×
130.00=53.03kN
53.03×
130.00=3446.68kN.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=-200+0.9×
(630+1969.53)=2139.58kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-200+3446.68=3246.68kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(450.8+843.75)/4=323.64kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×
h)/L
=(450.8+843.75)/4+(3246.68+53.03×
1.35)/5.66=910.32kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×
=(450.8+843.75-0)/4-(3246.68+53.03×
1.35)/5.66=-263.04kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(450.8+843.75+60)/4=338.64kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×
=(450.8+843.75+60)/4+(2139.58+30.30×
1.35)/5.66=724.15kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×
=(450.8+843.75+60-0)/4-(2139.58+30.30×
1.35)/5.66=-46.88kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
最大压力Ni=1.35×
(Fk+Fqk)/n+1.35×
(Mk+Fvk×
=1.35×
(450.8+60)/4+1.35×
(2139.58+30.30×
1.35)/5.66=692.84kN
最大拔力Ni=1.35×
(Fk+Fqk)/n-1.35×
(450.8+60)/4-1.35×
1.35)/5.66=-348.05kN
Fk/n+1.35×
450.8/4+1.35×
(3246.68+53.03×
1.35)/5.66=944.16kN
Fk/n-1.35×
450.8/4-1.35×
1.35)/5.66=-639.87kN
2.弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于非工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My=2×
944.16×
1.18=2218.79kN.m
承台最大负弯矩:
-639.87×
1.18=-1503.70kN.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=2218.79×
106/(1.000×
16.700×
5000.000×
12802)=0.0162
ξ=1-(1-2×
0.0162)0.5=0.0164
γs=1-0.0164/2=0.9918
As=2218.79×
106/(0.9918×
1280.0×
360.0)=4854.8mm2
顶部配筋计算:
αs=1503.70×
12802)=0.0110
0.0110)0.5=0.0111
γs=1-0.0111/2=0.9918
As=1503.70×
106/(0.9945×
360.0)=3281.4mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=944.16kN
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=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1280mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2;
S──箍筋的间距,S=165mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算
七.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×
910.32=1228.93kN
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0.75
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.3N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=502655mm2。
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=1.35×
Qkmin=-355.11kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=986.413mm2。
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1005mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1005mm2
八.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=338.64kN;
偏心竖向力作用下,Qkmax=910.32kN
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=2.51m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2;
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:
土层厚度(m)
侧阻力特征值(kPa)
端阻力特征值(kPa)
土名称
素填土
粉土
砾砂
卵石
泥质砂岩
由于桩的入土深度为21m,所以桩端是在第5层土层。
最大压力验算:
Ra=2.51×
(5×
30+5×
40+3×
70+2×
150+6×
150)+550×
0.50=4699.83kN
由于:
Ra=4699.83>
Qk=338.64,最大压力验算满足要求!
1.2Ra=5639.79>
Qkmax=910.32,最大压力验算满足要求!
九.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条
偏心竖向力作用下,Qkmin=-263.04kN
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:
式中Gp──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;
λi──抗拔系数;
Ra=2.51×
(0.750×
30+0.750×
40+0.750×
3×
70+0.750×
2×
150+0.750×
6×
150)=3405.489kN
Gp=0.503×
(21×
25-2.35×
10)=252.082kN
3405.49+252.08>
=263.04,抗拔承载力满足要求!
塔吊计算满足要求!
七、塔吊基础施工技术措施及质量验收
1、施工技术措施
1)塔吊基础施工工艺流程
桩基放线、成孔→桩基浇筑验收→承台放线(白灰线)→验线→塔吊基坑土方开挖→垫层浇筑→基础放线(墨线)→验线、破桩头→承台底层钢筋网绑扎→塔吊预埋脚柱安装固定→上层钢筋网绑扎→塔吊基础模板支模→塔吊基础钢筋模板验收→塔吊基础砼浇筑→砼养护
2)塔吊基础施工工艺
⑴桩基打设:
本案中采用现浇钢筋砼机械成孔灌注桩,可以与桩基分包施工单位协调,在工程桩打设过程中,顺便把塔吊用桩打设完成。
⑵基坑放线:
利用经纬仪将塔吊定位轴线测出,按照1:
1放坡系数外放相应距离,撒白灰线示之,并通知项目技术负责人进行验线。
⑶塔吊基础基坑开挖:
采用一台反铲式挖掘机进行基坑开挖,现场架设一台SCD200型水准仪进行基底标高控制。
同时按照1:
1的放坡系数进行放坡开挖。
机械开挖应比设计标高高20㎝~30㎝,剩余土方采用人工开挖。
人工开挖的平整度为±
50。
⑷垫层砼浇筑:
在基坑开挖完成后,立刻将控制垫层厚度及标高的小木桩打设完成,每平方米范围内应至少有一个小木桩;
随后在基坑边四周用50×
100的木方围起来;
进行垫层砼浇筑,初凝后进行压光处理。
⑸基础放线(墨线):
在垫层砼达到30%以上的强度即可进行基础放线。
首先利用经纬仪将基础定位轴线投测到垫层上,弹墨线示之;
然后按照基础的设计尺寸将基础边线测出,弹墨线示之;
最后通知技术负责人进行验线。
验线完成后破除桩头砼,桩顶标高应高出垫层100mm以上。
⑹底层钢筋网绑扎:
将塔吊基础底部受力主筋安装相应的间距要求绑扎到位,要求采用满扎,同时在塔吊预埋脚柱区域内钢筋网应采用点焊加固,最后放置底层钢筋网垫块。
⑺塔吊预埋脚柱安装、固定:
由于本案塔吊基础高为1350mm,保证脚柱上部螺栓孔能露出基础砼表面300mm以上,接着将四个预埋脚柱安装到塔吊标准节上,同时在四个预埋脚柱上焊接剪刀撑予以加固;
然后用经纬仪将塔吊定位轴线投测到底层钢筋网上,弹墨线喷白漆示之,同时将预埋脚柱位置处边线测放出来;
接着利用反铲挖掘机将安装有预埋脚柱的标准节吊入基坑,放到底层钢筋网上,具体位置为上一步骤测放出来的脚柱位置线内;
然后利用水准仪测出标准节上部四角四个螺栓孔处的标高,根据高低差值,在底层钢筋网上放置1mm/2mm不等的钢板片予以调整,直至四角标高差值在±
2mm以内;
最后将其与底部钢筋网焊接牢固。
⑻基础上部钢筋网绑扎:
首先安装1500左右的间距放置钢筋马蹬,接着将上部受力主筋按设计间距放置到位,进行绑扎,上部钢筋网可以采用梅花状绑扎。
⑼基础支模:
采用15厚多层板做面板,50×
100木方做背楞,Ф48*3.5钢管做外楞的模板支撑体系。
⑽钢筋、模板验收:
以上工作完成后,通知项目技术负责人及监理单位进行钢筋、模板验收。
⑾塔吊基础砼浇筑:
本案中塔吊基础砼采用商品砼,由汽车泵配合进行砼浇筑,砼在振捣过程中要充分,快插慢拔,均匀振捣,避免过振。
待砼初凝后,进行砼表面压光处理。
同时留置砼试块。
⑿塔吊基础砼养护:
本案砼施工处于夏季,砼养护采用浇水覆盖养护,连续养护不少于7天。
当塔吊基础砼强度达到不少于设计值的90%上时方可进行塔吊上部结构安装。
2、技术措施及质量验收
1)、混凝土强度等级采用C35;
2)、基础表面平整度允许偏差1/1000;
3)、埋设件埋设参照一下程序施工:
①将16件10.9级高强度螺栓及垫板与预埋螺栓定位框装配在一起。
②为了便于施工,当钢筋绑扎到一定程度时,将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体吊入钢筋网内。
③再将4件Φ30的钢筋将预埋螺栓连接。
④吊起装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框整体,浇筑混凝土。
在预埋螺栓定位框上加工找水平,保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。
⑤固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。
⑥地脚螺栓详图附后
4、
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