最全面塔吊基础工程施工方案计算式完整易懂Word文档格式.docx
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1.5
塔吊安装在**区**侧,处于ZK8勘测孔附近,其土层技术参数按就近原则以ZK8号勘测孔为依据。
3、施工准备
3.1人员准备:
在施工之前,施工员应对作业班组进行安全技术交底。
3.2材料准备:
①塔吊基础垫层采用100mm厚C15混凝土,基础采用桩基础,设4个直径800人工挖孔桩,桩身混凝土采用c30,承台采用6500*6500*1600,C35混凝土。
②钢筋准备
塔吊基础承台钢筋选用直径为25mm的Ⅲ级钢筋,拉钩选用直径为16mm的Ⅰ级钢筋。
详见《塔吊基础配筋图》。
4、塔吊定位及做法
4.1塔吊的平面布置原则
⑴满足使用功能,尽可能覆盖整个施工平面及各种材料堆场,起吊重量与工作半径满足施工要求。
⑵满足塔吊的各种性能,确保塔吊安装和拆除方便。
⑶尽可能降低费用,使塔吊安装和拆除费用最低。
塔吊总体布置详见《施工现场总平面布置图》。
4.2塔吊基础定位
塔吊布置在地下车库内,在基坑开挖同时也将塔吊基础开挖到位,待验槽完毕后即进行塔吊基础的施工、塔吊的安装,塔吊基础开挖须挖至基础设计持力层。
根据塔式起重机产品说明书中的相关参数,根据本工程地基承载力特征值及安装厂家提供的基础图,确定塔吊基础尺寸为:
6500×
1600(mm),塔吊承台面平地下室底板面,底板及地梁钢筋首先预埋,后期进行焊接。
塔吊基础底采用4个直径800人工挖孔桩,桩以风化岩层为持力层,预计深度为6~7m,具体以实际进入风化岩深度为准。
塔吊具体定位图附后。
5、主要施工方法
5.1塔吊定位
按照平面布置图进行塔吊基础的定位。
施工顺序:
测量放线—土方开挖—桩基施工—垫层施工—砖胎膜施工—绑扎下铁钢筋―安放马镫—绑扎上铁钢筋、预埋件―浇筑混凝土―养护。
5.2施工控制要点
⑴塔吊基础土方开挖必须挖至本方案设计持力层。
⑵进行塔吊基础垫层施工时,要等到垫层混凝土强度达到60%以上,方可进行下一道工序的施工。
⑶在垫层上标记预埋件中心点到中心点的距离的正方形,此正方形的中心必须与混凝土垫层中心重合,从而确保预埋件的定位准确。
⑷绑扎塔吊基础底部钢筋,安放马蹬、预埋件(预埋件外缘与垫层上的标记的正方形重合)。
预埋件檐口水平度控制在1‰,达到要求后将马镫、预埋件点焊好,以免由于后面工序的操作,改变了已经调整好的水平度。
要求现场工长(或机电工长)在绑扎钢筋时,应提前通知塔吊租赁单位相关人员进场,进行前期的各项准备工作。
⑸绑扎塔吊基础钢筋时施工质量管理部门必须做好过程控制、施工记录、质量验收等工作。
⑹钢筋绑扎结束后测量人员必须再次测试预埋件的水平度,水平度必须控制在规定的范围以内并作好测量记录。
塔机基础尺寸允许偏差和检验方法
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)
钢尺检查
表面平整度
10、L/1000
洞穴尺寸
预埋锚栓
标高(顶部)
中心距
2
⑺浇筑C35的混凝土,并振捣密实,施工人员在此过程中必须随时监测预埋件檐口水平度,如有变化,要随时进行调整,确保塔吊预埋件檐口水平。
混凝土不得往一个方向浇筑,以免动摇预埋件。
同时要求,浇筑混凝土时塔吊租赁单位负责人旁站监督,以防混凝土在振捣时预埋件移位。
⑻按《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009第8.1.3要求,安装塔机时基础混凝土应达到80%以上设计强度,塔机运行时基础混凝土应达到100%设计强度。
当混凝土强度达到80%以上时(以同条件养护下的标准试块强度报告为准),需经质量、安全部门验收合格后方能进行塔吊安装。
5.3基础混凝土的养护
⑴塔吊基础按大体积混凝土进行养护,表面采用一层塑料薄膜覆盖,做好混凝土强度检测报告及测温记录,保证塔吊基础混凝土内外温差不超过25℃。
⑵混凝土浇筑采用溜槽浇筑,混凝土的供应采用商品混凝土。
塔吊基础的现浇混凝土量约为67.6m3(不含垫层)。
现场浇筑混凝土前要做好充足的施工准备,采用快铺料、快振捣及时覆盖的快速施工方法。
表面抹平后浇水养护,并及时铺一层塑料薄膜。
在养护期间,随时检查混凝土表面的干湿情况及温差,及时浇水保持混凝土湿润。
5.4保障措施
按照塔式起重机使用说明书的要求以及《建筑机械使用安全技术规程》要求,做好塔吊基础的防雷接地工作。
⑴钢筋的制作及加工必须按照规范进行,塔吊基础上下层钢筋之间用铁马镫支撑。
⑵保证钢筋保护层的厚度,垫块采用与基础同强度等级的混凝土制作。
⑶混凝土浇筑过程中严禁碰撞塔吊锚脚,造成偏位。
⑷混凝土浇筑过程中派专人采用水准仪及经纬仪进行跟踪监测,确保锚脚定位准确。
⑸混凝土浇筑完成后,及时浇水养护及覆盖保温。
5.5基础底板、楼板留洞、后浇带处理措施
钢筋处理措施:
由于按塔吊平面布置,承台面平地下室底板面,塔吊穿过地下室底板及顶板,靠近后浇带,故底板钢筋在塔吊承台钢筋安装时,预先按规范要求进行预留,并在此处设止水带,预埋止水钢板。
考虑塔吊穿过上部顶板梁板,塔吊标准节在穿地下室顶板位置预留孔洞,孔洞尺寸为3000mm×
3000mm,且洞口中心线与塔吊标准节中心线重合。
在顶板结构施工时,楼板预留洞口位置的梁板钢筋直接穿过塔吊标准节,并覆盖保护,预留洞口四周设止水带预埋3mm厚,400mm宽止水钢板。
在主体结构施工完成后,进行塔吊拆除施工前,将洞口位置钢筋切断,塔吊标准节拆除后,重新进行楼板主筋焊接,保证焊接长度和强度满足受力要求。
5、安全生产及文明施工
6.1安全生产
⑴人身安全
加强入场教育,组织人员学习安全生产知识和各种规章制度、安全操作规程。
机械使用电缆均要采取安全措施,避免车辆碾压,防止人员触电。
设备吊装或钻机移位时,应按负荷选择索具。
抬运重物时,必须同一口号,同时起落,以免伤人。
电器设备要求采用防雨、防水措施,以免雨水损坏绝缘。
⑵交通安全
由于施工现场临近交通干道,为此进出现场的车辆在现场道口要有人指挥、疏导、避免交通堵塞和交通事故。
夜行车辆要严格遵守交通规则。
⑶塔吊基础人工挖孔桩安全措施
1从事挖孔作业的工人须经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训合格后,方可进入现场施工。
2施工现场所有设备、设施,安全装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查,确保完好和安全使用,对不遵守安全规程、违章作业的人员,要坚决予以查处。
3工人上下桩孔时,必须使用钢爬梯,同时应配备保险绳,以防滑落,不得用人工拉绳子运送工人或脚踩护壁边缘上下桩孔。
4挖出的土方堆在桩孔四周,但离孔口四周2米范围内不得堆放其余重物。
5当桩孔开挖深度超过5米时,班前应进行有毒气体的检测(燃烛法或仪器检验或动物探测法),经检查无有害气体时方可下孔作业。
6每天上班前,应将桩孔内积水抽干,并用鼓风机向孔内送风5分钟,使孔内混浊空气排出后才准下人。
7为防止地面人员和物体坠落桩孔内,孔口四周必须放置护栏,并有踢脚板。
8桩孔内作业人员应遵守下列规定:
作业人员必须戴好安全帽,穿绝缘胶鞋。
严禁酒后作业,不准在孔内吸烟,不准在孔底使用明火,作业人员每工作4小时应轮换一次。
开挖复杂土层时,每挖深0.5~1米时,应用φ18钢筋对孔底做品字形探查,检查孔底面以下是否有洞穴或涌沙等,确认安全后,方可继续挖掘。
认真留意孔内的一切动态,如发现流砂、涌水、护壁变形等不良预兆以及异味气体时,应及时停止作业并迅速撤离,及时报告。
在中途抽水后,必须先将地面上的专用电源切断后,作业人员方可下孔作业。
现场必须安排管理人员旁站值班,孔口配合人员应精力集中,密切监视孔内情况,并积极配合孔内作业人员进行工作,不能擅离岗位,在孔内上下传送工具物品时,严禁用抛掷的方法,严防孔口的物件落入孔内。
施工现场的一切电源,电路的安装和拆除,必须由持证电工专管,电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器,电器安装后经验收合格才准使用,各桩孔用电必须分闸,严禁一闸多用,孔上电线必须架空,严禁拖地和埋压土中,孔内电缆必须绝缘,并有防磨损,防潮、防断等保护措施,孔内作业照明应采用低压安全电压。
每天下班时,桩孔井口应加盖板封闭。
6.2文明施工
⑴各种材料要求定点存放,摆放整齐,有防雨、防潮措施;
⑵清洁机械设备,做好泥浆清运工作,减少噪音污染。
7、塔吊基础计算书
附后
塔吊基础承载力计算
1、基础设计主要参数
塔吊型号:
JL6015工作时(包括压重):
F1=700kN最大起重荷载:
F2=80.00kN塔吊倾覆力距工作时:
M=2150.00kN.m,非工作状态2890KN,塔吊起重高度:
H=60.00m,初始安装高度32m,塔身宽度:
B=1.70m
基础桩采用4根φ800人工挖孔灌注桩,桩间间距a=4.9m,桩顶标高55.7m,桩端设扩大头,扩大头直径1000,桩长计算时按6m考虑,即根据地勘资料,桩端入风化泥岩3.18m;
桩混凝土等级C30,fC=14.30N/mm2,EC=3.00×
104N/mm2;
ftk=2.01N/mm2,钢筋HRB400,fy=400.00N/mm2,Es=2.00×
105N/mm2;
矩形承台尺寸边长(BC)=6.5m、高(h)=1.60m;
桩中心与承台中心重合,承台面标高57.20m;
承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
Gk=a×
b×
h×
γ砼×
1.2=6.5×
6.5×
1.6×
25×
1.2=2028kN
Fk=700×
1.2=840KN
Mk=2150KN.m
2.单桩允许承载力特征值计算
(1)单桩竖向承载力特征值
1)按地基土物理力学指标与承载力参数计算
轴心力作用下:
=(840+2028)/4=717KN
在偏心竖向力作用下:
最大压力
=717+2150*3.465/(2*3.465*3.465)=1027KN
最大拔力
=717-2150*3.465/(2*3.465*3.465)=-406KN
(如为正数,可不验证抗拔)
式中Xi,Yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离
为a/20.5=3.465m
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.2条;
单桩允许竖向承载力特征值按下面的公式计算:
其中Ra──单桩竖向承载力特征值;
K──安全系数,取K=2;
──单桩竖向承载力标准值;
──单桩总极限侧阻力标准值:
──单桩总极限端阻力标准值:
──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;
──极限端阻力标准值;
查地勘资料,中风化为2600Kpa。
──桩身的周长,
=3.14*0.8=2.512m
──桩端面积,取
=3.14*0.5*0.5=0.785m2;
──第i层土层的厚度;
桩侧阻力标准值如下:
地层名称
厚度
L(m)
桩侧阻力特征值qsia(kPa)
桩侧岩层和桩端
岩层岩样抗压强
度frs、frp(kPa)
qsia*ιi
(kN/m)
抗拔摩阻力
折减系数λi
λiqsia*ιi
填土
0.72
0.70
粉质粘土
2.30
40
92
3
强风化泥岩
80
120
4
中风化泥岩
1.78
130
231
桩长
6
∑qsia*ιi
443
∑λiqsia*ιi
310
Quk==2.512*443+0.785*2600=3153kN
Ra=0.5*Quk=1576KN
3、单桩桩顶承载力复核
轴心竖向力作用下
Qk=(Fk+Gk)/n=717kN
轴心竖向力Qk=717kN<Ra=1576kN,满足要求。
偏心作用下为Q1k=1027kn<Ra=1576kN,满足要求。
4、单桩抗拔力特征值计算
桩抗拔力的验算按下式计算:
式中G0-桩自重,地下水位以下取有效重度计算;
qsia-桩侧土摩阻力特征值;
μp-桩周长,μp=πd;
λi-抗拔摩阻力折减系数。
0.9G0=0.9×
0.5024×
6×
25=67.8kN
Rta=upΣλiqsia
i+0.9G0=2.51×
310+67.8=845.9kN
由于最大拔力Q2K=406KN<Rta=845.9KN,满足要求
5、灌注桩配筋计算
桩抗压钢筋,根据以上计算,可知,桩抗压已满足要求,故仅按照规范规定配置构造钢筋
=0.2%*800*800/4*3.14=1045mm2
(特别说明,桩配筋配筋率一般为0.2~0.65%)
主筋配置10Φ14,
=1539mm2,箍筋Φ8@200,加劲箍Φ12@2000。
满足要求。
6、桩受拉钢筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。
N≤fyAs
式中:
N──轴向拉力设计值,N=406000N;
fy──钢筋强度抗压强度设计值,fy=400.00N/mm2;
As──纵向普通钢筋的全部截面积。
As=N/fy=406000/400.00=1015mm2
故按受压构造配筋已可满足要求。
7.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=1.60m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=1.2×
(Nkmax-Gk/4)=1.2×
(1027-2028/4)=624kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=2×
624×
1.6=1996.8kN·
m。
8、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16.70N/mm2;
ho──承台的计算高度:
Hc-50.00=1550.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=400.00N/mm2;
经过计算得:
αs=1196.8×
106/(1.00×
16.70×
6500.00×
1550.002)=0.0045;
ξ=1-(1-2×
0.0045)0.5=0.046;
γs=1-0.046/2=0.977;
Asx=Asy=1196.8×
106/(0.977×
1550.00×
400.00)=1975mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
1600.00×
0.15%=15600mm2。
塔基承台配筋选择HRB400级22@150(16724mm2)即可满足要求,但根据塔式起重机使用说明书中塔基配筋为HRB400级25@150(21599mm2),所以配筋为25@150,双层双向。
9、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=6500mm;
λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0,此处,a=1.2m;
当λ<
0.25时,取λ=0.25;
当λ>
3时,取λ=3,得λ=0.774;
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=(800/1550)1/4=0.848;
α──承台剪切系数,α=1.75/(0.774+1)=0.986;
0.848×
0.986×
1.57×
1550=13225.66kN≥1.2×
1027=1232kN;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
即按塔吊使用说明书中设置拉钩即可。
附页:
1、地勘设计参数表(地勘资料)
2、钻孔柱状图(地勘资料)
3、厂家提供塔吊载荷表(塔吊使用说明书内)
4、厂家提供承台大样(塔吊使用说明书内)
5、塔吊基础平面布置图
6、塔吊基础配筋图
7、塔吊基础桩配筋图
8、施工总平面布置图
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