塔吊基础施工方案Word下载.docx
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对于QTZ80型号塔吊采用桩承台基础,塔吊基础尺寸5m×
5m×
1.2m,,均采用4根Φ500C80高强预应力管桩(PHC),承台下埋桩长约按实,基础持力层为强风化层,在基础计算时,拟按圆砾层为依据,验算其地基承载力。
塔吊基础均采用商品砼浇注,砼强度等级为C35:
p6。
根据工程勘察院报告:
祥见《岩土工程勘察报告》:
根据施工需要,采用1台湖南建筑机械制造有限责任公司生产的QTZ80塔式起重机,塔机基础方案叙述如下:
二、塔式起重机型号及定位选择:
1、塔式起重机型号及定位的选择:
塔式起重机主要用于结构施工中的水平垂直运输,特别是砼、钢筋、模板的运输,根据本工程的具体情况,它主要满足以下要求:
、主楼主体建筑标高为64.3m,要求所有安装的塔式起重机通过附着起吊钢筋、模板及砼的起升高度基本上能满足主体结构施工。
、本工程地下室为不规则结构,要求塔式起重机的工作范围基本上能覆盖场地的四周,以利于材料和堆场布置和钢筋、砼、模板及各种材料构件的水平和垂直运输。
、本工程的土方、钢筋、模板及各种构件的垂直运输工作大,要求塔式起重机的起重量大,提升速度快,以提高工效,满足工期要求。
、选用的塔式起重机使用费用应经济合理,有利于降低工程成本。
2、塔式起重机定位要满足以下要求:
、服务范围要广,应尽量满足工作面的要求,减少服务死角。
、要尽量避开建筑物的突出部位,减少对施工的影响。
、塔吊附着要安全可靠,基础应具有足够的承载力和稳定性。
、要保证塔式起重机拆除时的场地条件。
经项目部各相关部门研究后,决定在住宅楼的东侧安装一台QTZ80塔式起重机,臂长为60m,服务范围内基本上能覆盖住宅及旅馆工作面与材料堆场,最高爬升高度75m能满足各幢楼主体屋面的施工要求,塔式起重机安装、拆除时,起重臂朝南北向,可顺利拆除。
三、塔式起重机的基础设计方案与施工:
1、塔式起重机基础的设计方案:
塔式起重机的安装位置在地下室内,基础为承台与桩基相结合的形式,承台顶面标高比地下室底板面低5mm。
桩采用四根ø
500壁厚120mm预应力砼管桩,桩身砼强度等级为C80,根据地质报告.塔基基础做法为设5000×
5000×
1200的承台,砼设计强度等级为C35,承台面标高为-4.1500m,承台底面标高为-5.350m,塔式起重机在承台上预埋螺栓(根据机械生产厂家提供)。
塔机基础承台与管桩连接见大样
2、塔式起重机基础施工:
塔式起重机基础施工流程如下:
、塔式起重机预应力管桩的施工;
、钢筋砼承台的立模、扎筋、支脚铁件预埋浇筑砼;
、待承台砼达到设计的强度等级后,应进度要求塔式起重安装调试。
四、QTZ80塔式起重机基础验算:
1、QTZ80塔式起重机的型号及参数
根据工程的要求及公司的安排:
所选用QTZ80塔式起重机的机械参数详见说明书(由机械生产厂家提供)。
2、塔式起重机安装位置地质情况
具体情况详见《岩土工程勘察报告》。
桩基采用Φ500预应力管桩,臂厚为120mm。
由地质资料可知,桩尖可置于全风化岩层上,持力层底厚度达到2m以上,单桩压桩力达到3000KN以上(同工程桩)。
3、桩基承载力及桩数量验算:
、根据土的物理性质与承载力参数之间的经验关系,确定单桩竖向极限承载力标准值。
矩形板式桩基础计算书
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80(浙江建机)
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
25
塔机独立状态的计算高度H(m)
30
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
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
251
起重臂自重G1(kN)
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
22
小车和吊钩自重G2(kN)
3.8
小车最小工作幅度RG2(m)
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.5
最小起重荷载Qmin(kN)
10
最大吊物幅度RQmin(m)
50
最大起重力矩M2(kN·
m)
Max[60×
11.5,10×
50]=690
平衡臂自重G3(kN)
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
广东电白
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.7
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
D类(有密集建筑群且房屋较高的城市市区)
风振系数βz
2.231
2.36
风压等效高度变化系数μz
0.56
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.8×
1.2×
2.231×
1.95×
0.56×
0.2=0.468
2.36×
0.7=1.732
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1(kN)
251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4
起重荷载标准值Fqk(kN)
竖向荷载标准值Fk(kN)
401.4+60=461.4
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.468×
0.35×
1.6×
30=7.862
倾覆力矩标准值Mk(kN·
37.4×
22+3.8×
11.5-19.8×
6.3-89.4×
11.8+0.9×
(690+0.5×
7.862×
30)=413.977
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
Fk1=401.4
水平荷载标准值Fvk'
1.732×
30=29.098
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
0-19.8×
11.8+0.5×
29.098×
30=79.61
4、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×
401.4=481.68
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×
60=84
竖向荷载设计值F(kN)
481.68+84=565.68
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×
7.862=11.007
倾覆力矩设计值M(kN·
(37.4×
11.8)+1.4×
0.9×
30)=642.2
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
=1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
=1.4×
29.098=40.737
倾覆力矩设计值M'
0.5×
30=182.826
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
承台长向桩心距al(m)
承台宽向桩心距ab(m)
桩直径d(m)
0.5
桩间侧阻力折减系数ψ
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
承台上部覆土厚度h'
(m)
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)
配置暗梁
否
承台底标高(m)
-1.4
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×
(1.2×
25+0×
19)=750kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×
750=900kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(3.82+3.82)0.5=5.374m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(461.4+750)/4=302.85kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(461.4+750)/4+(413.977+7.862×
1.2)/5.374=381.639kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(461.4+750)/4-(413.977+7.862×
1.2)/5.374=224.061kN
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
=(565.68+900)/4+(642.2+11.007×
1.2)/5.374=488.379kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(565.68+900)/4-(642.2+11.007×
1.2)/5.374=244.461kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C80
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz(kN/m3)
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩底标高(m)
-29.7
桩有效长度lt(m)
28.3
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
桩混凝土类型
钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋
HRBF50012Φ12
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
1.33
自然地面标高(m)
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.1
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)
粉质黏土
3.12
150
0.6
90
粗砂
5.58
8
100
0.3
砂质黏土
9.37
3500
0.4
全风化岩
6.57
1800
强风化岩
5.33
1900
160
中风化岩
5.84
70
4000
330
微风化岩
4.25
8000
0.8
380
软弱下卧层
硬持力层厚度t(m)
地基压力扩散角θ(°
)
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
974.06
地基承载力特征值fak(kPa)
140
下卧层顶的地基承载力修正系数ηd
1.4
下卧层顶的地基承载力修正系数ηb
0.15
下卧层顶以下的土的重度γ(kN/m)
20
下卧层顶以上土的加权平均重度γm
18
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.5=1.571m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.52/4=0.196m2
承载力计算深度:
min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m
fak=(1.72×
90+0.78×
50)/2.5=193.8/2.5=77.52kPa
承台底净面积:
Ac=(bl-nAp)/n=(5×
5-4×
0.196)/4=6.054m2
复合桩基竖向承载力特征值:
Ra=ψuΣqsia·
li+qpa·
Ap+ηcfakAc=0.5×
1.571×
(1.72×
10+5.58×
8+9.37×
25+6.57×
30+5.06×
35)+1900×
0.196+0.1×
77.52×
6.054=946.437kN
Qk=302.85kN≤Ra=946.437kN
Qkmax=381.639kN≤1.2Ra=1.2×
946.437=1135.724kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=224.061kN≥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=12×
3.142×
122/4=1357mm2
(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=488.379kN
ψcfcAp+0.9fy'
As'
=(0.85×
36×
0.196×
106+0.9×
(410×
1357.168))×
10-3=6548.045kN
Q=488.379kN≤ψcfcAp+0.9fy'
=6548.045kN
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
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%=(1357.168/(0.196×
106))×
100%=0.691%≥0.65%
5、软弱下卧层验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(ab+d-3)+ηdγm(lt+t-0.5)
=140+0.15×
20×
(3.8+0.5-3)+1.4×
18×
(28.3+5-0.5)=970.46kPa
(2)、作用于软弱下卧层顶面的附加应力
σz=[(Fk+Gk)-3/2(al+ab+2d)·
Σqsikli]/[(al+d+2t·
tanθ)(ab+d+2t·
tanθ)]
=[(461.4+750)-3/2×
(3.8+3.8+2×
0.5)×
670.29]/
[(3.8+0.5+2×
tan30°
)×
(3.8+0.5+2×
)]=-73.272kPa
因为附加应力小于0kPa,故取附加应力为0kPa
(3)、软弱下卧层验算
σz+γm(lt+t)=0+18×
(28.3+5)=599.4kPa≤fa=970.46kPa
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ25@200
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
HRB400Φ22@200
承台顶部短向配筋
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1200-50-25/2=1138mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(488.379+(244.461))×
5.374/2=1969.145kN·
m
X方向:
Mx=Mab/L=1969.145×
3.8/5.374=1392.396kN·
Y方向:
My=Mal/L=1969.145×
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=565.68/4+642.2/5.374=260.921kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1138)1/4=0.916
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(3.8-1.6-0.5)/2=0.85m
a1l=(al-B-d)/2=(3.8-1.6-0.5)/2=0.85m
剪跨比:
λb'
=a1b/h0=850/1138=0.747,取λb=0.747;
λl'
=a1l/h0=850/1138=0.747,取λl=0.747;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.747+1)=1.002
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.747+1)=1.002
βhsαbftbh0=0.916×
1.002×
1.57×
103×
1.138=8194.317kN
βhsαlftlh0=0.916×
V=260.921kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=8194.317kN
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:
B+2h0=1.6+2×
1.138=3.876m
ab=3.8m≤B+2h0=3.876m,al=3.8m≤B+2h0=3.876m
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)=1392.396×
106/(1.03×
16.7×
11382)=0.013
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×
0.013)0.5=0.013
γS1=1-ζ1/2=1-0.013/2=0.994
AS1=My/(γS1h0fy1)=1392.396×
106/(0.994×
1138×
360)=3421mm2
最小配筋率:
ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×
1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2%
梁底需要配筋:
A1=max(AS1,ρbh0)=max(3421,0.002×
1138)=11381mm2
承台底长向实际配筋:
AS1'
=12763mm2≥A1=11381mm2
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=1392.396×
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×
γS2=1-ζ2/2=1-0.013/2=0.994
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1392.396×
A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×
承台底短向实际配筋:
AS2'
=12763mm2≥A2=11381mm2
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋:
AS3'
=9884mm2≥0.5AS1'
=0.5×
12763=6382mm2
(4)、承台顶面短向配筋面积
AS4'
=9884mm2≥0.5AS2'
(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
五、塔式起重机基础施工的安全技术措施:
、预应力管桩由专业施工队伍施工,工程质量参照工程桩,桩长41.0米,质量要求如下:
控制轴线定位控制在:
±
10mm;
砼预应力管桩外观质量必须符合规范验收规定;
焊接质量要求连续、饱满、无气孔、无旱瘤、无裂缝;
焊接质量必须符合《焊接验收规程规定》;
桩顶标高允许偏差值控制在±
50mm;
压桩力控制在±
5%;
成桩桩位允许偏差必须符合设计验收规范要求。
、打桩时应严格控制桩的垂直度,桩的倾斜度不应超过桩长的0.15%。
、塔式起重机在使用过程中,要设专业人员对其基础沉降进行观测,认真做好记录。
、塔式起重机在使用过程中,每台配置两部对讲机供地面指挥人员与塔机人员进行联系,确保施工吊装过程的安全。
、塔吊承台强度需达到90%设计强度后方可进行整机组装;
、塔吊预埋螺栓必须为高强螺栓,其材料、等级、长度、规格等符合使用说明要求;
、在浇捣砼前通知租赁站预埋好地锚螺栓,在浇捣砼时租赁站派专人看护,保证不移位;
、塔吊基础四周做排水沟;
、塔吊安装均应作好防雷接地及隐蔽验收交接手续。
六、附图
1、塔吊基础平面定位图
2、塔吊基础配筋示意图
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- 塔吊 基础 施工 方案