塔吊基础专项施工工程方案定稿Word格式.docx
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1.塔吊基础工程桩设计
1.1.塔吊平面位置
塔吊编号
塔吊基础中心点坐标
嵌入承台高度
X
Y
2#
2434610.833
500731.125
10cm
结合地勘资料,桩长为11.5m。
具体长度以现场施工为准,要求嵌入持力层3d以上即不1.8m以上。
1.2.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
1.2.1、塔机属性
塔机型号
QTZQTZ80(5012-6)
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40.5
塔机独立状态的计算高度H(m)
43
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
1.2.2、塔机荷载
1.2.2.1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
357
起重荷载标准值Fqk(kN)
36.2
竖向荷载标准值Fk(kN)
393.2
水平荷载标准值Fvk(kN)
14.1
倾覆力矩标准值Mk(kN·
m)
1026.92
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
水平荷载标准值Fvk'
56.84
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
1193.85
1.2.2.2、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.35Fk1=1.35×
357=481.95
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35FQk=1.35×
36.2=48.87
竖向荷载设计值F(kN)
481.95+48.87=530.82
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×
14.1=19.035
倾覆力矩设计值M(kN·
1.35Mk=1.35×
1026.92=1386.342
竖向荷载设计值F'
1.35Fk'
=1.35×
水平荷载设计值Fv'
1.35Fvk'
56.84=76.734
倾覆力矩设计值M'
1193.85=1611.698
1.2.3、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.2
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
承台长向桩心距al(m)
3
承台宽向桩心距ab(m)
桩直径d(m)
0.6
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
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)
50
配置暗梁
否
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=1.35Gk=1.35×
750=1012.5kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.243m
1.2.3.1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(357+750)/4=276.75kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(357+750)/4+(1193.85+56.84×
1.2)/4.243=574.22kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(357+750)/4-(1193.85+56.84×
1.2)/4.243=-20.72kN
1.2.3.2、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
=(481.95+1012.5)/4+(1611.698+76.734×
1.2)/4.243=775.197kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(481.95+1012.5)/4-(1611.698+76.734×
1.2)/4.243=-27.972kN
1.2.4、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
桩基成桩工艺系数ψC
0.9
桩混凝土自重γz(kN/m3)
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩入土深度lt(m)
11.5
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
HRB4008Φ18
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
承台埋置深度d(m)
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
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)
杂填土
1
10
0.7
100
粉质粘土
8.2
90
0.8
200
粉土
7.9
60
180
卵石
18.1
150
4500
500
1.2.4.1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.6=1.885m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.62/4=0.283m2
承载力计算深度:
min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m
fak=(1×
100+1.5×
200)/2.5=400/2.5=160kPa
承台底净面积:
Ac=(bl-nAp)/n=(5×
5-4×
0.283)/4=5.967m2
复合桩基竖向承载力特征值:
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap+ηcfakAc=1.885×
(1×
10+8.2×
90+2.3×
60)+0×
0.283+0.6×
160×
5.967=2242.927kN
Qk=276.75kN≤Ra=2242.927kN
Qkmax=574.22kN≤1.2Ra=1.2×
2242.927=2691.513kN
满足要求!
1.2.4.2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-20.72kN<
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:
Qk'
=20.72kN
桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算,
桩身的重力标准值:
Gp=ltAp(γz-10)=11.5×
0.283×
(25-10)=48.773kN
Ra'
=uΣλiqsiali+Gp=1.885×
(0.7×
1×
10+0.8×
8.2×
90+0.8×
2.3×
60)+48.773
=1382.945kN
Qk'
=20.72kN≤Ra'
1.2.4.3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积:
As=nπd2/4=8×
3.142×
182/4=2036mm2
(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=775.197kN
ψcfcAp+0.9fy'
As'
=(0.9×
17×
106+0.9×
(360×
2035.752))×
10-3=4982.503kN
Q=775.197kN≤ψcfcAp+0.9fy'
=4982.503kN
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:
Q'
=-Qmin=27.972kN
fyAS=360×
2035.752×
10-3=732.871kN
Q'
=27.972kN≤fyAS=732.871kN
1.2.4.4、桩身构造配筋计算
As/Ap×
100%=(2035.752/(0.283×
106))×
100%=0.72%≥0.65%
1.2.5、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ25@150
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
承台顶部短向配筋
HRB400Φ25@200
1.2.5.1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1200-50-25/2=1138mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(775.197+(-27.972))×
4.243/2=1585.104kN·
m
X方向:
Mx=Mab/L=1585.104×
3/4.243=1120.837kN·
Y方向:
My=Mal/L=1585.104×
1.2.5.2、受剪切计算
V=F/n+M/L=481.95/4+1611.698/4.243=500.368kN
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=(3-1.6-0.6)/2=0.4m
a1l=(al-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m
剪跨比:
λb'
=a1b/h0=400/1138=0.351,取λb=0.351;
λl'
=a1l/h0=400/1138=0.351,取λl=0.351;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.351+1)=1.295
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.351+1)=1.295
βhsαbftbh0=0.916×
1.295×
1.57×
103×
1.138=10591.874kN
βhsαlftlh0=0.916×
V=500.368kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=10591.874kN
1.2.5.3、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=3m≤B+2h0=3.876m,al=3m≤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!
1.2.5.4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=1120.837×
106/(1.03×
16.7×
5000×
11382)=0.01
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×
0.01)0.5=0.01
γS1=1-ζ1/2=1-0.01/2=0.995
AS1=My/(γS1h0fy1)=1120.837×
106/(0.995×
1138×
360)=2750mm2
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(2750,0.002×
1138)=11380mm2
承台底长向实际配筋:
AS1'
=16854mm2≥A1=11380mm2
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=1120.837×
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×
γS2=1-ζ2/2=1-0.01/2=0.995
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1120.837×
A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×
承台底短向实际配筋:
AS2'
=16854mm2≥A2=11380mm2
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋:
AS3'
=16854mm2≥0.5AS1'
=0.5×
16854=8427mm2
(4)、承台顶面短向配筋面积
AS4'
=12763mm2≥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。
1.2.6、配筋示意图
承台配筋图
桩配筋图
4.塔吊基础工程桩施工
4.1施工准备
(1)认真编制施工方案,提前做好技术交底工作。
(2)施工现场整理:
清理施工现场作业区内的障碍物,进行钎探将在桩位置范围内探明地下情况,对旧基础、弧石等障碍物清除或采取其它措施处理。
同时对于业主方提供的场地内预埋的地下排水、排污管道图纸进行标识,桩机进场施工时注意避开管井位置以免损坏。
(3)桩基施工前应掌握施工所需工程地质、水文和试桩等资料。
应查明施工区(高空、地面、地下、水下)有无妨碍沉桩的障碍物,并应及时处理。
(4)做好基线引测工作,正线基线的控制点,应设于不受沉桩影响或其他影响的地点并用钢筋固桩加固。
(5)绘制桩位编号图,
(6)施工前的交底:
对于参与施工的各工种班组及施工管理人员进行有针对性的、详细的技术、质量、安全、文明施工、管理规定及工期目标等方面进行交底,对工作责任、明确分工等方面必须有书面记录,及时整理归档存查,资料的完整、记录的内容必须具有可追溯性。
(7)材料进场的验收及堆放:
严格地控制原材料、成品、半成品的型号、规格质量及材料进场的批量计划数。
材料进场后按规范要求见证随机取样送建材检测中心检验,经检验合格后方可使用,对于检验达不到规范要求的原材料作退货处理。
做好各种材料的质量记录和有关资料的整理和保存工作,使各种材料的质量证明书、合格证(单据)、验收证明书、试验报告等资料齐全,确保资料的完整性和可追溯性。
(8)满足材料、成品、半成品堆放的质量要求,同时做好材料、成品、半成品的进场检查、验收记录及标识工作,确认材料的品种、型号、规格等,分类分规格的整齐堆放,妥善保管,并按规定挂牌标识,以防误用。
(9)工程施工记录:
做好长螺旋灌注桩施工过程中的钻孔记录、混凝土浇注记录和隐蔽工程质量记录,同时做好施工质量记录签证工作,资料的收集与整理归档。
4.2长螺旋灌注桩施工工艺
4.2.1钻机就位
准确测量放桩位,在甲方及监理校验无误后钻机就位,保持平整、稳固,在机架或钻杆上设置标尺,以便控制和记录孔深,,就位后校正好钻杆的位置和垂直度,垂直度的容许偏差不大于1%,下放钻杆,使钻头对准桩位点。
4.2.2钻进成孔
开动钻机旋动钻头,根据土层情况控制钻进速度,先钻0.5-1.0深,检查一切是否正常,未发现异常再继续钻进,如发现钻杆摇晃、难钻或电流猛增现象、进尺缓慢等异常情形时,应停止钻进,分析原因进行处理,禁止强行钻进。
钻杆下钻到设计深度后在原位空转清土,在灌注前不得提钻。
4.2.3砼灌注
钻头到达设计标高时,钻杆保持原位不停钻,待孔内虚土全部上返后,开始泵送混凝土,待泵压上升10Mpa且中心管顶部的泄气阀关闭时开始提拔钻杆,一边泵送混合料一边提钻,提钻速率控制必须与泵送量相匹配,以保证管内有一定高度的混凝土,直至桩体混凝土高出桩顶设计标高500mm。
砼的检测试验,对每一批商品砼,搅拌站按规范出据砼试件报告、施工现场复验。
按每施工10-15根桩制备砼试件1组,送试验室试验。
4.2.4后插钢筋笼
将振动锤和导入管通过法兰盘连接。
将钢筋吊直扶正缓缓送入孔内,启动振动锤,通过振动用钢筋笼导入管将钢筋笼送入桩身素混凝土内至设计标高,将桩身混凝土振捣密实,同时将钢筋笼固定。
5.塔吊基础施工
塔吊基础施工工序:
5.1土方开挖
1)工艺流程:
确定开挖坡度→放土方开挖线→土方开挖→修边和清底。
2)土方开挖完后,根据塔吊布置图上塔吊位置放出塔吊基础位置线。
3)塔吊基础土方开挖原则上按1:
1放坡,预留300mm操作面,具体尺寸按塔吊基础平面尺寸开挖,按照土层的具体情况采用人工修坡。
4)土方开挖从上到下分层进行,随时进行修坡。
5)塔吊基础在距基底设计标高300mm处,停止机械开挖,抄出水平线,然后用人工将暂留土层挖走,同时由两端边线引桩位通线,检查距槽边尺寸,确定槽宽标准,以此修整槽边,清除槽底土方。
5.2基础垫层施工
基础垫层尺寸、基底标高及地质情况经检查符合要求后,对土方边坡进行临时加固,避免在浇筑垫层时侧壁土方下滑,影响混凝土垫层浇筑质量。
5.3钢筋施工
塔吊基础钢筋配置详见附图
5.4模板工程
1)在垫层上弹出基础边线。
2)砌筑砖胎膜(370mm厚)作为塔吊基础模板。
3)允许偏差:
垂直度:
3mm;
轴线位移:
截面尺寸:
+4mm、-5mm;
标高:
+2mm、-5mm。
5.5预埋件埋置及混凝土浇筑
塔吊支座位置及加劲节垂直度经检查符合要求后,才能进行混凝土浇筑。
混凝土浇筑时,密切注意观察钢筋、支座有无走动情况,当发现有位移时,必须立即停止浇筑并及时修整,完全处理后再继续浇筑。
6.塔吊基础固定支脚的安装
固定支腿的安装尺寸及安装方法
技术要求:
1)四个支脚的同一高度尺寸的四个销孔的中心线应该在同一水平面内,允许公差≤孔间距的1/6500,四个孔两两之间的绝对公差≤0.3MM;
2)基座表面平整,平面度公差在2M×
2M平面内小于3MM;
3)作好接地;
4)固定支脚周围的钢筋数量不得减少。
7.塔吊基础的接地装置
塔吊接地装置可采用以下方法:
1钢管长φ33×
4.5长2.5m至3m,焊接连接,另一端尖头入土;
②用L50的角钢,大于等于3m,垂直埋入地下。
连接线用25mm²
铜线或50mm²
钢筋,或40×
40扁钢;
③在有条件的情况下,塔吊接地也可以直接接到建筑物专用的接地网上,但接地电阻不大于4Ω。
8.质量及安全文明施工控制
(1)塔吊桩基础的施工,除按本施工方案严格执行外,其他相关注意事项。
(2)确保安全生产,施工前,做好安全技术交底和安全教育工作,并进行班前安全培训。
对可能存在的安全隐患提前做好预防和应对措施,施工时,派专人指导监督,桩施工留下的桩孔等及时封盖。
同时,做好文明施工工作,工完场清。
(3)塔吊基础桩承台混凝土强度等级达到80%以上,方可安装塔机。
(4)塔吊基桩可按地下室结构基础工程桩的要求进行检测。
(5)其他注意事项,严格按国家、云南省及昆明市相关规范和标准执行,遵守中国建筑企业相关规定。
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