天津富丽广东大厦 塔吊基础施工方案定稿.docx
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天津富丽广东大厦塔吊基础施工方案定稿
一、编制依据1
二、工程概况1
三、塔吊布置原则1
四、塔吊选型及平面布置2
五、地质情况3
六、塔吊基础设计3
七、施工要点7
八、技术要求8
九、安全措施8
十、塔吊桩基础验算10
一、编制依据
《天津富力广东大厦工程施工图纸》
《天津富力广东大厦工程岩土工程勘察报告》
《天津富力广东大厦工程施工组织设计》
《STT153、QTZ7030、QTZ5015型自升塔式起重机使用说明书》
《建筑桩技术规范》JGJ94-2008
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《塔式起重机技术条件》GB/T9462-1999
《塔式起重机安全规程》GB5144-2006
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
二、工程概况
工程名称
天津富力广东大厦工程
工程规模
106783m2
工程建设地址
天津市塘沽区响螺湾A07地块
建设单位
天津富力滨海投资发展有限公司
监理单位
待定
设计单位
广州市住宅建筑设计院有限公司
本工程地下2层,地上46层,裙房6层,总建筑高度为171.9米,标准层层高为3.5/3.7m。
工程结构形式为现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构,本工程剪力墙抗震等级为特一级,框架地上及地下一层抗震等级为一级,地下二层为三级,结构设计使用年限为50年。
基础形式为:
主楼部分为后压浆钻孔灌注桩+筏板;裙房及车库部分为柱下后压浆钻孔灌注桩+防水板。
地下室及裙房单层面积约为8365m2,主塔楼单层约为1762m2。
三、塔吊布置原则
1)满足工程施工垂直和水平运输的需要,尽可能不出现盲区。
2)能够尽量覆盖整个工程平面位置。
3)保证塔吊按拆方便,塔吊标准节、塔吊的起重臂、平衡臂等部件边缘距离待建结构的最外沿距离不得小于2.5m。
4)经济合理,有可行性。
5)所选塔吊必须工作状态良好,选用声誉好的品牌,使用期在三年内,经考察确定。
四、塔吊选型及平面布置
依据业主塔吊管理方案,及本工程平面特点及周边场地情况,本工程计划配置3台塔吊,其中1台STT153型,臂长50m.1台QTZ7030型,臂长70m.1台QTZ5015型,臂长40m.塔吊的布置基本上可以覆盖整个施工现场的施工作业范围,塔吊基础采用预埋固定式基础。
本工程施工期间塔吊布置分三个阶段进行;
第一阶段:
土方施工阶段,现场布置一台QTZ5015型塔吊(3#塔吊),臂长40m,最大起重重量为6000kg,末梢起重重量为2000kg。
配合土方施工单位施工,土方施工完毕后负责裙房部分施工物料的垂直及水平运输需要。
裙房结构6层施工完成1个月后即拆除3#塔吊;
第二阶段:
土方施工完毕后,现场再布置一台QTZ7525型塔吊(1#塔吊),臂长75m,最大起重重量为12000kg,末梢起重重量为2500kg:
。
主要负责地下室及主楼施工阶段的物料运输。
主体封顶后1各月后即拆除1#塔吊;
第三阶段:
基坑水平支撑环梁爆破后,现场再布置一台TC6015型塔吊(2#塔吊),臂50m,最大起重重量为8000kg,末梢起重重量为2000kg:
。
满足地下室及主楼施工阶段的钢结构吊装等物料运输需求。
主体封顶后1各月后即拆除2#塔吊;
塔吊平面布置图如下图所示:
五、地质情况
根据天津市勘察院《桩基检测报告》,可知已有工程桩承载力如下所述:
工程桩Z1型桩直径1000mm,桩长64m,单桩竖向抗压承载力特征值为10000kN,以粉砂层为持力层。
身混凝土C40,主筋混凝土保护层厚度为50mm,主筋为14
18,螺旋箍筋φ8@300/100,加劲箍筋为
18@1500。
桩头插入底板50mm厚。
工程桩Z2型桩直径800mm,桩长42m,单桩竖向抗压承载力特征值为5300kN,以粉砂层为持力层。
桩身混凝土C40,主筋混凝土保护层厚度为50mm,主筋为12
18,螺旋箍筋φ8@300/100,加劲箍筋为
18@1500。
桩头插入底板50mm厚。
工程桩Z3型桩直径800mm,桩长42m,单桩竖向抗压承载力特征值为5300kN,抗拔承载力特征值为3300KN,以粉质粘土层为持力层。
桩身混凝土C40,主筋混凝土保护层厚度为50mm,主筋为12
18,螺旋箍筋φ8@300/100,加劲箍筋为
18@1500。
桩头插入底板50mm厚。
工程桩Z4型桩直径800mm,桩长42m,单桩竖向抗压承载力特征值为5300kN,抗拔承载力特征值为1200KN,以粉质粘土层为持力层。
桩身混凝土C40,主筋混凝土保护层厚度为50mm,主筋为12
18,螺旋箍筋φ8@300/100,加劲箍筋为
18@1500。
桩头插入底板50mm厚。
六、塔吊基础设计
由于3台塔吊均布置在地下室车库内,车库部分基础底板厚度为800mm,混凝土强度等级为C40P8,因此,3台塔吊基础均采用桩基础,利用附近4根已有结构工程桩为支撑。
塔吊基础承台与周边塔楼及车库底板连成一体。
塔吊基础厚度分别为:
1500mm、1350mm、1500mm,混凝土强度1#塔吊基础为C35,2#、3#塔吊基础为C40P8。
1、1~3#塔吊基础定位及尺寸如下图所示:
1#塔吊基础定位图
2#塔吊基础定位图
3#塔吊基础定位图
2、塔吊基础配筋如下图所示:
1#塔吊基础配筋图
2#塔吊基础配筋图
3#塔吊基础配筋图
七、施工要点
1、施工前检查地基是否有软弱土层存在,如有则应做换填处理。
2、塔吊基础施工前塔吊基础基坑周围应按自然放坡处理,防止出现塌方。
3、放线工按控制轴线引测塔吊基础位置线、控制线,施工时按线进行施工。
4、钢筋按图进行下料,施工并及时办理验收手续。
钢筋绑扎必须经过质检员验收,钢筋的加工、钢筋的绑扎满足施工验收规范规定。
5、砼的捣制:
要求平面平整、不得有麻面、露筋的缺陷。
6、实验员按规范要求提取试件,确保硷标号及钢筋强度等满足设计要求。
7、基础模板为多层竹胶合板,施工前,模板涂上脱模剂;模板的接缝不应漏浆,
在浇筑混凝土前木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水,模板内杂物应清理干净。
8、塔吊基础节吊装固定时应搭设钢管脚手架固定,基础节下部用钢管支撑。
9、塔吊钢筋与底板钢筋采用直螺纹连接,钢筋断开位置满足直螺纹接头的要求。
塔吊基础底部往上40cm处增加钢板止水带。
原底板防水在塔吊基础预留钢筋外留甩头,保护层在塔吊基础边留设10mm宽伸缩缝。
塔吊安装时,正施工基础底板防水及保护层,安装时需重点保护,防止防水卷材破损,如发现局部破损需及时修补。
10、由于塔吊基础钢筋同基础底板钢筋连接,钢筋绑扎必须经过质检员验收,钢筋的加工、绑扎必须满足施工验收规范规定。
11、塔吊基础施工中要做好防雷接地预埋。
12、基础马登设置如下图所示:
八、技术要求
1、将基础节通过钢管支撑固定,用水平仪校平,水平误差控制在5mm内。
2、检查标准节的垂直度,校直(经纬仪)垂直度1‰以内。
3、1#塔吊基础浇筑混凝土标号C35,2#、3#塔吊基础混凝土标号为C40P8(同塔楼底板),塔吊基础垫层混凝土标号C10,厚度为100mm,边缘伸出基础底板边10mm。
砼的拌制、振捣必须严格按照GB50204-2002的要求进行施工,砼养护期大于14天,混凝土强度达到90%方能进行整机安装。
4、钢筋保护层厚度:
基础底板下部为40mm,上部为25mm。
5、钢筋安装误差控制在10mm内,混凝土保护层厚度误差控制在10mm以内。
6、现场桩标高进入基础底板50mm为准
九、安全措施
1、加强安全教育,组织职工学习安全生产知识和各种规章制度,安全操作规程。
2、凡进入现场人员必须戴安全帽,不得穿拖鞋或赤脚进入施工现场。
3、塔吊基础施工过程中随时观察基坑边坡情况,发现异常及时加固处理。
4、基坑四周1m范围内不得堆积料具,更不允许施工车辆在基坑周围1m范围内行走,防止倾翻,发生安全事故。
5、机械所用电缆均要采取安全措施,避免车辆碾压,防止人员触电。
6、基础节装吊时,应按负荷选择索具。
起吊物体不准在吊物下站人,更不得在物体上站人。
7、抬运重物时,必须统一口号,同时起落,以免碰人。
8、现场所用设备布局合理、安装牢稳、周正、清洁,符合规范要求。
9、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。
10、塔吊组立前应提供下列塔吊基础资料:
经公司审批的方案;施工技术交底;测量、定位、放线、复核检查表;砼及钢筋实验报告;所有资料经公司有关部门验收通过并签字认可后,方可进行塔吊组立施工。
一十、塔吊桩基础验算
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ5015,自重(包括压重)F1=1,200.00kN,最大起重荷载F2=90.00kN
塔吊倾覆力距M=4296.00kN.m,塔吊起重高度H=200.00m,塔身宽度B=2m
混凝土强度:
C40,钢筋级别:
Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=8.20m
桩直径或桩边长d=0.65m,桩间距a=4.20m,承台厚度Hc=1.50m
基础埋深D=13.50m,承台箍筋间距S=500mm,保护层厚度:
40mm
二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重(包括压重)F1=1200.00kN
2.塔吊最大起重荷载F2=90.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=1548.00kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×4296.00=6014.40kN.m
三.矩形承台弯矩的计算
计算简图:
图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
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)
其中n──单桩个数,n=4;
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1.2×1290.00=1548.00kN;
G──桩基承台的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D)=21522.27kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
最大压力:
N=(1548.00+21522.27)/4+6014.40×(4.20×1.414/2)/[2×(4.20×1.414/2)2]=6780.30kN
没有抗拔力!
2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.6.1条)
其中Mx1,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);
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值:
N=(1548.00+21522.27)/4+6014.40×(4.20/2)/[4×(4.20/2)2]=6483.57kN
Mx1=My1=2×(6483.57-21522.27/4)×(2.10-1.00)=2426.60kN.m
四.矩形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。
式中
1──系数,当混凝土强度不超过C50时,
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
1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=300N/mm2。
经过计算得
s=2426.60×106/(1.00×19.10×7700.00×1250.002)=0.011
=1-(1-2×0.011)0.5=0.011
s=1-0.011/2=0.995
Asx=Asy=2426.60×106/(0.995×1250.00×300.00)=6505.46mm2。
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,
记为V=6780.30kN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:
其中
0──建筑桩基重要性系数,取1.0;
──剪切系数,
=0.13;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.10N/mm2;
b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=7700mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1500mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
S──箍筋的间距,S=500mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第4.1.1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=6780.30kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中
0──建筑桩基重要性系数,取1.0;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.10N/mm2;
A──桩的截面面积,A=0.332m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求。
七.桩配筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3条正截面受压承载力计算。
其中N──桩轴向压力设计值,N=6780.30kN;
──钢筋混凝土构件的稳定系数,
=0.70;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.10N/mm2;
A──桩的截面面积,A=0.332m2;
f'y──钢筋强度抗压强度设计值,f'y=300.00N/mm2;
A's──全部纵向钢筋截面面积。
经过计算得到全部纵向钢筋截面面积A's=14748.03mm2。
八.桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.2-3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=6780.30kN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
最大压力:
其中R──最大极限承载力;
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
s,
p──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;
s,
p──分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;
qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=2.042m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.33m2;
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:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称
11.524965非饱和粘性土
29.4332650粉土或砂土
35533150粉土或砂土
425703400粉土或砂土
由于桩的入土深度为25m,所以桩端是在第4层土层。
最大压力验算:
R=2.04×(1.5×24×1.05+9.4×33×1+5×53×1+9.1×70×1)/1.65+1.11×3400.00×0.33/1.65=2305.03kN
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