塔吊布置及基础施工方案文档格式.doc
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设计单位
天津市建筑设计院
4
建设单位
天津金融城开发有限公司
5
监理单位
天津国际工程建设监理公司
6
施工单位
中国对外建设总公司
二、编制依据
2.1《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
2.2《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88
2.3《建筑建筑高处作业安全技术规范》JGJ80-91
2.4《建筑机械使用安全技术规程》GB50104-93
2.5本工程地质详勘报告及建筑桩基技术规范JGJ94-2008
2.6施工现场总平面布置图及各阶段平面布置图、施工总体进度计划和各阶段计划
为保证塔吊运行的安全、可靠性,使现场塔吊基础施工、机械安拆、运行维护有科学可遵循,避免随意性;
保障塔吊使用的安全、可靠性,加强塔吊使用的管理,使其规范化、合理化,经济有效。
制定好设备基础施工、机械运行管理技术措施和管理措施,特编制此方案以指导现场施工与管理。
三、塔吊的选择及定位
根据本次施工的范围,为单体工程。
结合现场实际施工条件及市政规划要求,塔吊位置定于基坑北侧工法桩外围中间部位。
根据建筑物外檐高度约为20米,及基节固定式塔吊的最大自由高度42m选择QTZ80Z塔吊。
塔吊使用参数一览表
型号
位置
自由高度
臂长
工作能力
端部起重能力
最大起重能力
总功率
基础节截面
整机自重
倾斜力矩
进场时间
QTZ80Z
工法桩北侧
42m
50m
80T/d
1.8T
7.84T
67.7kw
1.7*1.7
46.38
1827km.n
10.4.1
塔吊平面布置图
根据所选塔吊安装要求,对基础下的地基承载力要求,不小于0.2MPa。
根据本工程地质勘察报告,本工程场地范围内的地基承载力明显不足,需要采取其他措施。
采用钻孔灌注桩基础施工,桩与承台下地基土共同作用承受上部设备荷载。
由于建筑物高度约为20米,QTZ80Z塔吊自由高度为42米,故锚固装置不需要设置。
四、塔吊的特殊要求
塔吊的定位要求,楼体由于靠近已经施工的3#地工程,且1离过近,对布置塔吊造成一定困难。
塔吊既要覆盖2地工程的整个工作面,又要避免塔臂碰幢已经施工的3号地建筑物。
经过分析,塔吊仅能放置在如下位置处,才能满足要求。
根据现场实际条件,塔吊基础仅能放置在地下室(5轴-6轴/北侧工法桩轴线以外)间,受场地尺寸限制,塔吊基础尺寸不大于5.5m。
塔吊施工注意事项:
1)、塔吊基础顶面标高为-4.000m;
2)、塔吊定位偏差不得超过±
20mm;
五、基础设计计算及详图
5.1.参数信息
塔吊型号:
QTZ80Z
自重(包括压重)F1=46.38kN,最大起重荷载F2=7.84kN
塔吊倾覆力距M=1827kN.m,
塔吊起重高度H=42m,塔身宽度B=1.70m
混凝土强度:
C35,钢筋级别:
Ⅱ级;
承台长度Lc或宽度Bc=5.50m
桩直径d=0.60m,桩间距a=3.50m,承台厚度Hc=1.35m
基础埋深D=3.50m,承台主筋间距S=180mm,保护层厚度:
50mm
5.2.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=46.38kN
2.塔吊最大起重荷载F2=7.84kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×
(F1+F2)=65.064kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×
1827=2557.8kN.m
5.3.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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94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×
54.22=65.064kN;
G──桩基承台的自重,
G=1.2×
(25.0×
Bc×
Hc+20.0×
D)=3766.128kN;
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=(46.38+7.84)/4+2557.8×
(3.50×
1.414/2)/[2×
1.414/2)2]=271.97kN
没有抗拔力!
2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94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=(65.064+3766.128)/4+2557.8×
(3.50/2)/[4×
(3.50/2)2]=3515.598kN
Mx1=My1=2×
(3515.598-3766.128/4)×
(1.50-0.93)=1467.22kN.m
5.4.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。
经过计算得承台底面配筋
s=1467.22×
106/(1.00×
16.70×
5500.00×
1250.002)=0.117
s=1-0.117/2=0.941
Asx=Asy=1467.22×
106/(0.941×
1250.00×
300.00)=4157.28mm2。
承台顶面按构造配筋。
5.5.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)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=1212.12kN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,=0.20;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5500mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
S──箍筋的间距,S=180mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
5.6.桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)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=1098.5kN
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=16.70N/mm2;
A──桩的截面面积,A=0.283m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!
5.7.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》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条
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:
Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:
qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值;
s,p──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数;
c──承台底土阻力群桩效应系数;
按下式取值:
s,p,c──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=1.884m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
底层编号
大沽标高(m)
岩性
钻孔灌注桩
qsik(kpa)
Qpk(kpa)
-4.00以上天然土
粘土、粉质粘土
32
4a
粉质粘土
38
4b
砂性大粉质粘土夹粉土
46
6a
-4.00~-12.00
45
6b
36
7
-12.00~-21.50
50
8
52
9
粉土、砂粉
65
750
10a
-21.50~-25.00
粘土
55
550
10b
-25.00~-27.00
粉土
68
800
由于桩的入土深度为30m,所以桩端是在第10b层粉土层。
最大压力验算:
R=2.04×
(8.5×
46×
.9372+8×
36×
1.269+9.5×
65×
.9372+23.5×
55×
.9372+2×
68×
1.269)/1.67+1.42×
800.00×
0.33/1.67+0.39×
531.56/1.65=1346.02kN
上式计算的R值大于等于最大压力1098.5kN,所以满足要求!
1、塔吊基础底标高张自忠路面标高,有效桩身长度不小于26m;
2、混凝土强度等级:
C35;
基础表面平整度允许偏差1/1000;
埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。
3、起重机的混凝土基础周围应修筑边坡和排水设施,并应与基坑保持一定安全距离。
六、塔吊基础施工
根据塔吊基础的设计与详图,本工程塔吊基础由于所处位置天然地基的承载不足需作处理,采用钻孔灌注桩,桩与承台下地基土共同作用承受上部设备荷载。
为统一施工,各塔吊基础的桩型号,承台截面尺寸、标高、配筋、砼强度均按照塔吊最不利条件予以设计考虑。
施工注意事项如下:
(1)本塔吊基础桩为端承摩擦桩,桩端持力层选取地质第10b粉土层。
(2)桩承台的定位综合考虑了与结构的安全距离,附着支撑要求,工作半径,安装与拆除方便,工程总体布署及机械使用期限的要求,因此定位尺寸应以此图提供尺寸准确无误放线。
(3)本基础设计考虑了桩承台共同作用,也即承台下地基土承载力参与承载,因此承台下地基土应在基础开挖时清除掉杂填土,如达不到设计标高应采用黄砂夯实回填再施工钢筋砼基础。
(4)桩基础承台的底面、顶面标高综合考虑了现场自然标高及设备埋深,基础与深基坑临空效应、机械操作安全要求等,施工时应控制好按设计标高操作。
(5)桩与承台连接参照相关图集,设备预埋件以厂家提供的标件为准,在砼施工时按尺寸埋设好,砼施工完须达到强度要求才可安装设备。
(6)由于设备基础比自然地面标高低,因此必须采取截水,排水、砖砌围护等措施保证基础不受浸泡而扰动,发生不均匀沉降引起塔机倾斜失稳造成安全事故。
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- 塔吊 布置 基础 施工 方案