福建某小区高层住宅楼QTZ80塔吊基础施工方案(含计算书、示意图).doc

目 录1. 工程概况22. 编制说明23. 编制依据24. 塔吊定位25. 塔吊基础及承台设计26. 计算36.1 计算参数36.2 桩顶作用效应计算56.3 单桩允许承载力特征值计算66.4 桩基水平承载力验算66.5 抗拔桩基承载力验算66.6 抗倾覆验算76.7 桩身承载力验算76.8 计算结果97. 接地极做法118. 施工质量控制129. 沉降观测1210. 附图13QTZ80塔吊（自编12#楼）基础施工方案1. 工程概况某某县某某华庭（三期）12#楼工程，位于某某城关省道202线和新丰路交口东南侧。本工程共26层，总建筑高度：82.9米，总建筑面积为15020.3m²，地下室面积为920.8m²。本工程12#楼设计标高±0.000相当于绝对标高342.3m。2. 编制说明根据施工现场实际情况及工程结构特点，12#楼主体结构施工的垂直运输拟投入塔吊1台（自编号为12#塔吊），塔吊基础位置在12#楼旁边。塔吊型号为浙江省建设机械集团生产的QTZ80（ZJ5710），最大半径R=55m，塔身为1.8X1.8m，本塔吊安装总高度为32m，未超出塔吊本身自由高度（自基础承台面起高40m），附墙安装按塔吊厂家说明书要求安装。塔吊基础位置位于勘探钻孔点ZK55桩旁边，地质条件详见附图4：ZK55钻孔柱状图。3. 编制依据1、 福建东辰综合勘察院提供的岩土工程勘察报告；2、 本工程桩施工总平面布置图及设计图纸；3、 塔吊使用说明书；4、 周边建筑物相邻情况；5、 施工安全辅助设计系统6、 塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-20097、 混凝土结构设计规范GB50010-20108、 建筑地基基础设计规范GB5007-2002，DBJ15-31-2003。4. 塔吊定位本塔吊的中心线定位是依据某某县某某华庭（三期）12#楼工程的设计图纸进行确定的，塔吊具体位置详见附图1：12#塔吊基础平面定位图。5. 塔吊基础及承台设计1、本工程根据某某盛世华庭小区Fa地块岩土工程勘察报告现场地质资料，计划本工程塔吊基础决定采用6根人工挖空灌注桩，人工挖孔桩有效桩长约为10.5 m，按设计图纸：人工挖孔桩设计说明，采用桩径800，护壁壁厚125mm，单桩竖向承载特征值为2200KN，单桩抗拔承载特征值为450KN。本工程桩端持力层为砂土状强风化凝灰岩，桩端进入持力层深度不低于1000mm。【工程桩基承载根据设计图纸结施，此不能作为塔吊基础承载力为依据，具体根据地质与桩长计算为准】2、本塔吊按平面布置位置结合地质资料平面钻孔点，与此塔吊最近的钻孔为ZK55、ZK52号，根据钻孔资料：地质层分布情况表【12#楼设计标高±0.000相当于绝对标高342.3m】序号岩土名称及层号Qsa（kpa）底标高(ZK55)地质厚度（米）Qpa(Kpa)第1层素填土欠固结3423.8第2层残积砂质粘性土253383第3层全风化凝灰岩503217第4层砂土状强风化凝灰岩55316523002500第5层碎块状强风化凝灰岩75311.44.63500合计23.43、基础承台设计为：承台砼为C35，承台尺寸为：4600×6930×1250mm³；基础承台底标高-4.30m。6. 计算6.1 计算参数（1）基本参数采用1台QTZ80塔式起重机，塔身尺寸1.80m,地下室开深度为337m；现场地面标高336.8m，承台面标高-3.05m。1）塔吊基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN)kN.mkN)FkFhM1/M2MZ工作状态509.00312135.00270.00非工作状态449.007116680比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算如图；Fk=449.00kN，Fh=71kN，M=1668+711.40=1767.4kN.m1.40=1767.4kN.mFk，=449×1.35=606.15kN，Fh，=71×1.35=95.85kN，Mk=(1668+71×1.40)×1.35=2385.99kN.m2）桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度L(m)极限侧阻力标准值qsik(kPa)极限端阻力标准值qpk(kPa)qsiki(kN/m)抗拔系数iiqsik*i(kN/m)1素填土3.8欠固结00.4002残积砂质粘性土325750.40303全风化凝灰岩7503500.501754砂土状强风化凝灰岩5552300.002750.70192.55碎块状强风化凝灰岩4.6753500.003450.70241.5桩长23.4qsik*Li1045iqsik*Li6393）基础设计主要参数基础桩采用6根800人工挖孔桩,桩顶标高-3.05m；桩混凝土等级C25,fC=11.90N/mm2 ,EC=2.80×104 N/mm2；ft=1.27N/mm2,桩长10.5m,护壁厚125mm；钢筋HRB400，fy=360.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2；承台尺寸长(a)=6.93m,宽(b)=4.60m,高(h)=1.25m；桩中心与承台中心2.70m,承台面标高-3.05m；承台混凝土等级C35，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3。Gk=a×b×h×砼=6.93×4.6×1.25×25=996.19kN 6.2 桩顶作用效应计算（1）竖向力1）轴心竖向力作用下Nk=(FkGk)/n=(449.00+996.19)/6=240.865kN2）偏心竖向力作用下按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=1767.4kN.m yi=2.7×20.5=3.82mNk =(FkGk)/n±Mxyi/yi2=(449.00+996.19)/6±(1767.4×3.82)/(2×3.822)=240.865±231.33Nkmax=472.2kN, Nkmax=9.535kN 。(2)水平力Hik=Fh/n=71/6=11.83kN6.3 单桩允许承载力特征值计算孔桩直径d=800mm=0.80m（1）单桩竖向极限承载力标准值计算Aj=d2/4=3.14×0.802/4=0.5024m2Qsk=uqsiki=dqsiki=3.14×0.80×1045=2625.04kNQpk=qpkAj=2300.00×0.5024=1155.52kNQuk= QskQpk=2625.04+1155.52=3780.56kNRa=1/KQuk=1/2×3780.56=1890.28kN(2)桩基竖向承载力计算1）轴心竖向力作用下 Nk=240.865kNRa=1890.28kN,竖向承载力满足要求。2）偏心竖向力作用下 Nkmax=472.2kNRa=1.2×1890.28=2268.336kN,竖向承载力满足要求。6.4 桩基水平承载力验算(1)单桩水平承载力特征值计算I=d4/64=3.14/64×0.804=0.0201m4EI=EcI=2.80×107×0.0201=kN.m2查表得:m=6.00×103kN/m4, Xoa=0.010mbo=0.9(1.5d+0.5)=1.53m=1530mm=(mbo/ ECI)0.2=(6.00×1000×1.53/)0.2=0.439L=0.439×10.5=4.60954,按 L=4,查表得: x=2.441RHa=0.75×(3EI/x)oa=0.75×(0.4393×/2.441)×0.01=146.27kN（2）桩基水平承载力计算Hik=11.83kNRha=146.27kN,水平承载力满足要求。6.5 抗拔桩基承载力验算（1）抗拔极限承载力标准值计算Tgk=1/nu1iqsikLi=1/6×(2.7×2+0.80)×4×639=2641.2kNTuk=iqsikuiLi=639×3.14×0.80=1605.17kN(2)抗拔承载力计算Ggp=4.6×6.93×10.5×(18.80 - 10)/6=490.92kNGp=0.5024×10.5×(25 - 10)=79.128kNTgk/2+Ggp=2641.2/2+490.92=1811.52kNNkmin=9.535kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。Tuk/2+Gp=1605.17/2+79.128=881.713kNNkmin=9.535kN,基桩非呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。6.6 抗倾覆验算a1=6.93/2=3.465m,bi=6.93/2+2.70=6.165m，倾覆力矩M倾=MFhh=1668+71×1.40=1767.4kN.m抗倾覆力矩M抗=（FkGk）ai2(Tuk/2+Gp)bi=(449+996.19)×3.465+2×(1605.17/2+79.128)×6.165=15879.10kN.mM抗/M倾=15879.10/1767.4=8.98抗倾覆验算8.981.6,满足要求。6.7 桩身承载力验算(1)正截面受压承载力计算按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=2385.99kN.m，yi=2.70×20.5=3.82mNk=(Fk1.2Gk)/n±Mxyi/yi2=(606.15+1.2×996.19)/6±(2385.99×3.82)/(2×3.822)=300.263±312.302Nkmax=612.565kN，Nkmax=-12.039kNc=0.85cfcAj=0.85×11.90×1000×0.5024=5300.26kN正截面受压承载力=5300.26kNNkmax=612.565kN,满足要求。(2)孔桩纵筋受拉承载力验算插筋采用HRB400，fy=360.00N/mm2，取1314，As=13×153.86=2000.18mm2fyAs=360×2000.18=N=720.065kN fyAs=720.065kNNkmin=12.039kN,正截面受拉承载力满足要求。M倾/(6x1As)=1767.4×1000/(6×2.70×2000.18)=54.54N/mm2M倾/(6x1As)=54.54N/mm2300.00N/mm2,满足要求。(3)承台受冲切承载力验算1）塔身边冲切承载力计算F=F1.2Qik=Fk，=606.15kN，ho=1.25-0.10=1.15m=1150mmhp=1.0+(2000-1150)/(2000-800)×(0.9-1.0)=0.9040=2.70-0.80/2-1.80/2=1.40m,=0/ho=1.40/1.15=1.220=0.84/(+0.2)=0.84/(1.22+0.2)=0.59um=6×(1.80+1.15)=17.70mhp0umftho=0.904×0.59×17.70×1.57×1000×1.15=17044.77kN承台受冲切承载力=17044.77kNFt=606.15kN,满足要求。2)角桩向上冲切力承载力计算N1=Nk，=Fk，/n+ Mxyi/yi2=606.15/6+2385.99×3.82/(2×3.822)=413.33kN1x=1y=0/ho=1.40/1.15=1.22,c1=c2=0.40+0.2=0.6m1x=1y=0.56/(1x+0.2)=0.56/(1.22+0.2)=0.3941x(c2+1y/2)+1y(c1+1x/2)hpftho=0.394×(0.6+1.4/2)×2×0.904×1.57×1000×1.15=1671.99kN角桩向上冲切承载力=1671.99kN2Nl=826.66kN,满足要求。3)承台受剪切承载力验算Nk，=Fk，/n+ Mxyi/yi2=606.15/6+2385.99×3.82/(2×3.822)=413.33kNV=2Nk，=2×413.33=826.66kNhs=(800/ho)1/4=(800/1150)0.25=0.913,=0/ho=1.40/1.15=1.22=1.75/(+1)=1.75/(1.22+1)=0.788,b0=4.60m=4600mmhsftb0ho=0.913×0.788×1.57×1000×4.60×1.15=5977.38kN承台受剪切承载力=5977.38kN2Nl=826.66kN,满足要求。(4)承台抗弯验算1)承台弯矩计算Ni=Fk，/n+ Mxyi/yi2=606.15/6+2385.99×3.82/(2×3.822)=413.33kN,Xi=1.80mM=NiXi=2×413.33×1.80=1487.99kN.m2)承台配筋计算承台采用HRB400，fy=360.00N/mm2As=M/0.9fyho=1487.99×106/(0.9×360×1150)=3993.5mm2取4620100mm(钢筋间距满足要求),As=46×314=14444mm2承台配筋面积14444mm23993.5mm2,满足要求。6.8 计算结果（1）基础桩6根800人工挖孔桩,桩顶标高-4.2m,桩长10.5m；桩混凝土等级C35,护壁厚125mm，桩顶纵筋未1314；（2）承台长(a)=6.93m，宽(b)=4.60m，高(h)=1.25m ，桩中心与承台中心2.70m，承台面标高-3.05m；混凝土等级C35，承台底钢筋采用双向20100mm。（3）基础大样图 7. 接地极做法按要求，对有防雷引下要求的桩筋剥露出200高，取桩数不少于2条（对角），利用每条桩其中的至少两条桩筋，与承台钢筋网焊接连通再向上与引下线焊接连通。承台底筋焊通成闭合环状。接地带利用承包表面的至少两条主筋，将与主体结构防雷焊接连通为一个闭合的网，在有引下要求处的塔身，进行上连下接焊接，向下与桩筋连通，向上与柱筋连通，水平向的承台筋与纵向的柱筋间的连接要确保平行和交叉双重连接保障。施工时，注意从承台面对角各引出一根12热镀锌圆钢，向承台面伸出1m，以备增加接地极连接之用。具体做法详见附图2：塔吊防雷接地大样。8. 施工质量控制（1）基础钢筋绑扎和预埋件安装后，按要求检查验收，合格后方可浇筑混凝土，浇捣中不得碰撞、移位钢筋或预埋件，混凝土浇筑后应及时保养。基础四周回填土方并夯实。（2）安装塔机时基础混凝土应达到90%以上设计强度，塔机运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。（3）基础混凝土施工中，在基础顶面四角应做好沉降及位移观测点，并作好原始记录，塔机安装后定期观测并记录。（4）塔吊安装须以机械设备提供的底座尺寸及地脚螺栓为准，如机型有所变更时，本方案须重新进行调整。（5）对进场的挖孔班组，要进行安全技术交底，并做好施工记录和送检。本工程人工挖孔桩桩端持力层为砂土状强风化凝灰岩，桩端进入持力层深度不低于1000mm，桩基施工过程，桩基施工单位必须通知总包、监理单位进行旁站。9. 沉降观测观测点设置：在基础四大角，距离基础边500mm的位置分别设置观测点，用膨胀螺丝打进砼里面，并首次记录其绝对标高和绝对坐标点，观测其沉降变化、位移变化。观测点如下图所示：沉降观测：选取施工现场固定的绝对标高（一般设置在塔吊位置），架水准仪观测膨胀螺丝面与固定点的绝对高差。首次观测为塔吊安装之前，塔吊安装之后，一天早晚观测各观测一次，持续观测五天。一天一次，持续观测七天。之后每隔三天观测一次。位移观测：膨胀螺丝安装之后，用全站仪测量器绝对坐标，首次观测为塔吊安装之前，塔吊安装之后，一天早晚观测各观测一次，持续观测五天。一天一次，持续观测七天。之后每隔三天观测一次。在本工程场地外周边选定12个固定点作为沉降观测的基准点，再在塔吊基础承台面4个角选定4点作为沉降观测点，基坑土方开挖后，应每隔一天观测一次，底板砼浇筑完后，主体每加高5层，及塔吊每加高一次就观测一次，观测数据填入塔吊沉降观测记录表。10. 附图附图1：塔吊基础平面定位图附件2：塔吊基础承台与最近承台位置关系图附图3：塔吊防雷接地大样附图4：塔吊地脚螺栓平面定位及施工大样图附图5：QTZ80塔式起重机使用说明书附图6：地质勘探报告附图1：塔吊基础平面定位图附件2：塔吊基础承台与最近承台位置关系图附图3：塔吊防雷接地大样附图4：塔吊地脚螺栓平面定位及施工大样图