塔吊基础施工方案一、编制依据:1、揭西碧桂园规划与建筑方案总平面图。
2、揭西碧桂园岩土工程勘察报告。
3、中联重科生产的QTZ80(TC6013)塔式起重机钢筋混凝土基础施工图做法。
4、施工规范:《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)。
5、地质勘察报告。
工程概况工程名称:揭西碧桂园工程地点:揭阳市揭西县河婆街道樟树坑村地段工程内容:揭西碧桂园项目包含中高层住宅1#~19#栋(1#、4#栋建筑高度53.105m。
地下一层层高3.9m,地上17层,首层,5.8m标准层高2.95m; 2#栋建筑高度44.545m,地下一层层高3.9m,地上15层首层2.95m,标准层高2.95m; 3#栋、5#~7#栋、11#~19#栋建筑高度53.4m。
地下二层层高3.6m、地下一层层高3.4m。
地上18层,首层,2.95m,标准层高2.95m; ,8#栋建筑高度31.8m。
地下二层层高3.6m、地下一层层高3.4m,地上10层首层3.15m标准层高3.15m;9#栋建筑高度23.9mm。
地下一层层高3.9m,地上8层首层2.95m标准层高2.95m;10#栋建筑高度32.750m。
地上11层首层2.95m标准层高2.95m;商业、会所、垃圾站等,总建筑面积24.05万平方米。
其中:地上总建筑面积约194468平米;地下室总建筑面积约46032平米。
本工程参建单位如下:建设单位:揭阳碧桂园置业开发有限公司设计单位:广东博意建筑设计院有限公司监理单位:广东利泰安建设项目管理有限公司施工单位:广东省兴宁市第二建筑工程有限公司设计思路:本工程计划安装11台塔吊,其中:1#塔吊安装在1#楼,采用中联重科TC6013,臂长40米,5桩承台(静压管桩,直径500)2#塔吊安装在2#楼,采用重庆大江本Q5513,臂长40米,5桩承台(静压管桩,直径500)3#塔吊安装在3#楼,采用广西雄起TC6013,臂长50米,5桩承台(静压管桩,直径500)4#塔吊安装在4#楼,采用中联重科TC6013,臂长48米,5桩承台(静压管桩,直径500)7#塔吊安装在7#楼,采用中联重科TC6013,臂长40米,5桩承台(静压管桩,直径500)11#塔吊安装在11#楼,采用中联重科TC6013,臂长56米,天然基础12#塔吊安装在12#楼,采用中联重科TC6013,臂长50米,天然基础15#塔吊安装在15#楼,采用中联重科TC6013,臂长56米,5桩承台(静压管桩,直径500)16#塔吊安装在16#楼,采用中联重科TC6013,臂长56米,5桩承台(静压管桩,直径500)17#塔吊安装在1#楼,采用中联重科TC6013,臂长40米,单桩承台(灌注桩桩,直径1000)18#塔吊安装在18#楼,采用中联重科TC6013,臂长56米,天然基础二、管桩施工1、根据地勘报告与现场实际土质情况决定基础形式采用预应力管桩基础,取7#塔吊做如下计算。
1、管桩施工根据现场塔吊周边所处位置工程桩施工要求进行。
塔吊管桩持力层为强风化砂岩层,管桩桩长约为16m,最后三阵平均贯入度≤100mm(最终施打桩长以实际情况为准)。
三、承台基础施工1、按坐标放置塔吊基础外围控制线,每边扩大1.m布置开挖线,采用反铲挖掘机进行挖土,堆放至离塔吊基坑1.5m外旁,开挖过程严禁碰撞管桩。
2、塔吊基础垫层采用C15混凝土浇筑,厚度为100mm,宽出基础外边缘240mm。
3、基础模板采用M7.5水泥砂浆砌240mm厚标准砖砖模,砖模净尺寸塔吊基础为尺寸5600mm(长)×5600mm(宽)×1500mm(高)。
4、按纵横主钢筋结合基础图进行下料制作加工,基础钢筋采用双层双向水平钢筋安装时,采用三级钢20制作四个马凳便于钢筋安装。
其他构造钢筋按基础图安装。
钢筋安装完然后按塔吊基础设计要求布置地脚螺栓,地脚螺栓上部应采用塔吊基础专用定位模板,下部地脚螺栓锚固孔内穿36钢筋,另用三级钢16短钢筋定位与底板钢筋垂直固定,螺栓顶标高为基顶上140mm,基顶螺栓处用高标号水泥砂浆找平与垫板一起安装平整。
5、为尽快达到塔吊安装强度要求,决定采用C35商品混凝土浇筑,浇筑时利用基坑内临时施工道路将混凝土采用泵送商品砼形式往基础内灌入,然后用插入式振动棒进行振捣。
四、五桩基础计算书五桩基础计算书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标准》JGJ/T187-20192、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性二、塔机荷载1、塔机传递至基础荷载标准值2、塔机传递至基础荷载设计值三、桩顶作用效应计算承台长向桩心距a l(m) 3.6 承台宽向桩心距a b(m) 3.6 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) 0 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 配置暗梁否承台底标高d1(m) -4基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值:G k=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.5×25+0×19)=937.5kN承台及其上土的自重荷载设计值:G=1.35G k=1.35×937.5=1265.625kN桩对角线距离:L=(a b2+a l2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下:Q k=(F k'+G k)/n=(575+937.5)/5=302.5kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:Q kmax=(F k'+G k)/n+(M k'+F Vk'h)/L=(575+937.5)/5+(2289+79×1.5)/5.091=775.378kN Q kmin=(F k'+G k)/n-(M k'+F Vk'h)/L=(575+937.5)/5-(2289+79×1.5)/5.091=-170.378kN2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:Q max=(F'+G)/n+(M'+F v'h)/L=(776.25+1265.625)/5+(3090.15+106.65×1.5)/5.091=1046.76kN Q min=(F'+G)/n-(M'+F v'h)/L=(776.25+1265.625)/5-(3090.15+106.65×1.5)/5.091=-230.01kN 四、桩承载力验算1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长:u=πd=3.14×0.5=1.571mh b/d=1×1000/500=2<5λp=0.16h b/d=0.16×2=0.32空心管桩桩端净面积:A j=π[d2-(d-2t)2]/4=3.14×[0.52-(0.5-2×0.125)2]/4=0.147m2空心管桩敞口面积:A p1=π(d-2t)2/4=3.14×(0.5-2×0.125)2/4=0.049m2承载力计算深度:min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5mf ak=(0.71×90+1.79×50)/2.5=153.4/2.5=61.36kPa承台底净面积:A c=(bl-n(A j+A p1))/n=(5×5-5×(0.147+0.049))/5=4.804m2复合桩基竖向承载力特征值:R a=ψuΣq sia·l i+q pa·(A j+λp A p1)+ηc f ak A c=0.8×1.571×(0.71×10+5.36×8+7.32×25+7.48×35+4.83×70)+4000×(0.147+0.32×0.049)+0.1×61.36×4.804=1726.961kNQ k=302.5kN≤R a=1726.961kNQ kmax=775.378kN≤1.2R a=1.2×1726.961=2072.353kN满足要求!2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-170.378kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:Q k'=170.378kN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:G p=l t(γz-10)A j=25.7×(25-10)×0.147=56.77kNR a'=ψuΣλi q sia l i+G p=0.8×1.571×(0.6×0.71×10+0.3×5.36×8+0.4×7.32×25+0.6×7.48×35+0.6×4.8 3×70)+56.77=622.588kNQ k'=170.378kN≤R a'=622.588kN满足要求!3、桩身承载力计算纵向预应力钢筋截面面积:A ps=nπd2/4=15×3.142×10.72/4=1349mm2(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=Q max=1046.76kN桩身结构竖向承载力设计值:R=4190kNQ=1046.76kN≤4190kN满足要求!(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'=-Q min=230.01kNf py A ps=(650×1348.804)×10-3=876.722kNQ'=230.01kN≤f py A ps=876.722kN满足要求!4、裂缝控制计算裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。
(1)、纵向受拉钢筋配筋率有效受拉混凝土截面面积:A te=π[d2-(d-2t)2]/4=3.14×[5002-(500-2×125)2]/4=147262mm2A ps/A te=1348.804/147262=0.009< 0.01取ρte=0.01(2)、纵向钢筋等效应力σsk=(Q k'-N p0)/A ps=(170.378×103-100×103)/1348.804=52.178N/mm2(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65f tk/(ρteσsk)=1.1-0.65×3.11/(0.01×52.178)=-2.774取ψ=0.2(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径d ep=Σn i d i2/Σn iνi d i=(15×10.72)/(15×0.8×10.7)=4.205mm(5)、最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08d ep/ρte)/E s=2.2×0.2×52.178×(1.9×50+0.08×4.205/0.01)/200000=0.015m m≤ωlim=0.2mm满足要求!五、承台计算1、荷载计算承台计算不计承台及上土自重:F max=F/n+M/L=776.25/5+3090.15/5.091=762.213kNF min=F/n-M/L=776.25/5-3090.15/5.091=-451.713kN承台底部所受最大弯矩:M x= F max (a b-B)/2=762.213×(3.6-1.7)/2=724.102kN.mM y= F max (a l-B)/2=762.213×(3.6-1.7)/2=724.102kN.m承台顶部所受最大弯矩:M'x= F min (a b-B)/2=-451.713×(3.6-1.7)/2=-429.127kN.mM'y= F min (a l-B)/2=-451.713×(3.6-1.7)/2=-429.127kN.m计算底部配筋时:承台有效高度:h0=1500-50-22/2=1439mm计算顶部配筋时:承台有效高度:h0=1500-50-22/2=1439mm2、受剪切计算V=F/n+M/L=776.25/5 + 3090.15/5.091=762.213kN受剪切承载力截面高度影响系数:βhs=(800/1439)1/4=0.863塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:a1b=(a b-B-d)/2=(3.6-1.7-0.5)/2=0.7ma1l=(a l-B-d)/2=(3.6-1.7-0.5)/2=0.7m剪跨比:λb'=a1b/h0=700/1439=0.486,取λb=0.486;λl'= a1l/h0=700/1439=0.486,取λl=0.486;承台剪切系数:αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.486+1)=1.177αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.486+1)=1.177βhsαb f t bh0=0.863×1.177×1.57×103×5×1.439=11483.541kNβhsαl f t lh0=0.863×1.177×1.57×103×5×1.439=11483.541kNV=762.213kN≤min(βhsαb f t bh0, βhsαl f t lh0)=11483.541kN满足要求!3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围:B+2h0=1.7+2×1.439=4.578ma b=3.6m≤B+2h0=4.578m,a l=3.6m≤B+2h0=4.578m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= M y/(α1f c bh02)=724.102×106/(1×16.7×5000×14392)=0.004ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004γS1=1-ζ1/2=1-0.004/2=0.998A S1=M y/(γS1h0f y1)=724.102×106/(0.998×1439×300)=1681mm2最小配筋率:ρ=0.15%承台底需要配筋:A1=max(A S1, ρbh0)=max(1681,0.0015×5000×1439)=10793mm2 承台底长向实际配筋:A S1'=12260mm2≥A1=10793mm2满足要求!(2)、承台底面短向配筋面积αS2= M x/(α2f c lh02)=724.102×106/(1×16.7×5000×14392)=0.004ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004γS2=1-ζ2/2=1-0.004/2=0.998A S2=M x/(γS2h0f y1)=724.102×106/(0.998×1439×300)=1681mm2最小配筋率:ρ=0.15%承台底需要配筋:A2=max(A S2, ρlh0)=max(1681,0.0015×5000×1439)=10793mm2 承台底短向实际配筋:A S2'=12260mm2≥A2=10793mm2满足要求!(3)、承台顶面长向配筋面积αS1= M'y/(α1f c bh02)=429.127×106/(1×16.7×5000×14392)=0.002ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.002)0.5=0.002γS1=1-ζ1/2=1-0.002/2=0.999A S3=M'y/(γS1h0f y1)=429.127×106/(0.999×1439×300)=996mm2最小配筋率:ρ=0.15%承台顶需要配筋:A3=max(A S3,ρbh0,0.5A S1')=max(996,0.0015×5000×1439,0.5×12260)=10793mm2承台顶长向实际配筋:A S3'=12260mm2≥A3=10793mm2满足要求!(4)、承台顶面短向配筋面积αS2= M'x/(α2f c lh02)=429.127×106/(1×16.7×5000×14392)=0.002ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.002)0.5=0.002γS2=1-ζ2/2=1-0.002/2=0.999A S4=M'x/(γS2h0f y1)=429.127×106/(0.999×1439×300)=996mm2最小配筋率:ρ=0.15%承台顶需要配筋:A4=max(A S4, ρlh0,0.5A S2' )=max(996,0.0015×5000×1439,0.5 ×12260)=10793mm2承台顶面短向配筋:A S4'=12260mm2≥A4=10793mm2满足要求!(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向HPB300 10@500。