江门海伦湾1#塔吊基础计算书及施工方案编制单位：湖北楚雄建筑工程有限公司【江门海伦湾】项目部2011年08月07日目录一、工程概况 (2)二、塔吊平面布置图 (3)三、场区岩土参数及地质情况 (3)四、计算考虑的数据 (4)五、四桩基础计算书 (5)六、施工控制要点 (9)七、附图 (12)1#塔吊基础计算及施工方案工程名称：江门外海高新区项目建设单位：江门市泰山房地产发展有限公司勘察单位：江门市建筑设计院设计单位：广东省建筑艺术设计院有限公司监理单位：深圳市宝安区建设监理有限公司施工单位：湖北楚雄建筑工程有限公司一、工程概况本工程由广东省建筑艺术设计院有限公司设计；江门市建筑设计院承接岩土工程勘本工程位于江门市高新技术开发区，东面紧临西江边正对中山古镇，西面目前为鱼塘，临近江海大桥收费站，南北处于轻轨江海站与外海大桥之间，交通十分便利，拟建场的四周为本项目的市政规划道路，项目开工前考虑先行回填作临时施工通道，场地的主出入口设于西北角。
场区整体空旷，并且无高层建筑，不影响本塔吊的使用范围。
项目含联排别墅14栋、洋房10栋、高层9栋，幼儿园、会所各一栋、建筑面积144280平米（不含地下室）。
采用钢筋混凝土框架－剪力墙结构，地上高层建筑1~9栋为32层；首层均为架空层，车库顶板上面为园林园建，地下室为车库及设备用房。
二、塔吊平面布置经平面布置分析，本项目共定7台塔吊，分别以1~7#进行编号。
1#塔吊拟定于高层A1栋北侧，供A1A2栋及1#钢筋加工场使用；2#塔吊拟定于3栋东面，供3~4栋使用；3#塔吊位于6栋东面供5~7栋使用；4#塔吊位于8~9栋之间，供8~9栋使用；5~7#分别安置于洋房别墅区，供地下室及低层别墅区使用。
详见（附图：塔吊平面布置图）。
三、场区岩土参数及地质情况根椐《建筑抗震设计规范》GB50011-2010》，本工程建筑物的建筑抗震设防裂度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。
场地覆盖层厚度为14.1~28.3，等效剪切波速≤150/S。
场地类别为Ⅲ类，特征周期为0.45（S）。
1#塔吊拟定于高层A1栋北侧,位于42号钻探孔附近；42号钻探孔自上而下分别是素填土（Q ml）、细砂（Q al）、淤泥质土（Q mc）、强风化砾岩（∈1），其土工物理试验指标如下：具体见《江门海伦堡外海地块岩土工程勘察报告》42号钻孔柱状图：四、计算考虑的数椐1、本工程建筑承台面标高相当于绝对标高1.55m，初步设计1#塔吊为4桩独立承台：拟采用4根PHCФ500—AB125预应力管桩，桩端持力层为强风化砾岩，有效桩长24米。
根椐工程实际需要，塔吊的安装高度为5.1m（塔吊基础面至±0.000深度）+105m （±0.000至建筑物屋架高度）+6m（塔吊预留活动高度）＝116.1m,可使用高度110米。
2、因1#塔吊安装位置紧贴A1A2栋，基础完成面与底板齐平，考虑日后主体基础承台开挖对塔吊基础的影响，故承台需增加侧面挡土墙（做法见1-1剖面）。
3、因塔吊在非工作状况时为最不利情况，故只需计算塔吊非工作状况受力，塔吊使用说明：“塔机固定在基础上，起升高度达到40米，而未采用附着装置时，对基础产生的荷载值时为最大”，。
塔吊安装到超过自由高度40m时要附墙，因此在进行荷载分析时，传到基础的弯矩和剪力取在40m高度时塔吊非工作状态的数值。
混凝土塔吊基础面受力情况（根据塔机QTZ80（中联TC5613-6）塔吊使用说明书）：详见下图五、四桩基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：一、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）二、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）三、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）四、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）五、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）六、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）七、QTZ80（TC5613-6）塔式起重机使用说明书一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QZT80(5613-6)，塔吊起升高度H：40.000m（0-2）塔身宽度B：1.65m（说明书0-7页）基础埋深D：1.2 m，自重F1：550kN（说明书1-1页）基础承台厚度Hc：1.5 m，最大起重荷载F2：60kN（说明书0-2页）基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:RRB400，桩直径：0.500m，桩间距a：4m，承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：40mm，空心桩的空心直径：0.25m。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重F1=550.00kN；塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；作用于桩基承台顶面的竖向力F k=F1+F2=610.00kN；风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M kmax＝1729.41kN·m；三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算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，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。
N ik=((F k+G k)/4)/n±M yk x i/∑x j2±M xk y i/∑y j2；其中n──单桩个数，n=4；F k──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，F k=610.00kN；G k──桩基承台的自重标准值：G k=25×Bc×Bc×Hc=25×5.00×5.00×1.50=937.50kN；M xk,M yk──承台底面的弯矩标准值，取1729.41kN·m；x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m；N ik──单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：N kmax=(610.00+937.50)/4+1729.41×2.83/(2×2.832)=692.59kN。
最小压力：N kmin=(610.00+937.50)/4-1729.41×2.83/(2×2.832)=81.16kN。
不需要验算桩的抗拔！2. 承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。
M x = ∑N i y iM y = ∑N i x i其中M x,M y──计算截面处XY方向的弯矩设计值；x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.18m；N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，N i1=1.2×(N kmax-G k/4)=549.86kN；经过计算得到弯矩设计值：M x=M y=2×549.86×1.18=1292.18kN·m。
四、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。
αs= M/(α1f c bh02)ζ = 1-(1-2αs)1/2γs = 1-ζ/2A s = M/(γs h0f y)式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；f c──混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm2；h o──承台的计算高度：H c-40.00=1460.00mm；f y──钢筋受拉强度设计值，f y=300.00N/mm2；经过计算得：αs=1292.18×106/(1.00×14.30×5000.00×1460.002)=0.008；ξ =1-(1-2×0.008)0.5=0.009；γs =1-0.009/2=0.996；A sx =A sy =1292.18×106/(0.996×1460.00×300.00)=2962.79mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.00×1500.00×0.15%=11250.00mm2。
建议配筋值：HRB335钢筋，16@85。
承台底面单向根数56根。
实际配筋值11261.6mm2。
五、承台截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：V≤βhsαf t b0h0其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=0.98m；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.668；βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=(800/1460)1/4=0.86；α──承台剪切系数，α=1.75/(0.668+1)=1.049；0.86×1.049×1.43×5000×1460=9423.997kN≥1.2×692.594=831.113kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条：桩的轴向压力设计值中最大值N k=692.594kN；单桩竖向极限承载力标准值公式：Q uk=u∑q sik l i+q pk(A j+λp A p1)u──桩身的周长，u=1.571m；A j──空心桩桩端净面积,A j=0.147m2；λp──桩端土塞效应系数，λp=0.298；A p1──空心桩敞口面积，A p1=0.049m2；各土层厚度及阻力标准值如下表:由于桩的入土深度为24.00m,所以桩端是在第3层土层。
单桩竖向承载力验算: Q uk=1.571×314.4+5000×(0.147+0.298×0.049)=1303.211kN；单桩竖向承载力特征值：R=R a=Q uk/2=1303.211/2=651.606kN；N k=692.594kN≤1.2R=1.2×651.606=781.927kN；桩基竖向承载力满足要求！七、桩配筋计算1、桩构造配筋计算A s=πd2/4×0.65%=3.14×5002/4×0.65%=1276mm2；2、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！建议配筋值：RRB400钢筋，1710 mm2。