预应力管桩塔吊基础设计方案(共18页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上五矿二十三冶建设集团有限公司施工组织设计(施工方案)内部审核记录 编号：（ ）第 号工程名称金桥国际商贸城一期2区金街（北）工程报审文件名称塔吊基础方案报送单位（项目部）五矿二十三冶建设集团金桥国际商贸城一期2区四标段项目经理部项目部审核意见：项目技术负责人： 项目经理：年 月 日 安全环保部审核意见：审核人： 年 月 日 工程管理部审核意见：审核人： 年 月 日 总工程师审核意见：总工程师： 年 月 日质监统编施2002-10施工组织设计（方案）审批记录工程名称：金桥国际商贸城一期2区金街（北）结构类型：框架 结构层次：地下1层，地上2层建筑面积：3.2万m2我项目

2、部根据施工合同和施工图设计的要求已完成了 塔吊基础方案 （方案）的编制，并经公司技术部门组织审查批准，请予审查。附：塔吊基础方案 项目经理： 项目部（章）:年 月 日专业监理工程师审查意见：专业监理工程师：年 月 日监理（建设）单位审查意见： 监理单位项目总监理工程师 (建设单位项目技术负责人）： 监理（建设）项目部（章）: 年 月 日塔吊基础方案编 制 人： 审 核 人： 审 批 人： 编制单位： 五矿二十三冶建设集团金桥国际商贸城项目经理部编制时间： 二0一五年一月二十日专心-专注-专业 目录附件一：塔吊基础设计计算书附件二：塔吊平面布置图一、工程概况由湖南百家汇投资有限公司开发的金桥国际

3、商贸城一期2区金街（北）工程位于长沙市望城区普瑞大道西端，本工程共12栋建筑，包含2区金街13#24#栋及对应部位地下室和电瓶车道，总面积约3.2万平方米。本工程计划采用2台TC5610型塔式起重机，用于垂直运输施工，塔吊布置及覆盖情况详见附图。二、方案编制依据1、金桥国际商贸城金街北建筑、结构设计图纸；2、建筑施工手册（中国建筑工业出版社出版）；3、建筑桩基技术规范JGJ 94-2008；4、砼结构设计规范(GBJ50010-2010)；5、塔吊厂家提供的塔吊使用说明书；6、望城金桥国际商贸城一期B地块岩土工程详细勘察报告；三、现场地质条件本工程场地主要为素填土、淤泥质粉质粘土-1、粉质粘土

4、、全风化泥质板岩、强风化泥质板岩、中风化泥质板岩。工程地质详见2013年12月湖南省勘测设计院提供的望城金桥国际商贸城一期B地块岩土工程详细勘察报告。四、塔吊布置及选型在满足本工程施工需要的前提下，为了合理利用资源，根据我单位施工总体部署及施工总平面布置要求，本工程拟投入2台TC5610自升塔式起重机，位置设在金街南北两侧，塔身穿过地下室顶板，预留施工缝。塔吊原工作半径为56m，根据塔吊安全运行要求需考虑塔吊的相互让行及防碰撞等措施，塔吊臂长改为54m(计算仍按56m最不利计算)，2台塔吊独立高度均低于40.5m（仍按40.5m最不利计算），其中2号塔吊较1号塔吊低2个标准节（5.8m）,2台

5、塔吊均无附着。塔吊布置原则：1、最大限度的满足垂直运输的要求和服务半径，满足现场施工需求。2、两台塔吊之间的距离最大限度的满足安全规范的要求；3、满足塔吊安装和拆卸的工作面要求，保证塔吊安装拆卸的可行性。塔吊的工作范围及示意图详见附图，详细定位图如下： 五、塔吊基础的确定根据地质报告及现场地质情况，现场土质为全分化泥质板岩，承载力特征值为320Kpa，塔吊使用说明书地基承载力要求为150Kpa，地基承载力能满足塔吊天然基础的安装要求，根据建设方指令，要求我部将塔吊基础设计成桩基，桩基选用与本工程基础桩相同的4根D=500mmPHC桩，单桩设计竖向承载力为2000KN；预应力管桩的施工方法完全按

6、桩基施工的要求进行，要求入岩。六、桩基础要求1、塔基承台尺寸为500050001350mm。2、桩基承台砼等级为C35，钢筋选用HRB400，fy=360N/mm2，具体配筋见计算书。3、桩基承台构造要求：承台最小宽度不应小于5000mm，承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径（详见建筑桩基技术规范JGJ 94-94）。七、防雷接地塔吊避雷的接地和保护接地必须按图规定制作。接地装置必须符合下列要求：1. 接地杆插入地面以下部分长度必须1.5米，不能与建筑物基础的金属加固件连接；2. 与接地杆连接的连接线采用截面面积不小于16mm的绝缘铜芯电缆；3. 基础以上部分接地装置安装严格按塔吊使用说明书

7、以及塔吊安拆方案执行，并可靠连接，保证接触良好；八、塔吊基础施工1.测量放线：根据建设方提供控制点对塔吊基础桩进行测量放线；2. PHC桩施工：由专业公司进行预制管桩施工，要求按本工程相同的施工工艺进行管桩施工，根据地勘报告,1、2号塔吊第一根试桩配桩长度为15米、贯入度应达到2cm；3. 土方开挖：塔吊基础桩施工完毕后，进行基础承台土方开挖，开挖至设计标高50.55米后人工清底至50.45米，采用C15混凝土完成基础承台垫层施工；4.锯桩头：塔吊桩按照本工程桩基设计要求锚入塔吊承台8cm；在50.63m标高处将多余部分桩身锯除，然后采用C40混凝土进行桩芯填芯；5.基础承台施工：根据施工图纸

8、完成钢筋、模板工程的安装，主筋保护层为40mm；钢筋绑扎完成后塔吊预埋螺栓由塔吊安装公司进行定位、安装，报请监理公司对钢筋、模板等分项工程验收合格后进行塔吊基础承台混凝土施工，基础混凝土采用C35混凝土，施工过程中严格控制混凝土密实度以及混凝土质量；6.混凝土养护：安排专人对基础混凝土进行洒水养护，养护期应大于15天；承台施工详图如下： 桩头大样图： 九、基坑排水措施及沉降观测根据现场测量勘察该工程基坑底标高为51.5米52米之间，塔吊基础顶标高为51.9米，且附近设置有300mm深明排水沟，固地下室部分不进行施工时，塔吊基坑不会积水；地下室部分施工期间在塔吊基础西侧设置集水井，采用抽水泵将积

9、水抽至地下室底板排水沟，排至市政排水点； 塔吊基础沉降观测每一个月一次。垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定，当塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，须进行偏差校正在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四面缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身。塔吊基础设计计算书 1、2号塔吊均选用中联重科TC5610，取塔吊附近且最不利土质的钻孔ZK56进行计算，则该计算书适用于1、2号塔吊，以下为计算过程： 一、塔机属性塔机型号TC5610塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40.5塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B

10、(m)1.6 二、塔机荷载 1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)464起重荷载标准值Fqk(kN)47.2竖向荷载标准值Fk(kN)511.2水平荷载标准值Fvk(kN)18.3倾覆力矩标准值Mk(kNm)1335非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)464水平荷载标准值Fvk(kN)73.9倾覆力矩标准值Mk(kNm)1552 2、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk11.35464626.4起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.3547.263.72竖向荷载设计值F(kN)626.4+63.72690.12水平荷载设计值Fv

11、(kN)1.35Fvk1.3518.324.705倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3513351802.25非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35464626.4水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3573.999.765倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3515522095.2 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3承台宽向桩心距ab(m)3桩直径d(m)0.5承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN

12、/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=55(1.3525+019)=843.75kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35843.75=1139.062kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.243m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(464+843.75)/4=326.938kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(464+843.75)/4+(1552+73.91.35

13、)/4.243=716.262kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(464+843.75)/4-(1552+73.91.35)/4.243=-62.387kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(626.4+1139.062)/4+(2095.2+99.7651.35)/4.243=966.954kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(626.4+1139.062)/4-(2095.2+99.7651.35)/4.243=-84.223kN 四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级

14、C80桩基成桩工艺系数C0.85桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)50桩入土深度lt(m)14.02桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值2000地基属性地下水位至地表的距离hz(m)0承台埋置深度d(m)1.35是否考虑承台效应是承台效应系数c0.6土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)粘性土0.81200.60全风化岩135525000.60强风化岩1611038000.60 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.5=1.571m 桩端面积：Ap=d2/4=3

15、.140.52/4=0.196m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m fak=(0.80+1.70)/2.5=0/2.5=0kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(55-40.196)/4=6.054m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=1.571(12.4555+2.35110)+38000.196+0.606.054=2227.782kN Qk=326.938kNRa=2227.782kN Qkmax=716.262kN1.2Ra=1.22227.782=2673.338kN 满足要求！ 2、桩基竖

16、向抗拔承载力计算 Qkmin=-62.387kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=62.387kN 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：Gp=ltAp(z-10)=14.80.196(25-10)=43.59kN Ra=uiqsiali+Gp=1.571(0.612.4555+0.62.35110)+43.59=932.582kN Qk=62.387kNRa=932.582kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=133.142142/4=2001mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基

17、本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=966.954kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=2000kN 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=-Qmin=84.223kN fpyAps=6502001.19510-3=1300.776kN Q=84.223kNfpyAps=1300.776kN 满足要求！ 五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 25100承台底部短向配筋HRB400 25100承台顶部长向配筋HRB400 25100承台顶部短向配筋HRB400 25100 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1350-50-25/2

18、=1288mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(966.954+(-84.223)4.243/2=1872.556kNm X方向：Mx=Mab/L=1872.5563/4.243=1324.097kNm Y方向：My=Mal/L=1872.5563/4.243=1324.097kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=626.4/4 + 2095.2/4.243=650.443kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1288)1/4=0.888 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3-1.6-0.5)/2=0.45m a1l=(al-B-d)/2=

19、(3-1.6-0.5)/2=0.45m 剪跨比：b=a1b/h0=450/1288=0.349，取b=0.349； l= a1l/h0=450/1288=0.349，取l=0.349； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.349+1)=1.297 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.349+1)=1.297 hsbftbh0=0.8881.2971.5710351.288=11640.81kN hslftlh0=0.8881.2971.5710351.288=11640.81kN V=650.443kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=11640.81k

20、N 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+21.288=4.176m ab=3mB+2h0=4.176m，al=3mB+2h0=4.176m 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 S1= My/(1fcbh02)=1324.097106/(1.0316.7500012882)=0.009 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.009)0.5=0.009 S1=1-1/2=1-0.009/2=0.995 AS1=My/(S1h0fy1)=1324.097106/(0.9951288360)=

21、2870mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(2870,0.00250001288)=12880mm2 承台底长向实际配筋：AS1=25035mm2A1=12880mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1324.097106/(1.0316.7500012882)=0.009 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.009)0.5=0.009 S2=1-2/2=1-0.009/2=0.99

22、5 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1324.097106/(0.9951288360)=2870mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, lh0)=max(9674,0.00250001288)=12880mm2 承台底短向实际配筋：AS2=25035mm2A2=12880mm2 满足要求！ (3)、承台顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS3=25035mm20.5AS1=0.525035=12518mm2 满足要求！ (4)、承台顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS4=25035mm20.5AS2=0.525035=12518mm2 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10500。