江苏框剪结构厂房塔吊预制管桩基础施工方案含计算书示意图.doc

江苏框剪结构厂房塔吊预制管桩基础施工方案含计算书示意图

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2020年4月19日
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目 录
1．编制依据 1
2．工程概况 1
3．塔吊概况 1
4．塔吊基础选择 2
4.1 工程地质情况 2
4.2 基础设计 4
5．塔吊基础施工 7
5.1 施工顺序 7
5.2 桩基施工 7
5.3 土方、垫层施工 7
5.4 模板施工 8
5.5 钢筋施工 8
5.6 地脚螺栓预埋 8
5.7 防雷接地装置 8
5.8 混凝土施工 8
6．安全保证措施 9
7．塔吊基础验算 10
7.1 设计参数 10
7.2 QTZ80（6010Fz-6）四桩基础计算书 11
7.3 QTZ80（5610Fz-6）四桩基础计算书 11

1．编制依据
《建筑地基基础设计规范》（GB50007- ）；
《建筑结构荷载规范》（GB50009- ）；
《混凝土结构设计规范》（GB50010- ）；
《南京嘉晟地块项目岩土工程勘察报告》；
本工程建筑、结构设计图纸；
QTZ80(5610FZ-6)、XGT100(6010FZ-6)自升塔式起重机使用说明书。
2．工程概况
本工程由江苏省南京市南京嘉盛环境科技有限公司开发，栖城（上海）建筑设计事务所有限公司、五洋建设集团股份有限公司建筑设计院设计的南京嘉晟地块项目。工程位于南京市江宁区，吉印大道北侧，西侧殷富街、东侧清水亭东路。结构体系为：结构体系：框架-剪力墙、框架，基础类别：桩基础，±0.000相当于绝对值为9.750m。由十三栋标准丙二类厂房，两栋厂区研发办公楼，全埋地下车库及配套附属建筑组成，总建筑面积：96541.07㎡。建筑高度：1#厂房59.95m；2#厂房41.5m；3#、5#、8#～12#厂房14.05m；6#、7#、13#、15#、16#厂房18.25m；17#厂房9.45m；地下车库5.85m。
3．塔吊概况
本工程一共分三期完成，共布置5台塔吊，塔吊平面位置及塔吊编号详见平面布置图。
一期施工阶段现场同时布置两台塔吊施工，分别位于7#楼南侧（1#塔吊6010FZ-6）、16#楼南侧（2#塔吊6010FZ-6）；二期施工阶段现场同时布置两台塔吊施工，分别位于16#楼南侧（2#塔吊6010FZ-6）、9#楼北侧（3#塔吊6010FZ-6）；三期施工阶段现场同时布置两台塔吊施工，分别位于1#楼西北角（4#塔吊5610FZ-6）、2#楼南侧（5#塔吊5610FZ-6）。
根据工程场地条件、工程进度及施工特点，对塔吊进行优化布置。当二期工程施工开始时，现场6#楼、7#楼和13#楼主体结构已全部施工完毕，此时将垂直运输的1#塔吊拆除，现场调整至9#楼北侧重新立塔安装，编号为3#塔吊。

各塔吊安装情况及基础设计如下表：
编号
塔吊型号
安装高度（m）
安装臂长（m）
基础尺寸（m）
地耐力（MPa）
1#
6010FZ-6
40m
60m
6×6×1.4
≥0.2
2#
6010FZ-6
40m
60m
6×6×1.4
≥0.2
3#
6010FZ-6
40m
60m
6×6×1.4
≥0.2
4#
5610FZ-6
77.5m
50m
5.5×5.5×1.4
≥0.2
5#
5610FZ-6
60mm
50m
5.5×5.5×1.4
≥0.2

4．塔吊基础选择
4.1 工程地质情况
根据地质勘察报告，工程场地内未发现其它影响地基稳定性的不良地质现象。在勘探深度范围内地基土层可分为5个大层，进一步分为7个亚层，现自上而下描述如下：
①层素填土(Q4ml)：灰黄色，灰色，松散，不均匀，成份以黏性土为主，夹灰色耕植土，局部表层为大量碎石、建筑垃圾等。自然回填时间 ，已完成自身固结。该层在场区普遍分布，厚度0.50～5.60米；建议地基承载力特征值fak：70kpa。
②-1层粉质粘土(Q4al)：灰黄色，软可塑，场地局部为可塑状，不均匀，中偏高压缩性，土切面光滑具光泽，干强度中等，韧性中等。该层场区内局部缺失。厚度0.50～6.00米，层顶标高3.85～8.65米；建议地基承载力特征值fak：120kpa。
②-2层淤泥质粉质粘土(Q4al)：灰色，流塑，夹软塑状态粉质黏土，土质不均匀，高压缩性，土切面光滑具光泽，干强度较低，韧性较低。该层在场区内分布普遍，厚度1.00～20.00米，层顶标高-9.37～6.37米；建议地基承载力特征值fak：70kpa。
第②-2A粉砂(Q4al)：灰黄色，稍密状态，不均匀，主要成份为石英、长石等组成。摇震反应迅速，可见有大量云母碎片，夹粉土成份。该层呈透镜体状分布于第②-2层中。厚度1.60～13.30米，层顶标高-4.34～5.62米；建议地基承载力特征值fak：120kpa。
第②-3层粉质粘土(Q4al)：灰黄色，可塑，该层局部底部含砂，不均匀，中压缩性，土切面光滑具光泽，干强度中等，韧性中等。该层在场区普遍分布，厚度3.00～10.90米，层顶标高-16.38～-10.48米；建议地基承载力特征值fak：160kpa。
第②-4层含砾粉质粘土(Q4al)：灰黄色，可塑，局部硬塑，含有砾碎石、砾砂成份，碎石粒径大小多为2～5cm，含量约30%左右，呈次棱角状、稍圆状，稍有分选，稍有磨圆，分布混杂无层理。不均匀，中压缩性，干强度中等，韧性中等。该层在水平方向和垂直方向上分布不甚均匀，局部状态较好。厚度0.40～4.80米，层顶标高-23.19～-17.63米；建议地基承载力特征值fak：200kpa。
⑤-1层强风化粉砂岩：砖红色，岩体结构大部分破坏，矿物成分显著变化，手捏易碎，风化裂隙发育，岩体破碎，岩芯呈碎块状、短柱状，岩体基本质量等级为Ⅴ级，属极软岩。该层在场区普遍分布，层顶标高-25.57～-20.57米，该层未揭穿，最大揭露厚度为5.00米；建议地基承载力特征值fak：350kpa。
依据《南京嘉晟地块项目岩土工程勘察报告》中所描述，单桩竖向承载力估算参数按下表选用。
地层号
混凝土预制桩
抗拔系数
qsik(kPa)
qpk(kPa)
λ
①

②-1
40

0.70
②-2
22

0.70
②-2A
24

0.50
②-3
55
2200(16＜ι≤30)
0.70
②-4
60
2600(16＜ι≤30)
0.70
⑤-1
180
9000
0.60
备 注
1、qsik:桩周土的极限侧阻力标准值。
2、qpk:桩端土的极限端阻力标准值。
3、估算承载力特征值时，上述参数除以2。
4、5-1层为软岩，当采用管桩时，应按规范采取措施，防止桩端持力层软化。

1#塔吊基础附近地勘钻孔为J27，J59，剖面13-13’、14-14’，塔吊承台开挖深度6.7m，坑底标高-7.45m，土质为②-2层淤泥质粉质粘土，地基承载特征值70kpa；1#塔吊基础采用4根高强预应力管桩基础，将⑤-1层强风化粉砂岩作为桩基持力层，预计坑底标高以下桩长26.7米。
2#塔吊基础附近地勘钻孔为J35，J39，剖面7-7’、8-8’，塔吊承台开挖深度7.76m，坑底标高-8.51m，土质为第②-2A粉砂，地基承载特征值120kpa；2#塔吊基础采用4根高强预应力管桩基础，将⑤-1层强风化粉砂岩作为桩基持力层，预计坑底标高以下桩长25.6米。
3#塔吊基础附近地勘钻孔为J64，J70，剖面15-15’、18-18’，塔吊承台开挖深度8.26m，坑底标高-9.01m，土质为②-2层淤泥质粉质粘土，地基承载特征值70kpa；3#塔吊基础采用4根高强预应力管桩基础，将⑤-1层强风化粉砂岩作为桩基持力层，预计坑底标高以下桩长25.1米。
4#塔吊基础附近地勘钻孔为J102，J109，剖面26-26’，塔吊承台开挖深度7.46m，坑底标高-8.21m，土质为②-2层淤泥质粉质粘土，地基承载特征值70kpa；4#塔吊基础采用4根高强预应力管桩基础，将⑤-1层强风化粉砂岩作为桩基持力层，预计坑底标高以下桩长25.9米。
5#塔吊基础附近地勘钻孔为J96，J111，剖面23-23’，塔吊承台开挖深度7.96m，坑底标高-8.71m，土质为第②-2A粉砂，地基承载特征值120kpa；5#塔吊基础采用4根高强预应力管桩基础，将⑤-1层强风化粉砂岩作为桩基持力层，预计坑底标高以下桩长25.4米。
4.2 基础设计
根据本工程的地质情况及现场情况，塔吊基础采用桩承台基础，桩身钢筋伸入承台1m，基础尺寸为：6000mm×6000mm，高1400mm。具体做法如下：在基础四角击入四根φ500预制管桩，桩入土深度为25.1m～26.7m；桩位置详见塔吊基础平面布置图，单桩承载力设计值为 KN，以⑤-1层强风化粉砂岩为桩尖持力层。1#塔吊基础承台底面标高为-7.35米，顶面标高为-5.95米；2#塔吊基础承台底面标高为-8.41米，顶面标高为-7.01米；3#塔吊基础承台底面标高为-8.91米，顶面标高为-7.51米；4#塔吊基础承台底面标高为-8.11米，顶面标高为-6.71米；5#塔吊基础承台底面标高为-8.61米，顶面标高为-7.21米；塔吊位于地下车库内时地下车库底板和顶板需要设置后浇板，钢筋预留并设置止水钢板。承台均采用C35商品砼，承台配筋根据塔吊基础设计计算中配筋。
塔吊定位见下图：

5．塔吊基础施工
5.1 施工顺序
基础土方开挖及降水→截桩、破桩头→桩芯钢筋绑扎→桩芯砼浇灌→基底平整→基础垫层浇筑→基础砖胎膜砌筑抹灰→基础底筋绑扎→塔吊地脚埋设→基础面筋绑扎及墙柱、底板插筋→基础砼浇筑。
5.2 桩基施工
管桩采用C80高强预应力管桩，桩径500mm，壁厚100mm，单桩竖向抗压承载力特征值 KN，管桩以⑤-1层强风化粉砂岩为桩基持力层，桩端进入持力层不得小于1000mm，桩入承台100mm。管桩沉桩方式采用静力压桩式，根据塔吊基础桩基定位，将管桩压入持力层，沉桩深度应以设计有效桩长控制为主，压桩力控制为辅的双控制措施。经纬仪跟踪监测，保证桩垂直度。
5.3 土方、垫层施工
先按定位尺寸撒好灰线，机械开挖至设计标高，按要求桩头处理后，整平夯实基底，浇筑100mm厚C15垫层。
5.4 模板施工
塔吊基础模板体系选用15mm厚多层板，100×50mm木方，根据定位线采用φ48×3.5mm钢管扣件加固。
5.5 钢筋施工
塔吊基础钢筋制作加工、绑扎严格按照基础图纸要求进行，由于多数塔吊位于地下车库内，塔吊标准节要穿过地下车库底板和顶板，地下车库底板和顶板钢筋按原设计配筋进行预埋，预留搭接长度，四周设置止水钢板及快易收口网。
5.6 地脚螺栓预埋
地脚螺栓及调平框采用塔吊厂家提供，在埋设时必须在机电工长的现场监督下预埋，必须保证按塔吊说明书准确定位并加固牢靠，利用经纬仪及水准仪随测随调保证预埋螺栓定位准确、水平。预埋件的定位无误后并办理隐蔽验收手续。
5.7 防雷接地装置
根据《塔式起重机安全规程》，起重机金属结构、所有电气设备的金属外壳、金属线管等，均需可靠接地。严格按照使用说明书进行防雷接地装置的预留预埋，用φ10圆钢将桩心钢筋和承台钢筋焊接，承台钢筋经过预埋螺栓和塔吊标准节引入塔吊顶端避雷器，要求圆钢和承台钢筋焊缝饱满，每根桩不少于2个接地点。并办理隐蔽验收手续。
5.8 混凝土施工
在钢筋绑扎、模板加固、螺栓预埋件埋设、防雷接地预埋完成并经验收合格后方可进行混凝土浇注，混凝土采用C35商品混凝土，塔吊基础属大致积混凝土，浇筑时应分层进行，每层控制不超过500mm，振捣密实；浇筑过程中应避免影响预埋螺栓的定位，采用经纬仪及水准仪随测随调。浇筑后派专人进行蓄水养护，养护时间不少于14d，拆除模板、周边土方回填夯实，进行塔吊安装，塔吊安装详见安装方案。

管桩与塔吊基础连接大样
6．安全保证措施
1、施工人员进入施工现场必须佩带安全帽，安全帽应符合GB2811— 《安全帽》标准的技术要求，并按规定的佩带方法使用。
2、塔吊基础基坑开挖时需按要求防坡，基坑底部需保留施工人员操作空间，塔吊基础承台边距基坑边距离不小于800mm。
3、雨天禁止进行钢筋焊结、预埋件焊接等电焊工作。
4、夜间施工，需配备足够的照明设备，非电工不得进行接电工作。
5、塔吊承台垫层浇注、钢筋绑扎过程中，注意塔吊基坑周边土方位移变化，防止土方塌陷造成人员伤亡。
6、成立由总承包管理负责人为组长的塔机作业指挥中心，负责各塔机之间关系、协调、维修、顶升和运行工作。
7、成立防汛领导小组，制定防汛计划和应急措施。明确遇雨施工中的施工工艺、安全、防雷等施工要点，做好施工人员的培训工作以及对工人的技术交底。
8、施工期间加强对未来几天天气预报的关注，根据天气预报情况合理组织生产。
9、定期检查塔吊基础固定螺栓是否牢固，并保证排水良好，避免塔吊基础固定构件积水浸泡。
10、在塔吊基础预留基坑配备自动潜水泵，并定期检查潜水泵的工作运转，发现故障立即维修或更换，防止基础积水。
11、在雨前对避雷装置进行全面检查，施工中定期检查，并应测量接地电阻，确保防雷安全，雷电停止后应检查避雷器的连接线和地线是否完好无损。
7．塔吊基础验算
根据工程施工特点及建筑楼层高度，XGT100（6010Fz-6）塔吊安装高度40.0m；QTZ80（5610Fz-6）塔吊安装高度77.5m。基础进行验算如下：
7.1 设计参数
塔吊型号
XGT100（6010Fz-6）
自重
F1=541.6kN
最大起重荷载
F2=58.84kN
塔吊倾覆力距
M=2362.3kN.m
塔吊起重高度
H=40.0m
塔身宽度
B=1.6m
桩混凝土等级
C80
承台混凝土等级
C35
保护层厚度
50mm
矩形承台边长
6m
承台厚度
Hc=1.400m
承台箍筋间距
S=200mm
承台钢筋级别
Ⅱ级
桩空心直径
0.300m
承台底面埋深
D=3.81m
桩直径
d=0.500m
桩间距
a=4.000m
桩钢筋级别
Ⅰ级
桩入土深度
30.51m
桩型与工艺
预制管桩

塔吊型号
QTZ80（5610Fz-6）
自重
F1=511.2kN
最大起重荷载
F2=58.84kN
塔吊倾覆力距
M=2757.38kN.m
塔吊起重高度
H=77.5m
塔身宽度
B=1.6m
桩混凝土等级
C80
承台混凝土等级
C35
保护层厚度
50mm
矩形承台边长
5.5m
承台厚度
Hc=1.400m
承台钢筋间距
S=175mm
承台钢筋级别
Ⅱ级
桩空心直径
0.300m
承台底面埋深
D=6.02m
桩直径
d=0.500m
桩间距
a=4.000m
桩钢筋级别
Ⅰ级
桩入土深度
31.92m
桩型与工艺
预制管桩
7.2 XGT100（6010Fz-6）四桩基础计算书
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号：XGT100(6010Fz-6)， 塔吊起升高度H：40.000m，
塔身宽度B：1.6m， 基础埋深D：3.810m，
自重F1：541.6kN， 基础承台厚度Hc：1.400m，
最大起重荷载F2：58.84kN， 基础承台宽度Bc：6.000m，
桩钢筋级别:HPB235， 桩直径或者方桩边长：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：50mm， 空心桩的空心直径：0.30m。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=541.60kN；
塔吊最大起重荷载F2=58.84kN；
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=600.44kN；
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mkmax＝2362.3kN·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- ）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，因此取最不利情况计算。
Nik=((Fk+Gk)/4)/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2；
其中 n──单桩个数，n=4；
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=600.44kN；
Gk──桩基承台的自重标准值：Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×6.00×6.00×1.40=1260.00kN；
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取2362.30kN·m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m；
Nik──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：Nkmax=(600.44+1260.00)/4+2362.30×2.83/(2×2.832)=882.71kN。
最小压力：Nkmin=(600.44+1260.00)/4-2362.30×2.83/(2×2.832)=47.51kN。
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- ）的第5.9.2条。
Mx = ∑Niyi
My = ∑Nixi
其中 Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.20m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×(Nkmax-Gk/4)=681.25kN；
经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×681.25×1.20=1635.00kN·m。
四、承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010- )第7.2条受弯构件承载力计算。
αs = M/(α1fcbh02)
ζ = 1-(1-2αs)1/2
γs = 1-ζ/2
As = M/(γsh0fy)
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；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；
ho──承台的计算高度：Hc-50.00=1350.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
经过计算得：αs=1635.00×106/(1.00×16.70×6000.00×1350.002)=0.009；
ξ =1-(1-2×0.009)0.5=0.009；
γs =1-0.009/2=0.996；
Asx =Asy =1635.00×106/(0.996×1350.00×300.00)=4055.28mm2。
由于最小配筋率为0.15%,因此构造最小配筋面积为:
6000.00×1400.00×0.15%=12600.00mm2。
五、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94- )的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：
V≤βhsαftb0h0
其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mm；
λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=1m；当 λ<0.25时，取λ=0.25；当 λ>3时,取λ=3，得λ=0.741；
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞ mm时，取h0= mm，其间按内插法取值，βhs=(800/1350)1/4=0.877；
α──承台剪切系数，α=1.75/(0.741+1)=1.005；
0.877×1.005×1.57×6000×1350=11217.025kN≥1.2×882.71=1059.252kN；
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- )的第5.2.1条：
桩的轴向压力设计值中最大值Nk=882.71kN；
单桩竖向极限承载力标准值公式：
Quk=u∑qsikli+qpk(Aj+λpAp1)
u──桩身的周长，u=1.571m；
Aj──空心桩桩端净面积,Aj=0.126m2；
λp──桩端土塞效应系数，λp=0.8；
Ap1──空心桩敞口面积，Ap1=0.071m2；
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号
土厚度(m)
土侧阻力
标准值(kPa)
土端阻力
标准值(kPa)
抗拔系数
土名称
1
18.50
22.00
0.00
0.70
②-2层淤泥质粉质粘土
2
6.60
55.00
2200.00
0.70
第②-3层粉质粘土
3
2.10
60.00
2600.00
0.70
第②-4层含砾粉质粘土
4
5.00
180.00
9000.00
0.60
⑤-1层强风化粉砂岩
由于桩的入土深度为30.51m,因此桩端是在第4层土层。
单桩竖向承载力验算: Quk=1.571×1491.8+9000×(0.126+0.8×0.071)=3983.225kN；
单桩竖向承载力特征值：R=Quk/2+ηcfakAc=3983.225/2+0.65×350×8.804=3994.443kN；
Nk=882.71kN≤1.2R=1.2×3994.443=4793.332kN；
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
As=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！
7.3 QTZ80（5610Fz-6）四桩基础计算书
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号：QZT80(5610Fz-6)， 塔吊起升高度H：77.500m，
塔身宽度B：1.6m， 基础埋深D：6.020m，
自重F1：511.2kN， 基础承台厚度Hc：1.400m，
最大起重荷载F2：58.84kN， 基础承台宽度Bc：5.500m，
桩钢筋级别:HPB235， 桩直径或者方桩边长：0.500m，
桩间距a：4m， 承台箍筋间距S：175.000mm，
承台混凝土的保护层厚度：50mm， 空心桩的空心直径：0.30m。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=511.20kN；
塔吊最大起重荷载F2=58.84kN；
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=570.04kN；
1、塔吊风荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》（GB50009- ）中风荷载体型系数：
地处江苏南京市，基本风压为ω0=0.40kN/m2；
查表得：荷载高度变化系数μz=1.54；
挡风系数计算：
φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.6+2×2.5+(4×1.62+2.52)0.5)×0.18]/(1.6×2.5)=0.624；
因为是角钢/方钢，体型系数μs=1.9；
高度z处的风振系数取：βz=1.0；
因此风荷载设计值为：
ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.9×1.54×0.4=0.819kN/m2；
2、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=0.819×0.624×1.6×77.5×77.5×0.5=2455.422kN·m；
Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝276.9＋2455.422＋17.9×1.4＝2757.38kN·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- ）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，因此取最不利情况计算。
Nik=((Fk+Gk)/4)/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2；
其中 n──单桩个数，n=4；
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=570.04kN；
Gk──桩基承台的自重标准值：Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.50×5.50×1.40=1058.75kN；
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取2757.38kN·m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m；
Nik──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：Nkmax=(570.04+1058.75)/4+2757.38×2.83/(2×2.832)=894.64kN。
最小压力：Nkmin=(570.04+1058.75)/4-2757.38×2.83/(2×2.832)=-80.24kN。
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- ）的第5.9.2条。
Mx = ∑Niyi
My = ∑Nixi
其中 Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.20m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×(Nkmax-Gk/4)=755.94kN；
经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×755.94×1.20=1814.26kN·m。
四、承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010- )第7.2条受弯构件承载力计算。
αs = M/(α1fcbh02)
ζ = 1-(1-2αs)1/2
γs = 1-ζ/2
As = M/(γsh0fy)
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；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；
ho──承台的计算高度：Hc-50.00=1350.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
经过计算得：αs=1814.26×106/(1.00×16.70×5500.00×1350.002)=0.011；
ξ =1-(1-2×0.011)0.5=0.011；
γs =1-0.011/2=0.995；
Asx =Asy =1814.26×106/(0.995×1350.00×300.00)=4504.19mm2。
由于最小配筋率为0.15%,因此构造最小配筋面积为:
5500.00×1400.00×0.15%=11550.00mm2。
五、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94- )的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：
V≤βhsαftb0h0
其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm；
λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=1m；当 λ<0.25时，取λ=0.25；当 λ>3时,取λ=3，得λ=0.741；
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞ mm时，取h0= mm，其间按内插法取值，βhs=(800/1350)1/4=0.877；
α──承台剪切系数，α=1.75/(0.741+1)=1.005；
0.877×1.005×1.57×5500×1350=10282.273kN≥1.2×894.638=1073.566kN；
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- )的第5.2.1条：
桩的轴向压力设计值中最大值Nk=894.638kN；
单桩竖向极限承载力标准值公式：
Quk=u∑qsikli+qpk(Aj+λpAp1)
u──桩身的周长，u=1.571m；
Aj──空心桩桩端净面积,Aj=0.126m2；
λp──桩端土塞效应系数，λp=0.374；
Ap1──空心桩敞口面积，Ap1=0.071m2；
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号
土厚度(m)
土侧阻力
标准值(kPa)
土端阻力
标准值(kPa)
抗拔系数
土名称
1
1.70
40.00
0.00
0.70
②-1层粉质粘土
2
5.00
22.00
0.00
0.70
②-2层淤泥质粉质粘土
3
7.20
24.00
0.00
0.50
第②-2A粉砂
4
7.50
22.00
0.00
0.70
②-2层淤泥质粉质粘土
5
7.10
55.00
2200.00
0.70
第②-3层粉质粘土
6
2.25
60.00
2600.00
0.70
第②-4层含砾粉质粘土
7
5.00
180.00
9000.00
0.60
⑤-1层强风化粉砂岩
由于桩的入土深度为31.92m,因此桩端是在第7层土层。
单桩竖向承载力验算: Quk=1.571×1251.9+9000×(0.126+0.374×0.071)=3335.636kN；
单桩竖向承载力特征值：R=Quk/2+ηcfakAc=3335.636/2+0.65×350×7.366=3343.617kN；
Nk=894.638kN≤1.2R=1.2×3343.617=4012.341kN；
桩基竖向承载力满足要求！
七、桩基础抗拔验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94- )的第5.4.5条。
群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
Tuk=Σλiqsikuili
其中：Tuk──桩基抗拔极限承载力标准值；
ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142 ×0.5=1.571m；
qsik ──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；
λi ──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；
li──第i层土层的厚度。
经过计算得到：Tuk=Σλiqsikuili=1289.17kN；
群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
Tgk=（ulΣλiqsikli）/4= 3693.20kN
ul ──桩群外围周长，ul = 4×（4+0.5)=18.00m；
桩基抗拔承载力公式：
Nk≤ Tgk/2+Ggp
Nk≤ Tuk/2+Gp
其中 Nk - 桩基上拔力设计值，Nk=80.24kN；
Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =3231.90kN；
Gp - 基桩自重设计值，Gp =100.28kN；
Tgk/2+Ggp=3693.195/2+3231.9=5078.498kN > 80.243kN；
Tuk/2+Gp=1289.168/2+100.28=744.864kN > 80.243kN；
桩抗拔满足要求。
八、桩配筋计算
1、桩构造配筋计算
As=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
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010- )第7.4条正截面受拉承载力计算。
N ≤ fyAs
式中：N──轴向拉力设计值，N=80243.02N；
fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=210.00N/mm2；
As──纵向普通钢筋的全部截面积。
As=N/fy=80243.02/210.00=382.11mm2