苏州塔吊基础施工方案.doc

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通州建总集团有限公司

2016年5月

目录
第一节、工程概况 3
第二节、编制依据 3
第三节、工程施工对塔吊的要求 3
第四节、塔吊基础定位 4
第五节、工程地质资料 4
第六节、塔吊基础形式 7
第七节、塔吊基础施工做法 7
第八节、施工要求 8
第九节、塔吊基础计算书 9
第十节、附图 17

第一节、工程概况
第二节、编制依据
1、本工程施工图纸。
2、张家港市浮山建筑机械有限公司出据的QTZ63型塔式起重机基础图。
3、本工程《岩土工程详细勘察报告》
4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；
6、《建筑机械使用安全操作规程》JGJ33-2012；
7、《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008；
8、《江苏省建筑安装工程施工技术操作规程》DGJ32/J27、/J 28、/J 30、/J 50－2006；
9、《建筑工程施工机械安装质量检验规程》DGJ32/J65-2008；
10、《江苏省建筑施工安全质量标准化管理标准》DGJ32/J66-2008。
第三节、工程施工对塔吊的要求
1、塔吊选型
本工程为框架结构，基础主体阶段垂直运输主要通过塔吊完成，对现场的垂直运输和水平运输能力要求比较高，根据总平面布置采用5台QTZ63塔吊。
2、塔吊布置
(1）塔吊施工时应注意塔吊大臂之间的安全高度以及塔吊臂与建筑物的安全高度。
(2）考虑施工作业区域内的作业量、场地情况，场地内钢筋加工和堆放模板的位置，拆装场地、条件等因素，保证施工需求，吊装基本无死角。
(3）保证塔机运动部分任何部件距离现场内及周边建筑物、施工设施之间的安全操作距离不小于2m。
(4）塔吊平面位置见附图。
第四节、塔吊基础定位
1、根据现场实际情况和结合本工程特点，考虑到机械的经济适用性，计划在10#和17#楼之间（1号塔吊），25#和29#楼之间（2号塔吊），35#楼南侧（5号塔吊），36#楼南侧（4号塔吊），37#楼南侧（3号塔吊）各设置1台QTZ63塔吊，具体位置详附图。
2、塔吊预埋地脚螺栓定位尺寸详塔吊基础图。
第五节、工程地质资料
1、有关地质参数
经勘探揭示，本工程地貌单元属长江三角洲冲积平原。根据其岩性特征及其物理力学性质的差异性，在勘探深度50m范围内的土体，根据其土层特征及物理力学性质，自上而下可划分为13个工程地质层（亚层）。本场地内自地面起由上而下的土层分别描述评价如下：
①-1杂填土：堆积年代小于5年，杂色，松散，不均匀，物质成分为碎石、砖块和粘性土等建筑垃圾，局部夹石块，工程性能差。该层主要分布于场地西部，东部仅局部分布，层厚2.60~0.30m，层底高程4.24~1.62m。
①-2淤泥质填土：堆积年代小于5年，灰~灰黑色，欠固结，软～流塑，不均匀，以回填的粘性土为主，夹淤泥质土，具臭味。静力触探PS=0.9Mpa，qc=0.2MPa，fs=13.9kPa，压缩系数а1-2=0.48MPa-1，压缩模量ES1-2=4.17MPa，为高压缩性土，工程性能差。该层分布于暗塘、暗浜部位，层厚5.30~2.10m，层底高程0.20~-2.30m。
①-3素填土：堆积年代大于10年，灰褐～灰色，欠固结，软～可塑，不均匀，物质成分为粉质粘土，含植物根茎，局部夹少量碎石，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。静力触探PS=1.3MPa，qc=0.7MPa，fs=44.1kPa，压缩系数а1-2=0.40MPa-1，压缩模量ES1-2=4.96MPa，为中~高压缩性土，工程性能差。该层在暗塘、暗浜部位缺失，其余均有分布，层厚4.40~0.40m，层底高程3.19~-0.45m。
②-1粉质粘土：深灰~灰色，夹灰白色斑块，可塑，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。静力触探PS=1.7MPa，压缩系数а1-2=0.27MPa-1，压缩模量ES1-2=6.62MPa，地基承载力fak=150kPa，为中压缩性土，工程性能一般。该层分布于11#、12#、18#~21#住宅楼部位，其余部位缺失，层厚4.20~1.40m，层底高程-1.38~-2.25m。
②-2粉质粘土：青灰色，软~可塑，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。静力触探PS=1.3MPa，压缩系数а1-2=0.37MPa-1，压缩模量ES1-2=5.19MPa，地基承载力fak=120kPa，为中压缩性土，工程性能一般。该层分布于11#、12#、18#~21#住宅楼部位，其余部位缺失，层厚3.20~1.70m，层底高程-3.89~-4.89m。
③粘土：暗绿~褐黄色，可~硬塑，含铁锰结核，无摇振反应，切面光滑、有光泽，干强度高，韧性高。静力触探PS=3.2MPa，qc=1.7MPa，fs=107.4kPa，压缩系数а1-2=0.24MPa-1，压缩模量ES1-2=7.41MPa，地基承载力fak=200kPa，为中压缩性土，工程性能较好。该层在11#、12#、18#~21#住宅楼所处②层分布区缺失，在暗塘、暗浜部位局部被切割缺失，层厚4.90~1.00m，层底高程-0.84~-2.61m。
④-1粉质粘土：灰黄色，可塑，含铁质锈斑，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。静力触探PS=2.0MPa，qc=1.5MPa，fs=57.5kPa，压缩系数а1-2=0.27MPa-1，压缩模量ES1-2=6.72MPa，地基承载力fak=150kPa，为中压缩性土，工程性能一般。该层在11#、12#、18#~21#住宅楼所处②层分布区缺失，层厚3.70~0.60m，层底高程-2.12~-5.43m。
④-2粉质粘土：灰色，软塑，局部夹薄层粉土，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。静力触探PS=1.2MPa，qc=1.0MPa，fs=30.7kPa，压缩系数а1-2=0.26MPa-1，压缩模量ES1-2=7.22MPa，地基承载力fak=110kPa，为中压缩性土，工程性能一般。该层局部缺失，层厚4.80~0.60m，层底高程-3.69~-7.00m。
⑤-1粉土：灰色，饱和，稍~中密，局部夹薄层粉质粘土，微层理发育，含云母碎屑，摇振反应迅速，切面无光泽，干强度低，韧性低。静力触探PS=4.6MPa，qc=3.6MPa，fs=118.3kPa，压缩系数а1-2=0.19MPa-1，压缩模量ES1-2=9.66MPa，地基承载力fak=130kPa，为中压缩性土，工程性能一般。该层普遍分布，层厚4.60~0.70m，层底高程-5.75~-9.42m。
⑤-2粉土：灰色，饱和，中密，局部夹薄层粉质粘土，微层理发育，含云母碎屑，摇振反应迅速，切面无光泽，干强度低，韧性低。静力触探PS=7.5MPa，qc=5.2MPa，fs=159.5kPa，压缩系数а1-2=0.18MPa-1，压缩模量ES1-2=10.13MPa，地基承载力fak=160kPa，为中压缩性土，工程性能一般。该层普遍分布，层厚9.20~5.20m，层底高程-12.60~-16.67m。
⑥粉砂：灰色，饱和，中~密实，局部夹粉土，含云母碎屑，砂粒矿物成分以石英为主，长石次之。静力触探PS=10.4MPa，qc=7.9MPa，fs=186.9kPa，压缩系数а1-2=0.15MPa-1，压缩模量ES1-2=12.51MPa，地基承载力fak=200kPa，为中压缩性土，工程性能较好。该层普遍分布，层厚16.50~11.40m，层底高程-25.55~-30.25m。
⑦粉砂夹粉质粘土：以粉砂为主，灰色，饱和，中~密实，夹粉质粘土，层理发育，含云母碎屑，砂粒矿物成分以石英为主，长石次之。静力触探qc=7.4MPa，fs=163.5kPa，压缩系数а1-2=0.15MPa-1，压缩模量ES1-2=12.09MPa，地基承载力fak=180kPa，为中压缩性土，工程性能较好。该层普遍分布，层厚9.40~4.60m，层底高程-34.85~-35.28m。
⑧粉砂：灰色，饱和，密实，含云母碎屑，砂粒矿物成分以石英为主，长石次之。静力触探qc=13.8MPa，fs=340.3kPa，压缩系数а1-2=0.14MPa-1，压缩模量ES1-2=12.72MPa，地基承载力fak=240kPa，为中压缩性土，工程性能较好。该层普遍分布，层厚11.10~5.50m（未钻穿）。
按照地质报告，部分土层承载力特征值见下表。
地基承载力特征值综合确定表
层号
土层名称
按抗剪
强 度
按物理
指 标
按静力触探
按标贯
击 数
综 合
确定值
fak
f0
f0（按Ps）
f0（按qc）
f0
fak
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
①-1
杂填土
/
/
/
/
/
/
①-2
淤泥质填土
/
/
/
/
/
/
①-3
素填土
/
/
/
/
/
/
②-1
粉质粘土
206
217
167
/
/
150
②-2
粉质粘土
166
166
134
/
/
120
③
粘土
307
251
293
195
/
200
④-1
粉质粘土
188
207
193
174
/
150
④-2
粉质粘土
131
163
125
122
/
110
⑤-1
粉土
137
147
142
137
159
130
⑤-2
粉土
148
152
200
176
192
160
⑥
粉砂
258
/
249
237
241
200
⑦
粉砂夹粉质粘土
240
/
/
227
227
180
⑧
粉砂
250
/
/
352
315
240

本工程塔吊基础顶面位于地下室底板垫层下口，根据勘察单位提供的《岩土工程详细勘察报告》显示塔吊基础下部持力层为②-1粉质粘土层。
2、地下水位情况
苏州市东部平原区历史最高潜水位为2.63m（1985国家高程基准，下同），历史最低潜水位-0.21m，近3~5年最高潜水位为2.50m，潜水位年变幅一般为1~2m，其补给来源主要为大气降水。苏州市历史最高微承压水水位为1.74m，历史最低微承压水位为0.62m，年变幅0.80m。其补给来源主要为大气降水、地表水以及上部潜水。
根据勘察资料，本场地浅部地下水按其埋藏条件可分为潜水及微承压水。
据区域地质资料，潜水：赋存于①-2层淤泥质填土和①-3层素填土中，为弱富水性，主要接受大气降水的入渗补给，通过自然蒸发和向河道排泄，其水位随季节、气候变化而上下波动，属典型的蒸发入渗型动态特征。
勘探时干钻至含水层一定深度，实测（量测时间2016年2月21日~28日）潜水含水层的初见水位为1.68~1.87m，间隔一段时间后侧得的稳定水位为1.79~1.96m（85高程）。
微承压水：赋存于⑤-1层粉土、⑤-2层粉土和⑥层粉砂中，为中等富水性，主要接受大气降水和河水的入渗补给，通过侧向迳流排泄，其动态变化受大气降水、地形地貌、地表水体等因素的制约影响。
勘探时钻入含水层后，下钢质护管进行止水，使其与潜水含水层隔开，间隔一段时间后（量测时间2016年2月22日~3月1日）测得的稳定水位为0.90~1.02m（85高程）。
根据试开挖情况看，地下水位较深，地下室开挖深度范围内未发现承压水。
第六节、塔吊基础形式
1、QTZ63基础
1.1、根据选用的塔吊型号和塔吊厂家提供的塔吊QTZ63基础设计参数如下：QTZ63地耐力不得小于125KPa；基础砼强度等级C35。
1.2、根据工程实际情况，1#、2#塔吊基础顶面位于地下室底板垫层下口，因此基础开挖较深，塔吊基础坑底标高（绝对标高）为-3.25m，根据地质勘探报告显示，为④-1粉质粘土层，地基承载力特征值为150Pa，己达到厂家基础设计要求。塔吊基础具体施工做法依据张家港市天运建筑机械有限公司出据的QTZ63型塔式起重机基础图。
3#、4#、5#塔吊基础坑底标高（绝对标高）为-3.55m，根据地质勘探报告显示，为④-1粉质粘土
层，地基承载力特征值为150Pa，考虑到塔吊安装高度较高，自重较大，故采用桩基基础。桩为预应力管桩，桩径500mm，桩长18m，桩端持力层为⑥粉砂层。

第七节、塔吊基础施工做法
塔吊基础放线——基坑开挖——垫层浇筑——绑扎钢筋笼——模板支设及加固——预埋地脚螺栓——浇筑基础混凝土——混凝土养护。
1、土方开挖
1.1、塔吊基坑的放线应严格按照厂家提供确定的塔吊基础平面位置和塔吊基础施工图纸上确定的尺寸进行，QTZ63塔吊基础的大小1#、2#塔吊为5.6m *5.6m *1.35m，3#、4#、5#塔吊为5m *5m *1.35m，基坑在开挖过程中要注意坑底标高的控制，基础形式见附图。塔吊基坑底部应进行平整夯实处理，塔吊坑底土壤承载力不小于12.5t/m2。开挖完成之后请监理进行基槽的验收，同时做好基槽的验收记录。
1.2、开挖土方时，严格按照施工要求放坡，采取二级放坡形式，按1：1放坡，确保基坑边坡不塌方，人员在基坑作业时，现场专人监测边坡变化。
2、垫层施工
垫层施工之前应清理基坑内的杂物、平整基坑，然后再进行砂石垫层的施工，施工过程中注意垫层标高的控制，夯实后须达到设计标高，同时做好隐蔽工程验收记录。
3、钢筋、模板、砼的施工
施工前必须对各工种进行技术交底，施工过程中随时检查各工种的施工情况，施工中出现的误差应控制在允许范围内。
严格按照塔吊基础施工图进行配筋（不确定的配筋应及时联系厂家解决），不得少筋，绑扎时注意间距及钢筋的规格、钢筋间距、锚固长度应符合设计图纸及规范要求。钢筋保护层厚度要保证，还要注意不得漏扣以及绑扣丝向里，防止其锈蚀污染混凝土外表面，接地线用4X40镀锌扁铁埋入基础内部，深度为2.5m，形成接地极（每个塔基至少两处）。
采用15mm胶合板做外侧模，钢管和木方做支撑。
砼浇筑前把基坑内的垃圾和杂物清理干净。塔吊基础混凝土等级为C35混凝土，塔吊基础顶标高为-1.90m(绝对标高)，表面原浆收光，平整度不低于1/200。浇筑前注意用塑料袋套住螺栓丝杆，浇筑捣鼓时注意不得碰触地脚螺栓。混凝土浇筑时取样留取试块送检，作为混凝土是否达到设计强度85%以上进行塔吊安装的依据，同时试验报告作为安全资料存档备查。砼应分层浇筑，浇筑过程中振捣手控制振捣深度，每次振捣伸入下层混凝土面50mm。混凝土浇筑后注意养护，养护时间不少于14天。在塔基砼强度达到90％的设计强度以后方可进行塔吊塔身的安装，等砼强度达到100％塔吊才可以投入使用。现场为加快施工进度，在塔吊基础施工时实际使用了C40混凝土。
4、预埋螺栓的安装
预埋螺栓按照塔吊基础施工图的要求进行安装露出15㎝,QTZ63型塔吊基础砼内预埋16根M36的地脚螺栓露出砼表面，预埋时,严格控制螺栓的垂直度、间距、中心位置,固定方法要正确,不得随钢筋骨架移动,应先将钢筋骨架固定好,再进行螺栓固定,这样比较容易控制,露出的螺栓丝头用塑料瓶或塑料布进行保护,另外,塔吊的防雷接地根据规范设置,把钢筋焊接后,再用多股铜线跟钢筋骨架连接引出,待塔身安装好,把多股铜线用螺栓并在塔身上,接地电阻必须测试并达到要求。
第八节、施工要求
1、施工前检查地基是否有软弱土层存在，如有则应做换填处理。
2、塔吊基础施工前塔吊基础基坑周围应按自然放坡处理，防止出现塌方。
3、放线工按控制轴线引测塔吊基础位置线、控制线及予埋件定位线，施工时按线进行施工。
4、钢筋按图进行下料，施工并及时办理验收手续。
5、塔吊基础用4×40的镀锌扁铁与两个接地体进行连接。
6、予埋件位置的基础钢筋不得切断或减少。
7、塔吊予埋件安装时应采用两台经纬仪、一台水准仪控制位置，即经纬仪双方向控制予埋件位置，用水准仪四角控制标高，水平应控制能达到1‰的要求，位置确定后与钢筋骨架焊接固定好。
8、混凝土浇筑过程中振捣棒不得扰动钢筋及予埋件，同时经纬仪及水准仪应随时控制予埋件位置及标高是否准确，并随时调整。
9、其它要求：施工前搭设相应的防护设施防止施工中的杂物、砼浆对塔吊基础的损伤和侵蚀，并做好防水措施，塔吊基础周围不得有积水。　　

第九节、1#、2#塔吊基础计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
4、本工程岩土工程详细勘察报告
一、塔机属性
塔机型号
QTZ63（FS5510）
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40
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(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)
401.4
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
461.4
水平荷载标准值Fvk(kN)
18.927
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
674.077
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
401.4
水平荷载标准值Fvk'(kN)
45.246
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
615.929

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)
1.35Fk1＝1.35×401.4＝541.89
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35FQk＝1.35×60＝81
竖向荷载设计值F(kN)
541.89+81＝622.89
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk＝1.35×18.927＝25.551
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.35Mk＝1.35×674.077＝910.004
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.35Fk'＝1.35×401.4＝541.89
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.35Fvk'＝1.35×45.246＝61.082
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.35Mk＝1.35×615.929＝831.504

三、基础验算

基础布置图
基础布置
基础长l(m)
5.6
基础宽b(m)
5.6
基础高度h(m)
1.35
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h’(m)
0
基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)
19
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
40
地基参数
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
150（详地勘报告4-1层粉质粘土）
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)
20
基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)
20
基础倾斜方向的基底宽度b'(mm)
5000
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5.6×5.6×1.35×25=1058.4kN
基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×1058.4=1428.84kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=674.077kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=18.927/1.2=15.772kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=910.004kN·m
Fv''=Fv/1.2=25.551/1.2=21.293kN
基础长宽比：l/b=5.6/5.6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.6×5.62/6=29.269m3
Wy=bl2/6=5.6×5.62/6=29.269m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=674.077×5.6/(5.62+5.62)0.5=476.644kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=674.077×5.6/(5.62+5.62)0.5=476.644kN·m
1、偏心距验算
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=(461.4+1058.4)/31.36-476.644/29.269-476.644/29.269=15.893kPa≥0
偏心荷载合力作用点在核心区内。

2、基础底面压力计算
Pkmin=15.893kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=(461.4+1058.4)/31.36+476.644/29.269+476.644/29.269=81.033kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.4+1058.4)/(5.6×5.6)=48.463kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=150.00kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=48.463kPa≤fa=150kPa
满足要求！
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=81.033kPa≤1.2fa=1.2×150=180kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算

基础有效高度：h0=h-δ=1350-(40+22/2)=1299mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.400/31.360-(674.077+15.773×1.350)/29.269)=-12.210kN/m2
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.400/31.360+(674.077+15.773×1.350)/29.269)=51.935kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((5.600+1.600)/2)×51.935/5.600=33.387kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.400/31.360-(674.077+15.773×1.350)/29.269)=-12.210kN/m2
Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.400/31.360+(674.077+15.773×1.350)/29.269)=51.935kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((5.600+1.600)/2)×51.935/5.600=33.387kN/m2
基底平均压力设计值：
px=(Pxmax+P1x)/2=(51.935+33.387)/2=42.661kN/m2
py=(Pymax+P1y)/2=(51.935+33.387)/2=42.661kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|(b-B)l/2=42.661×(5.6-1.6)×5.6/2=477.805kN
Vy=|py|(l-B)b/2=42.661×(5.6-1.6)×5.6/2=477.805kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1299/5600=0.232≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5600×1299=30370.62kN≥Vx=477.805kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1299/5600=0.232≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5600×1299=30370.62kN≥Vy=477.805kN
满足要求！
6、地基变形验算
倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求！
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400 Φ25@170
基础底部短向配筋
HRB400 Φ25@170
基础顶部长向配筋
HRB400 Φ25@170
基础顶部短向配筋
HRB400 Φ25@170
1、基础弯距计算
基础X向弯矩：
MⅠ=(b-B)2pxl/8=(5.6-1.6)2×42.661×5.6/8=477.805kN·m
基础Y向弯矩：
MⅡ=(l-B)2pyb/8=(5.6-1.6)2×42.661×5.6/8=477.805kN·m
2、基础配筋计算
(1)、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=477.805×106/(1×16.7×5600×12992)=0.003
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003
γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.998
AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=477.805×106/(0.998×1299×300)=1228mm2
基础底需要配筋：A1=max(1228，ρbh0)=max(1228，0.0015×5600×1299)=10912mm2
基础底长向实际配筋：As1'=12200mm2≥A1=10912mm2
满足要求！
(2)、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=477.805×106/(1×16.7×5600×12992)=0.003
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003
γS2=1-ζ2/2=1-0.003/2=0.998
AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=477.805×106/(0.998×1299×300)=1228mm2
基础底需要配筋：A2=max(1228，ρlh0)=max(1228，0.0015×5600×1299)=10912mm2
基础底短向实际配筋：AS2'=12200mm2≥A2=10912mm2
满足要求！
(3)、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋：AS3'=10083mm2≥0.5AS1'=0.5×12200=6100mm2
满足要求！
(4)、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋：AS4'=10083mm2≥0.5AS2'=0.5×12200=6100mm2
满足要求！
(5)、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ14@510。

五、配筋示意图

基础配筋图

第十节、3#、4#、5#塔吊基础计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ63(TC5610)-中联重科
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(m)
1.6
二、塔机荷载

塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
478.6
起重臂自重G1(kN)
58.2
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
28
小车和吊钩自重G2(kN)
4.9
小车最小工作幅度RG2(m)
2
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.77
最大起重力矩M2(kN.m)
630
平衡臂自重G3(kN)
33.5
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
101.6
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
12.2
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
江苏 苏州市
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.35
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
工作状态
1.586
非工作状态
1.626
风压等效高度变化系数μz
1.297
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
工作状态
0.8×1.2×1.586×1.95×1.297×0.2＝0.77
非工作状态
0.8×1.2×1.626×1.95×1.297×0.35＝1.382
3、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)
478.6+58.2+4.9+33.5+101.6＝676.8
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
676.8+60＝736.8
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.77×0.35×1.6×43＝18.542
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
58.2×28+4.9×11.77-33.5×6.3-101.6×12.2+0.9×(630+0.5×18.542×43)＝1162.491
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
Fk1＝676.8
水平荷载标准值Fvk'(kN)
1.382×0.35×1.6×43＝33.279
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
58.2×28+4.9×2-33.5×6.3-101.6×12.2+0.5×33.279×43＝904.328
4、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)
1.2Fk1＝1.2×676.8＝812.16
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4Fqk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F(kN)
812.16+84＝896.16
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk＝1.4×18.542＝25.959
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.2×(58.2×28+4.9×11.77-33.5×6.3-101.6×12.2)+1.4×0.9×(630+0.5×18.542×43)＝1580.146
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.2Fk'＝1.2×676.8＝812.16
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.4Fvk'＝1.4×33.279＝46.591
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.2×(58.2×28+4.9×2-33.5×6.3-101.6×12.2)+1.4×0.5×33.279×43＝1228.294
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
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)
3.6
承台宽向桩心距ab(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)
-7.45

基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.35×25+0×19)=843.75kN
承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×843.75=1012.5kN
桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(736.8+843.75)/4=395.137kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(736.8+843.75)/4+(1162.491+18.542×1.35)/5.091=628.389kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(736.8+843.75)/4-(1162.491+18.542×1.35)/5.091=161.886kN
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
=(896.16+1012.5)/4+(1580.146+25.959×1.35)/5.091=794.418kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(896.16+1012.5)/4-(1580.146+25.959×1.35)/5.091=159.912kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩类型
预应力管桩
预应力管桩外径d(mm)
500
预应力管桩壁厚t(mm)
100
桩混凝土强度等级
C80
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz(kN/m3)
25
桩混凝土保护层厚度б(mm)
45
桩底标高d2(m)
-25.4
桩有效长度lt(m)
17.95
桩端进入持力层深度hb(m)
4.8
桩配筋
桩身预应力钢筋配筋
650 11Φ10.7
桩身承载力设计值
1400
桩裂缝计算
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es(N/mm2)
200000
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)
100
预应力钢筋相对粘结特性系数V
0.8
最大裂缝宽度ωlim(mm)
0.1
裂缝控制等级
三级
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
1.76
自然地面标高d(m)
-0.5
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.6
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)
素填土
3.3
30
0
0.1
0
淤泥质土
2.5
20
0
0.1