大樟溪桥里特大桥塔吊基础方案.doc

大樟溪桥里特大桥
塔吊基础方案

一、工程概况
大樟溪桥里特大桥６、７、８三墩墩柱高，上部为悬臂现浇梁，墩身及上部梁体施工采用塔吊配合进行。
二、塔吊概况
塔吊采用QTZ6６３型塔吊，塔吊基本安装高度４０米，安装起重臂长５０米。塔吊在３０高度处设一附墙锚固，３０以上每２４米设一附墙锚固。塔吊所受荷载如下：

荷载名称
数值
工作状态
非工作状态
P1
基础所受垂直荷载（KN）
５１０
４５０
P２
基础所受水平荷载（KN）
４８
７８
M
基础所受水平力矩（KN.m）
１５２０
１８５０
MK
基础所受扭转力矩（KN.m）
２５０
０
三、塔吊基础选择
租赁方提供的说明书中要求基础混凝土强度采用C35，QTZ63型塔吊基础底面为５000×５000的正方形。
铺设混凝土基础的地基应能承受0.2MPa的压力，本基础持力层为河床基岩，承载力满足要求。
因塔吊基础下表面处河床中，为避免流砂侵入基础下部，在基础与河床间设置钢筋锚杆。
塔吊基础配筋及预埋件等均按使用说明书。
四、塔吊的使用与管理
塔吊安装及拆除均应由具有安装及拆除专项质资的专业队伍负责施工，并编制相应的塔吊搭拆专项方案经集团公司设备处审批后实施。
塔吊除做好保护接零外，还应做好重复接地（兼防雷接地），电阻不大于10欧姆。
塔吊司机及指挥人员均要持证上岗，指挥与司机之间用对讲机或信号旗联系，使用过程中严格遵守十不准吊规定。

塔吊在验收合格并挂出合格牌后才能使用。
塔吊的日常维修及各种保险、限位装置、接地电阻的检查均按公司的有关规定执行。确保做到灵敏，可靠。
塔吊使用期间要定期测量基础沉降及塔吊倾斜，测量频率每月不少于一次。钢丝绳要经常检查，及时更换。
五、塔吊基础
塔吊基础位置布置及塔吊基础配筋详见附图。
六、QTZ63塔吊天然基础的计算书
（一）参数信息
塔吊型号：QTZ63，
塔身宽度B=1.510m，混凝土强度等级：C35，基础埋深D=０m，基础最小厚度h=1.50m，基础最小宽度Bc=５.00m。
（二）基础最小尺寸计算
基础的最小厚度取：H=1.5m
基础的最小宽度取：Bc=5.00m
（三）塔吊基础承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图：

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式：

式中 F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=450KN
G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.0×(25.0×Bc×Bc×Hc)=937.5kN；
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.00m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.8m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×1850=2590kN.m；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：

a=5.00/2-2590/(450+937.5)=0.63m。
经过计算得到：
无附着的最大压力设计值 Pmax=(450+937.5)/25+2590/20.8=180kPa
无附着的最小压力设计值 Pmin=(450+937.5)/25-2590/20.8=-69kPa
有附着的压力设计值 P=(450+937.5)/25=55.5kPa
偏心距较大时压力设计值 Pkmax=2×(450+937.5)/(3×5.00×0.63)=292kPa
（四）地基基础承载力验算
地基承载力设计值为：fa=300kPa
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=292kPa，满足要求！
（五）受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下：

式中 hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.95；
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa；
am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度：
am=[1.51+(1.51 +2×1.5]/2=3.01m；
h0──承台的有效高度，取 h0=1.45m；
Pj──最大压力设计值，取 Pj=292kPa；
Fl──实际冲切承载力：
Fl=292×(5.00+4.51)×0.49/2=680.3kN。
允许冲切力： 0.7×0.95×1.57×3010×1450=4556KN
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
（六）基础抗倾覆验算
抗倾覆验算以空载状态为最不利状态：
抗倾覆力矩：
M抗＝(450+937.5)×Bc／２＝３４６８.7KN.m
M倾＝２５９０＋７８×１.５＝２７０７KN.m
M抗/ M倾=1.28>1.2
满足抗倾覆要求，考虑安全，基础与基岩间设置锚杆，以增强基础稳定性。
偏心距计算：
e=(M+Hh)/(F+G)=(２５９０+７８×１.５)/ (450+937.5)＝1.95m>Bc/3=1.67m。不满足要求，地基与岩层间须设置锚杆。
本工程塔吊采用江西中天建机，塔吊空载时最大倾覆力矩为１８５０KN.m,经与厂家技术人员联系，该力矩已包含风荷载等产生的力矩，故偏心距为：
e=(M+Hh)/(F+G)=(１８５０+７８×１.５)/ (450+937.5)＝１.42m<Bc/3=1.67m
满足要求。
（七）承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
1、抗弯计算，计算公式如下：

式中 a1──截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=2.16m；
P──截面I-I处的基底反力：

P=140.6×(3×2.19-2.16)/(3×2.19)=94.3kPa；
a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.68m。
经过计算得 M=2.16*2.16×[(2×6.00+1.68)×(140.3+94.3-2×1620/36)+(140.3-94.3)×6.00]/12
=876.4kN.m。
2、配筋面积计算,公式如下：
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第7.2条。

式中 1──系数，当混凝土强度等级为C３５时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度。
经过计算得 s=876.4×106/(1.00×16.70×6.00×103×14502)=0.0042
=1-(1-2×0.0042)0.5=0.0042
s=1-0.0042/2=0.998
As=876.4×106/(0.998×1450×300.00)=2018.7mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为：13500mm2。
故取 As=13500mm2。配筋选用φ22@170,配筋面积为：
380×（600/17+1）=13792mm2。
塔吊基础配筋见下图：

说明：⑴６、７塔吊基础两边分别位于承台与原河床上，中间为承台基坑，为避免不均匀沉降，浇筑前须将河床岩面软弱层清理干净，在基岩面预植锚杆。
⑵８号墩基坑较大，上层扩大基础较小，塔吊无法基础上生根，坑内渗水量大无法抽干，决定采用石渣回填至水面以上，挖掘机压实后再浇筑浇基础，浇筑时在基础内预留压浆管道。
附：８号墩基础及基坑处理示意图