万科江湾府塔吊基础专项方案.doc

目 录一、工程概况：1二、编制依据：1三、塔吊概况：2四、塔吊基础设计：2五、塔吊基础计算(以6#塔吊为例)3六、质量保证措施18七、安全保证措施19 后附图：塔吊平面布置图 塔吊护墙详图 塔吊基础图塔吊基础专项方案一、工程概况： 建设单位：宁波万港房地产有限公司 设计单位：宁波市民用建筑设计研究院有限公司 维护单位： 浙江省工程勘察院 监理单位：上海天佑工程咨询有限公司 施工单位：浙江新中源建设有限公司万科长丰YZ13-02CD地块项目工程位于浙江省宁波市新典路南侧,长丰二路北侧，西面临广德湖路，东面为规划长丰五路，本工程场地的东面长丰五路（未建）。本工程主要由1#11#楼、一层地下车库及商业组成，总建筑面积约为120266平方米，地下建筑面积为23000平方米，其中在主楼均为剪力墙结构，其中1#9#为18层，10#11#楼为35层；地下车库为框架结构。二、编制依据：核工业金华勘察院提供的宁波万科YZ13-02cd地块项目岩土工程勘探报告塔式起重机GB/T5031-2008建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-2010塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T 187-2009建筑桩基技术规范JGJ94-2008建筑地基基础设计规范GB50007-2011钢结构设计规范GB50017-2003浙建机QTZ63、QTZ80型塔式起重机使用说明书本工程施工图纸及施工组织设计 三、塔吊概况：编号位置塔吊型号高度有效桩长桩基承载力验算1#3#楼南QTZ6370M20MQkmax=788.648kN1.2Ra=923.589.703kNQk=184.468kNRa=565.572kN2#4#楼南QTZ6370M20MQkmax=794.947kN1.2Ra=924.735kNQk=168.358kNRa=565.215kN3#6#楼北QTZ6370M20MQkmax=789.634kN1.2Ra=925.572kNQk=168.538kNRa=566.765kN4#7#楼南QTZ6370M20MQkmax=786.953kN1.2Ra=920.134kNQk=169.742kNRa=563.853kN5#10楼南QTZ63115M20MQkmax=785.542kN1.2Ra=915.357kNQk=168.864kNRa=565.257kN6#11楼南QTZ80125M20MQkmax=786.255kN1.2Ra=920.703kNQk=169.855kNRa=563.753kN四、塔吊基础设计：根据现场实际情况，塔吊采用格构式桩基础与组合式桩基础。承台混凝土强度等级均为C30，桩基砼强度等级为C25，桩基主筋钢筋级别HRB400，承台主筋级别HRB400。具体数据见下表：塔吊编号1#5#6#塔吊型号QTZ63QTZ80桩径/数量800/4根800/4根桩顶底标高-4.85/-24.85M (-0.35/-20.35)-4.85/-24.85M (-0.35/-20.35)桩主筋12161216承台尺寸4.44.41.2m4.44.41.2m承台底标高-0.5M-0.5M承台配筋底25200顶18200底25200顶18200格构柱460*460460*460持力层4-1-1黏土4-1-1黏土进入持力层深度61010.93各塔吊基础具体做法详见附图，安装位置见塔吊平面布置图。塔吊基础设计时相关参数按塔式起重机使用说明书内的基础载荷数据：基础荷载示意图荷载说明Fk：作用于基础顶的竖向荷载标准值Fvk：水平荷载标准值Mk：倾覆力矩荷载标准值Tk：扭矩荷载标准值Gk：基础及其上土的自重载标准值基础荷载数据表：载荷Fk（kN）Fvk（kN）Mk（kNm）Tk（kNm）工作工况632351136334非工作工况5048017970五、塔吊基础计算(以6#塔吊为例)6#塔吊所在Z10地质情况：地层标号高程深度厚度侧阻力特征值端阻力特征值1-0素填土1.480.40.401-1黏土1.881.41.00111-2a淤泥质黏土0.884.83.405.52-2a淤泥质黏土-2.5211.76.905.54-1-1黏土-9.4225.714.00193504-2b粉质黏土23.4235.09.30214006#塔吊计算书一、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)35塔机独立状态的计算高度H(m)40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)632起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)692水平荷载标准值Fvk(kN)35倾覆力矩标准值Mk(kNm)1136非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)632水平荷载标准值Fvk(kN)80倾覆力矩标准值Mk(kNm)1797 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)1.35Fk11.35632853.2起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081竖向荷载设计值F(kN)853.2+81934.2水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.353547.25倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3511361533.6非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35632853.2水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3580108倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3517972425.95 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.2承台长l(m)4.4承台宽b(m)4.4承台长向桩心距al(m)2.8承台宽向桩心距ab(m)2.8桩直径d(m)0.8承台参数承台混凝土等级C30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/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否格构式钢柱总重Gp2(kN)20基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=4.44.4(1.225+019)=580.8kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35580.8=784.08kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.82+2.82)0.5=3.96m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk+Gp2)/n=(632+580.8+20)/4=308.2kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk+Gp2)/n+(Mk+FVkh)/L =(632+580.8+20)/4+(1797+801.2)/3.96=786.255kN Qkmin=(Fk+Gk+Gp2)/n-(Mk+FVkh)/L =(632+580.8+20)/4-(1797+801.2)/3.96=-169.855kN 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+1.35Gp2)/n+(M+Fvh)/L =(853.2+784.08+1.3520)/4+(2425.95+1081.2)/3.96=1061.444kN Qmin=(F+G+1.35Gp2)/n-(M+Fvh)/L =(853.2+784.08+1.3520)/4-(2425.95+1081.2)/3.96=-229.304kN 四、格构柱计算格构柱参数格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm)460格构式钢柱长度H0(m)9缀板间净距l01(mm)350格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)4.35格构柱分肢参数格构柱分肢材料L125X10分肢材料截面积A0(cm2)24.37分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)2.48格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)361.67分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)3.45分肢材料屈服强度fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料41030010格构式钢柱缀件截面积A1x(mm2)3000缀件钢板抗弯强度设计值f(N/mm2)215缀件钢板抗剪强度设计值(N/mm2)125焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)10焊缝计算长度lf(mm)500焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160 1、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩： I=4I0+A0(a/2-Z0)2=4361.67+24.37(46.00/2-3.45)2=38703.78cm4 整个构件长细比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=900/(38703.78/(424.37)0.5=45.167 分肢长细比：1=l01/iy0=35.00/2.48=14.113 分肢毛截面积之和：A=4A0=424.37102=9748mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(45.1672+14.1132)0.5=47.321 0max=47.321=150 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=14.113min(0.50max，40)=min(0.547.321，40)=23.66 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=47.321(235/235)0.5=47.321 查表钢结构设计规范GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：=0.87 Qmax/(A)=1061.444103/(0.879748)=125.159N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 4、缀件验算 缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=974821510-3(235/235)0.5/85=24.657kN 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+30=35.00+30=65cm 作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=24.6570.65/4=4.007kNm 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.46-20.0345=0.391m 作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=24.6570.65/(20.391)=20.495kN = M0/(bh2/6)=4.007106/(103002/6)=26.711N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ =3V0/(2bh)=320.495103/(210300)=10.247N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 角焊缝面积：Af=0.7hflf=0.810500=3500mm2 角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7105002/6=291667mm3 垂直于角焊缝长度方向应力：f=M0/Wf=4.007106/291667=14N/mm2 平行于角焊缝长度方向剪应力：f=V0/Af=20.495103/3500=6N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(14/1.22)2+62)0.5=13N/mm2ftw=160N/mm2 满足要求！ 根据缀板的构造要求 缀板高度：300mm2/3 b1=2/30.3911000=261mm 满足要求！ 缀板厚度：10mmmax1/40b1，6= max1/400.3911000，6=10mm 满足要求！ 缀板间距：l1=650mm2b1=20.3911000=782mm 满足要求！ 线刚度：缀板/分肢=4103003/(12(460-234.5)/(361.67104/650)=41.3686 满足要求！ 五、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C25桩基成桩工艺系数C0.75桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)20桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB400 1216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)2.63是否考虑承台效应否土名称土层厚度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0.4000.01-粘土1000.75-淤泥质粘土3.45.500.75-淤泥质粘土6.95.500.75-粘土14193500.75- 考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.513m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.503m2 Ra=uqsiali+qpaAp =2.513(9.075+10.9319)+3500.503=767.252kN Qk=308.2kNRa=767.252kN Qkmax=786.255kN1.2Ra=1.2767.252=920.703kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-169.855kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=169.855kN 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=(lt-(H0-hr-h/2)(z-10)Ap=(20-(9-4.35-1.2/2)(25-10)0.503=120.26kN Ra=uiqsiali+Gp=2.513(0.755.025.5+0.7510.9319)+120.26=563.753kN Qk=169.855kNRa=563.753kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=123.142162/4=2413mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=1061.444kN cfcAp+0.9fyAs=(0.75120.503106 + 0.9(3602412.743)10-3=5354.782kN Q=1061.444kNcfcAp+0.9fyAs=5354.782kN 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=229.304kN fyAS=3602412.74310-3=868.588kN Q=229.304kNfyAS=868.588kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap100%=(2412.743/(0.503106)100%=0.48%0.45% 满足要求！ 六、承台计算承台配筋承台底部长向配筋RRB400 25200承台底部短向配筋RRB400 25200承台顶部长向配筋HRB400 18200承台顶部短向配筋HRB400 18200 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1200-50-25/2=1138mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(1061.444+(-229.304)3.96/2=1647.553kNm X方向：Mx=Mab/L=1647.5532.8/3.96=1164.996kNm Y方向：My=Mal/L=1647.5532.8/3.96=1164.996kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=853.2/4 + 2425.95/3.96=825.945kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1138)1/4=0.916 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(2.8-1.6-0.8)/2=0.2m a1l=(al-B-d)/2=(2.8-1.6-0.8)/2=0.2m 剪跨比：b=a1b/h0=200/1138=0.176，取b=0.25； l= a1l/h0=200/1138=0.176，取l=0.25； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.25+1)=1.4 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.25+1)=1.4 hsbftbh0=0.9161.41.431034.41.138=9179.012kN hslftlh0=0.9161.41.431034.41.138=9179.012kN V=825.945kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=9179.012kN 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+21.138=3.876m ab=2.8mB+2h0=3.876m，al=2.8mB+2h0=3.876m 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)=1164.996106/(1.0414.3440011382)=0.014 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.014)0.5=0.014 S1=1-1/2=1-0.014/2=0.993 AS1=My/(S1h0fy1)=1164.996106/(0.9931138360)=2864mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.43/360)=max(0.2,0.179)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(2864,0.00244001138)=10015mm2 承台底长向实际配筋：AS1=11291mm2A1=10015mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1164.996106/(1.0414.3440011382)=0.014 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.014)0.5=0.014 S2=1-2/2=1-0.014/2=0.993 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1164.996106/(0.9931138360)=2864mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.43/360)=max(0.2,0.179)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, lh0)=max(9674,0.00244001138)=10015mm2 承台底短向实际配筋：AS2=11291mm2A2=10015mm2 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=5853mm20.5AS1=0.511291=5646mm2 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=5853mm20.5AS2=0.511291=5646mm2 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。七、示意图上承台配筋图 桩配筋图 钻孔灌注桩详图 格构柱与承台连接详图 格构柱详图 格构柱逆作法加固图 格构柱截面图 格构柱止水片详图 柱肢安装接头详图 水平剪刀撑布置图 六、质量保证措施(一)钻孔灌注桩质量保证措施1、做好施工前的技术交底工作，要求每一位施工人员在掌握施工方法、质量保证措施和施工要求的同时，还必须有足够质量意识。认真执行单桩质量自检互检、交接验收制度。2、钻孔灌注桩施工要求： （1）、在钻孔过程中必须经常测定护壁泥浆比重，含沙率、粘度、PH值，合理控制泥浆的性质，以保证在孔壁稳定的情况下泥皮厚度最薄。 （2）、在灌注水下砼时，应进行清孔，塔吊桩孔底沉渣50。 （3）、在距孔底0.5M深度范围内的泥浆比重不得大于1.20，并应控制含沙率及粘度，清孔符合要求后半小时内必须灌注混泥土，灌注必须连续，直至成桩完毕。 （4）、桩身灌注充盈系数应控制在大于1.15，桩身混凝土超灌高度为3.5；桩身混凝土为C30； （5）、混凝土初灌量满足导管埋深1.0米以上。3、 钢筋笼的制作、运送与安放(1)钢筋和焊条必须有出厂质保单；焊工须持证上岗；钢筋及焊接件经试验合格后，方可制作钢筋笼；锈蚀严重的钢材不得使用。(2)钢筋笼应严格按图纸要求分节制作各项偏差应符合规范；主筋与箍筋、加强箍间，采用点焊连接；在同一截面的接头数量须50%；错开长度35d且不小于500mm；按设计要求控制保护层厚度不小于50mm；笼间搭接单面焊缝长度为10d.。(3)加工成型并经监理检验合格的钢筋笼均需挂牌。(4)钢筋笼在制作、运送和安放过程中，不允许产生不可恢复的变形。吊放钢筋笼时,要对准桩孔中心垂直缓缓下沉；笼间搭接焊毕，经监理检验合格后，才能下入孔内；钢筋笼下放到设计位置后，确保在孔内居中的前提下，用吊筋立即固定于机台上。4、钢筋笼制作允许偏差：（1） 钢筋笼长度：100 （2）钢筋笼直径：10（3） 主筋间距：10 （4）箍间距筋：205、桩钢筋笼主筋锚入承台500。（二）格构柱施工质量控制1、焊接质量的要求1.1 焊接前应将焊缝表面的铁锈、水分、油污、灰尘、氧化皮、焊渣等清理干净；1.2 不允许随意引弧损伤母材，必须在其它钢材或在焊缝中进行；1.3 焊应注意焊道的引弧点、熄弧点及焊道的接头不产生焊接缺陷，手下工多层多道焊时焊接接头应错开；1.4 焊接后要进行自检、互检，并做好焊接施工记录。对接焊缝的余高为23，必要时用砂轮磨光机磨平；1.5 焊缝要求与母材表面光顺过渡，同一焊缝的焊脚高度要一致；1.6 焊缝表面不得有电弧伤、裂纹、气孔及凹坑；1.7 主要对接焊缝的咬边不超过0.5mm，次要受力焊缝的咬边不允许超过1mm。2、 焊接检验和返修2.1 焊缝外观应均匀、致密，不应有裂纹、焊瘤气孔、夹渣、咬边弧坑、未焊满等缺陷。无损探伤须在焊缝外观检查合格。2.2 返修前日需将缺陷清除干净打磨出白后按返修工艺要求进行返修。2.3 焊缝返修部位应开好宽度均匀、表面平整、过渡光顺、便于施焊的凹槽，且两端有约为1：5的坡度。2.4 当挖基坑时，随挖随加焊接斜腹杆及水平腹杆；2.5 腹杆与缀板均作防锈处理，表面采用钢丝刷砂皮除锈，底漆为铁红防锈漆二道，面漆采用银粉漆一道作为保护层；2.6 焊接由专业人员焊接，各种构件的连接均采用满焊，焊缝高度为10mm；缀板与腹杆的连接做法为以腹杆外边线与缀板满焊；缀板与三角钢的连接做法为以缀板的外边与三角钢满焊；2.7 缀板、腹杆及三角钢材料的选择按附图做法选用材料，采用Q235-A；2.8 缀板、腹杆及三角钢的连接尺寸位置详见附图； 3、格构柱穿地下室底板处需作好防水措施。（二）承台施工质量保证措施：1、 承台底标高、尺寸严格按照设计标高放样确定；2、 砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收；3、 与塔机生产厂家联系，正确预埋预埋件；4、 承台砼标号采用C30。并留置同条件试块。试块强度达到设计强度100%后方可安装塔吊。七、安全保证措施1、由于本工程塔吊处于地下室内，须预留孔洞，孔洞的围护采用钢管搭设进行临边围护。2、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。3、因施工工期较长，需根据实际情况定期对格构柱进行防锈处理。4、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。