绿地塔吊基础施工方案.doc

浙江宝业建设集团有限公司 绿地新都会B地块1-3#楼绿地新都会B地块1、2、3#楼塔吊基础施工方案工程名称：绿地新都会B地块1-3#楼施工单位：浙江宝业建设集团有限公司编 制 人：审 核 人：批 准 人：编制单位：浙江宝业建设集团有限公司编制时间：2011年5月30日目录一、 工程概况二、 塔吊位置的设置原则三、 塔吊基础设计四、 承台土方施工五、 附图塔吊基础施工方案一、工程概况: 本工程为绿地地产集团开发的超高层住宅楼，位于武汉市汉阳四新开发区。本工程1#楼54层，层高3米，2#、3#楼均为34层，层高3米，1-3#楼地下室连通，地下2层，层高3.3m，1-3#楼地下室建筑面积22000。本工程主楼室内0.00对应的绝对高程为21.40m.基础形式为钻孔灌注桩，主楼结构形式为剪力墙结构。本工程拟安装3台塔式起重机作为垂直运输设备，1#楼安装1台QTZ7013型塔式起重机；2、3#楼各安装1台TCT5512型塔式起重机。 二、塔吊位置的设置原则1、QTZ7013塔吊大臂安装长度65m，末端起吊重量1.5t，实际安装高度190m，TCT5512塔吊大臂长度50m，末端起吊重量2.1t，实际安装高度120m。2、地下室施工时，由于堆场较小，应尽可能将大臂长度按上限长度安装。3、塔吊能够顺利附着在结构外墙上,工程完工时便于拆除。4、塔吊尽可能将整个施工场地覆盖，主楼完全覆盖。低塔大臂端部与高塔塔身最小间距必须大于2m。根据由以上四点原则确定塔吊的平面位置，详见附图塔吊位置平面图。三、塔吊基础设计三台塔吊基础均采用四桩承台基础，承台面标高-7.2m（与地下室底板平），承台与底板连接处预插底板钢筋。各种塔吊基础设计如下：TCT5512塔吊基础设计一）、塔吊的基本参数信息塔吊型号:TCT5512， 塔吊起升高度H=140.000m（计算），塔吊倾覆力矩M=1654kN.m， 混凝土强度等级:C30，塔身宽度B=1.5m， 基础以上土的厚度D=0.000m，自重F1=925kN， 基础承台厚度Hc=1.000m，最大起重荷载F2=60kN， 基础承台宽度Bc=4.000m，桩钢筋级别:II级钢， 桩直径=0.600m，桩间距a=2.8m， 桩身混凝土强度等级:C35承台箍筋间距S=200.000mm， 承台砼的保护层厚度=50.000mm。 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=925.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=1182.00kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.41654.00=2315.60kN。 三）、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条。 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1182.00kN； G桩基承台的自重 G=1.2（25BcBcHc/4+20BcBcD/4)= 1.2(254.004.001.00+204.004.000.00)=480.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取2315.60kN.m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.40m； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：N=(1182.00+480.00)/4+2315.601.40/(4 1.402)=829.00kN。2. 矩形承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.6.1条。其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.65m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=709.00kN/m2；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2709.000.65=921.70kN.m。四）、矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1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14.30N/mm2； ho承台的计算高度Hc-50.00=950.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=921.70106/(1.0014.304000.00950.002)=0.018； =1-(1-20.018)0.5=0.018； s =1-0.018/2=0.991； Asx =Asy =921.70106/(0.991950.00300.00)=3263.43mm2。承台底、面均配置钢筋20200，双向配置，具体见附图1.五）、矩形承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=829.00kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=4000mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=950mm； 计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho， 此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=650.00mm， 当 3时,取=3， 满足0.3-3.0范围； 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.68； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)， 得=0.12； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。则，1.00829.00=8.29105N0.12300.004000950=6.63106N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋,配置14400钢筋，具体见附图1。六)、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条。根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=829.00kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=2.83105mm2。则，1.00829000.00=8.29105N16.702.83105=4.72106N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋，桩身钢筋配置见附图1.七)、桩竖向极限承载力验算根据计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=829kN；根据B区1、2、3#楼及地下室桩定位平面中的裙楼桩设计说明，可知采用反循环钻孔后注浆工艺灌注桩，桩端以地勘报告中的（4-1）层强风化泥质粉砂岩为持力层，桩入持力层深度不小于1500mm、桩径600mm，桩身混凝土强度等级为C35时、按裙楼工程桩注浆要求注浆，工程桩单桩竖向承载力特征值达到2900KN,N=829KNRa=2900KN,桩基承载力富余系数达3.5，塔吊桩按裙楼桩施工，完全可满足要求。QTZ70塔吊基础设计一）、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ70， 塔吊起升高度H=200.000m（计算），塔吊倾覆力矩M=4880kN.m， 混凝土强度等级:C30，塔身宽度B=2m， 基础以上土的厚度D=0.000m，自重F1=1850kN， 基础承台厚度Hc=1.200m，最大起重荷载F2=100kN， 基础承台宽度Bc=4.000m，桩钢筋级别:II级钢， 桩直径或者方桩边长=0.600m，桩间距a=3m， 桩身混凝土强度等级:C35，承台箍筋间距S=200.000mm， 承台砼的保护层厚度=50.000mm。 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=1850.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=100.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=2340.00kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.44880.00=6832.00kN。 三)、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条。 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=2340.00kN； G桩基承台的自重 G=1.2（25BcBcHc/4+20BcBcD/4)= 1.2(254.004.001.20+204.004.000.00)=576.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取6832.00kN.m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.50m； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：N=(2340.00+576.00)/4+6832.001.50/(4 1.502)=1867.67kN。2. 矩形承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.6.1条。其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.50m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=1723.67kN/m2；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=21723.670.50=1723.67kN.m。四）、矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1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14.30N/mm2； ho承台的计算高度Hc-50.00=1150.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=1723.67106/(1.0014.304000.001150.002)=0.023； =1-(1-20.023)0.5=0.023； s =1-0.023/2=0.988； Asx =Asy =1723.67106/(0.9881150.00300.00)=5054.39mm2。承台底、面均配置钢筋22200，双向配置，具体见附图2.五）、矩形承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=1867.67kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=4000mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1150mm； 计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho， 此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=500.00mm， 当 3时,取=3， 满足0.3-3.0范围； 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.43； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)， 得=0.16； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。则，1.001867.67=1.87106N0.16300.0040001150=1.07107N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋，配置14400钢筋，具体见附图2。六、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条。根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1867.67kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=2.83105mm2。则，1.001867666.67=1.87106N16.702.83105=4.72106N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求.七)、桩竖向极限承载力验算根据计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1867.67kN；根据B区1、2、3#楼及地下室桩定位平面中的裙楼桩设计说明，可知采用反循环钻孔后注浆工艺灌注桩，桩端以地勘报告中的（4-1）层强风化泥质粉砂岩为持力层，桩入持力层深度不小于1500mm、桩径600mm，桩身混凝土强度等级为C35时、按裙楼工程桩注浆要求注浆，工程桩单桩竖向承载力特征值达到2900KN,N=1867.67kN Ra=2900KN,桩基承载力富余系数达1.5，塔吊桩按裙楼桩施工，完全可满足要求。四、承台土方施工由于三台塔吊承台基础面均为-7.2m，承台低在自然地面下7m深，基础承台土方开挖时，必须采取措施，确保承台基坑开挖土方的安全作业，特采取以下措施：1、根据塔吊定位图塔吊基础的开挖线放出（5000mmx5000mm），再在开挖线每边方7000mm，第一次自然地面以下挖3500mm深的土方，周边根据实际情况自然放坡，如下图所示：2、在承台范围打基坑支护桩，支护桩采用拉森式钢板桩。钢板桩打完后，利用长臂反铲挖承台土方，承台土方挖完后，密切观察钢板桩的位移情况，若位移较大，需在上端加设水平钢支撑，为安全起见，也可在土方挖完后直接加设水平钢支撑。如下图所示：3、开挖的土方不得在基坑附近堆放，及时安排运土车转运。4、垫层、砖胎膜、破桩头及时施工，砖胎膜做完后，将胎膜外侧的空隙及时填实。5、承台钢筋安装完后，及时安装塔吊预埋件，裙楼负二层底板的面筋底筋，再浇捣基础混凝土，由于在夏季施工，承台混凝土需及时覆盖并养护。五、附图1浙江宝业建设集团有限公司绿地新都会B地块项目部 2011年5月30日