塔吊基础设计方案
绿地四新E地块
塔吊基础施工方案
编制:
审核:
审批:
新八建设集团绿地四新项目部
2011年元月
目录
第一节、
第二节、
第三节、
第四节、
第五节、
第六节、
第七节、
第八节、 编制依据 工程概况 塔吊基本性能 塔吊基础定位及施工 场地及机械设备人员等准备 桩承载力验算 塔吊的沉降、垂直度测量及偏位校正塔吊计算书
塔吊基础施工方案
第一节、 编制依据
本方案主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752)《地基基础设计规范》(GB50007-2002)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
第二节、 工程概况
绿地四新工程建设地点:汉阳区江城大道与三环交叉处;属于框剪结构;地下1层,地上29层,总建筑面积:约20000平方米;总工期:300天。
本工程有绿地集团武汉置业有限公司投资建设,武汉设计院设计,武汉地质勘查研究院勘查,湖北东泰建设监理管理咨询有限公司监理,武汉市新八建设集团组织施工,根据本工程施工安排,共需安装7台QTZ5510塔吊
第三节、 塔吊基本性能
基础所用塔吊参数为:
塔吊型号为:QTZ5510 塔吊自重为:282.4KN 最大起重量为:6t 塔吊额定起重力矩为:600KN·M 塔吊起升高度为:30m 塔身宽度为:1.6M
第四节、 塔吊基础定位及施工
1、 塔吊基础定位祥见施工平面图;
2、 从本工程的土质情况、土方开挖后承台的支撑以及对边坡支护
影响等因数考虑,塔吊采用承台基础,承台下为预应力混凝土管桩支撑,以确保塔吊基础的稳定性,基础承载力满足使用要求。
3、 顶面用水泥砂浆找平,用水平仪校水平,倾斜度和平整度误差
不超过1/5000:;
4、 机脚螺栓位置、尺寸要绝对正确,应特别注意做好复核工作,
尺寸误差不超过±5mm,螺纹位须抹上黄油,并注意保护。
第五节、 场地及机械设备人员等准备
1、 在塔基周围,清理出场地,场地要求平整,无障碍物;
2、 留出塔吊进出堆放场地及吊车、汽车进出通道,路基必须压实、
平整;
3、 塔吊安拆范围上空所有临时施工电线必须拆除或改道;
4、 机械设备准备:汽车吊一台,电工、钳工工具,钢丝绳一套,
U型环若干,水准仪、经纬仪各一台,万用表和钢尺各一只;
5、 塔吊安拆必须由专业的安拆人员进行操作。
第六节、 施工工艺
1、 工艺流程:塔基土方开挖→垫层施工→弹线放样→钢筋绑扎→
预埋螺栓→支模→隐蔽验收→浇筑混凝土及养护→拆模→土方回填→固定十字梁
2、 施工要点:
本工程塔吊基础拟采用5000mm×5000 mm ×1250mm钢筋混凝土四
桩基础,内置Φ20@150双层双向钢筋网,保护层厚度30mm,混凝土强度C35,纵、横方向每隔2根主筋设一根Φ20拉筋。预埋螺栓与基础内钢筋网作可靠连接,主筋通过预埋螺栓有困难时主筋柯避让,混凝土基础应能承受20MPA的压力。
预埋螺栓采用16根M30-6g的高强度螺杆,露出承台面380毫米;螺栓预埋时用电焊固定牢固,应根据厂家设计图要求预埋准确,尺寸偏差在5mm内,整个承台面要求平整,平整度控制在1/500。
模板施工:基础模板为多层竹胶合板,施工前,模板涂上脱模剂;模板的接缝不应漏浆,在浇筑混凝土前模板应浇水润湿,但模板内不应有积水,模板内杂物应清理干净。
基础砼浇捣:砼浇捣时,振动棒应快插多振,防止漏振,充分振捣密实,特别应注意预埋螺栓处砼振捣质量,在振捣完毕后,用人工将斜面拍平成型。砼表面二次压光,防止出现收缩裂缝。砼浇捣时还应随时对柱插筋进行监测,随时校正。
十字梁安装时,将十字梁固定在混凝土基础的12快承重钢板上,用预埋螺栓组把十字梁和混凝土基础连成一个整体,十字梁的尺寸示意图见附图;十字梁和承重钢板间不应有间隙,否则会造成塔身的部正常受力,带来安全隐患,如果有间隙应用钢板垫实(垫板不得多于两块,大小不得少于承重钢板的90%),并将垫板之间以及其与承重钢板间点焊牢固。
第七节、 塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正
1、 塔吊基础沉降观测半月一次,垂直度在塔吊自由高度时半月一
次测定,当架设附墙后,每月一次(在安装附墙时必测)
2、 当塔机出现沉降,垂直度偏差超过规定范围时,须进行偏差校
正,在附墙未设之前,在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正,校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身,顶塔身之前,塔身用大缆绳四面缆紧,在确保安全的前提下才能起顶塔身当附墙安装后,则通过调节附墙杆长度,加设附墙的方法进行垂直度校正
第八节、 塔吊计算书
基础计算书
一、 塔吊的基本参数信息
塔吊型号:QTZ5510 塔吊起升高度H:30.00M 塔身宽度B:1.6M 基础埋深D:1.350m 自重F1:282.4KN 基础承台宽度Bc:5.000 桩钢筋级别:II级钢 桩直径或者方桩边长:0.400m
桩间距a:3.0m 承台箍筋间距S:190.00mm 承台混凝土的保护层厚度:30mm 承台混凝土等级强度C35 额定起重力矩是:600KN/M 基础所受的水平力:30KN 标准节长度:2.5m
主弦杆材料:角钢/方钢 宽度/直径c;150mm 所处城市: 基本风压W0;
地面粗糙度类别为C类 有密集建筑群的城市郊区,风荷载高度变化系数uz:1
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=282.40KN
塔吊最大起重荷载F2=60KN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=410.88KN 塔吊倾覆力矩M=1.4ⅹ1137.73=1592.82KN·M
三、 承台弯矩及单桩顶竖向力的计算
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. 桩顶竖向力计算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.1.1条,在实际情况中X、Y 轴式随机变化的,所以取最不利情况计算
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=410.88KN
G—桩基承台的自重:G=1.2*(25*Bc*Bc*Hc)=937.50KN
Mx,My—承台地面的弯矩设计值,取1592.82KN·m
Xi,Yi—单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5 =2.12m
Ni—单桩桩顶竖向力设计值
经过计算得到单桩桩顶竖向力设计值
最大压力:Nmax=(410.88=937.50)/4+1592.82ⅹ2.21/(2ⅹ
524.81KN 2
最小压力:Nmin=(410.88+937.50)/4-159.82ⅹ2.21/(2ⅹ149.38)=149.38KN
2. 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,Mx2—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=0.70m
Ni1—扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1= Ni-G/n=290.44KN
经过计算得到弯矩设计值:Mx1=My1=2ⅹ290.44ⅹ0.70=406.61KN·m
四、 承台截面主筋计算
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a1—系数,当混凝土强度不超过C50时,a1取1.0,当混凝土强度等级为C80时,a1取0.94,期间按线性内插法的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-30.00=1220mm
Fy—钢筋受拉设计强度值,fy=300.00/ mm2
经过计算得:as=406.61ⅹ106/(1.00ⅹ14.30ⅹ5000.00ⅹ12202=0.004
§=1-(1-2ⅹ0.004)0.5=0.004 2
νa=1-0.004/2=0.998
Asa=Aay=406.61ⅹ10/(0.998ⅹ1220.00ⅹ300.00)=1113.09mm 建议配筋值:II级钢筋,Φ20@1220mm,承台底面单向根数4根,实际配筋值1256.8mm
五、承台斜截扛剪计算
根据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和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力值,考虑到对称性,计为V=524.81KN我们考虑承台配置箍筋的情况,卸载面受剪承载力满足下面公式
其中,ν0—桩基重要性系数,取1.00;
b0—承台计算截面处的计算密度,b0=5000mm
h0—承台计算截面处的计算高度,h0=1220 mm
λ—计算截面的剪跨比,λ=a/h0此外,a=(Bc/2-8/2)-
(Bc/2-a/2)=700.00mm;当λ3时,取λ=3,得λ=0.57;
β—剪切系数,当0.3≤λ
当1.4≤λ≤3.0时,β=0.2/(λ+1.5),得β=0.14
fc—混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.30N/mm2
则,1.00ⅹ524.81=5.25ⅹ105N≤0.14ⅹ14.30ⅹ5000ⅹ
1220=12212200N;经过计算承台已满足抗剪要求,只需要构造配箍筋!
六、 桩承载力验算 262
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(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=42.81KN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中ν0—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=23.10N/mm
A—桩的截面面积,A=1.26ⅹ105 mm2 2
则,1.00ⅹ524810.87=5.25ⅹ105N≤23.10ⅹ1.26ⅹ105=2.90ⅹ106N 经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需要构造配筋!
七、 桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3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=524.81KN
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:
其中R—最大极限承载力
Qsk—单桩总极限侧阻力标准值
Qpk—单桩总极限端阻力标准值
ηs9,ηp—分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数; γs9νp—分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数
qsik—桩侧第i层土的极限侧阻力标准值
qpk—极限端阻力标准值
u—桩身的周长,u=1.257m
Ap--桩端面积,取Ap=0.126m2
Ii—-第i层土层的厚度
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)土层阻力标准值(kpa)抗拔系数 土名称
1 6.00 20.00 825.00 0.80
粘土层
2 10.00 25.00 965.00 0.70
粉土或沙土
由于桩的入土深度为30m,所以桩端是在第4-2层土层
单桩竖向承载力验算
R=1.26ⅹ(6.00ⅹ20.00ⅹ1.00+5.50ⅹ25.00ⅹ1.00)/1.65+1.16ⅹ
965.00ⅹ0.126/1.65=2.82ⅹ102KN
上式计算的R的值大于最大压力524.81KN,所以满足要求