8#楼塔吊基础
合肥绿地御徽G8#楼工程塔吊基础专项施工方案
目录
一、方案编制依据
1、合肥绿地御徽工程《岩土工程勘察报告》 2、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、浙江省建设机械QTZ80(ZJ5710)塔式起重机使用说明书 4、采用品茗安全V10.6进行计算。 二、工程概况
1、工程概况合肥绿地御徽项目位于合肥市包河区南二环与宏村路交汇处, G8#楼为地上29层地下1层。
2、地质勘探情况;
(1)根据钻探揭露、标准贯入试验以及静力触探曲线力学分层,并结合室内土工试验定名,该场地内地基土构成层序自上而下为:
①层杂填土/素填土(Q4ml):杂填土:杂色,松散状态,以粘性土为主,含大量碎砖等建筑垃圾、生活垃圾等;素填土:褐黄色,松散状态,主要为基槽开挖后机械造成的扰动粘性土。厚度0.30~12.20m,层顶标高29.02~39.77m。
②层粘土(Q4al+pl):灰褐~灰黄色,稍湿,硬塑(局部可塑),断面稍有光泽,无摇振反应,干强度及韧性高。该地层局部有缺失。厚度0.70~4.20m,层顶标高26.87~33.68m,层顶埋深0.30~12.20m。
③层粘土(Q3al+pl):灰黄、褐黄色,硬塑~坚硬状态,含氧化铁、铁锰结核及高岭土,该层下部夹有厚约2m的硬塑状粉质粘土混少量钙质结核,无摇振反应,光滑,干强度及韧性高。场地普遍分布。最大揭露厚度26.10m,层顶标高24.43~31.50m,层顶埋深1.50~14.00m。
④层强风化泥质砂岩(K):棕红色,原岩风化呈砂土状,偶见碎岩屑,含长石、云母,浸水易散,手可捏碎、泥质胶结,胶结较差,钻进进尺快。场地普遍分布,最大揭露厚度5.60m(平均3.78m),层顶标高0.31~5.78m,层顶埋深25.70~38.40m。标准贯入试验实测标贯击数43~73击,平均值58击。
⑤层中风化泥质砂岩(K):棕红色,岩芯碎块至短柱状,岩质较软、手可捏碎,含长石、石英及云母,敲击易碎,钻进进尺较快,取芯率65%~75%。岩
石坚硬程度为较软岩,岩体完整程度为较破碎,岩体基本质量等级为Ⅳ级。该层未揭穿,最大揭露厚度7.00m。标准贯入试验实测标贯击数120~137击,平均值127击。
依据地区资料,⑤层中风化泥质砂岩深度大于80m。
各岩土层的详细分布情况见图3 “工程地质剖面图”、 图4 “钻孔柱状图”、 图5 “静力触探单孔曲线柱状图”。 (2)地下水
拟建场地地下水类型为上层滞水、基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于①层杂填土/素填土中,无自由稳定水面,主要补给来源为大气降水,地下水位随季节变化,主要以蒸发方式排泄,并受地表水径流影响;基岩裂隙水主要赋存于下部岩体中,承压,连通性差,其水位低于上层滞水水位。
3、浙江省建设机械生产的QTZ80(ZJ5710)塔吊一台,详细布置图见附页; 三、塔吊选型、部署、性能及主要技术参数
1、为了保证G8塔吊能发挥最大使用条件,选用浙江省建设机械生产的QTZ80(ZJ5710),臂长52米;
2、塔吊部署——塔吊基础中心点自①#轴向西4.1米,D轴向北4.1米。塔吊基础顶面与车库底板顶面标高相同,详细位置关系见附图。持力层位于②#土层。
3、塔吊性能及主要技术参数——本塔吊最大起重6T,最长臂长为57米,最大自由高度40.5米,最大提升高度160米。其他具体参数详见塔吊说明。
4、塔吊附墙杆设计——附墙杆的规格型号、安装高度、间距、数量。 四、塔吊基础设计
矩形板式基础计算书
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
一、塔机属性
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
3、塔机传递至基础荷载标准值
4、塔机传递至基础荷载设计值
三、基础验算
基础布置图
基础及其上土的自重荷载标准值: Gk=blhγc=5.5×5.5×1.35×25=1020.938kN
基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2Gk=1.2×1020.938=1225.125kN 荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力: Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)
=46.57×22.4+4.9×13.45-21.5×6.4-133×12.2+0.9×(954+0.5×21.343×48/1.2) =591.647kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=21.343/1.2=17.786kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=1.2×(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.9×(M2+0.5FvkH/1.2)
=1.2×(46.57×22.4+4.9×13.45-21.5×6.4-133×12.2)+1.4×0.9×(954+0.5×21.343×48/1.2)
=958.531kN·m
Fv''=Fv/1.2=29.88/1.2=24.9kN
基础长宽比:l/b=5.5/5.5=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=5.5×5.52/6=27.729m3 Wy=bl2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
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=668.482×5.5/(5.52+5.52)0.5=472.688kN·m Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=668.482×5.5/(5.52+5.52)0.5=472.688kN·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
=(975.97+1020.938)/30.25-472.688/27.729-472.688/27.729=31.92kPa≥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=31.92kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=(975.97+1020.938)/30.25+472.688/27.729+472.688/27.729=100.107kPa 3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(975.97+1020.938)/(5.5×5.5)=66.013kN/m2 4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+εbγ(b-3)+εdγm(d-0.5)
=270.00+0.30×19.40×(5.50-3)+1.60×19.00×(0.50-0.5)=284.55kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=66.013kPa≤fa=284.55kPa 满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=100.107kPa≤1.2fa=1.2×284.55=341.46kPa 满足要求! 5、基础抗剪验算
基础有效高度:h0=h-δ=1350-(50+20/2)=1290mm X轴方向净反力:
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(975.970/30.250-(591.647+17.786×1.350)/27.729)=13.582kN/m2
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(975.970/30.250+(591.647+17.786×1.350)/27.729)=73.529kN/m2
P1x=Pxmax-((b-B)/2)(Pxmax-Pxmin)/b=73.529-((5.500-1.600)/2)(73.529-13.582)/5.500=52.275kN/m2
Y轴方向净反力:
Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(975.970/30.250-(591.647+17.786×1.350)/27.729)=13.582kN/m2
Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(975.970/30.250+(591.647+17.786×1.350)/27.729)=73.529kN/m2
P1y=Pymax-((l-B)/2)(Pymax-Pymin)/l=73.529-((5.500-1.600)/2)(73.529-13.582)/5.500=52.275kN/m2
基底平均压力设计值:
px=(Pxmax+P1x)/2=(73.529+52.275)/2=62.902kN/m2
py=(Pymax+P1y)/2=(73.529+52.275)/2=62.902kPa 基础所受剪力:
Vx=|px|(b-B)l/2=62.902×(5.5-1.6)×5.5/2=674.626kN Vy=|py|(l-B)b/2=62.902×(5.5-1.6)×5.5/2=674.626kN X轴方向抗剪: h0/l=1290/5500=0.235≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5500×1290=29621.625kN≥Vx=674.626kN 满足要求! Y轴方向抗剪: h0/b=1290/5500=0.235≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5500×1290=29621.625kN≥Vy=674.626kN 满足要求!
四、基础配筋验算
1、基础弯距计算 基础X向弯矩:
MⅠ=(b-B)2pxl/8=(5.5-1.6)2×62.902×5.5/8=657.76kN·m 基础Y向弯矩:
MⅡ=(l-B)2pyb/8=(5.5-1.6)2×62.902×5.5/8=657.76kN·m 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=657.76×106/(1×16.7×5500×12902)=0.004 δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004 γS1=1-δ1/2=1-0.004/2=0.998
AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=657.76×106/(0.998×1290×300)=1703mm2
基础底需要配筋:A1=max(1703,ρbh0)=max(1703,0.0015×5500×1290)=10642mm2
基础底长向实际配筋:As1'=11107.75mm2≥A1=10642.5mm2 满足要求!
(2)、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=657.76×106/(1×16.7×5500×12902)=0.004 δ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004 γS2=1-δ2/2=1-0.004/2=0.998
AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=657.76×106/(0.998×1290×300)=1703mm2
基础底需要配筋:A2=max(1703,ρlh0)=max(1703,0.0015×5500×1290)=10642mm2
基础底短向实际配筋:AS2'=11107.75mm2≥A2=10642.5mm2 满足要求!
(3)、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋:AS3'=9908.444mm2≥0.5AS1'=0.5×11107.75=5553.875mm2 满足要求!
(4)、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋:AS4'=9908.444mm2≥0.5AS2'=0.5×11107.75=5553.875mm2 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Φ10@500。
五、配筋示意图
基础配筋图
五、土层力学性能
天然地基及桩基设计参数建议值一览表
深基坑围护设计参数表
2、本工程塔吊选 ②土层作为持力层; 六、塔吊基础施工
1、基础施工前按塔机基础设计及施工方案做好准备工作,必要时塔机基础的基坑采取支护及降排水措施。
2、 塔机基础的基坑开挖后按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的规定进行验槽,检验坑底标高、长度和宽度、坑底平整度及
地基土性是否符合设计要求,地质条件是否符合岩土工程勘察报告。
3、基础土方开挖工程质量检验标准符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的规定。
4、基础的钢筋绑扎和预埋件安装后,按设计要求检查验收,合格后方可浇捣混凝土,浇捣中不得碰撞、移位钢筋或预埋件,混凝土浇筑合格后及时保湿养护。
5、 基础混凝土的强度等级符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件,在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。
6、 基础结构的外观质量没有严重缺陷,不宜有一般缺陷,对已出现的严重缺陷或一般缺陷采用相关处理方案进行处理,重新验收合格后安装塔机。
7、基础的尺寸允许偏差符合下表规定:
注:表中L为矩形或十字形基础的长边。
8、安装塔机时基础混凝土达到80%以上设计强度,塔机运行使用时基础混凝土达到100%设计强度。
9、基础混凝土施工中,在基础顶面四角作好沉降及位移观测点,并作好原始记录,塔机安装后定期观测并记录,沉降量和倾斜量不超过规范要求。
10、基础的防雷接地按现行行业标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的规定执行。塔吊接地线不得安装保险丝或开关。将接地保护装置的电缆与任何一根塔身主弦杆连接,并清除涂料。接地避雷器电阻不得大于4Ω。接地装置应由专门人员安装,测定接地电阻时要用高效精密仪器,且需定期检查接地和电阻。
七、附图
1、塔式起重机总平面布置图
2、塔式起重机平面位置详图(定位图)、基础剖面图