配套用房及辦公塔吊樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工方案 (終)

1、福州海峽奧林匹克體育中心配套用房及辦公塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工方案中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司二一三年六月 目 錄一、編制依據(jù)1二、工程概況1三、塔吊選型1四、塔吊基礎(chǔ)定位施工及防護(hù)2五、塔吊計(jì)算書35.1塔吊的基本參數(shù)信息35.2基礎(chǔ)的基本參數(shù)信息35.3各樁位參考土層參數(shù)35.4塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力和彎矩計(jì)算85.5承臺(tái)彎矩及單樁樁頂豎向力的計(jì)算.95.6承臺(tái)截面主筋的計(jì)算.105.7承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算.115.8樁豎向極限承載力驗(yàn)算.115.9樁基礎(chǔ)抗拔驗(yàn)算.12六、深基坑塔吊基礎(chǔ).126.1施工方案一.126.2施工方案一.12七、附圖13中建海峽建設(shè)有限公司 福州海峽奧林匹克體育中心配套用房

2、及辦公工程 CSCEC Strait Construction and Development Co.,Ltd 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工方案一、編制依據(jù)本方案主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻(xiàn)編制:塔式起重機(jī)使用說(shuō)明書福州海峽奧林匹克體育中心配套用房及辦公巖土工程勘察報(bào)告塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJT187-2009）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2011）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2011）建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（JGJ59-2011）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）福州海峽奧林匹克體育中心配套用房及辦公施工圖二、工程概況福州海峽奧林匹

3、克體育中心體育場(chǎng)工程配套用房及辦公位于福州市南臺(tái)島倉(cāng)山組團(tuán)中部，北臨建新大道，南至規(guī)劃的鳳山路，東起福灣路，西至城市規(guī)劃路，由福州中建城市開(kāi)發(fā)建設(shè)有限公司投資建設(shè)，中建（北京）國(guó)際設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司設(shè)計(jì)。本工程主體平臺(tái)連接體育場(chǎng)和綜合體育館，南北長(zhǎng)約235.6m,東西長(zhǎng)約759.9m,工程正負(fù)零為羅零高程+8.450，結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu)，地下室為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下一層，地上1至5層，總共分為7個(gè)區(qū)域，總建筑面積144523 m2，其中地下室面積為24907.76（包括人防面積17967.67和人防物資庫(kù)6940.09），高度為23.8m。商業(yè)中心基礎(chǔ)為樁承臺(tái)基礎(chǔ)，樁徑為PHC-500-125-

4、AB型管樁，承臺(tái)頂面標(biāo)高為-5.0m、-0.55m、-2.45m（0.00為8.45m）?，F(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地經(jīng)平整、回填，目前場(chǎng)地標(biāo)高約-0.55m。三、塔吊選型本工程塔式起重機(jī)主要用于主體混凝土結(jié)構(gòu)施工中的水平垂直運(yùn)輸，根據(jù)本工程造型特點(diǎn)、周邊體育場(chǎng)和游泳館、綜合體育館、網(wǎng)球館的塔吊布置情況，環(huán)境情況、工程安排部署的需要及考慮各方面的因素，本工程計(jì)劃布置11臺(tái)QTZ160塔吊，臂長(zhǎng)60m，使用高度為40m。塔吊基礎(chǔ)參考工程抗拔樁進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用PHC-500-125-AB型管樁，樁長(zhǎng)結(jié)合各塔吊基礎(chǔ)臨近勘探孔確定。具體布置如下表（各孔位土層剖面圖見(jiàn)附圖6）：表3.1 塔吊選型表編號(hào)塔吊型號(hào)參考樁孔樁長(zhǎng)編號(hào)

5、塔吊型號(hào)參考樁孔樁長(zhǎng)1#塔吊QTZ160PK32387#塔吊QTZ160ZK77322#塔吊QTZ160 ZK132308#塔吊QTZ160ZK55303#塔吊QTZ160ZK137409#塔吊QTZ160PK8404#塔吊QTZ160ZK1274010#塔吊QTZ160ZK19435#塔吊QTZ160ZK852711#塔吊QTZ160ZK4376#塔吊QTZ160ZK8233四、塔吊基礎(chǔ)定位施工及防護(hù)1）、根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，面積大、高度小，1#和 3#樓為一層，高度為6.0m；2#和5#為一層的框架結(jié)構(gòu)，高度為5.4m；4#和6#樓高度為23.8m；7#樓為地下室一層，地上一層，高度為5

6、.55m。1#、2#、3#樓，同時(shí)該部分場(chǎng)地需作為鋼結(jié)構(gòu)吊裝的通道，故此處結(jié)構(gòu)需留到鋼結(jié)構(gòu)屋面罩棚施工完后再行施工。因此塔吊布置于環(huán)形后澆帶外，塔吊基礎(chǔ)布置時(shí)應(yīng)避開(kāi)承臺(tái)、基礎(chǔ)梁，塔身避開(kāi)上部結(jié)構(gòu)徑向梁，具體定位詳見(jiàn)施工平面圖。2）、塔吊基礎(chǔ)施工見(jiàn)“計(jì)算書”設(shè)計(jì)要求?；A(chǔ)施工前應(yīng)由塔吊拆裝隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行如下幾方面的技術(shù)交底：混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋配置圖、基礎(chǔ)與建筑平面圖、基礎(chǔ)剖面圖、基礎(chǔ)表面平整度要求、預(yù)埋螺栓誤差要求等，交底人為工程施工負(fù)責(zé)人，雙方書面交接。基礎(chǔ)施工應(yīng)由塔機(jī)所有部門派專人監(jiān)督整個(gè)施工過(guò)程，同時(shí)做好各個(gè)隱蔽驗(yàn)收紀(jì)錄，如釬探紀(jì)錄、地基隱蔽工程驗(yàn)收紀(jì)錄等。施工完畢做好砼的養(yǎng)護(hù)，砼強(qiáng)度

7、達(dá)到要求后方可安裝塔吊。3）、頂面用水泥砂漿找平，用水準(zhǔn)儀校水平，傾斜度和平整度誤差不超過(guò)1/5000。4）、機(jī)腳螺栓位置、尺寸要絕對(duì)正確，應(yīng)特別注意做好復(fù)核工作，尺寸誤差不超過(guò)0.5mm，螺紋位須抹上黃油，并注意保護(hù)。5）、塔基施工時(shí)做好防雷接地預(yù)埋。6)、承臺(tái)靠基坑內(nèi)側(cè)周圍砌200磚墻維護(hù)，承臺(tái)靠基坑邊一側(cè)設(shè)置排水溝，溝深200，寬200，用標(biāo)磚砌筑，溝內(nèi)粉刷，將水排至主樓基坑邊排水溝內(nèi)。五、塔吊計(jì)算書5.1塔吊的基本參數(shù)信息表5.1 塔吊基本參數(shù)表荷載工況基礎(chǔ)荷載P1（KN）P2（KN）M（KNm）Mk（KNm）工作工況87248.62654553非工作工況77289.529250注：本

8、工程塔吊不采用附墻。塔吊基礎(chǔ)節(jié)與承臺(tái)采用地腳螺栓連接(塔吊承臺(tái)鋼筋應(yīng)與管樁鋼筋焊接)，地腳螺栓采用預(yù)埋方式埋入基礎(chǔ)承臺(tái)內(nèi)，地腳螺栓埋設(shè)位置詳見(jiàn)QTZ160自升式起重機(jī)使用說(shuō)明書。5.2基礎(chǔ)的基本參數(shù)信息本工程塔吊基礎(chǔ)采用樁承臺(tái)基礎(chǔ)，承臺(tái)尺寸為5米5米1.8米，承臺(tái)配筋為雙層雙向B20?；A(chǔ)樁PHC-500-125-AB型管樁，樁頂標(biāo)高羅零標(biāo)高6.2m，樁頂進(jìn)入承臺(tái)內(nèi)100mm，樁頭鋼筋錨入承臺(tái)長(zhǎng)度為1m。具體見(jiàn)下表：表5.2.1 塔基參數(shù)表基礎(chǔ)承臺(tái)預(yù)制樁基礎(chǔ)承臺(tái)厚度Hc1.800m樁直徑0.500m基礎(chǔ)承臺(tái)寬度Bc5.000m樁空心直徑0.25m承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C80承

9、臺(tái)混凝土的保護(hù)層厚度50mm樁數(shù)4承臺(tái)鋼筋級(jí)別HRB400樁間距a3m承臺(tái)頂面覆土厚度0m樁頂標(biāo)高（羅零）1.75m、6.2m、4.3m5.3各樁位參考土層參數(shù)根據(jù)福州海峽體育中心中心區(qū)配套用房及平臺(tái)巖土工程勘察報(bào)告（詳細(xì)勘察）,工程編號(hào)：2010-12-B15可查出本工程各土層參數(shù)如下表：3 中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司 福州海峽奧林匹克體育中心配套用房及辦公工程 CSCEC Strait Construction and Development Co.,Ltd 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工方案表5.3.1 塔位各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值表層號(hào)土層名稱天然地基承載力特征值 fak抗拔系數(shù)預(yù)制樁(標(biāo)準(zhǔn)值)地層厚度

10、（m）樁側(cè)極限摩阻力qsk樁端極限端阻力qpkkPakPaMPa1#塔 累計(jì) 側(cè)阻力2#塔 累計(jì) 側(cè)阻力3#塔 累計(jì) 側(cè)阻力4#塔 累計(jì) 側(cè)阻力5#塔 累計(jì) 側(cè)阻力6#塔累計(jì) 側(cè)阻力PK32ZK132ZK137ZK127ZK85ZK821雜填土0.7300.391.7600.172.380.731.592粉質(zhì)粘土（粘土）100-1200.75401.252.1010.52.11.73淤泥450.71511.494.58.888.511818.547.258.5487.6604粉質(zhì)粘土1600.755511.4721.53.93038.856511.2740.258.45108.45224-1礫

11、砂1500.75005砂質(zhì)粘土180557.2123309.61093850.255-1淤泥（淤泥質(zhì)土）500.72007.8892.255-2礫砂2000.756001.31084.256殘積礫(砂)質(zhì)粘性土2500.7753.2147312.71255.53.613634.31129.256.71024.56-1砂質(zhì)粘土2000.75706-2坡積粉質(zhì)粘土1800.55557全風(fēng)化花崗巖3200.7905.53174305.318401507.256.811225.31501.57-1全風(fēng)化閃長(zhǎng)巖3000.7805.08砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖5000.71008.010.628039.6221

12、5.510.1285019.53457.2511.222425.520518-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖4500.85907.09碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖700129.95.918.413.27.49-1碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖5009-2碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化輝石安山巖70010中風(fēng)化花崗巖350068.35.65.28.410-1中風(fēng)化閃長(zhǎng)巖300010-2中風(fēng)化輝石安山巖3500續(xù) 各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值表層號(hào)土層名稱天然地基承載力特征值 fak抗拔系數(shù)預(yù)制樁(標(biāo)準(zhǔn)值)地層厚度（m）樁側(cè)極限摩阻力qsk樁端極限端阻力qpkkPakPaMPa7#塔 累計(jì) 側(cè)阻力8#塔 累計(jì) 側(cè)阻力9#塔 累計(jì) 側(cè)阻力10#塔 累計(jì)

13、側(cè)阻力11#塔 累計(jì) 側(cè)阻力ZK77ZK55PK8ZK19ZK41雜填土0.7300.771.7511.731.632粉質(zhì)粘土（粘土）100-1200.75401.101.80.282.33淤泥450.7158.1649.59.611710.71417.94510.2112.54粉質(zhì)粘土1600.755514.18253.62826.754939.96068.15584-1礫砂1500.7505砂質(zhì)粘土18055408.513.159885-1淤泥（淤泥質(zhì)土）500.7205-2礫砂2000.75606殘積礫(砂)質(zhì)粘性土2500.7754112588211295.512.415364.791

14、0.56-1砂質(zhì)粘土2000.75706-2坡積粉質(zhì)粘土1800.55557全風(fēng)化花崗巖3200.7905.52.913864.710196.49.924549.51765.57-1全風(fēng)化閃長(zhǎng)巖3000.7805.08砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖5000.71008.04.1218611.924697.72435.51034546.82445.58-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖4500.85907.09碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖7002.52.118.88.513.39-1碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖5009-2碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化輝石安山巖70010中風(fēng)化花崗巖35007.4516.2710-1中風(fēng)化閃長(zhǎng)巖300022中建海峽建設(shè)發(fā)展

15、有限公司 福州海峽奧林匹克體育中心配套用房及辦公工程 CSCEC Strait Construction and Development Co.,Ltd 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工方案5.4、塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力和彎矩計(jì)算（選取最不利的塔吊10#塔吊計(jì)算）塔吊自重（包括壓重）F1=799.50kN；塔吊最大起重荷載F2=100.00kN；作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力Fk=F1+F2=899.50kN；風(fēng)荷載對(duì)塔吊基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩計(jì)算：Mkmax1840.32kNm；5.5、承臺(tái)彎矩及單樁樁頂豎向力的計(jì)算1. 樁頂豎向力的計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）的第5.1.1條，在實(shí)際情況中x、y軸

16、是隨機(jī)變化的，所以取最不利情況計(jì)算。Nik=(Fk+Gk)/4)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2；其中 n單樁個(gè)數(shù)，n=4； Fk作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值，F(xiàn)k=899.50kN； Gk樁基承臺(tái)的自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=25BcBcHc=255.005.001.80=1125.00kN； Mxk,Myk承臺(tái)底面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，取1840.32kNm； xi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離a/20.5=2.12m； Nik單樁樁頂豎向力標(biāo)準(zhǔn)值；經(jīng)計(jì)算得到單樁樁頂豎向力標(biāo)準(zhǔn)值 最大壓力：Nkmax=(899.50+1125.00)/4+1840.322.12/(22.122)=939

17、.89kN。最小壓力：Nkmin=(899.50+1125.00)/4-1840.322.12/(22.122)=72.36kN。不需要驗(yàn)算樁的抗拔！2. 承臺(tái)彎矩的計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）的第5.9.2條。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值； xi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=0.50m； Ni1扣除承臺(tái)自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值，Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=790.37kN；經(jīng)過(guò)計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值：Mx=My=2790.370.50=790.37kNm。5.6、承臺(tái)截面主筋的計(jì)算

18、依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第7.2條受彎構(gòu)件承載力計(jì)算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)，1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法得1.00； fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值查表得16.70N/mm2； ho承臺(tái)的計(jì)算高度：Hc-50.00=1750.00mm； fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360.00N/mm2；經(jīng)過(guò)計(jì)算得：s=790.37106/(1.0016.705000.001750.002)=0.003； =1-(1

19、-20.003)0.5=0.003； s =1-0.003/2=0.998； Asx =Asy =790.37106/(0.9981750.00360.00)=1257.07mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構(gòu)造最小配筋面積為:5000.001800.000.15%=13500.00mm2。建議配筋值：HRB400鋼筋，20110。承臺(tái)底面單向根數(shù)43根。實(shí)際配筋值13510.6mm2。5.7、承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.9.9條，承臺(tái)斜截面受剪承載力滿足下面公式： Vhsftb0h0其中，b0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，b0=5000mm； 計(jì)算截

20、面的剪跨比，=a/h0，此處，a=0.3m；當(dāng) 3時(shí),取=3，得=0.25； hs受剪切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h0800mm時(shí)，取h0=800mm，h02000mm時(shí)，取h0=2000mm，其間按內(nèi)插法取值，hs=(800/1750)1/4=0.822； 承臺(tái)剪切系數(shù)，=1.75/(0.25+1)=1.4；0.8221.41.5750001750=15814.255kN1.2939.893=1127.871kN；經(jīng)過(guò)計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋！5.8、樁豎向極限承載力驗(yàn)算樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.2.1條：樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值中最大值Nk=93

21、9.893kN；單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值公式：Quk=uqsikli+qpk(Aj+pAp1) u樁身的周長(zhǎng)，u=1.571m； Aj空心樁樁端凈面積,Aj=0.147m2； p樁端土塞效應(yīng)系數(shù)，p=0.179； Ap1空心樁敞口面積，Ap1=0.049m2；各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值如下表: 各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值如下表: 序號(hào)土厚度(m)土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)抗拔系數(shù)土名稱11.7330.000.000.70雜填土20.2840.000.000.75粉質(zhì)粘土37.9015.000.000.70淤泥49.9055.000.000.75粉質(zhì)粘土50.1055.000.00

22、0.75砂質(zhì)粘土612.4075.000.000.70礫質(zhì)粘性土79.9090.005500.000.75全風(fēng)化花崗巖86.80100.008000.000.70砂土狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖913.300.000.000.85碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖由于樁的入土深度為43.00m,所以樁端是在第8層土層。單樁豎向承載力驗(yàn)算: Quk=1.5712631.6+8(0.147+0.2530.049)=4134.985kN；單樁豎向承載力特征值：R=Ra=Quk/2=4134.985/2=2067.492kN；Nk=939.893kN1.2R=1.22067.492=2480.991kN；樁基豎向承載力滿足要求！同

23、理可得各塔吊樁單樁豎向承載力，匯總?cè)缦卤恚?#塔2#塔3#塔4#塔5#塔6#塔7#塔8#塔9#塔10#塔11#塔樁身入土深度3830404027333230404337樁端所在土層88888888888樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值100100100100100100100100100100100Quk（KN）27992364315530802118288825442581306541343141Ra（KN）139911821578154010591444127212901532206715711.2Ra（KN）16791418189318481271173215261548183924811885由上表看出

24、各樁基豎向承載力均滿足要求！另外，本工程現(xiàn)有場(chǎng)地是由海砂回填而成，現(xiàn)有場(chǎng)地回填標(biāo)高在6.77.9m之間，室內(nèi)地面標(biāo)高8.45m，承臺(tái)面標(biāo)高設(shè)計(jì)1#和9#在-5.4m，承臺(tái)厚度1.8m，樁頂標(biāo)高1.35m，原地面標(biāo)高約5m，回填層中樁長(zhǎng)按1m計(jì)，總樁身長(zhǎng)度匯總?cè)缦拢?樁長(zhǎng) 塔號(hào)1#塔2#塔3#塔4#塔5#塔6#塔7#塔8#塔9#塔10#塔11#塔有效樁長(zhǎng)（m）3830404027333230404337六、深基坑塔吊基礎(chǔ)6.1施工方案一1）、第一階段土方主要采用大型挖掘機(jī)機(jī)械開(kāi)挖，開(kāi)挖至-2.45m【24.2m*24.2m】，按1：1放坡；2)、第二階段土方主要采用大型挖掘機(jī)機(jī)械開(kāi)挖，開(kāi)挖至-5.00m，按1：1放坡；3）、第三階段在四根管樁外側(cè)【7m*7m】打鋼板樁，然后采用機(jī)械與人工配合開(kāi)挖，在挖至坑底時(shí)（-7.00m）應(yīng)預(yù)留300mm厚采用人