配套用房及辦公塔吊樁基礎(chǔ)設(shè)計施工方案 (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)承臺頂面的豎向力和彎矩計算85.5承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算.95.6承臺截面主筋的計算.105.7承臺截面抗剪切計算.115.8樁豎向極限承載力驗算.115.9樁基礎(chǔ)抗拔驗算.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:塔式起重機使用說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告塔式起重機設(shè)計規(guī)范（JGJT187-2009）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(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、克體育中心體育場工程配套用房及辦公位于福州市南臺島倉山組團(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，由福州中建城市開發(fā)建設(shè)有限公司投資建設(shè)，中建（北京）國際設(shè)計顧問有限公司設(shè)計。本工程主體平臺連接體育場和綜合體育館，南北長約235.6m,東西長約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6940.09），高度為23.8m。商業(yè)中心基礎(chǔ)為樁承臺基礎(chǔ)，樁徑為PHC-500-125-

4、AB型管樁，承臺頂面標(biāo)高為-5.0m、-0.55m、-2.45m（0.00為8.45m）?，F(xiàn)場場地經(jīng)平整、回填，目前場地標(biāo)高約-0.55m。三、塔吊選型本工程塔式起重機主要用于主體混凝土結(jié)構(gòu)施工中的水平垂直運輸，根據(jù)本工程造型特點、周邊體育場和游泳館、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，本工程計劃布置11臺QTZ160塔吊，臂長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，采用PHC-500-125-AB型管樁，樁長結(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附圖6）：表3.1 塔吊選型表編號塔吊型號參考樁孔樁長編號

5、塔吊型號參考樁孔樁長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，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，同時該部分場地需作為鋼結(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)布置時應(yīng)避開承臺、基礎(chǔ)梁，塔身避開上部結(jié)構(gòu)徑向梁，具體定位詳見施工平面圖。2）、塔吊基礎(chǔ)施工見“計算書”設(shè)計要求?；A(chǔ)施工前應(yīng)由塔吊拆裝隊技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行如下幾方面的技術(shù)交底：混凝土強度等級、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?；A(chǔ)施工應(yīng)由塔機所有部門派專人監(jiān)督整個施工過程，同時做好各個隱蔽驗收紀(jì)錄，如釬探紀(jì)錄、地基隱蔽工程驗收紀(jì)錄等。施工完畢做好砼的養(yǎng)護(hù)，砼強度

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1/5000。4）、機腳螺栓位置、尺寸要絕對正確，應(yīng)特別注意做好復(fù)核工作，尺寸誤差不超過0.5mm，螺紋位須抹上黃油，并注意保護(hù)。5）、塔基施工時做好防雷接地預(yù)埋。6)、承臺靠基坑內(nèi)側(cè)周圍砌200磚墻維護(hù)，承臺靠基坑邊一側(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)與承臺采用地腳螺栓連接(塔吊承臺鋼筋應(yīng)與管樁鋼筋焊接)，地腳螺栓采用預(yù)埋方式埋入基礎(chǔ)承臺內(nèi)，地腳螺栓埋設(shè)位置詳見QTZ160自升式起重機使用說明書。5.2基礎(chǔ)的基本參數(shù)信息本工程塔吊基礎(chǔ)采用樁承臺基礎(chǔ)，承臺尺寸為5米5米1.8米，承臺配筋為雙層雙向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)入承臺內(nèi)100mm，樁頭鋼筋錨入承臺長度為1m。具體見下表：表5.2.1 塔基參數(shù)表基礎(chǔ)承臺預(yù)制樁基礎(chǔ)承臺厚度Hc1.800m樁直徑0.500m基礎(chǔ)承臺寬度Bc5.000m樁空心直徑0.25m承臺混凝土強度等級C35樁混凝土強度等級C80承

9、臺混凝土的保護(hù)層厚度50mm樁數(shù)4承臺鋼筋級別HRB400樁間距a3m承臺頂面覆土厚度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)配套用房及平臺巖土工程勘察報告（詳細(xì)勘察）,工程編號：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 側(cè)阻力2#塔 累計 側(cè)阻力3#塔 累計 側(cè)阻力4#塔 累計 側(cè)阻力5#塔 累計 側(cè)阻力6#塔累計 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)化閃長巖3000.7805.08砂土狀強風(fēng)化花崗巖5000.71008.010.628039.6221

12、5.510.1285019.53457.2511.222425.520518-1砂土狀強風(fēng)化閃長巖4500.85907.09碎塊狀強風(fēng)化花崗巖700129.95.918.413.27.49-1碎塊狀強風(fēng)化閃長巖5009-2碎塊狀強風(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 側(cè)阻力8#塔 累計 側(cè)阻力9#塔 累計 側(cè)阻力10#塔 累計

13、側(cè)阻力11#塔 累計 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)化閃長巖3000.7805.08砂土狀強風(fēng)化花崗巖5000.71008.04.1218611.924697.72435.51034546.82445.58-1砂土狀強風(fēng)化閃長巖4500.85907.09碎塊狀強風(fēng)化花崗巖7002.52.118.88.513.39-1碎塊狀強風(fēng)化閃長巖5009-2碎塊狀強風(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)計施工方案5.4、塔吊基礎(chǔ)承臺頂面的豎向力和彎矩計算（選取最不利的塔吊10#塔吊計算）塔吊自重（包括壓重）F1=799.50kN；塔吊最大起重荷載F2=100.00kN；作用于樁基承臺頂面的豎向力Fk=F1+F2=899.50kN；風(fēng)荷載對塔吊基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩計算：Mkmax1840.32kNm；5.5、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算1. 樁頂豎向力的計算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）的第5.1.1條，在實際情況中x、y軸

16、是隨機變化的，所以取最不利情況計算。Nik=(Fk+Gk)/4)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2；其中 n單樁個數(shù)，n=4； Fk作用于樁基承臺頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值，F(xiàn)k=899.50kN； Gk樁基承臺的自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=25BcBcHc=255.005.001.80=1125.00kN； Mxk,Myk承臺底面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，取1840.32kNm； xi,yi單樁相對承臺中心軸的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。不需要驗算樁的抗拔！2. 承臺彎矩的計算依據(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計算截面處XY方向的彎矩設(shè)計值； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=0.50m； Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計值，Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=790.37kN；經(jīng)過計算得到彎矩設(shè)計值：Mx=My=2790.370.50=790.37kNm。5.6、承臺截面主筋的計算

18、依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)第7.2條受彎構(gòu)件承載力計算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l系數(shù)，當(dāng)混凝土強度不超過C50時，1取為1.0,當(dāng)混凝土強度等級為C80時，1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法得1.00； fc混凝土抗壓強度設(shè)計值查表得16.70N/mm2； ho承臺的計算高度：Hc-50.00=1750.00mm； fy鋼筋受拉強度設(shè)計值，fy=360.00N/mm2；經(jīng)過計算得：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。承臺底面單向根數(shù)43根。實際配筋值13510.6mm2。5.7、承臺截面抗剪切計算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.9.9條，承臺斜截面受剪承載力滿足下面公式： Vhsftb0h0其中，b0承臺計算截面處的計算寬度，b0=5000mm； 計算截

20、面的剪跨比，=a/h0，此處，a=0.3m；當(dāng) 3時,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，取h0=800mm，h02000mm時，取h0=2000mm，其間按內(nèi)插法取值，hs=(800/1750)1/4=0.822； 承臺剪切系數(shù)，=1.75/(0.25+1)=1.4；0.8221.41.5750001750=15814.255kN1.2939.893=1127.871kN；經(jīng)過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋！5.8、樁豎向極限承載力驗算樁承載力計算依據(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，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砂土狀強風(fēng)化閃長巖913.300.000.000.85碎塊狀強風(fēng)化閃長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)有場地是由海砂回填而成，現(xiàn)有場地回填標(biāo)高在6.77.9m之間，室內(nèi)地面標(biāo)高8.45m，承臺面標(biāo)高設(shè)計1#和9#在-5.4m，承臺厚度1.8m，樁頂標(biāo)高1.35m，原地面標(biāo)高約5m，回填層中樁長按1m計，總樁身長度匯總?cè)缦拢?樁長 塔號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（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機械開挖，開挖至-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機械開挖，開挖至-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，然后采用機械與人工配合開挖，在挖至坑底時（-7.00m）應(yīng)預(yù)留300mm厚采用人