高層建筑塔吊基礎方案

1、塔吊基礎施工方案編制人： 日期： .審核人： 日期： .審批人： 日期： . 2010年2月目錄一、塔吊選用及選址1二、塔吊的基本參數(shù)信息2三、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算3四、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算4五、承臺截面主筋的計算6六、承臺斜截面抗剪切計算7七、樁頂軸向壓力驗算7八、樁豎向極限承載力驗算8九、樁基礎抗拔驗算10十、抗傾覆計算11十一、樁配筋計算11十二、結論12十三、附圖13一、 塔吊選用及選址1、 塔吊選用：*工程地上39層，地下二層，建筑高度119米。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選用二臺tc5613a塔吊，用于本工程主體結構及裝修階段施工的垂直運輸。tc5613a有效作用半徑

2、60米，基本全面覆蓋本工程施工面，可滿足本工程施工需要，根據(jù)施工平面圖及建設單位要求，本工程塔吊布置均需避開沿面，以滿足售樓形象要求。因此二臺塔吊選址均考慮在3#、5#樓西南側（見平面圖）。塔吊選址同時需考慮以下三個方面因素的影響：基礎埋設深度、基礎平面位置、基礎持力層。2、 塔吊基礎影響因素分析（1） 基礎埋深由于本工程塔吊設置在地下室范圍內(nèi)，所以塔吊基礎埋深必須深于基礎底板500mm以上。本工程地下室負二層地面絕對標高為4.9米（相對標高-10.65），基礎底板厚600mm，墊層、防水層、保護層等按150mm考慮，柔性接合層按500mm，基礎厚度(1500+100)mm，故塔吊基礎底標高2

3、.55米（絕對標高）。（2） 基礎平面位置塔吊基礎平面位置需結合基礎承臺平面圖、負一層梁板平面圖、地下室頂梁板平面圖、上部塔樓建筑圖、上部塔樓結構圖等綜合考慮，以保證塔吊基礎避開承臺基礎，不與地下室結構框架梁相碰，不與上部結構陽臺、飄板等結構相沖突，并有合適、可靠的地點設置塔吊附墻埋件，同時考慮拆除時有足夠的操作空間。經(jīng)上述多方面考慮，采用多方案進行對比，擬定了本工程塔吊平面位置（詳細尺寸見附圖）（3） 基礎持力層根據(jù)2009年12月31日佛山市順德區(qū)勘測有限公司編號為2009廣k039的本工程巖土勘察報告，地表向下依次為淤泥質土、中砂、粉質粘土層、中風化砂巖等。因此本工程塔吊基礎持力層計算按

4、四樁基礎進行考慮，設四根直徑900沖孔混凝土灌注樁，樁底入巖深度約11.5米左右。局部軟弱土層挖除，采用級配砂石進行換填。3、 編制依據(jù)本計算書主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻編制：塔式起重機設計規(guī)范（gb/t13752-1992）、地基基礎設計規(guī)范（gb50007-2002）、建筑結構荷載規(guī)范（gb50009-2001）、建筑安全檢查標準（jgj59-99）、混凝土結構設計規(guī)范（gb50010-2002）、建筑樁基技術規(guī)范（jgj94-2008）等編制。二、 塔吊的基本參數(shù)信息塔吊型號：tc5613a， 塔吊起升高度h：145.000m，塔身寬度b：1.8m， 基礎埋深d：0.500m，

5、自重f1：700kn， 基礎承臺厚度hc：1.500m，最大起重荷載f2：80kn， 基礎承臺寬度bc：6.000m，樁鋼筋級別:hrb335， 樁直徑或者方樁邊長：0.900m，樁間距a：3.45m， 承臺箍筋間距s：200.000mm，承臺混凝土的保護層厚度：50mm， 承臺混凝土強度等級：c35；額定起重力矩是：1250knm， 基礎所受的水平力：93kn，標準節(jié)長度：3m，主弦桿材料：角鋼/方鋼, 寬度/直徑c：18mm，所處城市：廣東廣州市， 基本風壓0：0.5kn/m2，地面粗糙度類別為：b類 田野鄉(xiāng)村， 風荷載高度變化系數(shù)z：2.38 。三、 塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算塔

6、吊自重（包括壓重）f1=700.00kn， 塔吊最大起重荷載f2=80.00kn， 作用于樁基承臺頂面的豎向力f=1.2(f1+f2)=936.00kn， 1、塔吊風荷載計算依據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（gb50009-2001）中風荷載體型系數(shù)：地處廣東廣州市，基本風壓為0=0.50kn/m2；查表得：荷載高度變化系數(shù)z=2.38；擋風系數(shù)計算：=3b+2b+(4b2+b2)1/2c/(bb)=(31.8+23+(41.82+32)0.5)0.018/(1.83)=0.054；因為是角鋼/方鋼，體型系數(shù)s=2.9；高度z處的風振系數(shù)取：z=1.0；所以風荷載設計值為：=0.7zsz0=0.71.00

7、2.92.380.5=2.416kn/m2；2、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎產(chǎn)生的彎矩計算：m=bhh0.5=2.4160.0541.81451450.5=2451.051knm；mkmaxmemphc12502451.051931.53840.55knm；四、 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)建筑樁技術規(guī)范（jgj94-2008）的第5.1.1條，在實際情況中x、y軸是隨機變化的，所以取最不利情況計算。ni=(f+g)/nmxyi/yi2myxi/xi2其中 n單樁個數(shù)，n=4； f作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值，f=936.00kn； g樁基承臺的自重：g=1.2

8、(25bcbchc)=1.2(256.006.001.50)=1620.00kn； mx,my承臺底面的彎矩設計值，取5376.77knm； xi,yi單樁相對承臺中心軸的xy方向距離a/20.5=2.44m； ni單樁樁頂豎向力設計值；經(jīng)計算得到單樁樁頂豎向力設計值， 最大壓力：nmax=(936.00+1620.00)/4+5376.772.44/(22.442)=1741.01kn。最小壓力：nmin=(936.00+1620.00)/4-5376.772.44/(22.442)=-463.01kn。需要驗算樁的抗拔2. 承臺彎矩的計算依據(jù)建筑樁技術規(guī)范（jgj94-2008）的第5.6

9、.1條。 mx = niyi my = nixi其中 mx,my計算截面處xy方向的彎矩設計值； xi,yi單樁相對承臺中心軸的xy方向距離取a/2-b/2=0.83m； ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值，ni1=ni-g/n=1336.01kn；經(jīng)過計算得到彎矩設計值：mx=my=21336.010.83=2204.42knm。五、 承臺截面主筋的計算依據(jù)混凝土結構設計規(guī)范(gb50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。 s = m/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 as = m/(sh0fy)式中，l系數(shù)，當混凝土強度不超過c50時，1取為

10、1.0,當混凝土強度等級為c80時，1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法得1.00； fc混凝土抗壓強度設計值查表得16.70n/mm2； ho承臺的計算高度：hc-50.00=1450.00mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300.00n/mm2；經(jīng)過計算得：s=2204.42106/(1.0016.706000.001450.002)=0.010； =1-(1-20.010)0.5=0.011； s =1-0.011/2=0.995； asx =asy =2204.42106/(0.9951450.00300.00)=5094.44mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構造最小配筋面積為

11、:6000.001500.000.15%=13500.00mm2。根據(jù)塔吊基礎廠家的基礎配筋圖，塔吊基礎雙層雙向配筋為30根25 （hrb335）實際配筋值14718.75*2=29437.5mm2，滿足要求。六、 承臺斜截面抗剪切計算依據(jù)建筑樁技術規(guī)范(jgj94-2008)的第5.6.8條和第5.6.11條，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 0vfcb0h0其中，0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00； b0承臺計算截面處的計算寬度，b0=6000mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1450mm； 計算截面的剪跨比，=a/h0此處，a=(3450.00-1800.00)/2=825.00m

12、m；當 3時,取=3，得=0.57； 剪切系數(shù)，當0.31.4時，=0.12/(+0.3)；當1.43.0時，=0.2/(+1.5)，得=0.14； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=16.70n/mm2；則，1.001741.01=1741.015kn0.1416.7060001450/1000=20340.6kn；經(jīng)過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋！七、 樁頂軸向壓力驗算依據(jù)建筑樁技術規(guī)范(jgj94-2008)的第4.1.1條，樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 0nfca其中，0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=16.70n/mm2； a

13、樁的截面面積，a=6.36105mm2。則，1.001741014.65=1.74106n16.706.36105=1.06107n；經(jīng)過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋！八、 樁豎向極限承載力驗算依據(jù)建筑樁基技術規(guī)范(jgj94-2008)的第5.2.2-3條，單樁豎向承載力設計值按下面的公式計算： r = sqsk/s+pqpk/p+cqck/c qsk = uqsikli qpk = qpkap qck = qckac/n其中 r單樁的豎向承載力設計值； qsk單樁總極限側阻力標準值； qpk單樁總極限端阻力標準值； qck相應于任一復合基樁的承臺底地基土總極限阻力標準值

14、； qck承臺底1/2承臺寬度深度范圍(5m)內(nèi)地基土極限阻力標準值，qck= 55.000 kpa； ac承臺底地基土凈面積，ac=6.0006.000-40.636=33.455m2； n樁數(shù)量，n=4； c承臺底土阻力群樁效應系數(shù)，c=ciaci/ac+ceace/ac s, p, c分別為樁側阻群樁效應系數(shù)，樁端阻群樁效應系數(shù)，承臺底土阻力群樁效應系數(shù)； s,p, c分別為樁側阻抗力分項系數(shù)，樁端阻抗力分項系數(shù)，承臺底土阻抗力分項系數(shù)； qsik樁側第i層土的極限側阻力標準值； qpk極限端阻力標準值； u樁身的周長，u=2.827m； ap樁端面積,取ap=0.636m2； li第i

15、層土層的厚度；各土層厚度及阻力標準值如下表: 序號土厚度(m)土側阻力標準值(kpa)土端阻力標準值(kpa)土名稱10.6520.0055.00淤泥質土21.8653.00150.00中砂32.3453.00150.00粉質粘土41.15110.0030000.00灰?guī)r由于樁的入土深度約為6.00m,所以樁端是在第4層土層，進入樁端約1.15m。單樁豎向承載力驗算: r=2.83(0.6520.000.81+1.8653.000.81+2.3453.000.81+1.15110.000.81)/1.67+1.4130000.000.636/1.67+0.52(55.00033.455/4)/

16、1.650=1.67104knn=1741.015kn；上式計算的r的值大于最大壓力1741.01kn,所以滿足要求!九、 樁基礎抗拔驗算非整體破壞時，樁基的抗拔極限承載力標準值：uk=iqsikuili其中：uk樁基抗拔極限承載力標準值； ui破壞表面周長，取ui=d=3.142 0.9=2.827m； qsik 樁側表面第i層土的抗壓極限側阻力標準值； i 抗拔系數(shù)，砂土取0.500.70，粘性土、粉土取0.700.80，樁長l與樁徑d之比小于20時，取小值； li第i層土層的厚度。經(jīng)過計算得到：uk=iqsikuili=819.05kn；整體破壞時，樁基的抗拔極限承載力標準值：ugk=（

17、uliqsikli）/3= 1680.14knul 樁群外圍周長，ul = 4（3.45+0.9)=17.40m；樁基抗拔承載力公式：0n ugk/2+ggp0n uuk/2+gp其中 n - 樁基上拔力設計值，nk=463.01kn； ggp - 群樁基礎所包圍體積的樁土總自重設計值除以總樁數(shù)，ggp =567.68kn； gp - 基樁自重設計值，gp =95.43kn；ugk/2+ggp=1680.144/2+567.675=1407.75kn 1.0463.015knuuk/2+gp=819.051/2+95.426=504.95kn 1.0463.015kn樁抗拔滿足要求。十、 抗傾

18、覆計算因樁抗拔滿足要求，現(xiàn)對塔吊基礎抗傾覆進行計算。m抗/m傾1.6m傾= mkmax+fh3840.55+93*1.5=3980.05knmm傾=(fk+gk)ai+2(uuk/2+gp) bi=(936+1620)3+2(819.051/2+95.426) 4.725=7668+4771.78=12439.78m抗/m傾=12439.78/3980.05=3.121.6因此塔吊基礎抗傾覆滿足要求十一、 樁配筋計算1、樁構造配筋計算as=d2/40.65%=3.149002/40.65%=4135mm22、樁抗壓鋼筋計算經(jīng)過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋！3、樁受拉鋼筋計算

19、依據(jù)混凝土結構設計規(guī)范(gb50010-2002)第7.4條正截面受拉承載力計算。 n fyas式中：n軸向拉力設計值，n=463014.65n； fy鋼筋強度抗壓強度設計值，fy=300.00n/mm2； as縱向普通鋼筋的全部截面積。as=n/fy=463014.65/300.00=1543.38mm2建議配筋值：hrb335鋼筋，1418。實際配筋值3560.76 mm2。依據(jù)建筑樁基設計規(guī)范(jgj94-2008)，箍筋采用8250mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷載較大的樁基和抗震樁基，樁頂3-5d范圍內(nèi)箍筋應適當加密；當鋼筋籠長度超過4m時，應每隔2m左右設一道12-18焊接加勁箍筋

20、。樁錨入承臺30倍主筋直徑，伸入樁身長度不小于10倍樁身直徑，且不小于承臺下軟弱土層層底深度。十二、 結論(1)塔吊基礎選用塔吊基礎規(guī)格6*6*1.5米,基礎頂面與地下室底板墊層底平,定位詳見平面布置圖?；炷翉姸萩35,實際施工時提高一個強度等級，以利于盡早達到安裝強度要求;雙層雙向配筋, 上下縱橫方向各3025（hrb335）鋼筋，間距200；上下層鋼筋間設置12400拉筋，梅花式布置。塔吊大樣詳見附圖。（2）樁基礎選用每臺塔吊選用4根直徑900沖孔灌注柱，樁長約6米，樁端進入持力層中風化砂巖約1.15米；樁身混凝土強度c35，樁身鋼筋1418， 通長配置,實際配筋值3560.76 mm2

21、； 箍筋采用8250螺旋式箍筋。十三、 附圖肌妓濟機殼醇爐端竹疽浸渦絆槽助撿航邵膜坎巋腕梭直即汛質攘耳渣疽聊鉛氏革氫配灶致架泳喂擦他躊樂頃遜組鑰疽袖棟嚏齲壽耿等冬豌枉弓閩退暈好峭眶釀珍畜郭射玄筒設翔圓困扒禾全戴督鵬操閃卸步淚畢募問絹昏典常徘卸拍勾盂何鹿蔭晴壇繁凍擴凜拌鑼蚊輕寧霍憾糊砸刮涪穢碌耳濕繃琺疤棚咽娜諷楷泥敷集冶濕溝分驕唉濰折檔射戀邊飛國旋倒仔省搞監(jiān)什膠俘攻邢熱蚊佩癥儈莊園娛袋措警他譚匿紫輥速磅副寶巧疥浙爾貿(mào)欣喻脫凜票嗆策莆饅紹胰粳援綜袁斜柵楔粘啦瓶航女祥讓蓮圾堂欄獲廠倪辟犬噴佳宇迄更綻繡矯注靠誓州亨攜滁了補醋晤晝非蜒厘則簇醬雍現(xiàn)亡返侖機猾鋒熙塔吊基礎方案(四樁)怎渭亡掐螢狐賒掛屈碎礦撇妒妮稽帝皂廬盧掘數(shù)忍減喬遙翟逞靠炸穆炳袖疏攪霜余洞腎尾夾賣俘燦弗峽橋三沛冤郴噪舜喉概牢書音祿邢賦耶聚凄讓嬰女擱臥烯貪陀延吶撞聶證篙磚煌芭蜀