塔吊單樁基礎(chǔ)施工計(jì)算

1、塔吊基礎(chǔ)施工方案一、編制依據(jù)1. 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50007-2011);2. 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2012)；3. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50010-2010 )；4. 建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙、總平面布置圖與地勘報(bào)告；5. 塔式起重機(jī)使用說(shuō)明書。二、工程概況:XXXXXX工程項(xiàng)目，位于XXXXX。由XXXX設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)， 建筑面積：XXXX3m 2，沖孔灌注樁基礎(chǔ)，X框架結(jié) 構(gòu)，層高為XXX米，長(zhǎng)度為XXX米，寬為XX米，屋頂標(biāo)高為XX米，總高度為 36.00米，梯屋高度為 41.10米，±0.000絕對(duì)高程為 62.00m。根據(jù)工程需要安裝壹臺(tái)塔吊，所裝

2、塔機(jī)型號(hào)為：，生產(chǎn)廠家為： ，最大起重量： T 塔機(jī)起重臂長(zhǎng)度 m。塔吊采用沖孔灌注樁承臺(tái)基礎(chǔ)，樁徑為XXXmm,承臺(tái)尺寸為XXXXXXXX，樁混凝土等級(jí) 為XXXXXX ,承臺(tái)混凝土等級(jí)為 XXXXXXX ,塔吊安裝位置為 XXXXXX軸，詳 見附圖:塔吊基礎(chǔ)平面圖。三、施工前準(zhǔn)備工作、施工工藝、施工方法詳見本工程項(xiàng)目沖孔樁基礎(chǔ)工程施工方案，以與施組的砼施工方案。四、保證工程質(zhì)量措施:4.1 、開工前技術(shù)負(fù)責(zé)人和工地主管施工員、輔助施工員進(jìn)行施工技術(shù)、質(zhì) 量要求交底，并在交底書上簽名。做到嚴(yán)要求、勤管理、精操作。4.2、認(rèn)真分析施工圖，多次復(fù)核測(cè)量軸線和樁位，杜絕各種錯(cuò)漏。4.3、嚴(yán)格執(zhí)行沖

3、孔樁的施工工序，各項(xiàng)工序執(zhí)行“三檢”認(rèn)真執(zhí)行沖孔樁 施工操作規(guī)范，不能貪圖方便，簡(jiǎn)化操作程序。4.4、工程材料均要有出廠合格證，并經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，才能使用，未經(jīng) 檢驗(yàn)合格的一律不得使用。五、保證安全生產(chǎn)措施：5.1 、開工時(shí)對(duì)操作人員進(jìn)行施工安全交底和安全教育，并在有關(guān)責(zé)任書上 簽名。5.2、施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽，嚴(yán)禁穿拖鞋，高空作業(yè)須戴安全帶， 嚴(yán)禁高空作業(yè)工具、物品往下拋擲。5.3、健全安全管理制度和交接班檢查制度，在夜間施工時(shí)，每臺(tái)樁機(jī)不能 少于 2 人。5.4 、作業(yè)前，工長(zhǎng)要向班組進(jìn)行全面交底，并有簽證手續(xù)。各個(gè)工序均遵 守安全操作規(guī)程。班機(jī)長(zhǎng)作業(yè)前，要明確分工，統(tǒng)一信號(hào)，

4、統(tǒng)一指揮。在打樁作 業(yè)區(qū)，非生產(chǎn)人員不得靠近。起吊樁構(gòu)件不得碰撞，吊物下面不得有人通行。樁 機(jī)移位時(shí)，場(chǎng)地需平坦、堅(jiān)實(shí)、暢通。季節(jié)施工按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，夜班施工要有 足夠的照明。雙班作業(yè)要有安全交接班記錄。多機(jī)多工種作業(yè)時(shí)，按方案流水段 施工，以保證安全生產(chǎn)。打樁作業(yè)人員禁止飲酒，操作時(shí)精神要集中，發(fā)現(xiàn)異常 情況立即停機(jī)，遇有惡劣天氣時(shí)，按規(guī)定停止作業(yè)。打樁操作時(shí)，不得進(jìn)行維修 保養(yǎng)。所有電器設(shè)備必須有專業(yè)電工接線，非電工人員不得擅自接線、改線，以 防觸電。高處作業(yè)時(shí)與地面作業(yè)時(shí)均須遵守安全規(guī)定。打樁作業(yè)停止時(shí)，應(yīng)將樁 錘提升至孔口位置，并立即切斷電源。5.5、班長(zhǎng)和沖樁工在幵機(jī)前，要全面檢查樁

5、機(jī)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，電纜線的絕緣和電機(jī)接地是否良好， 各種鋼絲繩與各部件是否完好， 嚴(yán)禁機(jī)具帶病運(yùn)轉(zhuǎn)， 嚴(yán)禁超負(fù)荷作業(yè)，經(jīng)常檢查鋼絲繩的磨損情況，卡扣松緊情況，轉(zhuǎn)向裝置是否靈活， 以免掉錘。5.6、配專職安全員，負(fù)責(zé)檢查驗(yàn)收安全，做到預(yù)防為主，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與時(shí)糾正。5.7、注意安全用電，總配電箱、各分箱均要設(shè)漏電幵關(guān)。實(shí)行“一機(jī)一閘 一箱”制。電纜架空，嚴(yán)禁拖地鋪設(shè)，臨時(shí)停工停電要拉閘加鎖。六、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（單樁）計(jì)算書（1 ）基本參數(shù)塔吊型號(hào)XXXXXXX臂長(zhǎng)60m,安裝高度XXXXXm ；塔身尺寸1.6m,基坑幵 挖深度-10m ;現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高0.0m,基礎(chǔ)面標(biāo)高-1.5m 。（2 ）計(jì)算參數(shù)1

6、）塔機(jī)基礎(chǔ)受力情況（表1）荷載工況基礎(chǔ)荷載P(kN)M(kN .m)FkFhMMz工作狀態(tài)532741000420非工作狀態(tài)619.013111000比較樁基礎(chǔ)塔機(jī)的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的受力情況，塔機(jī)基礎(chǔ)按非工作狀態(tài)計(jì)算（圖1）：Mk=(1100+31 X(1.35-0.1) ) X 1.4=594.25kN .mFh基礎(chǔ)頂面所受垂直力 基礎(chǔ)頂面所受水平力 基礎(chǔ)頂面所受傾覆力矩 基礎(chǔ)所受扭矩塔吊基礎(chǔ)受力示意圖2 ）樁頂以下巖土力學(xué)資料（表 2）序號(hào)地層名稱厚度L(m)樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值q sia（ kPa）樁側(cè)巖層和樁端巖層巖樣抗壓強(qiáng)度f(wàn)rs、frp （kPa）q sia X i(kN/m)抗拔

7、摩 阻力折 減系數(shù)入i入q sia X i(kN/m)1松散粉砂巖0.240080.43.22中密中粗砂12.56400502.40.4200.963強(qiáng)風(fēng)化粉砂U-r巖1.2600720.643.24中風(fēng)化粉砂U-r 巖3.2100100003200.72245微風(fēng)化粉砂U-r巖0.518010000900.763樁長(zhǎng)12.67mEqsia*Li992.4534.36iq sia*L i3）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要參數(shù)（圖 2）基礎(chǔ)樁采用1根©XXXXXX沖孔樁灌注樁，樁頂標(biāo)高-3.35m，樁端入微風(fēng)化粉砂巖 0.6 m ；樁混凝土等級(jí) C30，fc二 14.3N/mm 2 ,Ec= 30000

8、N/mm2; ftk 二2.01N/mm 2，樁長(zhǎng) 12.67m ;鋼筋 HRB335,f y=300N/mm 2 ,Es=200000N/mm2;承臺(tái)尺寸長(zhǎng)（a） XXXX m、寬（b）= XXXXm、高（h）= XXXXm ;樁中心與承臺(tái) 中心重合，承臺(tái)面標(biāo)高-1.5m ;承臺(tái)混凝土等級(jí)XXXXX,f t=1.43N/mm 2,fc=14.3N/mm 2,y砼=25kN/m 3。Gk=a Xb Xh砼 X1.2=5.5 X5.5 X1.19 X 25 X 1.2=225.125kN塔吊基礎(chǔ)550027502?5011塔吊t丿肩Ffc= 61901 kN培吊肛1伽N2F5D5500 Ft 二

9、 31 塔吊基礎(chǔ)3. 單樁允許承載力特征值計(jì)算(1 )單樁豎向承載力特征值1)按地基土物理力學(xué)指標(biāo)與承載力參數(shù)計(jì)算按下列公式計(jì)算：Ra= R sa + Rra + RpaRra=lpC2frshrRpa=C ifrpAp式中Rsa 樁側(cè)土總摩阻力特征值；Rra -樁側(cè)巖總摩阻力特征值；Rpa -持力巖層總端阻力特征值；M -樁嵌巖端截面周長(zhǎng)；hr-嵌巖深度，當(dāng)巖面傾斜時(shí)以低點(diǎn)起計(jì)；Ap -樁截面面積，對(duì)擴(kuò)底樁取擴(kuò)大頭直徑計(jì)算樁截面面積;frs、frp -分別為樁側(cè)巖層和樁端巖層的巖樣天然濕度單軸抗壓強(qiáng)度;Ci、C2-系數(shù)，根據(jù)持力層基巖完整程度與沉渣厚度等因素而定。n1100(一500Ap=冗

10、d2/4= 3.14 Z4 X2.4/4=4.524m 2Ci=0.40C2=0.05Rsa=u Eqsia' i = nd Eq si i= 3.14 1.6 X992.4=4985.818kNRrai =u pC2frshr=0.80 X 3.14 1羽 X0.05 X10000 X2.2=4421.12kNRra2 二u pC2frshr=0.80 X 3.14 1.6 X0.05 X10000 X0.5=1005.28kNRpa二CifrpAp =0.8 X0.40 X10000 X4.524=14476.8kNRa =Rsa+RraRpa=4985.818+4421.12+1

11、005.28+14476.8=24889.018kN2)樁身截面強(qiáng)度計(jì)算按下式驗(yàn)算樁身截面強(qiáng)度：QcfcAp式中c工作條件系數(shù)，灌注樁取0.70.8(水下灌注樁取較低值)，預(yù)制樁 取0.8 0.9 ;fc 樁身混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Ap -樁身橫截面面積；Q-相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的單樁豎向設(shè)計(jì)值。Wc=0.7屮cfcAp=0.7 X14.3 X 1000 X14 X1.6 X1.6=20116.096kN(2)單樁水平承載力特征值計(jì)算灌注樁的水平承載力特征值按下式計(jì)算：mftkWONMS1 7式中：RHa 單樁水平承載力特征值;a樁的水平變形系數(shù)，按規(guī)范式確定;Ym 塑性系數(shù)，圓形截面

12、丫 m=2 ；ftk -樁身混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;臺(tái)、地梁對(duì)樁頂?shù)募s束程度與樁頂構(gòu)造，分別按鉸接或固接考慮；N ik 樁頂扣除豎向活荷載作用的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值；Pg 樁身縱筋配筋率；Z 樁頂豎向力影響系數(shù)，豎向壓力取Z n=0.8，豎向拉力取ZN=-1 ；An-樁換算截面積，圓形截面為:Wo-樁身?yè)Q算截面受拉邊緣的截面抗彎模量，圓形截面取:Wod232Ecgd式中d 樁身直徑; do -扣除保護(hù)層的樁直徑; Es 鋼筋的彈性模量； Ec-混凝土的彈性模量。pg=0.39%Wo= %d/32d 2 + 2(Es/Ec 1) pgdo2 = 0.42m 3Io=W od/2=0.42 X1.6/2=0

13、.336m4EI=0.85E clo=0.85 30000 X 10X0.336二查(DBJ15-31-2003)P .118:m=6 X103kN/m 4， bo =0.9(d+1)= 2.34ma=(mb o/Ecl)°2=(6 X 1000 Z34/) °2=0.277a L=4.892>4，滿足長(zhǎng)樁要求。按 a>L=4 查(DBJ15-31-2003) P121: V m=0.768N ik=(F k + Gk)/n=(742.812+1225.125)/1=1967.937kN“ =2n=0.80An=nd2/41+(Es/Ec-1)P g=3.14

14、>1.6>1.6(1+(200000/30000-1)X0.39%)/4=2.054m2RHa = a Y ftkWo/V m (1.25+22 pg)(1+ Z N 1k/ ym ftk An)=968.558kN(3 )單樁抗拔力特征值計(jì)算樁抗拔力的驗(yàn)算按下式計(jì)算：Rta p iqsiaH 0.9 G。式中Go-樁自重，地下水位以下取有效重度計(jì)算；qsia 樁側(cè)土摩阻力特征值；焊一樁周長(zhǎng)，口 p= nd ;入-抗拔摩阻力折減系數(shù)。0.9G0= 0.9 X 3.141.XX1.6 X17.66 X 254=798.514kNRta=u p 工 gsia+0.9G 0=5.024

15、X534.36+798.514=3483.14kN4. 單樁樁頂作用力計(jì)算和承載力驗(yàn)算(1 )軸心豎向力作用下Qik=(F k + Gk)/n=(742.812+1225.125)/1 = 1967.937kN軸心豎向力1967.937kN 小于24889.018kN，滿足要求。(2)水平力作用下H ik= Fh /n二43.4/1=43.4kN單樁水平力43.4kN 小于968.558kN ，滿足要求。5. 抗傾覆驗(yàn)算bi=1.6/2=0.8m傾覆力矩 M 傾=M + FhXh=1363.5kN m抗傾覆力矩 M 抗=(Fk + Gk)Xbi+ Rta xbi=(619.01+1225.12

16、5/2) X.6/2+3483.14 X0.8=4098.47kN .mM 抗/M 傾=4098.47/1363.5=3.006抗傾覆驗(yàn)算3.006大于1.6，滿足要求。6. 灌注樁配筋計(jì)算承臺(tái)下2 (d + 1)米深度范圍土層類別(中密中粗砂)按(DBJ15-31-2003 ) P119 查：3=59旳 2(1.5d 2 + 0.5d) 1/5 (1 + 0.8 N lk/ftk YmAp)=244.448kN>H ik =43.4kN 樁身可不配抗彎鋼筋，但應(yīng)該按照規(guī)范規(guī)定配置構(gòu)造鋼筋p= pg=0.39%As= pAp=0.39 %x 2.054 x=8010.6mm 2，采用 H

17、RB335 鋼筋,fy=300N/mm 2取 2620As' =26 X314=8164mm2>As灌注樁配筋面積8164mm2 大于8010.6mm2，滿足要求。樁頂鋼筋抗拔驗(yàn)算=1594.25 X 10 -1.4 -1600 - ?6- 2) - 2X4=188.885N/mm2樁頂鋼筋抗拔驗(yàn)算 188.885N/mm2 小于300N/mm2,滿足要求。7. 承臺(tái)受沖切、受剪切承載力驗(yàn)算承臺(tái)受沖切、受剪切承載力采用驗(yàn)算 ho的高度來(lái)判斷，可按下式計(jì)算:Fl F 1.2 Qki式中F作用于沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值；fc 承臺(tái)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；卩柱截面周長(zhǎng)；F 作用于柱底

18、的豎向壓力設(shè)計(jì)值；HQki 沖切破壞錐體范圍內(nèi)各基樁的凈反力(不計(jì)承臺(tái)與其上覆土重)之和；Fk 作用于柱底處的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值；n 樁數(shù)；n 0 沖切破壞錐體范圍內(nèi)的樁數(shù)。F I =F 1.2 工 Qik二Fk=619.01kNuc= 4 X 0.2=0.800 m ,ho=1.35-0.07=1.28m2 X( F/fc)°5 Uc/8= 2 X (19.01 X1000 +14.3) °5-(800 - 8)=316.113mm 承臺(tái)有效高度 316.113mm 小于 1280mm, 滿足要求。8. 承臺(tái)配筋計(jì)算( 1 )基礎(chǔ)彎矩計(jì)算Ni=Fk=742.812kN， Xi =0.8mM= 2NiXi=742.812 X0.8=594.25kN .m(2)基礎(chǔ)配筋計(jì)算基礎(chǔ)采用 HRB335 鋼筋 ,fy=300N/mm2As1=M/0.9f yho=594.25 X 106/(0.9 3X00 X1.28 X1000)= 1719.473mm2按照最小配筋率P =0.10%計(jì)算配筋A(yù)s2二 pbho=0.001 %5 X1000 X1.28 xi000=7040mm2比較Asi和As2，按As2配筋取3616 1