塔吊基礎(chǔ)(預(yù)應(yīng)力樁)工程施工組織設(shè)計方案

1、. . . . 1 / 22五礦五礦麓谷科技產(chǎn)業(yè)園麓谷科技產(chǎn)業(yè)園 1616 號塔吊基礎(chǔ)號塔吊基礎(chǔ)專專項項. . . . 2 / 22方方案案編制人：審核人：審批人：編制單位：五礦二十三冶建設(shè)集團五礦麓谷科技產(chǎn)業(yè)園項目經(jīng)理部編制時間：二一四年三月一日目 錄 工程概況工程概況1 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)2 塔吊基礎(chǔ)施工計劃塔吊基礎(chǔ)施工計劃3. . . . 3 / 22 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計計算塔吊基礎(chǔ)設(shè)計計算6 塔吊基礎(chǔ)配筋圖塔吊基礎(chǔ)配筋圖15 塔吊基礎(chǔ)施工塔吊基礎(chǔ)施工19 沉降觀測沉降觀測22 附件（地質(zhì)勘查報告、塔吊布置圖）附件（地質(zhì)勘查報告、塔吊布置圖）. . . . 1 / 22 一、工程概況一、工程概況

2、由金拓置業(yè)投資建設(shè)的五礦麓谷科技產(chǎn)業(yè)園項目位于市岳麓區(qū)，北側(cè)鄰岳麓大道，東側(cè)鄰麓楓路，南側(cè)鄰麓天路，西側(cè)鄰麓谷大道。該產(chǎn)業(yè)園由 B、C、D 區(qū)組成，總建筑面積約109466m2。本工程計劃采用 8 臺 TC5610（QTZ63）型塔式起重機，用于垂直運輸施工，8 臺塔吊分布覆蓋情況詳見附圖（施工總平面布置圖） 。其中 17 號塔吊基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力方樁基礎(chǔ)，7 號、8 號塔吊基礎(chǔ)為人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)。本方案為 16 號塔吊基礎(chǔ)的設(shè)計與施工方案。 塔吊（覆蓋）建筑物一覽表二、設(shè)計依據(jù)二、設(shè)計依據(jù)區(qū)號棟號建筑面積層數(shù)建筑高度塔吊名稱塔吊型號 臂長備注B-18283m26F24.2m4號塔吊TC56105

3、6mB-28283m26F24.2mB-38283m26F24.2m3號塔吊TC561056mB-415147m26F24.2m5號塔吊TC561056mB 區(qū)B-515147m26F24.2m6號塔吊TC561056m該區(qū)塔吊基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，5號塔吊與6號塔吊均覆蓋 B-2棟。C-1C-48236m26F22.9mC-5C-78428m26F22.9m1號塔吊TC561056mC-8C-106109m26F22.9mC 區(qū)C-11、C-125528m26F22.9m2號塔吊TC561056m該區(qū)塔吊基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力方樁基礎(chǔ)。D-19829m27F/1D31.9m8號塔吊TC561056mD

4、 區(qū)D-210389m27F/1D31.9m7號塔吊TC561056m該區(qū)塔吊基礎(chǔ)為人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)。塔吊均附著于建筑。. . . . 2 / 222.1 塔吊布置原則2.1.1 最大限度的滿足垂直運輸?shù)囊蠛头?wù)半徑，滿足現(xiàn)場施工需求。2.1.2 兩臺塔吊之間的距離最大限度的滿足安全規(guī)的要求；2.1.3 塔吊附著滿足塔吊性能要求；2.1.4 滿足塔吊安裝和拆卸的工作面要求，保證塔吊安裝拆卸的可行性。2.2 編制依據(jù)2.2.1建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程JGJ196-20102.2.2塔式起重機設(shè)計規(guī)GB/T13752-1992 2.2.3建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)GB50007-

5、20112.2.4建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)GB50009-2001（06版本）2.2.5混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)GB50010-20102.2.6建筑樁基技術(shù)規(guī)JGJ97-20082.2.7中南標圖集12ZTG208預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁2.2.8金拓麓谷科技產(chǎn)業(yè)園地勘報告2.2.9 五礦麓谷科技產(chǎn)業(yè)園項目施工組織設(shè)計與其建筑、結(jié)構(gòu)施工圖紙2.2.10 TC5610塔式起重機使用說明書三、塔吊基礎(chǔ)施工計劃三、塔吊基礎(chǔ)施工計劃. . . . 3 / 223.1 地質(zhì)條件 根據(jù)金拓麓谷科技產(chǎn)業(yè)園地勘報告土質(zhì)情況如下表：從地質(zhì)報告看，塔吊地基基礎(chǔ)采用天然地基基礎(chǔ)時，承載力不能滿足塔吊使用說明書中關(guān)于地基承載力要求（20

6、T/m2），故采用矩形板式承臺樁基礎(chǔ)。3.2 土質(zhì)參數(shù)計算選擇 根據(jù)勘探鉆孔柱狀圖選擇距塔吊較為接近的ZK26、ZK37、ZK38、ZK69、ZK72、ZK73、ZK86、ZK95、ZK99 進行比較，并取最不利值，以上鉆孔各土層厚度情況如下表：人工挖孔樁預(yù)應(yīng)力管樁固結(jié)快剪標準值指標名稱地層名稱承載力特征值fak(kPa)壓縮模量Es(MPa)樁側(cè)阻力特征值（kPa）樁端端阻力特征值（kPa）樁側(cè)阻力特征值（kPa）樁端端阻力特征值（kPa）摩擦角 （）凝聚力C（kPa）人工填土/10/15/810粉質(zhì)粘土1606.1420/2510001737強風化板巖450/452500502600163

7、1中風化板巖1000/12035001304000/ 鉆孔土層1號塔吊2號塔吊3號塔吊4號塔吊5號塔吊6號塔吊. . . . 4 / 22 由樁基豎向抗壓承載力公式：Ra=uqsiali+qpaAp ；選取強風化板巖作為持力層并取最不利鉆孔 ZK68 土層進行計算。 u:樁身周長； qsia：各土層樁側(cè)阻力特征值； li:各土層厚度； qpa:持力層樁端端阻力特征值； Ap：樁端面積3.3 樁型選擇B 區(qū)、C 區(qū)工程樁均采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁，選自中南標圖集 12ZTG208預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁樁編號為 PHS300(130)A，為便于施工，選用同編號方樁進行計算。預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁參數(shù)表

8、PHS300(130)A 預(yù)應(yīng)力 鋼筋序號邊長徑樁長混凝土等級箍筋縱筋單樁豎向抗壓承載力特征值單樁豎向抗拔承載力特征值1300mm150mm13m-15mC80Ab48AD7.11326KN159KN3.4 塔吊基礎(chǔ)標高與定位3.4.1 根據(jù)總建筑平面圖的室外地坪標高，各棟號建筑正負零標高以與塔吊說明書，設(shè)計塔吊基礎(chǔ)標高如下表：ZK37 ZK38ZK26ZK95 ZK86ZK99ZK72ZK73ZK68ZK69人工填土6m14m9.4m11.5m10.9m11.1m10.5m 11.7m 10.1m 10.6m粉質(zhì)粘土8.2m6m3.8m3.4m 1.8m2.6m2m1.5m2.1m1.9m強

9、風化板巖8.8m 7.4m5.4m6m10.1m9.8m11.5m 9.6m9.6m 10.7m中風化板巖4m4.3m2.85m4.95m5.25m9.85m 2.55m 3.75m 6.4m. . . . 5 / 223.4.2 16 號塔吊均為獨立式，塔吊基礎(chǔ)均位于室外，塔吊中心距建筑外邊 3.5m?；A(chǔ)具體定位詳見塔吊基礎(chǔ)平面布置圖。3.5 材料計劃3.5.1 鋼材進場時，按相關(guān)規(guī)定進行取樣檢驗，檢驗合格后方可使用。3.5.2 焊接材料的品種、規(guī)格、性能等符合國家產(chǎn)品標準和設(shè)計要求。焊條等焊接材料與母材的匹配符合設(shè)計要求與現(xiàn)行行業(yè)標準建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程JGJ81 的規(guī)定，焊接接頭需經(jīng)

10、取樣檢驗合格。3.5.3 混凝土采用商品混凝土，每個基礎(chǔ)留設(shè)一組試塊，基礎(chǔ)混凝土強度經(jīng)檢驗合格后，方可安裝塔吊。3.5.4 塔吊地腳螺栓，由設(shè)備廠家提供。四、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計計算四、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計計算 16 號塔吊的旋轉(zhuǎn)半徑均為 55 米，型號一樣。土質(zhì)取最不利ZK68 進行計算，則以下計算書適用于 16 號塔吊。4.1 塔機屬性塔吊名稱1號塔吊 2號塔吊 3號塔吊 4號塔吊 5號塔吊 6號塔吊承臺高度(m)111111承臺面設(shè)計標高（絕對標高）5454.453.453.453.553.5承臺底設(shè)計標高（絕對標高）5353.452.452.452.552.5樁頂設(shè)計標高（絕對標高）53.153.55

11、2.552.552.652.6. . . . 6 / 22塔機型號TC5610塔機獨立狀態(tài)的最大起吊高度H0(m)40.5塔機獨立狀態(tài)的計算高度H(m)43塔身桁架結(jié)構(gòu)型鋼塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度B(m)1.64.2 塔機荷載4.2.1 由塔吊租賃公司提供的塔吊說明書，塔機基礎(chǔ)受力情況如下：工況塔機垂直力G（KN）水平力F（KN）傾覆力矩M(KNm)扭矩(KNm)工作狀態(tài)511.218.31335269.3非工作狀態(tài)46473.9155204.2.2 塔機傳遞至基礎(chǔ)荷載設(shè)計值工作狀態(tài)塔機自重設(shè)計值F1(kN)1.35Fk11.35511.2690.12起重荷載設(shè)計值FQ(kN)1.35FQk1.356

12、081豎向荷載設(shè)計值F(kN)690.12+81771.12水平荷載設(shè)計值Fv(kN)1.35Fvk1.3518.324.7傾覆力矩設(shè)計值M(kNm)1.35Mk1.3513351802.25非工作狀態(tài)豎向荷載設(shè)計值F(kN)1.35Fk1.35511.2690.12水平荷載設(shè)計值Fv(kN)1.35Fvk1.3573.999.77傾覆力矩設(shè)計值M(kNm)1.35Mk1.3515522095.24.3 樁頂作用效應(yīng)計算承臺布置承臺布置. . . . 7 / 22樁數(shù)n4承臺高度h(m)1承臺長l(m)5承臺寬b(m)5承臺長向樁心距al(m)4承臺寬向樁心距ab(m)4樁直徑d(m)0.3承

13、臺參數(shù)承臺參數(shù)承臺混凝土等級C35承臺混凝土自重C(kN/m3)25承臺上部覆土厚度h(m)0承臺上部覆土的重度(kN/m3)19承臺混凝土保護層厚度(mm)50配置暗梁否矩形樁式基礎(chǔ)布置圖 承臺與其上土的自重荷載標準值： Gk=bl(hc+h)=55(125+019)=625kN承臺與其上土的自重荷載設(shè)計值：G=1.35Gk=1.35625=843.75kN 樁對角線距離：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66m4.3.1 荷載效應(yīng)標準組合軸心豎向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(511.2+625)/4=284.05kN. . . . 8 / 22 荷載效應(yīng)標準組

14、合偏心豎向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(511.2+625)/4+(1552+73.91)/5.66=571.47kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(511.2+625)/4-(1552+73.91)/5.66=-3.37kN4.3.2 荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)基本組合偏心豎向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(690.12+843.75)/4+(2095.2+99.771)/5.66=771.49kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(690.12+843.75)/4-(209

15、5.2+99.771)/5.66=-4.55kN4.4 樁承載力驗算樁參數(shù)樁參數(shù)樁混凝土強度等級C80樁基成樁工藝系數(shù)C0.85樁混凝土自重z(kN/m3)25樁混凝土保護層厚度(mm)35樁入土深度lt(m)13米樁配筋樁配筋自定義樁身承載力設(shè)計值是樁身承載力設(shè)計值1326地基屬性地基屬性是否考慮承臺效應(yīng)否土名稱土層厚度li(m)側(cè)阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系數(shù)承載力特征值fak(kPa)雜填土91500.3-粉質(zhì)粘土2.12510000.6-強風化板巖9.65026000.6-. . . . 9 / 224.4.1 樁基豎向抗壓承載力計算 樁身周長：u=4

16、d=40.3=1.2m 樁端面積：Ap=d2=0.32=0.09m2 Ra=uqsiali+qpaAp =1.2(915+2.125+150)+26000.09=519kN Qk=284.05kNRa=519kN Qkmax=571.47kN1.2Ra=1.2519=622.8kN 滿足要求！4.4.2樁基豎向抗拔承載力計算 Qkmin=-3.37kNB+2h0=3.48m，al=4mB+2h0=3.48m 角樁邊緣至承臺外邊緣距離：cb=(b-ab+d)/2=(5-4+0.3)/2=0.65m cl=(l-al+d)/2=(5-4+0.3)/2=0.65m角樁沖跨比：b=a1b/h0=105

17、0/938=1.12，取b=1；l= a1l/h0=1050/938=1.12，取l=1；角樁沖切系數(shù)：1b=0.56/(b+0.2)=0.56/(1.12+0.2)=0.421l=0.56/(l+0.2)=0.56/(1.12+0.2)=0.42 1b(cb+alb/2)+1l(cl+all/2)hpfth0=0.42(0.65+1.05/2)+0.42(0.65+1.05/2)0.9815700.94=1444.38kN Nl=V=542.91kN1b(cb+alb/2)+1l(cl+all/2)hpfth0=1444.38kN 滿足要求！4.5.4 承臺配筋計算4.5.4.1 承臺底面長

18、向配筋面積S1= My/(1fcbh02)=1533.87106/(1.0316.750009382)=0.021=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.02)0.5=0.02S1=1-1/2=1-0.02/2=0.99 AS1=My/(S1h0fy1)=1533.87106/(0.99938360)=4590mm2最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2%梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(4590,0.0025000938)=9380mm2承臺底長向?qū)嶋H配筋：AS1=12763mm2A

19、1=9380mm2. . . . 12 / 22 滿足要求！4.5.4.2 承臺底面短向配筋面積S2= Mx/(2fcbh02)=1533.87106/(1.0316.750009382)=0.022=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.02)0.5=0.02S2=1-2/2=1-0.02/2=0.99 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1533.87106/(0.99938360)=4590mm2最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋A(yù)2=max(9674, lh0)=max(9674,

20、0.0025000938)=9380mm2 承臺底短向?qū)嶋H配筋：AS2=12763mm2A2=9380mm2 滿足要求！4.5.4.3 承臺頂面長向配筋面積 承臺頂長向?qū)嶋H配筋：AS3=12763mm20.5AS1=0.512763=6382mm2滿足要求！4.5.4.4 承臺頂面短向配筋面積 承臺頂長向?qū)嶋H配筋：AS4=12763mm20.5AS2=0.512763=6382mm2滿足要求！4.5.4.5 承臺豎向連接筋配筋面積承臺豎向連接筋為雙向10500。. . . . 13 / 22五、塔吊基礎(chǔ)配筋圖五、塔吊基礎(chǔ)配筋圖5.1 樁頂與承臺連接詳圖：說明：1.本節(jié)點采自 12ZTG208預(yù)

21、應(yīng)力混凝土空心方樁P30 頁。 2.其中為 4C16；為 2A8：為 A6200123. . . . 14 / 22 3.錨固鋼筋錨固至承臺長度為 500mm5.2 塔吊基礎(chǔ)承臺配筋圖 說明：1.承臺采用 C35 混凝土 2.承臺墊層采用 C15 混凝土 3.承臺頂部鋼筋保護層厚度為 50mm 4.承臺底部鋼筋保護層厚度為 100mm. . . . 15 / 22. . . . 16 / 22六、塔吊基礎(chǔ)施工六、塔吊基礎(chǔ)施工6.1 工藝流程6.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土方樁施工流程：定位放線樁基調(diào)整吊裝定位垂直檢查沉樁貫入吊入上樁垂直檢查焊接接樁沉樁貫入收錘測定記錄樁基移位。6.1.2 樁承臺施工流

22、程：塔基土方開挖墊層施工彈線放樣鋼筋綁扎預(yù)埋螺栓支模隱蔽驗收澆搗砼與養(yǎng)護拆模土方回填6.2 預(yù)應(yīng)力方樁施工預(yù)應(yīng)力混凝土方樁委托工程樁基施工單位負責施工，按工程樁施工質(zhì)量與驗收標準組織施工，確保樁基質(zhì)量。6.3 承臺基礎(chǔ)施工6.3.1 按設(shè)計承臺標高控制樁頂標高，露出樁主筋不小于 500 . . . . 17 / 22mm。6.3.2 地腳螺栓定位由專業(yè)測量人員配合施工，相互之間的尺寸允許偏差為2mm，垂直允許偏差在1：200以，固定采用22火燒絲進行綁扎固定，綁扎方式為纏扣式。分別于上下層鋼筋交叉處、地腳螺栓處綁扎。6.3.3 承臺基礎(chǔ)采用實心頁巖磚砌筑磚胎模，厚度為 240mm。6.3.4

23、澆筑混凝土采用強度等級C35，分層振搗，分層厚度500mm，以塔吊中心為混凝土澆筑圍的中心，具體澆筑尺寸為5000 x5000；（塔吊基礎(chǔ)混凝土與底板混凝土之間周圈做鋼板止水帶）按1：6的斜坡向前推進，振動器插點要均勻排列，振動器的操作，要做到“快插慢拔”，一般每點振搗時間應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為準?；A(chǔ)表面層采用一次振搗提漿、刮平、抹光。6.3 樁基檢查驗收6.3.1 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工過程中需進行下列檢驗：6.3.1.1 打入深度、停錘標準、靜壓終止壓力值與樁身(或架)垂直度檢查；6.3.1.2 接樁質(zhì)量、接樁間歇時間與樁頂完整狀況；6.3.1.3 每米進尺錘擊數(shù)、最后