(三樁、天然地基塔吊基礎(chǔ)方案說(shuō)課講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。(三樁、天然地基塔吊基礎(chǔ)方案-裊罿膈荿薅袂肄莈蚇肇羀重慶茶園公共租賃住房（城南家園）塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案工程名稱(chēng):重慶茶園公共租賃房6、7、8組團(tuán)施工單位:中國(guó)建筑第七工程局有限公司目錄TOCo1-3一、工程概況1二、主要編制依據(jù)1三、塔吊平面布置2四、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3附：塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書(shū)5附：塔吊三樁承臺(tái)計(jì)算書(shū)9一、工程概況南岸區(qū)茶園公共租賃住房6、7、8組團(tuán)項(xiàng)目，擬建場(chǎng)地位于重慶市南岸區(qū)茶園鎮(zhèn)。總建筑面積100萬(wàn)平方米，其中6組團(tuán)高層住宅14棟，部分有1層地下室，商業(yè)裙樓5段，4層地下車(chē)庫(kù)1座；7組團(tuán)高層住

2、宅9棟，4層地下車(chē)庫(kù)1座，3層幼兒院1座；8組團(tuán)高層住宅19棟，商業(yè)裙樓1段，單層地上設(shè)備房3座，3層幼兒院1座，3層地下車(chē)庫(kù)1座。高層住宅層數(shù)2332層，部分有1層地下室。住宅標(biāo)準(zhǔn)層高均為3米，地下室-1F層高3.9米，其他層高3.6米，幼兒院層高3.6米。高層住宅為剪力墻結(jié)構(gòu)，商鋪、幼兒園及車(chē)庫(kù)均為框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度6度，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)分別為剪力墻三級(jí)和四級(jí)，框架三級(jí)和四級(jí)?；A(chǔ)為挖方區(qū)或樁長(zhǎng)在15米以?xún)?nèi)時(shí)采用人工挖孔樁、樁長(zhǎng)在15米以上時(shí)采用機(jī)械懸挖樁基礎(chǔ),上部是承臺(tái)鋼筋混凝土獨(dú)立柱基、條形基礎(chǔ)。南岸區(qū)茶園公共租賃住房項(xiàng)目工程位于南岸區(qū)長(zhǎng)生橋鎮(zhèn)花紅村一帶，屬丘陵斜坡地貌，縱橫沖溝發(fā)育呈

3、樹(shù)枝狀展布，地形起伏較大，但總體地勢(shì)北部和南部高，多為山丘，中部為一近東西向的沖溝,地勢(shì)較低,場(chǎng)地最高點(diǎn)位于南部山頂，標(biāo)高為316.29m，最低點(diǎn)位于場(chǎng)地中部偏東的丘間凹地,標(biāo)高為218.62m，相對(duì)高差100.67m。場(chǎng)地最北部地段為一近東西展布的沖溝,底部寬緩,兩側(cè)地形較平緩，地形坡度一般在315，多分布為農(nóng)田，并分布2處魚(yú)塘,其間分布村屬企業(yè)3處,施工時(shí)已部分搬遷,場(chǎng)地中部為一近東西向的深溝,地形切割較大，兩側(cè)地形坡度一般525，局部為3035或?yàn)槎缚病Ｐ逼律隙喾N植花卉林木,有少量耕地，植被發(fā)育。底部沖溝現(xiàn)多分布為農(nóng)田和魚(yú)塘，場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)有自然斜坡穩(wěn)定。二、主要設(shè)計(jì)依據(jù)2.1QTZ63塔式起

4、重機(jī)說(shuō)明書(shū)廠家提供2.2起重機(jī)械安全規(guī)程GB6067-852.3起重機(jī)械用鋼絲繩檢查和報(bào)廢實(shí)用規(guī)范GBT5972-20062.4起重機(jī)械超載保護(hù)裝置安全技術(shù)規(guī)范GB12602-902.5建筑塔式起重機(jī)性能試驗(yàn)規(guī)范和方法GB5201-852.6塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB-T13752-19922.7建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-20022.8南岸區(qū)茶園公共租賃房項(xiàng)目工程巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告2.9南岸區(qū)茶園公共租賃房項(xiàng)目施工圖紙三、塔吊平面布置3.1塔吊的布置原則：（1）基于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在總體布置時(shí)，根據(jù)不同的施工位置和工作量，既要保證各樓棟的進(jìn)度，又不影響相鄰樓棟的施工，合理布置才能提高工

5、作效率，在綜合考慮的基礎(chǔ)上制定合理可行的塔吊布置方案和安裝平衡方案。（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，使塔吊吊運(yùn)范圍盡可能覆蓋整個(gè)施工面，不產(chǎn)生或少產(chǎn)生盲點(diǎn)。（3）塔吊在垂直方向需避免穿越主梁、基礎(chǔ)承臺(tái)（或工程樁），同時(shí)避開(kāi)施工范圍內(nèi)的重要構(gòu)筑物。（4）低位塔臂端部與高位塔身距離不小于2m，高位塔吊鉤與低位塔垂直距離不小于2m。（5）布置塔吊的同時(shí)，還考慮拆塔方便。（6）塔吊的穩(wěn)定性就是塔吊抗傾覆的能力，塔吊最大的事故就是傾翻倒塌。做塔吊基礎(chǔ)時(shí)，一定要確保地耐力符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋混凝土的強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%。有地下室工程的塔吊基礎(chǔ)要采取特別的處理措施：有的要在基礎(chǔ)下打樁，并將樁端的鋼筋與基礎(chǔ)地腳螺

6、栓牢固的焊接在一起。混凝土基礎(chǔ)底面要平整夯實(shí)，基礎(chǔ)底部不能作成鍋底狀?；A(chǔ)的地腳螺栓尺寸誤差必須嚴(yán)格按照基礎(chǔ)圖的要求施工，地腳螺栓要保持足夠的露出地面的長(zhǎng)度，每個(gè)地腳螺栓要雙螺帽預(yù)緊。在安裝前要對(duì)基礎(chǔ)表面進(jìn)行處理，保證基礎(chǔ)的水平度不能超過(guò)1/1000。同時(shí)塔吊基礎(chǔ)不得積水，積水會(huì)造成塔吊基礎(chǔ)的不均勻沉降。在塔吊基礎(chǔ)附近內(nèi)不得隨意挖坑或開(kāi)溝。3.2塔吊高度協(xié)調(diào)措施因各樓棟建筑高度不一致，塔吊型號(hào)不同，其塔吊臂長(zhǎng)和塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)都不一樣，因此其附墻錨固標(biāo)高不相同，塔機(jī)布置協(xié)調(diào)要充分考慮塔機(jī)在有限自由高度中作業(yè)，調(diào)整錨固附墻位置，詳細(xì)計(jì)算每階段各塔的高度，既要保證施工需要的高度，又要適時(shí)頂升塔身，如不能

7、及時(shí)按計(jì)劃頂升，則平衡格局被打亂，勢(shì)必造成施工混亂，影響整個(gè)工程。為此在工程施工初根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，制定塔吊安裝協(xié)調(diào)方案。高差控制要求：高位塔吊鉤與低位塔垂直距離不小于2m。四、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)結(jié)合本工程圖紙、地勘報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)處于挖方區(qū)天然地基的塔機(jī)采用天然基坑鋼筋混凝土基礎(chǔ)，處于回填區(qū)的塔機(jī)采用旋挖樁單樁鋼筋混凝土基礎(chǔ)。本方案僅為各個(gè)棟號(hào)提供參考，各個(gè)棟號(hào)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況編寫(xiě)塔吊基礎(chǔ)方案。塔吊天然地基基坑基礎(chǔ)塔吊三樁承臺(tái)基礎(chǔ)1、混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C35；鋼筋級(jí)別HRB335;基礎(chǔ)表面平整度允許偏差1/1000；埋設(shè)件的位置、標(biāo)高和垂直度以及施工工藝符合出廠說(shuō)明書(shū)要求。2、起重機(jī)的

8、混凝土基礎(chǔ)周?chē)鷳?yīng)修筑邊坡和排水設(shè)施，并應(yīng)與基坑保持一定安全距離。計(jì)算書(shū)：QTZ63塔吊天然基礎(chǔ)計(jì)算書(shū)塔吊天然基礎(chǔ)的計(jì)算書(shū)一.參數(shù)信息塔吊型號(hào):QTZ63自重(包括壓重):F1=788.00kN最大起重荷載:F2=60.00kN塔吊傾覆力距:M=1200.00kN.m塔吊起重高度:H=120.00m塔身寬度:B=1.60m混凝土強(qiáng)度等級(jí):C35鋼筋級(jí)別:級(jí)地基承載力特征值:500.00kPa基礎(chǔ)最小寬度:Bc=5.00m基礎(chǔ)最小厚度:h=2.00m基礎(chǔ)埋深:D=2.00m預(yù)埋件埋深:h=0.5m二.基礎(chǔ)最小尺寸計(jì)算基礎(chǔ)的最小厚度取:H=2.00m基礎(chǔ)的最小寬度取:Bc=5.00m三.塔吊基礎(chǔ)承載

9、力計(jì)算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)第5.2條承載力計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖:由于偏心距e=M/(F1.2+G1.2)=1680.00/(1017.60+2700.00)=0.45B/6=0.83所以按小偏心計(jì)算，計(jì)算公式如下：當(dāng)考慮附著時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式：式中F塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力，它包括塔吊自重，壓重和最大起重荷載,F=848.00kN；G基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重，G=25.0BcBcHc+20.0BcBcD=2250.00kN；Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=5.00m；W基礎(chǔ)底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=20.83m3；M傾覆力矩，包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力距和最大起重

10、力距，M=1.41200.00=1680.00kN.m；經(jīng)過(guò)計(jì)算得到:最大壓力設(shè)計(jì)值Pmax=1.2(848.00+2250.00)/5.002+1680.00/20.83=229.34kPa最小壓力設(shè)計(jì)值Pmin=1.2(848.00+2250.00)/5.002-1680.00/20.83=68.06kPa有附著的壓力設(shè)計(jì)值Pk=1.2(848.00+2250.00)/5.002=148.70kPa四.地基基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算地基基礎(chǔ)承載力特征值計(jì)算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002第5.2.3條。計(jì)算公式如下:其中fa修正后的地基承載力特征值(kN/m2)；fak地基承載力特征值

11、，取500.00kN/m2；b基礎(chǔ)寬度地基承載力修正系數(shù)，取0.00；d基礎(chǔ)埋深地基承載力修正系數(shù)，取0.00；基礎(chǔ)底面以下土的重度，取20.00kN/m3；m基礎(chǔ)底面以上土的重度，取20.00kN/m3；b基礎(chǔ)底面寬度，取6.00m；d基礎(chǔ)埋深度,取0.00m。解得修正后的地基承載力特征值fa=500.00kPa實(shí)際計(jì)算取的地基承載力特征值為:fa=500.00kPa由于faPk=148.7kPa所以滿(mǎn)足要求！偏心荷載作用：由于1.2faPkmax=229.34kPa以滿(mǎn)足要求！五.受沖切承載力驗(yàn)算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002第8.2.7條。驗(yàn)算公式如下:式中hp受沖切承

12、載力截面高度影響系數(shù)，取hp=0.90；ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取ft=1.57kPa；am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度:am=(1.60+5.00)/2=3.30m；h0承臺(tái)的有效高度，取h0=1.45m；Pj最大壓力設(shè)計(jì)值，取Pj=229.34kPa；Fl實(shí)際沖切承載力：Fl=229.34(5.002-4.502)/4=272.35kN。允許沖切力：0.70.901.5733001450=4732843.50N=4732.84kN實(shí)際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計(jì)值，所以能滿(mǎn)足要求！六.承臺(tái)配筋計(jì)算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002第8.2.7條。1.抗彎計(jì)算，計(jì)算公式如

13、下:式中a1截面I-I至基底邊緣的距離，取a1=1.70m；P截面I-I處的基底反力:P=(5.00-1.70)(229.34-68.06)/5.00+68.06=174.51kPa；a截面I-I在基底的投影長(zhǎng)度,取a=1.60m。經(jīng)過(guò)計(jì)算得:M=1.702(25.00+1.60)(229.34+174.51-22250.00/5.002)+(229.34-174.51)5.00/12=691.40kN.m。2.配筋面積計(jì)算,公式如下:依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002式中1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?xún)?nèi)插法

14、確定；fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h0承臺(tái)的計(jì)算高度。經(jīng)過(guò)計(jì)算得s=691.40106/(1.0016.705.0010319502)=0.002=1-(1-20.002)0.5=0.002s=1-0.002/2=0.999As=691.40106/(0.9991950300.00)=1183.17mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:15000mm2。故取As=15000mm2。計(jì)算書(shū)：塔吊三樁承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算書(shū)塔吊樁基礎(chǔ)的計(jì)算書(shū)一.參數(shù)信息塔吊型號(hào):QTZ63自重(包括壓重):F1=788.00kN最大起重荷載:F2=60.00kN塔吊傾覆力距:M=1200.00kN.m塔吊起

15、重高度:H=120.00m塔身寬度:B=1.60m樁混凝土等級(jí):C35承臺(tái)混凝土等級(jí):C35保護(hù)層厚度:50mm邊長(zhǎng):6.00m承臺(tái)厚度:Hc=1.20m承臺(tái)箍筋間距:S=200mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別:級(jí)承臺(tái)預(yù)埋件埋深:h=0.50m承臺(tái)頂面埋深:D=1.50m樁直徑:d=0.80m樁間距:a=4.00m樁鋼筋級(jí)別:級(jí)樁入土深度:30.00樁型與工藝:干作業(yè)鉆孔灌注樁(d0.8m)二.塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力與彎矩計(jì)算1.塔吊自重(包括壓重)F1=788.00kN2.塔吊最大起重荷載F2=60.00kN作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力F=F1+F2=848.00kN塔吊的傾覆力矩M=1.41200.00=

16、1680.00kN.m三.承臺(tái)彎矩的計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖：圖中x軸的方向是隨機(jī)變化的，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)按照傾覆力矩M最不利方向進(jìn)行驗(yàn)算。1.樁頂豎向力的計(jì)算(依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范GJ94-2008的第5.1.1條)其中Fk作用于承臺(tái)頂面的豎向力，F(xiàn)k=848.00kN；Gk樁基承臺(tái)和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值，Gk=25.0BcBcHc+20.0BcBcD=935.28kN；Mxk,Myk荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于承臺(tái)底面，繞通過(guò)樁群形心的x、y軸的力矩xi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)；Nik荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，第i基樁或復(fù)合基樁的豎向力(kN)。經(jīng)計(jì)算得:樁頂豎向力最大壓力設(shè)計(jì)值

17、：N=1.2(848.000+935.280)/3+(1680.0004.001.732/3)/(4.0001.732/3)2+2(4.0001.732/6)2=1198.300kN沒(méi)有抗拔力!樁頂豎向最大壓力標(biāo)準(zhǔn)值:N=(848.000+935.280)/3+(1200.0004.001.732/3)/(4.0001.732/3)2+2(4.0001.732/6)2=940.847kN沒(méi)有抗拔力!2.承臺(tái)彎矩的計(jì)算(依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008的第5.9.2條)其中M通過(guò)承臺(tái)形心至各邊緣正交截面范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)；Nmax不計(jì)承臺(tái)及其上土重，三樁中最大基樁豎向力

18、設(shè)計(jì)值(kN)sa樁中心矩c塔身寬度經(jīng)過(guò)計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值：M=(1198.300-935.280/3)(4.00-1.7321.60/4)/3=977.322kN.m四.承臺(tái)截面主筋的計(jì)算依據(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。式中1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?xún)?nèi)插法確定；fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h0承臺(tái)的計(jì)算高度。fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300N/mm2。承臺(tái)底面配筋:s=977.322106/(1.00016.7006000.0001150.0002)=0.007=1

19、-(1-20.007)0.5=0.007s=1-0.007/2=0.996Asx=Asy=977.322106/(0.9961150.000300.000)=2843.342mm2。滿(mǎn)足頂面和底面配筋要求的同時(shí)還應(yīng)該滿(mǎn)足構(gòu)造要求!五.承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.9.10條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到XY方向樁對(duì)承臺(tái)的最大剪切力,考慮對(duì)稱(chēng)性，記為V=1198.300kN斜截面受剪承載力滿(mǎn)足下面公式：其中hs受剪切承載力截面高度影響系數(shù)hs=0.913；計(jì)算截面的剪跨比，取2.783；b0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，b0=6000mm；h0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=650mm；ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.57N/mm2；由于V=1198.3000.9132.78360001.57650/1000=2587.074kN經(jīng)過(guò)計(jì)算承臺(tái)已滿(mǎn)足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六.樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.8.2條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=