廣東框剪結(jié)構(gòu)住宅樓工程塔吊基礎(chǔ)施工方案

目錄HYPERLINK\l"_Toc364922823"一、編制依據(jù)1HYPERLINK\l"_Toc364922824"二、工程概況1HYPERLINK\l"_Toc364922825"三、地質(zhì)狀況1HYPERLINK\l"_Toc364922826"四、塔吊技術(shù)性能參數(shù)5HYPERLINK\l"_Toc364922827"五、塔吊基礎(chǔ)設(shè)置及樁基驗(yàn)算6HYPERLINK\l"_Toc364922828"30-31棟住宅工程塔吊定位圖15一、編制依據(jù)1、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2011）；2、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DBJ15-31-2003）；3、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）；4、《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）；5、《簡明鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)》；6、《建筑結(jié)構(gòu)圖紙》；7、QTZ80（6012）自升塔式起重機(jī)使用說明書；8、塔式起重機(jī)安全規(guī)范（GB5144-2006）；9、《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ33-2012）；10、巖土工程勘察報(bào)告。二、工程概況序號(hào)項(xiàng)目內(nèi)容1工程名稱30-31棟住宅宅工程2工程地址3建設(shè)單位4設(shè)計(jì)單位5監(jiān)理單位公司6施工單位7面積地上面積352884m2，地下面積1286mm2，總建筑面面積365700m28層高/層數(shù)建筑高度99.77米，負(fù)一層層層高5.4米，首層層層高6.75米，2~32層層高為3米/地下一層，上上面三十二層層本工程合理使用年年限為50年，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)，框架抗震震等級(jí)為三級(jí)級(jí)，剪力墻抗抗震等級(jí)為三三級(jí)。結(jié)構(gòu)安安全等級(jí)為二二級(jí)。地下室室抗震設(shè)防分分類為丙類，設(shè)設(shè)防烈度6度。建筑耐耐火等級(jí)為一一級(jí)三、地質(zhì)狀況勘察報(bào)告顯示，場(chǎng)區(qū)地層為第eq\o\ac(○,1)層素～雜填土、第eq\o\ac(○,2)-1層粉質(zhì)粘土、第eq\o\ac(○,2)-2層粉質(zhì)粘土、第eq\o\ac(○,3)-1層粉質(zhì)粘土、第eq\o\ac(○,3)-2層粉質(zhì)粘土、第eq\o\ac(○,4)層全風(fēng)化巖、第eq\o\ac(○,5)層強(qiáng)風(fēng)化巖、第eq\o\ac(○,6)層中風(fēng)化巖、第eq\o\ac(○,7)層微風(fēng)化巖。土層部分人工填土層（Qml），地層編號(hào)eq\o\ac(○,1)第eq\o\ac(○,1)層素～雜填土：雜色，松散，濕，為碎石及粘性土等，為回填土。大于多數(shù)孔段揭露。因大部分孔段為填石、磚塊，無法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，本次勘察于部分孔段進(jìn)行了動(dòng)力觸探試驗(yàn)。該層層厚0.20～14.50m，平均厚度為4.15m。（2）沖坡積層（Qal）,地層編號(hào)eq\o\ac(○,2)第eq\o\ac(○,2)-1層粉質(zhì)粘土：灰黃色～黃灰色，可塑，飽和，含中細(xì)砂。僅于ZK235、ZK234、ZK196、ZK195等孔段揭露。層厚0.6～4.10m，平均層厚為2.18m。層面埋深0.00～6.00m。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)共6次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N′=1.0～9.0擊，平均值為6擊，標(biāo)準(zhǔn)值為5.1擊。經(jīng)桿長修正后，N=0.8～7.3擊，平均值為5.4擊，標(biāo)準(zhǔn)值為4.7擊。取試樣共2件，天然含水量平均值W=24.9%，天然重度平均值v=19.0KN/m3,壓縮系數(shù)平均值a1-2=0.23MPa-1，建議承載力特征值取140Kpa。取試樣共2件，天然含水量平均值W=24.1%，天天然重度平均值v=19.3KN/m3,凝聚力平均值C=36Mpa，內(nèi)摩擦角平均值φ=16.5°，壓縮系數(shù)平均值a1-2=0.32MPa-1a,壓縮模量平均值Es=5.56Mpa，建議承載力特征值取60KPa。第eq\o\ac(○,2)-2層粉質(zhì)粘土：黃紅色，硬塑，濕，含中細(xì)砂。僅ZK203、ZK65等也段揭露。層厚1.10～3.0m，平均層厚為1.97m。層面埋深5.2～6.0m。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)共2次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N′=12～25擊，平均值為18.5擊。經(jīng)桿長修正后，N=10.3～22.1擊，平均值為16.2擊，建議承載力特征值取180KPa。（3）殘積層（Qel），地層編號(hào)eq\o\ac(○,3)第eq\o\ac(○,3)-1層粉質(zhì)粘土：灰黃色，硬塑，濕，為砂巖風(fēng)化后產(chǎn)物。該層僅于ZK187等孔段揭露。層厚1.10～3.0m，平均層厚為1.97m。層面埋深3.60～7.60m。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)共1次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N′=17擊。經(jīng)桿長修正后，N=15.2擊。取試樣共1件，天然含水量平均值W=22.1%，天然重度平均值v=19.2KN/m3,凝聚力平均值C=42Mpa，內(nèi)摩擦角平均值φ=23.5°，壓縮系數(shù)平均值a1-2=0.28MPa-1a,壓縮模量平均值Es=5.16Mpa，建議承載力特征值取200KPa。第eq\o\ac(○,3)-2層粉質(zhì)粘土：灰～灰黃色，堅(jiān)硬，稍濕，為砂巖風(fēng)化后產(chǎn)物。該層僅于ZK221、ZK203、ZK198、ZK233、ZK232、ZK196、ZK219、ZK197等孔段揭露。層厚0.7～12.0m，平均層厚為2.97m。層面埋深1.5～10.1m。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)共7次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N′=19～25擊，平均值為22.4擊，標(biāo)準(zhǔn)值為21.0擊。經(jīng)桿長修正后，N=17.4～22.4擊，平均值為19.7擊，標(biāo)準(zhǔn)值為18.3擊。取試樣共4件，天然含水量平均值W=21.9%，天然重度平均值v=19.5KN/m3,凝聚力平均值C=42MPa，內(nèi)摩擦角平均值φ=23.5°，壓縮系數(shù)平均值a1-2=0.63MPa-1a,壓縮模量平均值Es=5.85MPa，建議承載力特征值取270KPa?；鶐r部分本場(chǎng)區(qū)基巖絕大多數(shù)孔段為石灰?guī)r，少數(shù)孔段揭露有泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖。場(chǎng)區(qū)基巖按風(fēng)化程度可分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化及微風(fēng)化，按《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001，附錄劃分標(biāo)準(zhǔn)及《建筑地基基礎(chǔ)高計(jì)規(guī)范》DBJ15-31-2003，30≥N′﹤50擊為全風(fēng)化巖，N′≤50擊為強(qiáng)風(fēng)化巖。全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、及微風(fēng)化反復(fù)交替出現(xiàn)，巖層風(fēng)化程度規(guī)律性極差，風(fēng)化極不均勻?，F(xiàn)按風(fēng)化程度分述如下：第eq\o\ac(○,4)層全風(fēng)化巖：灰色～灰黃色，呈堅(jiān)硬～半巖半土～碎塊狀。該層僅于ZK236、ZK235、ZK234、ZK232等孔段揭露。揭露層厚1.7～5.10m，平均層厚為3.56m。層面埋深3.10～12.50m。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)共7次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N′=31～40擊，平均值為36.6擊，標(biāo)準(zhǔn)值為34.4擊。修正后，N=27.9～33.1擊，平均值為19.7擊，標(biāo)準(zhǔn)值為28.5擊。建議承載力特征值fak取400KPa。第eq\o\ac(○,5)層強(qiáng)風(fēng)化巖：白色～灰黃色，巖芯破碎，呈半巖半土～碎屑～碎塊狀。該層于大部分孔段揭露。揭露層厚0.40～1.80m，平均層厚為0.81m。層面埋深12.10～18.80m。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)共11次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N′=52～178擊，平均值為115.5擊，標(biāo)準(zhǔn)值為87擊。修正后，N=45.2～151擊，平均值為96.5擊，標(biāo)準(zhǔn)值為71.3擊。建議承載力特征值fak取500KPa。強(qiáng)風(fēng)化巖巖石堅(jiān)硬程度屬極軟巖，巖體完整程度等級(jí)為破碎～極破碎，經(jīng)綜合判定，巖體基本質(zhì)量等級(jí)屬Ⅴ類。此層多間夾中風(fēng)化，詳情見各鉆孔柱狀圖。第eq\o\ac(○,6)層中風(fēng)化巖：白色～灰黃色，巖芯較破碎～破碎，呈碎塊～半邊～短柱狀。該層于全部孔段揭露。揭露層層厚0.4～16.60m，平均揭露層厚度為5.09m。層面埋深0.00～36.1m。該層共取69組試樣進(jìn)行天然/飽和單軸稿壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其中，石灰?guī)r采取試樣41組，天然單軸抗壓強(qiáng)度值為8.5～23.8MPa，平均值為15.4MPa,標(biāo)準(zhǔn)值14.3MPa，軟化系數(shù)為0.62。泥質(zhì)粉砂巖采取試樣11組，天然單軸坑壓強(qiáng)度值為5.2～20.1MPa，平均值為12.3MPa，標(biāo)準(zhǔn)值9.2MPa，軟化系數(shù)為0.57。細(xì)砂巖采取試樣17組，天然單軸坑壓強(qiáng)度值為6.4～27.5MPa，平均值為13.1MPa，標(biāo)準(zhǔn)值10.6MPa，軟化系數(shù)為0.61。中風(fēng)化巖石堅(jiān)硬程度屬軟巖～較軟巖，巖體完整程度等級(jí)為軟破碎～破碎，經(jīng)綜合判定，巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅴ類。此層多間夾微風(fēng)化詳情見各鉆孔柱狀圖，因該層夾層較多且無規(guī)律，巖芯亦較破碎，故建議：依照柱狀圖，如該層間夾強(qiáng)風(fēng)化則取承載力特征值1000KPa，如夾層微風(fēng)化：泥質(zhì)粉砂巖則取承載力特征值1500KPa，細(xì)砂巖則取承載力特征值1700KPa，石灰?guī)r則取承載力特征值2000KPa。第eq\o\ac(○,7)層微風(fēng)化巖：棕紅～灰白～白灰，為微風(fēng)化，巖芯稍破碎～較完整，呈碎塊～短～中長柱狀。該層大部分孔段揭露。揭露層厚0.7～14.50m，平均揭露層厚度為4.98m。層面埋深0.6～25.8m。該層共取141組試樣進(jìn)行天然/飽和單軸稿壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其中，石灰?guī)r采取試樣101組，天然單軸抗壓強(qiáng)度值為13.6～55.8MPa，平均值為28.9MPa,標(biāo)準(zhǔn)值27.2MPa，因該層皆間夾中風(fēng)化且無規(guī)律，完整程度亦差，故建議承載力特征值3300KPa。軟化系數(shù)為0.762。泥質(zhì)粉砂巖采取試樣23組，天然單軸坑壓強(qiáng)度值為12.1～42.7MPa，平均值為22.8MPa，標(biāo)準(zhǔn)值19.7MPa，因該層皆間夾中風(fēng)化且無規(guī)律，完整程度亦差，故建議承載力特征值2300KPa。軟化系數(shù)為0.697。細(xì)砂巖采取試樣17組，天然單軸坑壓強(qiáng)度值為14.1～60MPa，平均值為31.7MPa，標(biāo)準(zhǔn)值25.2MPa，因該層皆間夾中風(fēng)化且無規(guī)律，完整程度亦差，故建議承載力特征值2800KPa。軟化系數(shù)為0.782。微風(fēng)化巖巖石堅(jiān)硬程度屬較軟～較硬～堅(jiān)硬巖，巖體完整程度等級(jí)為較完整～稍破碎，經(jīng)綜合判定，巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅳ類。根據(jù)工程施工需要，30-31棟現(xiàn)場(chǎng)擬安裝一臺(tái)QTZ80（6012）塔式起重機(jī)（自編為2#塔吊）負(fù)責(zé)本工程的垂直運(yùn)輸，2#塔吊布置在（31-A軸外）*（31-5軸～31-9軸之間）,塔吊基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-6.1m,為保證塔吊安全、順利安裝完畢，特制定本施工方案。本塔吊獨(dú)立固體式最大高度為45m（本工程擬需用高度為128.8米），臂長60米，塔吊首次安裝高度為30m。四、塔吊技術(shù)性能參數(shù)1、QTZ80（6012）最大獨(dú)立高度：45m，起重臂長度：60m，使用6塊平衡重,共17.05t，塔身尺寸為：1800×2800。2、工作狀態(tài)及非工作狀態(tài)技術(shù)參數(shù)QTZ80（6012）工況地基基礎(chǔ)載荷Fh(KN)P2Fv（KN）M（KN.m）Mn（KN.m）工作工況22.8684.52152402非工作工況97624.52695.10.0Ｆh基礎(chǔ)所受的水平力Ｆv基礎(chǔ)所受的垂直力M基礎(chǔ)所受的傾覆力矩Mn基礎(chǔ)所受的扭矩3、塔機(jī)型號(hào)塔QTZ80（6012）擬定需用高度為128.8米，初始安裝高度為30米。塔機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：QTZ80（6012）最大起重力矩800KN.m；最大起重量6噸；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度：0—0.8轉(zhuǎn)/min；牽引機(jī)構(gòu)速度：0--55m/min；頂升機(jī)構(gòu)速度：0.7m/min；五、塔吊基礎(chǔ)設(shè)置及樁基驗(yàn)算1、由《QTZ80（6012）塔式起重機(jī)安裝使用說明書》可知，地基承壓力要求值不得低于190Kpa?；A(chǔ)的實(shí)際承載能力不得低于下面數(shù)據(jù)：垂直載荷69.82T，水平載荷2.33T，傾翻力矩219.5Ｔ，扭矩41T*M。根據(jù)2011年06月10《藍(lán)籌地塊二、三、四期巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》:查勘察報(bào)告顯示能夠滿足2#塔吊基礎(chǔ)承載力要求的土質(zhì)持力層為中粗砂層，本層土質(zhì)承載力特征值fak為200Kpa；200Kpa﹥《QTZ80（6012）塔式起重機(jī)安裝使用說明書》可知，地基承壓力要求值不得低于19t/㎡（折合190Kpa）本層土質(zhì)符合要求，根據(jù)工程勘察報(bào)告鉆等相關(guān)資料顯示建議采用沖孔灌注樁，并選用中、微風(fēng)化巖層作樁端持力層，該層土質(zhì)承載力特征值fak為1500～3300Kpa，樁徑選1.4米,樁端須進(jìn)入中微風(fēng)化巖層不少于3.5米，單樁承載力特征為11000KN,樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。本工程塔吊基礎(chǔ)采用整體式，塔吊基礎(chǔ)尺寸為4000×4000×1400mm，采用C35混凝土澆筑。在混凝土澆筑前，要求塔吊安裝廠家提供塔吊預(yù)埋地腳螺栓安裝圖，并按塔吊基礎(chǔ)方案先預(yù)埋地腳螺栓，并作固定(詳見塔吊基礎(chǔ)施工圖)。2、QTZ80（6012）塔吊樁基礎(chǔ)安全驗(yàn)算：（基礎(chǔ)為單樁承臺(tái)）依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)。2.1.參數(shù)信息塔吊型號(hào):QTZ80（6012）塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值:Fk1=624.50kN起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m塔吊計(jì)算高度:H=128.8m塔身寬度:B=1.80m非工作狀態(tài)下塔身彎矩:M1=2695.1kN.m承臺(tái)混凝土等級(jí):C35矩形承臺(tái)邊長:4.00m承臺(tái)厚度:Hc=1.400m承臺(tái)鋼筋級(jí)別:HPB235承臺(tái)頂面埋深:D=-1.4m樁混凝土等級(jí):C30保護(hù)層厚度:40mm樁直徑d=1.400m樁鋼筋級(jí)別:HRB335樁入土深度暫定:20m2.2.荷載計(jì)算2.2.1.自重荷載及起重荷載1)塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值Fk1=624.5kN2)基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk=4×4×1.40×25=560kN3)起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk=80kN2.2.2.風(fēng)荷載計(jì)算1)工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a.塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(Wo=0.2kN/m2)=0.8×1.59×1.95×1.35×0.2=0.67kN/m2=1.2×0.67×0.35×1.8=0.51kN/mb.塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qsk×H=0.51×46.00=23.29kNc.基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk×H=0.5×23.29×2)非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a.塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(本地區(qū)Wo=0.35kN/m2)=0.8×1.62×1.95×1.35×0.35=1.19kN/m2=1.2×1.19×0.35×1.8=0.90kN/mb.塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qsk×H=0.90×46.00=41.53kNc.基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk×H=0.5×41.53×2.2.3.塔機(jī)的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=2695.1+0.9×非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值2.3.承臺(tái)計(jì)算承臺(tái)尺寸:4000mm×4000mm×1400mm單樁承臺(tái)的承臺(tái)彎矩兩個(gè)方向都為0(kN.m)，所以承臺(tái)只需采用構(gòu)造配筋，不需要進(jìn)行抗剪和其它的驗(yàn)算！2.4.樁身最大彎矩計(jì)算計(jì)算簡圖：2.4.1.按照m法計(jì)算樁身最大彎矩：計(jì)算依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)的第條，并參考《樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法與施工技術(shù)》。(1)計(jì)算樁的水平變形系數(shù)(1/m):其中m──地基土水平抗力系數(shù)；b0──樁的計(jì)算寬度，b0=2.25m。E──抗彎彈性模量，E=0.67Ec=20100.00N/mm2；I──截面慣性矩，I=0.25m4；經(jīng)計(jì)算得到樁的水平變形系數(shù):=0.411/m(2)計(jì)算Dv:Dv=41.53/(0.41×3897.20)=0.03(3)由Dv查表得：Km=1.00(4)計(jì)算Mmax:經(jīng)計(jì)算得到樁的最大彎矩值:Mmax=3897.20×。由Dv查表得：最大彎矩深度z=0.20/0.41=0.48m。2.5.樁配筋計(jì)算依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)第條。沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，其截面受壓承載力計(jì)算：(1)偏心受壓構(gòu)件，其偏心矩增大系數(shù)按下式計(jì)算：式中l(wèi)0──樁的計(jì)算長度，取l0=26.69m；h──截面高度，取h=1.40m；h0──截面有效高度，取h0=1.46m；1──偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)：解得：1=1.00A──構(gòu)件的截面面積，取A=1.77m2；2──構(gòu)件長細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù),當(dāng)l0/h<15時(shí),取1.0,否則按下式:解得：2=0.97經(jīng)計(jì)算偏心增大系數(shù)=1.05。(2)偏心受壓構(gòu)件應(yīng)符合下例規(guī)定：式中As──全部縱向鋼筋的截面面積；r──圓形截面的半徑，取r=0.7m；rs──縱向鋼筋重心所在圓周的半徑，取rs=0.66m；e0──軸向壓力對(duì)截面重心的偏心矩:e0=Mmax/F=3912.31/640=6.11m；ea──附加偏心矩，應(yīng)取20mm和偏心放學(xué)截面最大尺寸的1/30兩者中的較大者，ea=50.00mm；──對(duì)應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角與2的比值，取=0.51；t──縱向受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積的比值，當(dāng)>0.625時(shí)，取t=0：由一式，經(jīng)計(jì)算解得：As=-149047.08mm2由二式，經(jīng)計(jì)算解得：As=1201.97mm2由上兩式計(jì)算結(jié)果：樁的配筋面積As=1201.97mm2,配筋詳附圖。2.6.樁豎向承載力驗(yàn)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)的第和條軸心豎向力作用下，Qk=640.00kN樁基豎向承載力必須滿足以下兩式：單樁豎向承載力特征值按下式計(jì)算：其中Ra──單樁豎向承載力特征值；qsik──第i層巖石的樁側(cè)阻力特征值；按下表取值；