單樁塔吊基礎(chǔ)方案

./目錄256271、工程概況155172、編制依據(jù)141843、塔吊基礎(chǔ)形式選擇2160014、塔吊基礎(chǔ)受力驗(yàn)算2134655、施工要求8317506、沉降觀測101、工程概況1.1、本工程為"東安花園二期保障性住房工程",采用BT形式興建。本工程由九棟塔樓〔五個單體和一個幼兒園組成。具體情況如下：1＃、2＃樓〔兩棟為一單體,17層〔無地下室,塔樓最高點(diǎn)＋58.4m,±0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對標(biāo)高15.1m〔塔吊基礎(chǔ)處排污管道底標(biāo)高12.84m；14＃、15＃樓〔兩棟為一單體,17＃樓為一單體,12＃、13＃樓〔兩棟為一單體,均為18層和一層地下室,塔樓最高點(diǎn)均為＋60m,±0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對標(biāo)高分別為15.1m、15.3m、15.5m；10＃、11＃樓〔兩棟為一單體,28層〔無地下室,塔樓最高點(diǎn)＋93.9m,±0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對標(biāo)高15.7m。1.2、塔吊的現(xiàn)場布置原則：綜合考慮現(xiàn)場平面覆蓋、材料的垂直運(yùn)輸需求及安裝、附墻、運(yùn)轉(zhuǎn)、拆除的方便,滿足施工工藝的要求；基礎(chǔ)避讓承臺、地梁和管道。1.3、根據(jù)上述布置原則,本工程設(shè)置4臺塔吊,其中4#塔吊QTZ63<5013>附著在11#樓,覆蓋10#、11#樓。〔詳見附圖2"塔吊平面布置圖"。2、編制依據(jù)2.1《塔式起重混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》〔GB/T187-2009；《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)》〔GB50007-2002；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)》〔GB50009-2001；《建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》〔JGJ59-2011；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)》〔GB50010-2002；《建筑樁基技術(shù)規(guī)》〔JGJ94-2008本工程《巖土工程勘查報告》；本工程結(jié)構(gòu)施工圖紙。2.2、市南海高達(dá)建筑機(jī)械提供的《QTZ63<5013|>塔式起重機(jī)使用說明書》；2.3、工程施工現(xiàn)場實(shí)際情況。3、塔吊基礎(chǔ)形式選擇按照"分區(qū)布塔、全面覆蓋、滿足吊次、經(jīng)濟(jì)合理"的原則,合理布置塔吊位置,以保證施工工作面基本在塔吊的覆蓋圍之,且能滿足鋼筋、模板等現(xiàn)場材料的水平、垂直運(yùn)輸需求,同時應(yīng)考慮安裝、附臂、運(yùn)轉(zhuǎn)、拆除的方便和滿足地基承載能力。依據(jù)市南海高達(dá)建筑機(jī)械提供的塔吊資料：4#塔吊QTZ63<5013>基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸為：長×寬×厚=4500×4500×1400mm,下設(shè)1根直徑1400的鉆孔灌注樁,有效樁長20m,基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為14.80m〔詳見附圖1-圖三。考慮后期主體結(jié)構(gòu)及塔吊最大自由高度的影響,基礎(chǔ)混凝土澆筑完畢后待混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%〔以同條件混凝土試塊抗壓強(qiáng)度報告為準(zhǔn)方可進(jìn)行塔吊安裝。施工期間要充分保證塔基混凝土養(yǎng)護(hù)工作,以盡快進(jìn)入塔吊安裝,保證基礎(chǔ)胎模施工時塔吊投入使用。4、塔吊基礎(chǔ)受力驗(yàn)算4.1、4#塔吊計算書如下：1.計算參數(shù)〔1基本參數(shù)采用1臺QZT63<5013>塔式起重機(jī),塔身尺寸1.63m,基坑開挖深度-2.10m；現(xiàn)場地面標(biāo)高0.00m,承臺面標(biāo)高-0.70m；采用鉆〔沖孔基礎(chǔ),地下水位-6.00m。〔2計算參數(shù)1塔機(jī)基礎(chǔ)受力情況荷載工況基礎(chǔ)荷載P<kN>M<kN.m>FkFhMMZ工作狀態(tài)420.0035.001450.00200.00非工作狀態(tài)240.0035.001500.000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)計算如圖Fk=240.00kN,Fh=35.00kN,M=1500.00+35.0×1.30=1545.50kN.mFk‘=240.00×1.35=324.00kN,Fh,=35.00×1.35=47.25kNMk=<1500.00+35.0×1.30>×1.35=2086.43kN.m2樁頂以下巖土力學(xué)資料序號地層名稱厚度極限側(cè)阻力巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度qsik*ιi抗拔系數(shù)λiqsik*ιiL<m>標(biāo)準(zhǔn)值qsik<kPa>標(biāo)準(zhǔn)值frk<kPa><kN/m>λi<kN/m>1填土4.808.0038.400.4015.362粉質(zhì)粘土0.6026.0015.600.7010.923粘性土6.0035.00210.000.70147.004粉土5.9020.00118.000.7082.605中砂2.3025.0057.500.5028.756強(qiáng)風(fēng)化礫巖0.4080.003200.0032.000.7022.40樁長20.00∑qsik*ιi471.50∑λiqsik*ιi307.033基礎(chǔ)設(shè)計主要參數(shù)基礎(chǔ)樁采用1根φ1600鉆〔沖孔灌注樁,樁頂標(biāo)高-2.00m,樁端不設(shè)擴(kuò)大頭,樁端入強(qiáng)風(fēng)化礫巖0.40m；樁混凝土等級C30,fC=14.30N/mm2,EC=3.00×104N/mm2；ft=1.43N/mm2,樁長20.00m；鋼筋HRB335,fy=300.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2承臺尺寸長<a>=4.50m、寬<b>=4.50m、高<h>=1.40m；樁中心與承臺中心重合,承臺面標(biāo)高-0.70m；承臺混凝土等級C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。Gk=abhγ砼=4.50×4.50×1.40×25=708.75kN2.樁頂作用效應(yīng)計算〔1軸心豎向力作用下：Nk=<Fk＋Gk>/n=<240.00+708.75>/1=948.75kN〔2水平力作用下：Hik=Fh/n=35.00/1=35.00kN3.樁基豎向承載力驗(yàn)算〔1單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算hr=0.40m,d=1.60m=1600mm,hr/d=0.40/1.60=0.25,查表得,ζr=0.55Ap=πd2/4=3.14×2.56/4=2.01m2Qsk=u∑qsiki=πd∑qsiai=3.14×1.60×471.50=2368.82kNQrk=ζrfrkAp=0.55×3200×2.01=3537.60kN,Quk=Qsk+Qsk=2368.82+3537.60=5906.42kNRa=1/KQuk=1/2×5906.42=2953.21kN4.樁基豎向承載力計算軸心豎向力作用下Nk=948.75kN＜Ra=2953.21kN,豎向承載力滿足要求。5.樁基水平承載力驗(yàn)算〔1單樁水平承載力特征值計算αE=Es/Ec=2.00×105/3.00×104=6.67,γm=2,ζN=0.50ρg=0.2+<2000-1600>/<2000-300>×<0.65-0.2>=0.31%Wo=πd/32[d2＋2<ES/EC－1>ρgd02]=3.14×1.60/32×<1.602+2×<6.67-1>×0.31%×<1.60-2×0.10>2>=0.41m3Io=Wod/2=0.41×1.60/2=0.33m4EI=0.85ECIo=0.85×3.00×107×0.33=8415000kN.m2查表得:m=35.00×103kN/m4,bo=0.9<d+1>=2.34mα=<mbo/ECI>0.2=<35.00×1000×2.34/8415000>0.2=0.40αL=0.40×20.00=7.92＞4,按αL=4查表得:Vm=0.768Nk=<Fk’＋1.2Gk>/n=<324.00+1.2×708.75>/1=1174.50kNAn=πd2/4[1＋<Es/Ec-1>Pg]=2.01×<1+5.67×0.31%>=2.05m2RHa=<0.75×αγmftW0/Vm><1.25+22ρg><1+ζNN1k/γmftAn>=<0.75×0.40×2×1.43×1000×0.41／0.768>×<1.25+22×0.31/100>×[1+0.50×1174.50/<2×1.43×1000×2.05>]=60.58kN<2>樁基水平承載力Hik=35.00kN＜Rha=60.58kN,水平承載力滿足要求。6.抗拔樁基承載力驗(yàn)算〔1抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1.60×4×307.03=1964.99kNTuk=ΣλiqsikuiLi=307.03×3.14×1.60=1542.52kN<2>抗拔承載力計算Ggp=Ggp1＋Ggp2=4.50×4.50×3.90×18.80/1＋4.50×4.50×16.00×<18.80-10>/1=4335.93kNGp=Gp1＋Gp2=3.14×0.8×0.8×4.00×25＋3.14×0.8×0.8×16.00×<25-10>=683.26kNTgk/2+Ggp=1964.99/2+4335.93=5318.43kN,Tuk/2+Gp=1542.52/2+683.26=1454.52kN7.抗傾覆驗(yàn)算單樁承臺塔吊基礎(chǔ)在組合承臺后,類似于懸臂樁故采用靜力平衡法確定單樁傾覆轉(zhuǎn)點(diǎn),即樁身最大彎矩處：依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)》<JGJ94-2008>的第條,<1>計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──樁的計算寬度,b0=2.16m。

E──抗彎彈性模量,E=0.67Ec=18760.00N/mm2；I──截面慣性矩,I=0.19m4；經(jīng)計算得到樁的水平變形系數(shù):

=0.341/m

<2>計算Dv:Dv=119.98/<0.34×5042.40>=0.07

<3>由Dv查表得：Km=1.01<4>計算Mmax:經(jīng)計算得到樁的最大彎矩值:Mmax=2086.43×1.01=2107kN.m。由Dv查表得：最大彎矩深度z=0.32/0.34=0.91m。bi=4.50/2=2.25m傾覆力矩M傾=M＋Fhh=1500.00+35.00×<1.3+0.91>=1549.00kN.m抗傾覆力矩M抗=〔Fk＋Gkbi＋<Tuk/2+Gp>bi=<240.00+708.75>×2.25+<1542.52/2+683.26>×2.25=5407.36kN.mM抗/M傾=5407.36/1549.00=3.49抗傾覆驗(yàn)算3.49＞1.6,滿足要求。8.樁身承載力驗(yàn)算<1>正截面受壓承載力計算Nk=<Fk’＋1.2Gk>/n=<324.00+1.2×708.75>/1=1174.50kNΨc=0.70,ΨcfcAp=0.70×14.30×1000×2.01=20120.10kN正截面受壓承載力=20120.10kN＞NK=1174.50kN,滿足要求?！?配筋計算采用HRB335鋼筋,fy=300.00N/mm2,按照配筋率ρ=ρg=0.31%計算：As1=ρAP=0.31%×2.01×106=6231mm2樁身鋼筋抗拔計算As2=2M傾/dfy=2×1549.00×106/<1600×300>=6454mm2比較As1和As2,按As2配筋,取2718,As=27×254=6858mm2>AS2=6454mm2<滿足要求>9.承臺受沖切承載力驗(yàn)算只考慮塔身邊沖切承載力計算Fι=F－1.2ΣQik=Fk’=324.00kN,ho=1.40-0.10=1.30m=1300mmβhp=1.0+<2000-1400/<2000-800>×<0.9-1.0>=0.95а0=<4.50-1.63>/2=1.44m,λ=а0/ho=1.44/1.30=1.11β0=0.84/<1.11+0.2>=0.64um=4×<1.63+1.44>=12.28mβhpβ0umftho=0.95×0.64×12.28×1.57×1000×1.30=15238.60kN承臺受沖切承載力=15238.60kN＞Fk=324.00kN,滿足要求。10.承臺受剪切承載力計算V=Nk’=Fk’/n=324.00/1=324.00kNβhs=<800/ho>1/4=<800/1300>0.25=0.89,λ=а0/ho=1.44/1.30=1.11α=1.75/<λ+1>=1.75/<1.11+1>=0.83,b0=4.50m=4500mmβhsαftb0ho=0.89×0.83×1.57×1000×4.50×1.30=6784.59kN承臺受剪切承載力=6784.59kN＞V=324.00kN,滿足要求。11.承臺配筋計算〔1承臺彎矩計算Ni=Fk=324.00kN,xi=0.80mM=Nixi=324.00×0.80=259.20kN.m〔2承臺配筋計算基礎(chǔ)采用HRB335鋼筋,fy=300N/mm2,最小配筋率ρ=0.15%計算配筋A(yù)s1=M/0.9fyho=259.20×106/<0.9×300×1300>=738mm2As2=ρbho=0.0015×4500×1300=8775mm2比較As1和As2,按As2配筋,取2325193mm<鋼筋間距滿足要求>As=23×491=11293mm2承臺配筋面積=11293mm2＞8775mm2,滿足要求。12.計算結(jié)果〔1基礎(chǔ)樁1根φ1600鉆〔沖孔灌注樁,樁端不設(shè)擴(kuò)大頭,樁頂標(biāo)高-2.00m,樁長20.00m,樁端入強(qiáng)風(fēng)化礫巖0.40m；樁混凝土等級C30,樁身鋼筋采用2718,箍筋采用φ10mm250mm?！?承臺長<a>=4.50m、寬<b>=4.50m、高<h>=1.40m；樁中心與承臺中心重合,承臺面標(biāo)高-0.70m；混凝土等級C35,承臺底鋼筋采用雙向2325193mm。5、施工要求5.1、混凝土澆筑塔吊基礎(chǔ)鋼筋、防雷接地和固定支腳的位置、標(biāo)高和垂直度經(jīng)檢查符合要求后,才能進(jìn)行混凝土澆筑；〔固定支腳由廠家派專業(yè)人員到場預(yù)埋,其預(yù)埋要求和防雷接地要求詳見《使用說明書》。為保證盡早安裝塔吊,塔吊基礎(chǔ)采用C35強(qiáng)度等級的混凝土,達(dá)到設(shè)計要求的90%方能進(jìn)行塔吊安裝,必須以同條件試塊試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。砼澆筑前,對班組進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底,砼澆筑實(shí)行掛牌制,誰澆筑的部位就由誰負(fù)責(zé)砼的澆筑質(zhì)量,確保砼質(zhì)量達(dá)到實(shí)外光。同時,專人負(fù)責(zé)做好砼表面層養(yǎng)護(hù)工作,避免出現(xiàn)干縮龜裂現(xiàn)象。澆筑面應(yīng)清理干凈,踩蹋變形的鋼筋應(yīng)在砼澆筑前復(fù)位。混凝土澆筑時,密切注意觀察鋼筋、支座有無移位的情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有位移時,必須立即停止?jié)仓⒓皶r修整,處理滿足允許偏差要求方可再繼續(xù)澆筑?；炷翝仓r,塔吊基礎(chǔ)上表面除塔身圍平整度嚴(yán)格要求外,自塔身圍向周邊找坡,水流向四周排水溝,最終匯于集水坑,避免地腳螺栓泡水。砼澆筑若遇雨天,應(yīng)及時與預(yù)拌砼供應(yīng)商聯(lián)系,及時調(diào)整砼配合比。同時,現(xiàn)場應(yīng)備足防雨蓬布,做好雨天已澆砼保護(hù)工作?；炷翝仓r留設(shè)三組同條件試塊,一組測7d強(qiáng)度、一組測10d強(qiáng)度、一組備用,如果試塊抗壓強(qiáng)度結(jié)果滿足31.5MPa要求,即可進(jìn)行塔吊安裝。5.2、混凝土的養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑后灑水養(yǎng)護(hù),不少于7d,保證混凝土表面不干燥。5.3、對基礎(chǔ)的要求1、當(dāng)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到