塔吊基础施工方案3#、4#、7#~10#-

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OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)(3#、4#、7#~10#)塔吊基础专项施工方案
编制:
审核:
审批:
中国建筑一局(集团)有限公司
OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)项目部
二〇一八年八月
目录
一、编制依据 (1)
1.1设计图纸及相关文件 (1)
1.2主要规范 (1)
二、工程概况 (1)
2.1工程建设概况 (1)
2.2工程概况 (2)
三、塔吊选型及定位 (2)
3.1塔吊选型 (2)
3.2塔吊基础定位 (3)
四、塔吊设计 (4)
4.1桩基设计 (4)
4.2承台设计 (6)
4.3基础大样图 (6)
4.4塔吊基础排水设计 (9)
4.5塔吊穿板(4#塔) (9)
五、塔吊基础施工工艺 (10)
六、安全文明控制措施 (14)
七、塔吊基础计算书 (14)
一、编制依据
1.1设计图纸及相关文件
序号名称发放日期1OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)桩基图纸2018.06 2OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)总平面图2018.06 3OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)工程勘察报告2018.01 4施工组织设计2018.07 1.2主要规范
序号类别名称编号
1行业塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2行业建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012
3行业施工现场机械设备检查技术规程JGJ160-2008 4行业建筑施工起重吊装工程安装技术规范JGJ276-2012 5行业建筑桩基技术规范JGJ94-2008
6行业建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-2010
7-TC6012使用说明书、TC7030使用说明书
TC7525使用说明书-8企业中国建筑施工管理标准-9国家住建厅2018年31号令-
二、工程概况
2.1工程建设概况
表2.1-1工程建设概况
序号项目内容
1工程名称OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)
2工程地址重庆市渝北区石港大道、规划石岩大道、规划石峰大道、规划玉龙大
道围合地块
3建设单位OPPO(重庆)智能科技有限公司
4管理公司中咨工程建设监理有限公司
5勘察单位中煤科工集团重庆设计研究院有限公司
序号项目内容
6设计单位信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司
7监理公司中咨工程建设监理有限公司
8总包单位中国建筑一局(集团)有限公司
2.2工程概况
本工程承包范围为C区(见下图示意),位于重庆市渝北区石港大道、规划石岩大道、规划石峰大道、规划玉龙大道(规划道路已基本建成,但未投入正式使用)围合地块,周边场地空旷,三通一平较好,玉龙大道南侧有玉峰山镇,石岩大道与石港大道交界处为临空前沿科技城。

C区共含3栋厂房和5栋仓库,均为钢筋混凝土结构,C1至C6均为4层,C7及C8为1层,最高23.7m(不含设备),C1局部、C3、C5及C6含地下室1层,总建筑面积约32.4万㎡。

3#、4#、7#~10#塔吊主要供区域内承台、地梁及结构施工阶段使用。

图2.2-1OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)平面位置图
三、塔吊选型及定位
3.1塔吊选型
根据建筑物高度和平面尺寸,为了确保本工程施工中钢筋(原材、半成品、成品)、周转材料、零星混凝土的运输,共设置10台塔吊。

其中3#、4#、7#~10#塔吊选型如下:
编号使用位置型号自由高度预计使用高度工作半径备注
3#C1区A-Y/1-13轴TC60124634m60-
4#C1区A-Y/1-13轴TC7030B5438m70-
7#C1区A-Y/1-13轴TC60124638m60-
8#C1区A-Y/1-13轴TC752551.334m75-
9#C1区A-Y/1-13轴TC60124636m60-
10#C1区A-Y/1-13轴TC60124640m60-
3.2塔吊基础定位
OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)高峰期共10台塔吊进行作业,属群塔作业。

3#、4#、7#~10#塔吊布置,综合考虑以下内容:
1、场区内钢筋加工棚、及材料堆场位置;
2、后期各塔吊工作高度及范围;
3、后期开展的分部分项工程。

综上考虑,3#、4#、7#~10#塔吊平面布置图如下:
图3.2-1C区塔吊平面布置图
注:塔吊中心点定位,其坐标为:
编号X Y
3#73762.58081270.159
4#73861.37181220.930
7#73780.57081369.559
8#73785.51281350.102
9#74051.54181249.280
10#74069.33681329.884
四、塔吊设计
4.1桩基设计
根据OPPO(重庆)智能生态科技园(C区)工程地质勘察报告(一次性勘察)回填土地基承载力根据现场载荷试验确定,初步设计时按100kPa,3#、4#、7#、8#、9#、10#塔吊基础地基均为回填土,地基承载力均不能满足塔吊基础地基承载力150KPa的要求,所以3#、4#、7#、8#、9#、10#塔吊基础采用的形式为灌注桩基础(即:桩基础+基础承台)。

OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)目前正在进行旋挖钻孔灌注桩施工,综合考虑经济性、施工时间、安全性及场地条件等各方面原因,3#、4#、7#~10#塔吊基础形式采取4根旋挖灌注桩,灌注桩上制作承台。

具体参数如下:
灌注桩型号:∅1000钻孔灌注桩。

桩长:桩长参照OPPO(重庆)智能生态科技园项目一期工程(C区)地勘报告及地勘单位下发的超前钻资料进行初步确定,具体要根据现场实际地质情况确定深度,详见下表:
表4.1-1塔基桩长初步设计表
编号塔基附近桩号嵌岩深度(mm)平场标高(m)旋挖桩长(m)持力层塔基设计桩长
(m)
3#塔C1-5302000244.710中风化岩层暂定为10
4#塔C1-5884800244.717
中风化岩层暂定为22.5 C1-5894800244.716
C1-5715400244.722.5
C1-5725400244.721.5
7#塔C1-6601800249.524
中风化岩层暂定为24 C1-6591800249.524
C1-3533000244.717
8#塔C1-3491000244.725
中风化岩层暂定为26 C1-3622000244.726
C1-3632800244.725
9#塔
C5-864800238.119
中风化岩层暂定为21 C5-874800238.121
C5-1003600238.114.5
10#塔C6-443500236.920中风化岩层暂定为20
C6-456000236.917
C5-32000238.115
C5-103500238.116
桩配筋:
编号砼强度桩类型直径嵌岩深度纵筋箍筋加劲筋
ZH-6C30圆形1000mm1000mm14C12A8@100/200C14@2000桩心距:塔吊TC6012(3#、7#、9#、10#塔)基础桩心距为3.4m;塔吊TC7030(4#塔)基础桩心距为4m;塔吊TC7525(8#塔)基础桩心距为4m;
桩顶标高:3#塔:-1.6m(绝对标高);4#塔:-6.48m;7#塔:1.6m;8#塔:-6.48m
9#塔:-1.9m;10#塔:-1.9m
桩芯混凝土:桩锚入承台内100mm,浇灌C30混凝土;
表4.1-2钻孔灌注桩定位:
塔吊编号编号
桩坐标
X Y
3#塔3-0181272.14873761.232 3-0281271.48173764.566 3-0381268.81473760.565 3-0481268.14773763.899
4#塔4-0181233.25873895.800 4-0281222.50173863.723 4-0381218.57873862.938 4-0481219.36373859.016
7#7-0181371.55873779.238 7-0281370.89173782.577 7-0381367.55773781.905 7-0481368.22473778.571
8#8-0181352.44373873.889 8-0281351.65873877.511 8-0381347.73673877.026 8-0481348.52073873.104
9#塔9-0181251.28074050.207 9-0281250.61474053.541 9-0381247.28074052.875 9-0481247.94674049.541
10#塔10-0181331.88474068.002 10-0281331.21874071.336 10-0381327.88474070.670 10-0481328.55074067.336
图4.1-1塔吊基础灌注桩坐标平面图
4.2承台设计
在钻孔灌注桩桩上制作承台,其具体参数如下:
承台面标高:3#塔:-0.3m;4#塔:-4.98m;7#塔:-0.3m;8#塔:-4.98m
9#塔:-0.6m;10#塔:-0.6m;
承台尺寸:3#、7#、9#、10#塔:6m×6m×1.4m;
4#、8#塔:7m×7m×1.6m
承台混凝土:C35;
钢筋配筋:
TC6012塔:主筋纵横向各3225双层双向(HRB400-E),架立筋12@300(HRB400)。

TC7030B塔:主筋纵横向各4025双层双向(HRB400-E),架立筋12@700(HRB400)。

TC7525塔:主筋纵横向各4025双层双向(HRB400-E),架立筋12@700(HRB400)。

钢筋保护层厚度:承台板底面保护层厚度100mm,其他面的保护层厚度均为50mm。

4.3基础大样图
3#、7#塔吊基础剖面
4#、8#塔吊基础剖面
9#、10#塔吊基础剖面
TC6012基础配筋
TC7030B基础配筋
TC7525基础配筋
4.4塔吊基础排水设计
塔吊基础承台面标高均在地下水位以上范围,因此无需设置降水井。

本工程施工时期处于雨季,降水量丰富,为防止塔吊基础积水及施工时遭水浸泡,承台施工时应每个塔吊基础周边应设置排水明沟及集水井。

排水明沟尺寸为300(宽)×300(高),集水井尺寸为500(长)*500(宽)*1000(高),集水井内设置潜水污水泵,排至场区内永久排水系统网络。

图4.4-1塔吊基础排水示意图
4.5塔吊穿板(4#塔)
4#塔吊穿板平面
4#塔吊穿板剖面
五、塔吊基础施工工艺
1、进行钻孔灌注桩施工时,详见本工程钻孔灌注桩施工方案。

2、承台土方开挖:按1:1放坡,准备足够数量的沙袋,发现塌方及时堆沙袋回填;
3、机械开挖至桩顶标高以上300mm高时停止开挖,转为人工开挖,直至承台底标高。

4、截桩:桩顶需深入承台内100mm,且需进行防雷接地设置。

5、防雷预埋:选取对角两根桩,剥离钢筋需200mm,选取其中2根对称钢筋,做U型钢筋引申至承台内,与底筋、面筋连接。

底筋、面筋需使用圆钢进行焊接形成基础接地网。

从接地网上引出一节圆钢供塔吊防雷引下线接入,接地网使用圆钢水平伸出承台外,距离承
台外3m,使用50*5角钢与圆钢端头连接,作重复接地。

打入地面2.5m。

在塔吊基础防雷预埋完成后,需对接地电阻进行检测,保证接地电阻值不大于4Ω,达不到要求则需增加人工接地极(角钢)根数,直至满足要求。

所有外露的角钢、圆钢均采用热镀锌型材,焊接部位另作防腐处理。

具体做法如下图所示:
图5-1防雷接地具体做法
6、承台钢筋:按照承台钢筋配置进行钢筋绑扎,钢筋绑扎到一定程度是,将固定支腿吊入钢筋网内,与钢筋底筋连接固定。

固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断,当主筋通过支腿有困难时,允许主筋避让。

在支腿两个方向的中心线上挂铅垂线,保证预埋后的支腿中心线与水平面的垂直度≤1.5/1000。

固定支腿周围混凝土充填率必须达95%以上。

具体施工图如下:
塔吊支腿布置示意
塔吊支腿示意图
8、承台支模:综合考虑,塔吊基础承台采用木模板。

9、承台混凝土:混凝土采用C35混凝土,大体积混凝土施工时做好降温措施,即在塔吊基础施工完成后在其表面覆盖湿麻袋或塑料薄膜,以保证内外温差不超过25度,并派专人做好混凝土的养护。

基坑放线、验槽、钢筋隐蔽、砼浇筑等施工过程均应做好相关资料,待设备验收后存档。

并制作100mm×100mm×100mm混凝土试块,其中,二组为同条件养护,一组为标准养护。

10、承台拆模后应在四角设置沉降观测点,并完成初始高程测设,在上部结构安装前再测一次,以后再上部结构安装后每半月测设一次,发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用,并汇报项目工程技术部门分析处理后,方可决定是否继续使用。

11、塔吊基础需在其强度达到80%后进行塔吊安装,塔机运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。

塔吊安装及拆除将根据专项方案进行施工。

六、安全文明控制措施
1、施工人员必须经过安全文明教育。

坚持以“安全第一,预防为主”的方针,确定安全生产责任。

2、严格按照方案做好围护和支撑加固工作,并经施工员、安全员检查通过后方可施工,基础四周搭设1200mm高围护栏杆,并布置警示牌。

夜间加设红灯标志。

3、基坑开挖时,挖机旋转半径以内不得有人。

基坑边1米范围内不得堆土、堆卸材料和机具。

4、落实安全生产责任制和各项安全管理制度。

坚持管生产必须管安全的原则,把安全措施贯穿到拆除的全过程中去。

5、各种垃圾有序堆放,并做好防尘处理。

七、塔吊基础计算书
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等编制。

3#塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。

一.参数信息
塔吊型号:TC6012塔机自重标准值:Fk1=891.80kN
起重荷载标准值:Fqk=6.00kN塔吊最大起重力矩:M=100kN.m
非工作状态下塔身弯矩:M=-356.86kN.m塔吊计算高度:H=34m
塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C30
承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm
矩形承台边长:H=6m承台厚度:Hc=1.4m
承台箍筋间距:S=150mm承台钢筋级别:HRB400
承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=1.0m
桩间距:a=3.4m桩钢筋级别:HRB400
桩入土深度:10.00m桩型与工艺:大直径灌注桩(清底干净)
计算简图如下:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
F k1=891.8kN
2)基础以及覆土自重标准值
G k=6×6×1.40×25=1260kN
3)起重荷载标准值
F qk=6kN
2.风荷载计算
1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2
q sk=1.2×0.34×0.35×1.6=0.23kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.23×34.00=7.68kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×7.68×34.00=130.64kN.m
2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2
q sk=1.2×0.59×0.35×1.60=0.40kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.40×34.00=13.45kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×13.45×34.00=228.62kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=-356.86+0.9×(100+130.64)=-149.29kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=-356.86+228.62=-128.24kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Q k=(F k+G k)/n=(891.8+1260.00)/4=537.95kN
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260)/4+Abs(-128.24+13.45×1.40)/5.66=557.30kN Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260-0)/4-Abs(-128.24+13.45×1.40)/5.66=518.60kN 工作状态下:
Q k=(F k+G k+F qk)/n=(891.8+1260.00+6)/4=539.45kN
Q kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260+6)/4+Abs(-149.29+7.68×1.40)/5.66=563.94kN Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260+6-0)/4-Abs(-149.29+7.68×1.40)/5.66=514.96kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力N i=1.35×(F k+F qk)/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(891.8+6)/4+1.35×(-149.29+7.68×1.40)/5.66=269.94kN
非工作状态下:
最大压力N i=1.35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×891.8/4+1.35×(-128.24+13.45×1.40)/5.66=274.87kN
2.弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中M x,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
N i──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。

由于非工作状态下,承台正弯矩最大:
M x=M y=2×274.87×1.20=659.68kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,期间按线性内插法确定;
f c──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=360N/mm2。

底部配筋计算:
αs=659.68×106/(1.000×16.700×6000.000×13502)=0.003612
η=1-(1-2×0.003612)0.5=0.003619
γs=1-0.003619/2=0.998191
A s=659.68×106/(0.998191×1350.0×360.0)=1359.8mm2
承台底部实际选用钢筋为:钢筋直径25.0mm,钢筋间距为180mm,
承台底部选择钢筋配筋面积为A s0=3.14×252/4×Int(6000/180)=16199mm2
选择钢筋配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!
推荐参考配筋方案为:钢筋直径为25mm,钢筋间距为200mm,配筋面积为14726mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:V max=274.87kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。

我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500
f t──混凝土轴心抗拉强度设计值,f t=1.570N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=6000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=360N/mm2;
S──箍筋的间距,S=150mm。

经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1.35×563.94=761.32kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取0.75
f c──混凝土轴心抗压强度设计值,f c=14.3N/mm2;
A ps──桩身截面面积,A ps=785399mm2。

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1571mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1571mm2
实际选用钢筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为14
桩实际配筋面积为A s0=3.14×222/4×14=5322mm2
实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Q k=539.45kN;偏心竖向力作用下,Q kmax=563.94kN
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中R a──单桩竖向承载力特征值;
q sik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;
q pa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=3.14m;
A p──桩端面积,取A p=0.79m2;
l i──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称110.0055.00950.00填土由于桩的入土深度为3m,所以桩端是在第1层土层。

最大压力验算:
R a=3.14×(3×55)+950×0.79=1264.49kN
由于:R a=1264.49>Q k=539.45,最大压力验算满足要求!
由于:1.2R a=1517.39>Q kmax=563.94,最大压力验算满足要求!
九.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条
偏心竖向力作用下,Q kmin=514.96kN
由于Q kmin>0,所以所有桩都为受压作用,无需验收桩的抗拔承载力。

塔吊计算满足要求!
7#塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。

一.参数信息
塔吊型号:TC6012塔机自重标准值:Fk1=891.80kN
起重荷载标准值:Fqk=6.00kN塔吊最大起重力矩:M=100kN.m
非工作状态下塔身弯矩:M=-356.86kN.m塔吊计算高度:H=38m
塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C30
承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm
矩形承台边长:H=6m承台厚度:Hc=1.4m
承台箍筋间距:S=150mm承台钢筋级别:HRB400
承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=1.0m
桩间距:a=3.4m桩钢筋级别:HRB400
桩入土深度:24.00m桩型与工艺:大直径灌注桩(清底干净)计算简图如下:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
F k1=891.8kN
2)基础以及覆土自重标准值
G k=6×6×1.40×25=1260kN
3)起重荷载标准值
F qk=6kN
2.风荷载计算
1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2
q sk=1.2×0.34×0.35×1.6=0.23kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.23×38.00=8.59kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×8.59×38.00=163.18kN.m
2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2
q sk=1.2×0.59×0.35×1.60=0.40kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.40×38.00=15.03kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×15.03×38.00=285.57kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=-356.86+0.9×(100+163.18)=-119.99kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=-356.86+285.57=-71.29kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Q k=(F k+G k)/n=(891.8+1260.00)/4=537.95kN
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260)/4+Abs(-71.29+15.03×1.40)/5.66=546.83kN Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260-0)/4-Abs(-71.29+15.03×1.40)/5.66=529.07kN 工作状态下:
Q k=(F k+G k+F qk)/n=(891.8+1260.00+6)/4=539.45kN
Q kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260+6)/4+Abs(-119.99+8.59×1.40)/5.66=558.54kN Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260+6-0)/4-Abs(-119.99+8.59×1.40)/5.66=520.36kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力N i=1.35×(F k+F qk)/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(891.8+6)/4+1.35×(-119.99+8.59×1.40)/5.66=277.24kN
非工作状态下:
最大压力N i=1.35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×891.8/4+1.35×(-71.29+15.03×1.40)/5.66=288.99kN
2.弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中M x,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
N i──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。

由于非工作状态下,承台正弯矩最大:
M x=M y=2×288.99×1.20=693.58kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,期间按线性内插法确定;
f c──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=360N/mm2。

底部配筋计算:
αs=693.58×106/(1.000×16.700×6000.000×13502)=0.003798
η=1-(1-2×0.003798)0.5=0.003805
γs=1-0.003805/2=0.998097
A s=693.58×106/(0.998097×1350.0×360.0)=1429.8mm2
承台底部实际选用钢筋为:钢筋直径25.0mm,钢筋间距为180mm,
承台底部选择钢筋配筋面积为A s0=3.14×252/4×Int(6000/180)=16199mm2选择钢筋配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!
推荐参考配筋方案为:钢筋直径为25mm,钢筋间距为200mm,配筋面积为14726mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:V max=288.99kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。

我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500
f t──混凝土轴心抗拉强度设计值,f t=1.570N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=6000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=360N/mm2;
S──箍筋的间距,S=150mm。

经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1.35×558.54=754.03kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取0.75
f c──混凝土轴心抗压强度设计值,f c=14.3N/mm2;
A ps──桩身截面面积,A ps=785399mm2。

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1571mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1571mm2
实际选用钢筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为14
桩实际配筋面积为A s0=3.14×222/4×14=5322mm2
实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Q k=539.45kN;偏心竖向力作用下,Q kmax=558.54kN
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中R a──单桩竖向承载力特征值;
q sik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;
q pa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=3.14m;
A p──桩端面积,取A p=0.79m2;
l i──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称12455.00950.00填土由于桩的入土深度为3m,所以桩端是在第1层土层。

最大压力验算:
R a=3.14×(3×55)+950×0.79=1264.49kN
由于:R a=1264.49>Q k=539.45,最大压力验算满足要求!
由于:1.2R a=1517.39>Q kmax=558.54,最大压力验算满足要求!
九.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条
偏心竖向力作用下,Q kmin=520.36kN
由于Q kmin>0,所以所有桩都为受压作用,无需验收桩的抗拔承载力。

塔吊计算满足要求!
9#塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。

一.参数信息
塔吊型号:TC6012塔机自重标准值:Fk1=891.80kN
起重荷载标准值:Fqk=6.00kN塔吊最大起重力矩:M=100kN.m
非工作状态下塔身弯矩:M=-356.86kN.m塔吊计算高度:H=38m
塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C30
承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm
矩形承台边长:H=6m承台厚度:Hc=1.4m
承台箍筋间距:S=150mm承台钢筋级别:HRB400
承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=1.0m
桩间距:a=3.4m桩钢筋级别:HRB400
桩入土深度:21.00m桩型与工艺:大直径灌注桩(清底干净)计算简图如下:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
F k1=891.8kN
2)基础以及覆土自重标准值
G k=6×6×1.40×25=1260kN
3)起重荷载标准值
F qk=6kN
2.风荷载计算
1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2
q sk=1.2×0.34×0.35×1.6=0.23kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.23×38.00=8.59kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×8.59×38.00=163.18kN.m
2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2
q sk=1.2×0.59×0.35×1.60=0.40kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.40×38.00=15.03kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×15.03×38.00=285.57kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=-356.86+0.9×(100+163.18)=-119.99kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=-356.86+285.57=-71.29kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Q k=(F k+G k)/n=(891.8+1260.00)/4=537.95kN
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260)/4+Abs(-71.29+15.03×1.40)/5.66=546.83kN Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260-0)/4-Abs(-71.29+15.03×1.40)/5.66=529.07kN 工作状态下:
Q k=(F k+G k+F qk)/n=(891.8+1260.00+6)/4=539.45kN
Q kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260+6)/4+Abs(-119.99+8.59×1.40)/5.66=558.54kN
Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(891.8+1260+6-0)/4-Abs(-119.99+8.59×1.40)/5.66=520.36kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力N i=1.35×(F k+F qk)/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(891.8+6)/4+1.35×(-119.99+8.59×1.40)/5.66=277.24kN
非工作状态下:
最大压力N i=1.35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×891.8/4+1.35×(-71.29+15.03×1.40)/5.66=288.99kN
2.弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中M x,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
N i──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。

由于非工作状态下,承台正弯矩最大:
M x=M y=2×288.99×1.20=693.58kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α
1取为0.94,期间按线性内插法确定;
f c──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=360N/mm2。

底部配筋计算:
αs=693.58×106/(1.000×16.700×6000.000×13502)=0.003798
η=1-(1-2×0.003798)0.5=0.003805
γs=1-0.003805/2=0.998097
A s=693.58×106/(0.998097×1350.0×360.0)=1429.8mm2
承台底部实际选用钢筋为:钢筋直径25.0mm,钢筋间距为180mm,
承台底部选择钢筋配筋面积为A s0=3.14×252/4×Int(6000/180)=16199mm2选择钢筋配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!
推荐参考配筋方案为:钢筋直径为25mm,钢筋间距为200mm,配筋面积为14726mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:V max=288.99kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。

我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500
f t──混凝土轴心抗拉强度设计值,f t=1.570N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=6000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=360N/mm2;
S──箍筋的间距,S=150mm。

经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1.35×558.54=754.03kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取0.75
f c──混凝土轴心抗压强度设计值,f c=14.3N/mm2;
A ps──桩身截面面积,A ps=785399mm2。

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1571mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1571mm2
实际选用钢筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为14
桩实际配筋面积为A s0=3.14×222/4×14=5322mm2
实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Q k=539.45kN;偏心竖向力作用下,Q kmax=558.54kN
桩基竖向承载力必须满足以下两式:。

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