单桩塔吊基础方案

目录

1、工程概况 (1)

2、编制依据 (1)

3、塔吊基础形式选择 (2)

4、塔吊基础受力验算 (2)

5、施工要求 (9)

6、沉降观测 (10)

1、工程概况

1.1、本工程为“东安花园二期保障性住房工程”，采用BT形式兴建。本工程由九栋塔楼（五个单体）和一个幼儿园组成。具体情况如下：

1＃、2＃楼（两栋）为一单体，17层（无地下室），塔楼最高点＋58.4m，±0.000标高相当于绝对标高15.1m（塔吊基础处排污管道底标高12.84m）；

14＃、15＃楼（两栋）为一单体，17＃楼为一单体，12＃、13＃楼（两栋）为一单体，均为18层和一层地下室，塔楼最高点均为＋60m，±0.000标高相当于绝对标高分别为15.1m、15.3m、15.5m；

10＃、11＃楼（两栋）为一单体，28层（无地下室），塔楼最高点＋93.9m，±0.000标高相当于绝对标高15.7m。

1.2、塔吊的现场布置原则：综合考虑现场平面覆盖、材料的垂直运输需求及安装、附墙、运转、拆除的方便，满足施工工艺的要求；基础避让承台、地梁和管道。

1.3、根据上述布置原则，本工程设置4台塔吊，其中 4#塔吊QTZ63(5013)附着在11#楼，覆盖10#、11#楼。（详见附图2“塔吊平面布置图”）。

2、编制依据

2.1 《塔式起重混凝土基础工程技术规程》（GB/T187-2009）；

《地基基础设计规》（GB50007-2002）；

《建筑结构荷载规》（GB50009-2001）；

《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）；

《混凝土结构设计规》（GB50010-2002）；

《建筑桩基技术规》（JGJ94-2008）

本工程《岩土工程勘查报告》；

本工程结构施工图纸。

2.2、市南海高达建筑机械提供的《QTZ63(5013|)塔式起重机使用说明书》；

2.3、工程施工现场实际情况。

3、塔吊基础形式选择

按照“分区布塔、全面覆盖、满足吊次、经济合理”的原则，合理布置塔吊位置，以保证施工工作面基本在塔吊的覆盖围之，且能满足钢筋、模板等现场材料的水平、垂直运输需求，同时应考虑安装、附臂、运转、拆除的方便和满足地基承载能力。

依据市南海高达建筑机械提供的塔吊资料：4#塔吊QTZ63(5013)基础标准尺寸为：长×宽×厚=4500×4500×1400mm，下设1根直径1400的钻孔灌注桩，有效桩长20m，基础顶面标高为14.80m（详见附图1-图三）。

考虑后期主体结构及塔吊最大自由高度的影响，基础混凝土浇筑完毕后待混凝土强度达到90%（以同条件混凝土试块抗压强度报告为准）方可进行塔吊安装。施工期间要充分保证塔基混凝土养护工作，以尽快进入塔吊安装，保证基础胎模施工时塔吊投入使用。

4、塔吊基础受力验算

4.1、4#塔吊计算书如下：

1.计算参数

（1）基本参数

采用1台QZT63(5013)塔式起重机，塔身尺寸1.63m,基坑开挖深度-2.10m；现场地面标高0.00m,承台面标高-0.70m；采用钻（冲）孔基础，地下水位-6.00m。

（2）计算参数

1）塔机基础受力情况

M

基础顶面所受垂直力

基础顶面所受水平力

基础顶面所受倾覆力矩

基础所受扭矩

塔吊基础受力示意图

比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图

F k=240.00kN，F h=35.00kN，M=1500.00+35.0×1.30=1545.50kN.m

F k‘=240.00×1.35=324.00kN，F h，=35.00×1.35=47.25kN

M k=(1500.00+35.0×1.30)×1.35=2086.43kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料

基础桩采用1根φ1600钻（冲）孔灌注桩，桩顶标高-2.00m，桩端不设扩大头，桩端入强风化砾岩 0.40m；桩混凝土等级C30，f C=14.30N/mm2 ,E C=3.00×104N/mm2；f t=1.43N/mm2，桩长20.00m；钢筋HRB335,f y=300.00N/mm2 ,E s=2.00×105N/mm2

承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.40m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-0.70m；承台混凝土等级C35,f t=1.57N/mm2,f C=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。

G k=abhγ砼=4.50×4.50×1.40×25=708.75kN

2.桩顶作用效应计算

（1）轴心竖向力作用下：N k=(F k＋G k)/n=(240.00+708.75)/1=948.75kN

（2）水平力作用下：H ik=F h /n=35.00/1=35.00kN

3.桩基竖向承载力验算

（1）单桩竖向极限承载力标准值计算

h r=0.40m,d=1.60m=1600mm,h r/d=0.40/1.60=0.25,查表得，ζr=0.55

A p=πd2/4=3.14×2.56/4=2.01m2

Q sk=u∑q siki =πd∑q siai=3.14×1.60×471.50=2368.82kN

Q rk=ζr f rk A p=0.55×3200×2.01=3537.60kN，Q uk=Q sk+Q sk=2368.82+3537.60=5906.42kN R a=1/KQ uk=1/2×5906.42=2953.21kN

4.桩基竖向承载力计算

轴心竖向力作用下

N k=948.75kN＜R a=2953.21kN,竖向承载力满足要求。

5.桩基水平承载力验算

（1）单桩水平承载力特征值计算

αE=E s/E c=2.00×105/3.00×104=6.67,γm=2,ζN=0.50

ρg=0.2+(2000-1600)/(2000-300)×(0.65-0.2)=0.31%

W o=πd/32[d2＋2(E S/E C－1)ρg d02]

=3.14×1.60/32×(1.602+2×(6.67-1)×0.31%×(1.60-2×0.10)2)=0.41m3

I o=W o d/2=0.41×1.60/2=0.33m4

EI=0.85E C I o=0.85×3.00×107×0.33=8415000kN.m2

查表得:m=35.00×103kN/m4 ，b o =0.9(d+1)=2.34m

α=(mb o/E C I)0.2=(35.00×1000×2.34/8415000)0.2=0.40

αL=0.40×20.00=7.92＞4，按αL=4 查表得: V m=0.768

N k=(F k’＋1.2G k)/n=(324.00+1.2×708.75)/1=1174.50kN